化工原理计算

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化工原理公式

化工原理公式

化工原理公式
1. 质量守恒公式:
在化学反应中,质量守恒是一个基本的原理。

它可以用如下公式表示:
质量物质的总量 = 当前的质量物质的总量 + 生成的物质的质量 - 消失的物质的质量
2. 摩尔质量计算公式:
摩尔质量是指一个物质的摩尔质量与其质量之间的关系。

它可以用如下公式表示:
摩尔质量 = 质量 / 物质的摩尔数
3. 反应物比例公式:
反应物比例可以通过计算摩尔比来确定。

反应物比例为生成物比例的化学计量关系。

它可以用如下公式表示:
摩尔比 = 摩尔数 / 最小摩尔数
4. 摩尔分数公式:
摩尔分数是指一个化合物在混合物中所占的比例。

它可以用如下公式表示:
摩尔分数 = 摩尔数 / 总摩尔数
5. 离子浓度公式:
离子浓度可以用来描述溶液中离子的浓度。

它可以用如下公式表示:
离子浓度 = 离子的摩尔数 / 溶液的体积
请注意,这些公式仅为化工原理中的一部分,还有很多其他的公式和原理没有包括在内。

同时,这些公式可能会依赖于具体的实验条件和问题的要求,因此在使用时需谨慎。

化工原理计算题

化工原理计算题

流体流动、流体输送机械习题主要计算公式:1、流体静力学根本方程式:ghp p ρ+=0或2、流体的速度、体积流量、质量流量 及质量流速之间的关系:uAq v =圆管:24d q u vπ=ρρuA q q v m ==ρρu A q A q G v m ===3、稳定流动时的连续性方程: 对任一截面:常数==m q uA ρ对不可压缩流体:常数=uA4、柏努利方程:2211221222u p u p gz gz ρρ++=++不可压缩、有外功参加的实际流体柏努利方程:∑+++=+++fe h p u gz w p u gz ρρ2222121122或∑+∆+∆+∆=fe h pu z g w ρ225、流体通过直管的摩擦阻力:22u d l h f λ=6、摩擦因数〔系数〕λ层流〔2000≤e R 〕:ρμλdu R e 6464==层流时直管摩擦阻力:p g z ρ+=常数232d g lu h f ρμ=湍流〔5310~103⨯=e R 〕,且在光滑管内流动时:25.03164.0eR =λ柏拉修斯〔Blasius 〕式7、局部阻力计算〔1〕当量长度法22u d l h e f λ=〔2〕阻力系数法2u 2ξ=f h8、流体输送设备消耗的功率ηW q ηH ρgq ηP P em v e a ===Hρgq P v e =9、并联管路321V V V V ++=BfA f f f h h h h -∆=∆=∆=∆32110、分支管路21V V V +=1f01210200h ρP 2u gz ρP 2u gz 1-∑+++=++2f0222h ρP 2u gz 2-∑+++=常数=11、毕托管〔皮托管〕 ρρ)2gR(ρu i -=12、孔板流量计:ρρ)2gR(ρA C q i 00v -=13、离心泵的安装高度〔防止汽蚀〕 〔1〕允许吸上真空〔高〕度HS :是指泵入口处P1可允许到达的最高真空度,其表达式为:ρgP P H 1a S -=HS — 离心泵的允许吸上真空高度, m 液柱;Pa — 大气压,N/m2;ρ—被输送液体的密度,kg/m3如图,以贮槽液面为基准,列出槽面0—0与泵入口那么:fH ∑---=2gu ρg P P H 211a g 〔a 〕fH ∑--=∴2g u H H 21S g 此式用于计算泵的安装高度↓↓→↑→2211u u d↓∑↓→↓↑f H 管件l d〔2〕汽蚀余量h ∆:ρgP )2g u ρg P (Δh v211-+=静压头动压头将此式代入上面的〔a 〕式中,有:h H f ∆-∑--=g P ρg P H va g ρ习题:1、用离心泵将池中水送到高位槽,管路总长100m 〔包括当量长〕,其中压力表后为80m ,管路摩擦系数0.025,管内径0.05m ,当流量为10m3/h 时泵效率为80%,求:〔1〕泵的轴功率;〔2〕压力表读数。

化工原理质量通量计算公式

化工原理质量通量计算公式

化工原理质量通量计算公式
化工原理中的质量通量计算涉及到物质的质量和流动的量。

质量通量可以用于计算多个化学过程和工艺参数,例如物质传递、质量平衡和热平衡等。

下面将介绍两个常用的化工原理质量通量计算公式。

1.每单位时间内的质量通量计算公式:
质量通量是单位时间内通过单位横截面的物质质量。

假设一个物质在单位时间内通过一定的横截面面积的质量为dm,单位时间为dt,那么质量通量F可以表示为:
F = dm/dt
其中,F为质量通量,单位为kg/s或g/s;dm为通过横截面的物质质量,单位为kg或g;dt为单位时间,单位为s。

2.每单位截面面积内的质量通量计算公式:
每单位截面面积内的质量通量可以用于计算通过一定截面面积的物质质量。

假设一个物质在单位时间内通过一定的截面面积的质量为dm,单位时间为dt,截面面积为A,那么质量通量J可以表示为:
J = dm/(A*dt)
其中,J为每单位截面面积内的质量通量,单位为kg/(m^2*s)或
g/(cm^2*s);dm为通过截面面积的物质质量,单位为kg或g;dt为单位时间,单位为s;A为截面面积,单位为m^2或cm^2
以上是两个常用的化工原理质量通量计算公式。

在实际应用中,根据具体的情况选择合适的公式进行计算。

同时,还需注意单位的统一和数据的准确性以确保计算结果的可靠性。

(化工原理)第四节 传热计算

(化工原理)第四节 传热计算

平均温度差法-11
平均温度差法-12
平均温度差法-13
平均温度差法-14
平均温度差法-15
平均温度差法-16
对于1-2型(单壳程双管程)换热器, 可用下式计算
对于1-2n型,也可近似使用
平均温度差法-17
(三)流向的选择
在两流体进、出口温度各自相同的条件下,逆流时的平均温度 差最大,并流时最小,其它流向介于两者之间。逆流优于并流 和其它流型。当换热器的传热量Q及总传热系数一定时,采用 逆流流动,所需的换热器的传热面积最小
选择的传热面积不同,总传热系数不同 dQ=Ki(T-t)dSi=KO(T-t)dS0=Km(T-t)dSm
K面i、积的KO总、传K热m—系—数基,于W管/(m内2•表℃面);积、外表面积和内外表面平均 S面i 、积S,m0、2。Sm——换热器管内表面积、外表面积和内外侧的平均
dQ及(T-t)和选择的基准面积无关,故
dQ=K(T-t)dS=KΔtdS
平均温度差法-7
(3)总传热系数K为常量,即K值不随换热器的管长而变化;
平均温度差法-8
平均温度差Δtm等于换热器两端处温度 差的对数平均值
当 Δt2/Δt1≤2时,可以用算术平均温度差代替对 数平均温度差,
并流流动, 该式是计算逆流和并流时的 平均温度差Δtm的通式。
d均i、直d径o、,mdm——管内径、外径和内外径的平
总传热速率微分方程和总传热系 数-4
二、总传热系数
(一)、总传热系数的数值范围
总传热系数K值主要取决于流体的物性、传 热过程的操作条件及换热器的类型
总传热速率微分方程和总传热系 数-6
(二)、总传热系数的计算式
通过管壁之任一截面的热传导速率

化工原理化工计算所有公式总结

化工原理化工计算所有公式总结

化工原理化工计算所有公式总结化工原理是化工工程的基础课程之一,主要讲解化工过程中的原理和计算方法。

在化工原理中,有许多重要的公式用于描述和计算各种物质在化学反应和物质转化过程中的性质和行为。

以下是一些常见的化工原理公式总结。

1.物质的组成和结构:-相对分子质量(M)=相对原子质量之和-摩尔质量(Mm)=相对分子质量/摩尔质量单位中的质量-摩尔质量(Mm)=密度(ρ)/摩尔体积(Vm)-摩尔体积(Vm)=分子体积(V)/物质的摩尔数(n)2.物质的平衡和转化:-反应的反应物摩尔数(ν)=反应的生成物摩尔数(ν)-反应的摩尔质量平衡:νAMA+νBMB=νCMC+νDMD-反应过程中的物质的转化率:X=(nA0-nA)/nA03.物质的热力学性质:-焓变(ΔH)=H2-H1-反应的热力学平衡常数:Kp=(pC)^νC(pD)^νD/(pA)^νA(pB)^νB -熵变(ΔS)=S2-S14.流体流动:-流体的流速(v)=流体的体积流量(Q)/流经的横截面积(A)-流体的质量流速(W)=流体的质量流量(m)/流经的横截面积(A)-流体的雷诺数(Re)=(流体的密度(ρ)*流速(v)*相对粘度(μ))/动力粘度(ν)5.化学反应速率:- 化学反应速率(r)=dC/dt = -1/νA * d[A]/dt = 1/νB *d[B]/dt = 1/νC * d[C]/dt = 1/νD * d[D]/dt-化学反应速率常数(k)=r/C6.热传导:-热传导的传热速率(Q)=热传导系数(k)*温度梯度(ΔT)*传热面积(A)-热传导系数(k)=导热系数(λ)/导热物质的厚度(Δx)以上只是一部分化工原理中的公式总结,化工原理涉及的内容非常广泛,包括物质的传质、传热、物相平衡、反应工程、流体力学等方面。

通过掌握这些公式,可以更好地理解和分析化工过程中的各种物质行为和性质,并进行相应的计算和设计。

化工原理

化工原理

Y1 − Y2 ⎛L⎞ 解: = φ A m = 0 .95 × 1200 = 1140 (1) ⎜ ⎟ = * X1 − X 2 ⎝ V ⎠ min
L ⎛L⎞ = 1.6⎜ ⎟ = 1.6 × 1140 = 1824 V ⎝ V ⎠ min
V总 = 300m3/h = 12.27kmol/h V=12.27*(1-0.06)=11.5338kmol/h L = 22380.48 kmol/h
Y2
T
Y*=f(X)
Y*1
B* T*
X2 X1
(Y − Y ∗)m
= Y1 − Y2
Y*2
O
传质单元的物理意义
如果气体流经一段填料层后,其 浓度变化(Y1′-Y2′)恰好等于该层 内的平均推动力ΔYm′, 则该段填料 层为一个传质单元。其高度为传质 单元高度。符合这样意义的单元有 几个,即为传质单元数。
Y2 T O X 2
X1′
X
L = 1.5 × 0.113 = 0.17 V
PV 106.7 × 850 气体总摩尔流量 = = = 36.3624kmol / h RT 8.314 × 300
V = 36.3624 × (1 − 0.02 ) = 35.64kmol / h
L = 6.06kmol / h
1 1 1 1 1 = + = + 解: −5 1.48 × 6.86 × 10 2.56 × 10 − 7 K G Hk L k G
= 3.92 × 10 6 ( m 2 ⋅ s ⋅ kPa ) / kmol
1 −7 2 KG = = 2 . 55 × 10 kmol /( m ⋅ s ⋅ kPa ) 6 3.92 × 10 1 1 6 2 = = 3 . 906 × 10 m ⋅ s ⋅ kPa kmol 气膜阻力: −7 k G 2.56 × 10 1 1 3 2 = = 9 . 848 × 10 m ⋅ s ⋅ kPa kmol 液膜阻力: −5 Hk L 1.48 × 6.86 × 10

化工原理轴功率计算公式

化工原理轴功率计算公式

化工原理轴功率计算公式
化工原理中,轴功率是指在旋转设备(如搅拌器、搅拌机、离
心机等)上所需的功率。

轴功率的计算取决于设备的几何形状、流
体的性质、流体的速度分布以及设备的运行条件等因素。

一般来说,轴功率的计算公式可以根据具体的设备和流体特性来确定,以下是
一些常见的轴功率计算公式:
1. 对于搅拌器的轴功率计算公式:
P = Np ρ n^3 D^5。

其中,P表示轴功率,Np为功率数,ρ为流体密度,n为搅拌器的转速,D为搅拌器的直径。

2. 对于离心机的轴功率计算公式:
P = (π^2 D^3 ρ (ωr)^2) / (2 g)。

其中,P表示轴功率,D为离心机的直径,ρ为流体密度,
ωr为离心机的转速,g为重力加速度。

3. 对于泵的轴功率计算公式:
P = (Q ρ g H) / η。

其中,P表示轴功率,Q为流量,ρ为流体密度,g为重力加速度,H为扬程,η为泵的效率。

这些公式只是一些常见的轴功率计算公式,实际应用中可能会根据具体情况进行修正或调整。

另外,还需要注意单位的统一,例如功率的单位通常为瓦特(W)或者马力(HP),流体密度的单位通常为千克/立方米,直径的单位通常为米等等。

希望这些信息能够帮助到你。

《化工原理》传热计算

《化工原理》传热计算
若不计热损失,则:热流体的放热量 = 冷流体的吸热量
Q = W1·Cp1·(T1-T2 )= W2·Cp2·(t2- t1) + W2 ·r
若热损失为Q损,则:
Q = W1·Cp1·(T1-T2 )= W2·Cp2·(t2- t1) + W2 ·r +Q损
(4)冷热流体均有相变
热流体的放热量 = W1 ·Cp1·(T1-T2 )+ W1R 冷流体的吸热量 = W2 ·Cp2 ·(t2 - t1) + W2 ·r
1 1 1
K
i
o
设 1 10;2 1000 则
K 1
1
10
1 1 1 1
1 2 10 1000
现提高 α2 10000

K
1 11
1 2
1
1
1
10 10000
10
若提高 α1 100
K
1
1
1
1
1
1
100

1 2 100 1000
若 i o 则 K o
管壁外侧对流传热控制
四、平均温度差的计算
1、恒温差传热
壁面两侧进行热交换的冷热流体,其温度不 随时间及位置而变化。
2、变温差传热
采用对数平均值计算平均温度差(传热平均推 动力)。
(1) 并流
冷热流体流动方向相同。
tm并
t1 t2 ln t1
T1
t1 T2 t2
ln T1 t1
t2
T2 t2
(2) 逆流
Q热
T
TW 1
α1 S1
Q壁
TW
b
tw
λ Sm
Q冷

化工原理 吸收(或解析)塔计算

化工原理 吸收(或解析)塔计算

NOG仅与气体的进出口浓度、相平衡关系有关,与塔的结构、 操作条件(G、L)无关,反映分离任务的难易程度。
(2)传质单元高度
H

OG
K
G y a
kmol 单位: m2 • s m
kmol m3 • s
HOG与操作条件G、L、物系的性质、填料几何特性有关,是吸收 设备性能高低的反映。其值由实验确定,一般为0.15~1.5米。
y4
•B
y3
E3
yN1
y2
y1 A
E1
E2
x0 x1
x2
x3
解析法求理论板数
x0
y1
平衡线方程:y=mx
y1
操作线方程:y=y1+L/G(x-x0)
由第一板下的截面到塔顶作物料衡算:
y2
y1
L G
x1
x0
y1 mx1
y2
y1
L G
y1 m
x0
(1
A) y1
Amx0
1
2
x1 y2
x2 y3
xN 2 y N 1
N 11 A A1
N-1
N xN 1 y N
yN 1
xN
y2
x2
吸收
y1
x1
y1
解吸
y2
六、塔板数
• 板式塔与填料塔的区别在于组成沿塔高是阶跃 式而不是连续变化的。
x0
y1
1
x1 y2
2
x2 y3
xN 2 y N 1
N-1
yN
N xN 1
xN
理论板:气液两相在塔板上充分接触, 传质、传热达平衡。
相平衡关系:yn f (xn )

化工原理(上)总复习资料

化工原理(上)总复习资料
2 1 2 2
2 1
2 2
流体在直管内流动时因 摩擦产生的压强降:

7.摩擦系数 f ( Re , d )
分界线
莫狄(Moody)图
图 1-25
摩擦系数λ 与雷诺数 Re 及相对粗糙度
d 的关系
8.流体通过非圆管的摩擦阻力计算 l u 摩擦阻力h f de 2
9.局部阻力计算 le u 2 u2 hf d 2 2
16.转子流量计(恒压差,变截面 ) qv CR A0 2V f ( f ) g
A f
二、重要概念 概述:流体连续性假定、牛顿粘性定律、粘度及其影响因素 流体静力学:等压面 流体流动规律:质量守恒 能量守恒 流体流动类型:雷诺数 层流与湍流的本质区别、速度分布 边界层概念、边界层的发展、边界层分离 流体流动阻力:局部阻力 直管阻力 管路计算:简单管路 复杂管路 三、设备及仪表 压差计、流量计等结构及测量原理。
9. 正常情况下,离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而( B ) A. 增大; B. 减小 ; C. 不变;D. 不定。 10. 离心泵在一定的管路系统工作,如被输送液体的密度发生 变化(液体其余性质不变)则( D ) A. 任何情况下扬程与ρ无关
第二章 流体输送机械
液体输送机械 泵
流体输送机械
通风机 鼓风机 气体压送机械 压缩机 真空泵
流体输送 泵的作用 提高流体的机械能
位能
静压能 阻力损失
主要性能参数:
压头H、流量Q 轴功率N 、机械效率 理解
影响
影响因数:
密度、粘度、 叶轮转数n、叶轮直径D
2. 层流底层越薄(C )。 A. 近壁面速度梯度越小 ; B. 流动阻力越小; C. 流动阻力越大; D. 流体湍动程度越小。

化工原理传热过程的计算

化工原理传热过程的计算
液体-气体
K 700~1800
300~800 200~500 50~300
100~350 50~250 10~60
两流体 气体-气体 蒸气冷凝-气体 液体沸腾-液体 液体沸腾-气体 水蒸气冷凝-水 有机物冷凝-有机物 水蒸气冷凝-水沸腾 水蒸气冷凝-有机物沸腾
K 10~40 20~250 100~800 10~60 1500~4700 40~350 1500~4700 500~1200
Q ─ 热流体放出或冷流体吸收的热量,W; qm1,qm2 ─ 热冷流体的质量流量,kg/s; h1,h2 ─ 冷流体的进出口焓,J/kg; H1,H2 ─ 热流体的进出口焓, J/kg 。
1.无相变,且Cp可视为常数
热量衡算式:
Q qm1c p1 T1 T2 qm2cp2 t2 t1
式中: cp1,cp2 ── 热冷流体的比热容, J/(kg·℃) ; t1,t2 ── 冷流体的进出口温度, ℃ ; T1,T2 ── 热流体的进出口温度, ℃ 。
1 K
1
1
Rd1
b
Rd 2
1
2
当传热壁热阻很小,可忽略,且流体清洁,污
垢热阻液可忽略时,则:
11 1
K 1 2
(7)换热器中总传热系数的经验值
两流体 水-水 有机物-水
有机物粘度μ<0.5mPa·s μ=0.5~1.0mPa·s μ>1.0mPa·s
有机物-有机物 冷流体粘度μ<1.0mPa·s μ>1.0mPa·s
2.有相变时
2.1 饱和蒸汽冷凝:
Q qm1r qm2c p2 t2 t1
r ─热流体的汽化潜热,kJ/kg;
2.2 冷凝液出口温度T2低于饱和温度TS :

化工原理重要单元主要公式汇总

化工原理重要单元主要公式汇总

化工原理课程综合温习提纲化工原理重要单元主要公式汇总第1章 流体流动一、机械能衡算方程式 本章内容的核心公式是机械能衡算方程式:g 2ud L g 2u g P Z H g 2u g P Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ (单位:J/N=m ) (1-1)应用公式(1-1)注意以下几点:(1) 稳固流动、不可紧缩性流体、自1-1至2-2的控制体内流体持续。

(2) Z 1、Z 2选择同一水平基准面,通常选择地平面或控制体1-一、2-2中的较低的一个。

(3) P 1、P 2同时以绝对压计或同时以表压计,而且注意单位均统一到N/m 2 。

(4) 自高位槽或高压容器向其他地方输送流体时一般不需要流体输送机械,现在,H e =0 。

(5) 公式中的每一项均是单位流体的能量,每牛顿流体的能量焦耳,形式上的单位是米。

H e 是流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数,阻力损失项亦是每牛顿流体的能量损失焦耳数。

(6) 按照所取的1-一、2-2截面的性质,灵活地肯定u 1、u 2的数值。

(7) 阻力损失项中的流速取产生阻力损失的管段上的流速,有时管段不止一段。

(8) 若控制体内的阀门关闭,1-一、2-2截面上的流体能量便再也不有任何关系。

(9) 若在等直径的管段,无流体输送机械,阻力损失能够忽略,(1-1)式变成流体静力学的形式。

应用公式(1-1)可解决以下方面的问题:(1) 在肯定的控制体中,达到必然的流量,肯定流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数及功率。

(2) 在肯定的控制体中,达到必然的流量,肯定起始截面1-1的高度或压强。

(3) 在肯定的控制体中,可达到的流量(流速)。

(4) 在肯定的控制体中,达到必然的流量,肯定管径。

公式(1-1)的另两种形式:2ud L 2u P g Z w 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ (单位:J/kg )(1-2)ρζλρρρρρ2udL2u P g Z g H 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ (单位:J/m 3=N/m 2) (1-3)因为机械能衡算式中的每一项均是单位流体的能量,故计算流体输送机械的功率时应注意流体的总流量V q (单位:m 3/s)。

化工原理课程设计计算公式

化工原理课程设计计算公式

化工原2 设计计算2.1确定设计方案2.1.1选择换热器的类型两流体温度变化情况:热流体进口温度80o C,出口温度45o C;冷流体(循环水)进口温度20o C,出口温度40o C。

该换热器用循一因数,估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大,因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式换热器。

2.1.2流动空间及流速确定由于循环冷却水交易结垢,为便于水垢清洗,应使用循环水走管程,油品走壳程。

选用Ф25×2.5的碳钢管每根管长L m6选管长管程Np0.956881设定管程数传热管总根数N9696设定管数2.5.3平均传热温差校正及壳程数P0.170R4温度差校正系数ΨΔt0.930单壳程二管程平均传热温差△t m ℃15.222.5.4传热管排列和分程方法管心距t=1.25d o mm31.25320.032横过管束中心线的管数n c10.78112.5.5壳体内径壳体内径D mm362.894000.42.5.6折流板切去的圆缺高度h mm100250折流板间距B=0.3D mm 1201500.15折流挡板数N B392.5.7接管接管内油品流速 m/s 1.5壳程流体进出口接管内径 m0.08取标准管径 mm150159-2*4.5接管内循环水流速 m/s 1.6管程流体进出口接管内径 m0.10取标准管径 mm207219-2*6传热类项△t 1 ℃△t 2 ℃△t m ' ℃顺流30513.95逆流251016.373 换热器核算3.1热量核算3.2压强降核算(1)管程对流传热系数(1)管程压强降管程流体截面积S i m 20.0301管程结垢后校正因数Ft 1.4管程流体流速υi m/s 0.428管程数Np 1管程流体雷诺数Re i 8954.1串联的壳程数Ns1设定Ns普兰特准数Pr6.60管程流通面积A i m 20.030a i W/(m 2•℃)2144.2管程流体流速υi m/s 0.428(2)壳程对流传热系数Re i8954.1壳程流通截面积S o m 20.01313管壁绝对粗糙度ε mm 0.1化工原理第二版夏清版壳程流体流速υo m/s 0.591管壁相对粗糙度ε/d i0.005当量直径d e m 0.0200查莫狄图得管壁摩擦系数λ0.037壳程流体雷诺数Re o 33403.4△P 1 Pa 1014.9普兰特准数Pr4.09△P 2 Pa 274.3a o W/(m 2•℃)1584.0∑△P i Pa 1804.935000(3)总传热系数K (2)壳程压强降K W/(m 2•℃)477.81壳程结垢后校正因数Fs 1.15(4)传热面积S 管子正三角形排列F0.5#DIV/0!传热面积S m 237.00横过管束中心线的管子数n c 11实际传热面积S p m 244.46折流挡板间距B m 0.15面积裕度H1.202折流挡板数N B391合格壳体内径D m 0.41壳程流通面积A o m 20.019按流通截面积A o 计算流速υo m/s 0.4140Re o29227.9壳程流体摩擦系数f o0.48△P 1' Pa 6943.8△P 2' Pa 7060.0∑△P o Pa16104.435000假实际情5×2.5的碳钢管4 换热器主要结构尺寸和计算结果换热器型式固定管板式化工原理课程设计查进口温度20o C ,出口温度40o C 。

化工原理流速与流量的计算公式

化工原理流速与流量的计算公式

化工原理流速与流量的计算公式
流速与流量的计算公式是:Q=Sv=常量。

(S为截面面积,v为水流速度)(流体力学上长用Q=AV),单位是立方米每秒。

流量和流速的方程为:流速乘以横截面积就是流量。

他两个是正比例关系。

不可压缩的流体作定常流动时,通过同一个流管各截面的流量不变。

流量测量特点:
对在一定通道内流动的流体的流量进行测量统称为流量计量。

流量测量的流体是多样化的,如测量对象有气体、液体、混合流体;流体的温度、压力、流量均有较大的差异,要求的测量准确度也各不相同。

因此,流量测量的任务就是根据测量目的,被测流体的种类、流动状态、测量场所等测量条件,研究各种相应的测量方法,并保证流量量值的正确传递。

化工原理 公式

化工原理 公式

化工原理公式
化工原理是一个综合性学科,涉及到很多方面的知识。

在学习化工原理的过程中,我们经常会遇到一些重要的公式。

下面是一些常见的化工原理的公式,以及它们的应用。

1. 质量守恒公式
质量守恒公式用于描述一个化学反应中物质的质量守恒关系。

它表示为:
∑mi = ∑mf
其中,∑mi表示反应物的质量总和,∑mf表示生成物的质量总和。

2. 能量守恒公式
能量守恒公式用于描述一个化学反应中能量的守恒关系。

它表示为:
∆H = Q - W
其中,∆H表示反应的焓变,Q表示系统吸收或释放的热量,W表示系统对外做功。

3. 浓度公式
浓度公式用于描述溶液中溶质的浓度。

常见的浓度单位有摩尔浓度、体积分数、质量分数等。

以摩尔浓度为例,它表示为:C = n/V
其中,C表示溶液的摩尔浓度,n表示溶质的摩尔数,V表示溶液的体积。

4. 饱和度公式
饱和度公式用于描述气体和液体混合物中各组分的饱和度。

以气体饱和度为例,它表示为:
φ = p/p*
其中,φ表示气体的饱和度,p表示气体的实际压力,p*表示气体的饱和蒸汽压力。

这些公式是化工原理中常见的一些公式,它们在实际应用中有着重要的作用。

在学习和应用这些公式时,我们需要注意理解公式的意义和适用条件,以确保正确使用。

化工原理课程设计参考计算过程

化工原理课程设计参考计算过程

化工原理课程设计第一部分 目录第二部分 题目及数据第三部分 流程图第四部分 流程与方案选择说明与论证 第五部分 干燥器主要部件和尺寸的计算一.基本物料恒算1.气化水分量2.空气出干燥器温度的确定①H 0②t W③t 2,θ2的说明3. 绝干空气消耗量L 计算及干燥管管径D 的确定二.相关参数计算1.沉降速度t u8.0211=--t t t t tt t t q t W t H Ht V gt ρ gt μ0.40.60.470.61.64 1.60.9571(213.1510)13.87513.87520.1396(1.510)1400gt gt Jt p m A d ρμρ--⨯⨯=⨯=⨯=⨯⨯ m p gtgt Jt d A ρμρ6.16.04.0875.13= 4181.9⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=Jt t A u (0.59<t u <0.6,保留4位小数) 2.确定加速区Nu 与Rer 间的关系nr n A Nu Re =设Re r <400 则0.65000.76Re Nu r =(加速区始点)0.520.54R et t Nu r =+(加速区终点)0Re r =111g g g p u d μρ t g gtt p rt u d μρ=Re )Re /ln(Re )/ln(00rt r t Nu Nu n = n r n Nu A 00Re =3.固体颗粒的初速0m u2)4(6D d G A p m ca πρ=06.00pa m d A u =4. 加速区平均J A 及q A 的表达式20Jt J J A A A += q A 的计算m q t A A A ∆=λ14.013089.0-=n pc nd G A A 6.04.0+-=n g n gg A μρλλ(后面每段分别计算)g λ膜平均温度4t θθ+i-1i i-1i 膜t +t +=下的值 g μ算术平均温度t m 下的值gm g ρρ=(在此只求1A )三.加速区管长的计算(1)加速第一段(预热段)1、热衡算)(121θθ-=∆m c i C G q11H i i LC q t t ∆-= t m H m 0H V 1H V Hm V 1m gm HmH V ρ+== 00H Hm g gm V V u u = 001m gm r ri u u u u -==-2.传热计算 ①211211ln )()(θθθθ-----=∆i i ml t t t t t ②. q A 的计算40.82.8210273g t λ-=⨯+膜()712.07)273(10214.3m g t +⨯⨯=-μ ③ri u 的试差计算 设3.11=-ri ri u u 则=ri u B u =0.40.411()2n n ri ri u u ---+= 81.94.111-=--ri J i u A J4.1181.9exp 11⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=-u q i i J ri B A q J A u④校核:(P269) 分段合理3、流体力学计算 求τ∆及L ∆81.94.111-=--ri J i u A J81.94.1-=ri J i u A JJ m = 2.4 2.4119.812.4J ri ri ri ri A u u u u --⎡⎤--⎢⎥-⎣⎦m =11i i ri riJ J u u ---- ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-21i u u m Jm b r ri bmu b mu m i r ri ++=∆-1ln 1τ ()ri ri gm u u m u m b L --∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆-11τ 4、附加计算①本段末粒子速度u mi =u gm -u ri ②11---=ri ri ri i u u u r(2)加速第二段1、预分段()C r q q i i i .r 1-i 1预=∆∆- (C 为安全系数 2.11=C ) 设 ()()预预预i R 118.1)(-==i i r R i q ∆ 2、热衡算)(11i i i i t t LCH q -=∆-- t i i W ,i H ,m t ,Hm V ,H m ,gm ρ,gm u ;校核:11---=i m gm ri u u u (回到曲线上)3. 传热计算①Wi Wi W i W i ml t t t t t t t t t -----=∆--11ln )()(②. q A 的计算③ri u 的试差计算()11---=ri ir ri i u u u r 预 则=ri uB u =0.40.411()2n n ri ri u u ---+=81.94.111-=--ri J i u A J4.1181.9exp 11⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+∆=-u q i i Jri B A q J A u④校核:(P269) 分段合理4、流体力学计算 求τ∆及L ∆81.94.111-=--ri J i u A J81.94.1-=ri J i u A JJ m = 2.4 2.4119.812.4J ri ri ri ri A u u u u --⎡⎤--⎢⎥-⎣⎦m =11i i ri riJ J u u ---- ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-21i u u m Jm b r ri bmu b mu m i r ri ++=∆-1ln 1τ ()ri ri gm u u m u m b L --∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆-11τ 5、附加计算①本段末粒子速度u mi =u gm -u ri ②11---=ri ri ri i u u u r ③i C 由i i i i i C r r q q .11--=∆∆求 (3)加速第三段1、预分段设 ()()预预预i R 118.1)(-==i i r R ()11-i 1.r --=∆∆i i i i C r q q 预 i q ∆2、热衡算)(11i i i i t t LCH q -=∆-- t i ,i W ,i H ,m t ,Hm V ,H m ,gm ρ, gm u ;校核:11---=i m gm ri u u u (回到曲线上)3. 传热计算 ①Wi W i W i W i ml t t t t t t t t t -----=∆--11ln )()( ②. q A 的计算③ri u 的试差计算()11---=ri i r ri i u u u r 预 则=ri u B u =0.40.411()2n n ri ri u u ---+= 81.94.111-=--ri J i u A J4.1181.9exp 11⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=-u q i i J ri B A q J A u ④校核:(P269) 分段合理4、流体力学计算 求τ∆及L ∆81.94.111-=--ri J i u A J81.94.1-=ri J i u A JJ m = 2.4 2.4119.812.4J ri ri ri ri A u u u u --⎡⎤--⎢⎥-⎣⎦m =11i i ri riJ J u u ---- ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-21i u u m Jm b r ri bmu b mu m i r ri ++=∆-1ln 1τ ()ri ri gm u u m u m b L --∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆-11τ 5、附加计算①本段末粒子速度u mi =u gm -u ri ②11---=ri ri ri i u u u r ③i C 由i i i i i C r r q q .11--=∆∆求 …………5、附加计算(加速段结束)①本段末粒子速度u mi =u gm -u ri ②00H Hi g gi gi V V u u u = m i gi ri u u u -=真)(()kut真=ri u ( k >1 k ≈ 1)加速段结束四、终速段的计算由加速段结束时知:1-i t 1-i H 1-i x1. 由本大段的平均状态下的物性求该段的gm u 1-i t ,2t m t Hm V1-i H ,2H m H0H Hm g gm V V u u = 2. 求i q ∆)(11i i i i t t L C H q -=∆--3. ml t ∆4.t gm m u u u -=5. 求α和a⎪⎭⎫ ⎝⎛=m m p Cu D d G a 246πρ 5.0Re 54.02+=Nu6.计算L ∆及τ∆lm it D a q L ∆⎪⎭⎫⎝⎛∆=∆24πα m u L ∆=∆τ。

化工原理化工计算所有公式总结

化工原理化工计算所有公式总结

化工原理化工计算所有公式总结化工原理是研究物质在化学变化过程中的行为和性质的科学,化工计算则是应用数学和物理原理来解决化工过程中的问题。

下面总结了一些常见的化工原理和计算公式,以帮助理解和应用化工原理。

1.质量守恒方程质量守恒方程描述了化工过程中物质质量的守恒关系。

对于一个系统,质量守恒方程可以表示为:Σ(mi · Ai) = Σ(mo · Ao)其中,mi是进料流体的质量流率,Ai是进料流体的截面积,mo是出料流体的质量流率,Ao是出料流体的截面积。

2.能量守恒方程能量守恒方程描述了化工过程中能量的守恒关系。

对于一个系统,能量守恒方程可以表示为:Σ(mi · Hi) + Σ(Qi) = Σ(mo · Ho) + Σ(Qo)其中,Hi和Ho是进料和出料流体的焓,Qi和Qo是进料和出料流体的热量。

3.物质的摩尔质量计算物质的摩尔质量是物质的质量和物质的摩尔数的比值。

摩尔质量可以通过元素的摩尔质量来计算,可以根据元素的周期表上的相对原子质量得到。

4.摩尔质量和密度的关系计算摩尔质量和密度有以下关系:摩尔质量=质量/摩尔量密度=质量/体积5.摩尔质量和体积浓度的关系计算摩尔质量和体积浓度有以下关系:摩尔质量=质量/摩尔数体积浓度=摩尔数/体积6.反应热量计算反应热量是化学反应中释放或吸收的热量。

可以通过以下公式计算:反应热量=Σ(νiΔHi)其中,νi是反应物i的摩尔系数,ΔHi是反应物i的摩尔焓变。

7.动力学常数计算动力学常数是描述化学反应速率的参数。

可以通过以下公式计算:k = A · exp(-E/RT)其中,k是动力学常数,A是指前因子,E是活化能,R是气体常数,T是温度。

8.流体流动的雷诺数计算雷诺数可以衡量流体流动的稳定性和变动性。

Re=ρvL/μ其中,Re是雷诺数,ρ是流体的密度,v是流体的速度,L是特征长度,μ是流体的动力黏度。

9.库水平衡计算库水平衡在化工过程中扮演着重要的角色。

化工原理重要单元主要公式汇总

化工原理重要单元主要公式汇总

化工原理课程综合复习提纲化工原理重要单元主要公式汇总第1章 流体流动一、机械能衡算方程式 本章内容的核心公式是机械能衡算方程式:g2ud L g 2u g P Z H g 2u g P Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ (单位:J/N=m ) (1-1) 应用公式(1-1)注意以下几点:(1) 稳定流动、不可压缩性流体、自1-1至2-2的控制体内流体连续。

(2) Z 1、Z 2选择同一水平基准面,通常选择地平面或控制体1-1、2-2中的较低的一个。

(3) P 1、P 2同时以绝对压计或同时以表压计,并且注意单位均统一到N/m 2 。

(4) 自高位槽或高压容器向其他地方输送流体时一般不需要流体输送机械,此时,H e =0 。

(5) 公式中的每一项均是单位流体的能量,每牛顿流体的能量焦耳,形式上的单位是米。

H e 是流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数,阻力损失项亦是每牛顿流体的能量损失焦耳数。

(6) 根据所取的1-1、2-2截面的性质,灵活地确定u 1、u 2的数值。

(7) 阻力损失项中的流速取产生阻力损失的管段上的流速,有时管段不止一段。

(8) 若控制体内的阀门关闭,1-1、2-2截面上的流体能量便不再有任何关系。

(9) 若在等直径的管段,无流体输送机械,阻力损失可以忽略,(1-1)式变成流体静力学的形式。

应用公式(1-1)可解决以下方面的问题:(1) 在确定的控制体中,达到一定的流量,确定流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数及功率。

(2) 在确定的控制体中,达到一定的流量,确定起始截面1-1的高度或压强。

(3) 在确定的控制体中,可达到的流量(流速)。

(4) 在确定的控制体中,达到一定的流量,确定管径。

公式(1-1)的另两种形式:2udL2u P g Z w 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ (单位:J/kg ) (1-2) ρζλρρρρρ2ud L 2u P g Z g H 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ (单位:J/m 3=N/m 2) (1-3)因为机械能衡算式中的每一项均是单位流体的能量,故计算流体输送机械的功率时应注意流体的总流量V q (单位:m 3/s)。

化工原理化工计算所有公式总结

化工原理化工计算所有公式总结

化工原理化工计算所有公式总结化工原理是化工专业的基础课程,主要涉及到化学反应工程、质量平衡、热力学等方面的内容。

在学习化工原理过程中,需要掌握一些常用的化工计算公式。

下面就对一些常见的化工计算公式进行总结。

1.化学反应速率计算公式:化学反应速率计算公式通常用来计算反应速率和反应动力学参数。

常见的化学反应速率计算公式有:(1)反应速率的一般表达式:v=k[A]^a[B]^b(2)反应级数与速率常数的关系:k=v/[A]^a[B]^b2.质量平衡计算公式:质量平衡计算公式是用来计算化工过程中物质的质量平衡。

常见的质量平衡计算公式有:(1) 总质量平衡:F = F_in - F_out + R(2) 组件质量平衡:F*A = F_in*A_in - F_out*A_out + R*A3.热平衡计算公式:热平衡计算公式通常用来计算化工过程中的热平衡。

常见的热平衡计算公式有:(1)热量传递公式:Q=U*A*ΔT(2)能量平衡公式:Q=Cp*ΔT+ΔH_r4.流体力学计算公式:流体力学计算公式主要用于计算流体在管道或设备中的流动状态。

常见的流体力学计算公式有:(1)泊肃叶定理:A1V1=A2V2(2) 阿基米德原理:F_buoyancy = ρ_fluid*V_submerged*g(3) 流体阻力公式:F_resistance = 1/2*C_d*ρ_fluid*A*V^25.过程控制计算公式:过程控制计算公式主要用于协助调控化工过程中的各种物理和化学参数。

常见的过程控制计算公式有:(1)控制阀流量公式:Q=Cv*√(ΔP/ρ)(2) 温度控制回路:T = T_sp + K_p*(e + K_i∫e dt + K_d(de/dt))(3) 浓度控制回路:C = C_sp + K_p*(e + K_i∫e dt + K_d(de/dt))总结:以上只是化工原理中一部分常用的计算公式,不同的化工过程和实际问题会有不同的计算公式。

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1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。

已知入塔混合气中氨含量为5.5%(质量分数,下同),吸收后出塔气体中氨含量为0.2%,试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。

解:先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。

120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29y y ==+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为 10.09030.099310.0903Y ==- 20.00340.003410.0034Y ==-由计算可知,当混合物中某组分的摩尔分数很小时,摩尔比近似等于摩尔分数。

2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下,使含二氧化碳为3.0%(体积分数)的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。

试判断二氧化碳的传递方向,并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。

已知操作条件下,亨利系数51066.1⨯=E kPa ,水溶液的密度为997.8 kg/m 3。

解:水溶液中CO 2的浓度为33350/1000kmol/m 0.008kmol/m 44c == 对于稀水溶液,总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为4t 0.008 1.4431055.43c x c -===⨯ 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==⨯⨯⨯=kPa气相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==⨯=kPa < *p故CO 2必由液相传递到气相,进行解吸。

以CO 2的分压表示的总传质推动力为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ∆=-=-=kPa3. 在总压为110.5 kPa 的条件下,采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。

测得在塔的某一截面上,氨的气、液相组成分别为0.032y =、31.06koml/m c =。

气膜吸收系数k G =5.2×10-6 kmol/(m 2·s ·kPa),液膜吸收系数k L =1.55×10-4 m/s 。

假设操作条件下平衡关系服从亨利定律,溶解度系数H =0.725 kmol/(m 3·kPa)。

(1)试计算以p ∆、c ∆表示的总推动力和相应的总吸收系数;(2)试分析该过程的控制因素。

解:(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725c p p p p y H ∆=-=-=⨯-=kPa 其对应的总吸收系数为 246G L G 11111()(m s kPa)/kmol 0.725 1.5510 5.210K Hk k --=+=+⋅⋅⨯⨯⨯35252(8.89910 1.92310)(m s Pa)/kmol 2.01210(m s Pa)/kmol =⨯+⨯⋅⋅=⨯⋅⋅6G 1097.4-⨯=K kmol/(m 2·s ·kPa)以液相组成差表示的总推动力为33*(110.50.0320.725 1.06)kmol/m 1.504kmol/m c c c pH c ∆=-=-=⨯⨯-= 其对应的总吸收系数为 m/s 10855.6m/s 102.5725.01055.11111664GL L---⨯=⨯+⨯=+=k H k K(2)吸收过程的控制因素气膜阻力占总阻力的百分数为%58.95%100102.51097.4/1/166G G G G =⨯⨯⨯==--k K K k 气膜阻力占总阻力的绝大部分,故该吸收过程为气膜控制。

4. 在101.3 kPa 及25 ℃的条件下,用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的二氧化硫。

已知混合气进塔和出塔的组成分别为y 1=0.04、y 2=0.002。

假设操作条件下平衡关系服从亨利定律,亨利系数为4.13×103 kPa ,吸收剂用量为最小用量的1.45倍。

(1) 试计算吸收液的组成;(2) 若操作压力提高到1013 kPa 而其他条件不变,再求吸收液的组成。

解:(1)1110.040.0417110.04y Y y ===-- 2220.0020.002110.002y Y y ==≈-- 3t 4.131040.77101.3E m p ⨯===吸收剂为清水,所以 02=Xn,L12n,V 12min0.04170.00238.81/0.0417/40.770q Y Y q Y m X ⎛⎫--=== ⎪ ⎪--⎝⎭ 所以操作时的液气比为n,L n,Ln,Vn,V min1.45 1.4538.8156.27q q q q⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭ 吸收液的组成为 ()()n,V 41122n,L10.04170.00207.0541056.27q X Y Y Xq -=-+=⨯-+=⨯ (2) 3t 4.1310 4.0771013E m p ⨯'==='n,L12n,V12min 0.04170.0023.8810.0417/04.077q Y Y q Y m X '⎛⎫--=== ⎪ ⎪'-⎝⎭- n,L n,L n,V n,V min1.45 1.45 3.881 5.627q q q q ''⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()n,V 31122n,L 10.04170.00207.055105.627q X Y Y X q -'⎛⎫'=-+=⨯-+=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭5.在密闭容器中将A 、B 两组分的理想溶液升温至82 ℃,在该温度下,两组分的饱和蒸气压分别为*A p =107.6 kPa 及*B p =41.85 kPa ,取样测得液面上方气相中组分A 的摩尔分数为0.95。

试求平衡的液相组成及容器中液面上方总压。

解:本题可用露点及泡点方程求解。

()()()()95.085.416.10785.416.107总总*B*A 总*B 总*A A 总*AA =-=--==p p p p p p p p x p p y - 解得 76.99=总p kPa8808.085.416.10785.4176.99*B*A *B =--=--=p p p p x 总本题也可通过相对挥发度求解571.285.416.107*B *A ===p p α由气液平衡方程得()()8808.095.01571.295.095.01=-+=-+=y y y x α()()[]kPa 76.99kPa 8808.0185.418808.06.1071A *BA *A =-+⨯=-+x p x p p =总6.在一连续精馏塔中分离苯含量为0.5(苯的摩尔分数,下同)苯—甲苯混合液,其流量为100 kmol/h 。

已知馏出液组成为0.95,釜液组成为0.05,试求(1)馏出液的流量和苯的收率;(2)保持馏出液组成0.95不变,馏出液最大可能的流量。

解:(1)馏出液的流量和苯的收率h kmol 50h kmol 05.095.005.05.0100W D W F Fn,D n,=--⨯=--=x x x x q q%95%1005.010095.050%100F F n,D D n,A =⨯⨯⨯=⨯=x q x q η(2)馏出液的最大可能流量当ηA =100%时,获得最大可能流量,即kmol/h 52.63 kmol/h 95.05.0100DF F n,Dmax n,=⨯==x x q q 7.在连续精馏塔中分离A 、B 两组分溶液。

原料液的处理量为100 kmol/h ,其组成为0.45(易挥发组分A 的摩尔分数,下同),饱和液体进料,要求馏出液中易挥发组分的回收率为96%,釜液的组成为0.033。

试求(1)馏出液的流量和组成;(2)若操作回流比为2.65,写出精馏段的操作线方程;(3)提馏段的液相负荷。

解:(1)馏出液的流量和组成 由全塔物料衡算,可得kmol/h 43.2kmol/h 45.010096.096.0F F n,D D n,=⨯⨯==x q x q ()kmol/h1.8kmol/h 45.010096.01W W n,=⨯⨯-=x qn,W 1.80.033q =kmol/h=54.55 kmol/h ()n,D n,F n,W 10054.55q q q =-=-kmol/h=45.45 kmol/h 9505.045.452.43D ==x (2)精馏段操作线方程2604.0726.065.39505.065.365.211D +=+=+++=x x R x x R R y (3)提馏段的液相负荷,饱和进料,q 液化率=1()kmol/h 4.202kmol/h 10045.4565.2F n,D n,F n,L n,L n,=+⨯=+=+='q Rq qq q q8.在常压连续精馏塔中分离A 、B 两组分理想溶液。

进料量为60 kmol/h ,其组成为0.46(易挥发组分的摩尔分数,下同),原料液的泡点为92 ℃。

要求馏出液的组成为0.96,釜液组成为0.04,操作回流比为2.8。

试求如下三种进料热状态的q 值和提馏段的气相负荷。

(1)40 ℃冷液进料; (2)饱和液体进料; (3)饱和蒸气进料。

已知:原料液的汽化热为371 kJ/kg ,比热容为1.82 kJ/(kg ·℃)。

解:由题给数据,可得kmol/h .3972kmol/h 04.096.004.046.060W D W F Fn,D n,=--⨯=--=x x x x q q()kmol/h 32.61kmol/h 39.2760W n,=-=q(1)40 ℃冷液进料 q 值可由定义式计算,即()()255.1371409282.111F b P =-+=-+=r t t c q ()()()()[]h 119.4kmol/ kmol/h 60255.1139.2718.211D n,=⨯--⨯+=--+='F q q R V(2)饱和液体进料 此时 q = 1().1kmol/h 041kmol/h 39.278.31D n,=⨯=+=='q R V V(3)饱和蒸气进料 q = 0().1kmol/h 44kmol/h 601.104F n,=-=-='q V V三种进料热状态下,由于q 的不同,提馏段的气相负荷(即再沸器的热负荷)有明显差异。

饱和蒸气进料V ′最小。

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