化工原理上第二版总结讲解
化工原理(上)总结
质点一个紧挨着一个,质点间无空隙,即可认为流体充满其占据的空间。
气体和液体具有易变形的特征,表现出流动性。
气体和液体统称为流体。
液体可视为不可压缩性流体;气体可视为可压缩性流体。
流体的物理性质(1)流体的密度:Vm =ρ kg/m 3;气体的密度:当压力不太高、温度不太低时,ρ可按理想气体考虑,即:RTPM V m ==ρ 或000ρρρT P T = ;4.220M =ρ式中:ρ0 标准状态(P 0=101.3kPa ,T 0=273K )下气体的密度,kg/ m 3以1m 3混合气体为基准∑=⋅=ni iv im x 1,ρρ式中:x v,i 混合物中iPM mm=ρ,其中M m 为平均分子量:)(∑⋅=i imy MM式中:y i混合物中 i 组分的摩尔分率,在低压下,y i = x v,i 1kg 混合液体为基准∑==ni iiw mx 1,1ρρ式中:x w,I 混合物中i 有的重量,单位为N/m 3,kgf/m 3。
gmg G ργ===比重:液体的比重通常指其密度与水在4℃时的密度之比,即1000444ργγρρ≈==wwd(:ρν1==m V dydu μ=;τ剪应力,单位面积上的内摩擦力,N/m 2;du/dy 速度梯度,与流动方向垂直的方向(径向)上的速度变化率,1/s;μ比例系数,即动力黏度,绝对黏度,简称黏度。
1Pa ·s=1 N ·s /m 2=10P=1000cP (厘泊)1P (泊)=1dyn ·s/cm 体的黏度随温度的升高而减小,而气体的黏度却随温度的升高而增大。
压力对液体的黏度基本没有影响,压强,常用P 表示。
流体的压力具有垂直性、各方向上的均等性、×105Pa=10.33mH 2O=760mmHg=1atm =1.033at;1at=1kgf/cm 2 =9.087*104Pa=10mH 2O=735.6mmHg压力的表示方法,以绝对真空(0atm )为基准计量的压力称为绝对压力,是流体的真实压力,以当地大气压为基准计量的压力称为表压或真空度。
化工原理知识点总结
化工原理知识点总结一、化工原理的概念和基本原理1. 化工原理的概念化工原理是指研究化工过程中各种物质变化和能量变化规律的科学。
化工原理是化学工程学科的基础,它研究化工过程中的化学反应、物质传递、热力学、流体力学等基本原理和规律。
2. 化工原理的基本原理化工原理的基本原理包括热力学、化学反应动力学、物质传递和流体力学等方面的基本原理。
(1)热力学热力学是研究物质的能量转化规律和能量平衡的科学。
在化工过程中,热力学原理适用于研究热平衡、热力学循环、热力学分析等方面的问题。
(2)化学反应动力学化学反应动力学是研究化学反应速率和影响因素的科学。
化工过程中的化学反应速率、反应机理、反应平衡等问题都需要运用化学反应动力学的原理进行分析和研究。
(3)物质传递物质传递是指物质在不同相之间的传递过程,包括物质的扩散、对流,以及传质设备的设计和运行原理等问题。
(4)流体力学流体力学是研究流体运动规律和流体性质的科学。
在化工过程中,很多问题都需要用到流体力学原理,如管道输送、泵的选择和设计、流体混合等方面的问题。
这些基本原理是化工原理研究的基础,它们为化工过程的设计、优化和运行提供了理论支持和技术指导。
二、化工过程的热力学分析1. 化学平衡在化工过程中,化学反应是一个重要的环节,化学反应的平衡状态对于产品的质量和产率有很大的影响。
因此,分析化学平衡是化工过程设计和运行中的重要内容。
2. 热力学循环热力学循环是指利用热力学原理设计和运行的热力系统,如蒸汽发电系统、制冷系统等。
热力学循环的分析和设计对于提高能量利用率和节能减排具有重要意义。
3. 热力学分析热力学分析是指利用热力学原理对化工过程中的能量转化和热平衡进行分析。
热力学分析通常包括能量平衡、热效率、热损失等方面的内容,它是化工过程优化和节能改造的重要手段。
三、化工过程的化学反应动力学分析1. 反应速率反应速率是指化学反应中物质的转化速率,其大小受到温度、浓度、压力等因素的影响。
化工原理第二版
化工原理第二版
抽象
化工原理第二版
前言
导言
引言
序言
第一章概述
1.1 化工原理的定义与意义
1.2 化工原理的基本原理和方法
1.3 化工原理的发展历程
第二章物料的性质与测定
2.1 固体物料的性质与测定
2.2 液体物料的性质与测定
2.3 气体物料的性质与测定
第三章物料的流动性与流动过程
3.1 流动性的基本概念与分类
3.2 流体的流动规律
3.3 流体的压力与速度分布
第四章质量与能量的平衡
4.1 物料的质量平衡及其应用
4.2 物料的能量平衡及其应用
4.3 综合平衡问题的求解方法
第五章物料的传递过程
5.1 物料传递的基本概念与分类
5.2 物料传递的基本机理
5.3 质量传递过程与传递速度
第六章反应工程与反应器设计
6.1 反应工程概述
6.2 理想反应器的性能参数
6.3 反应器的设计方法与应用
第七章固体、液体与气体的分离与净化7.1 固体与液体的分离与净化
7.2 气体的分离与净化
7.3 固液与气液质量传递过程的应用
第八章化工热力学
8.1 化学平衡和化学反应热力学基础
8.2 多相混合物热力学基础
8.3 化学反应热力学与工业热处理问题
第九章化工流程的优化与控制
9.1 化工流程优化的基本概念与方法
9.2 化工流程控制的基本概念与方法
9.3 化工流程优化与控制的综合应用
第十章工艺物料学
10l 绪论
10.2 无机工艺物料学
10.3 有机工艺物料学
10.4 生物工艺物料学
结语
结束语
总结
附录
参考文献索引。
化工原理上 知识点总结
化工原理上知识点总结一、化工原理的基本概念1. 化工原理的概念化工原理是研究化工生产过程中的物理、化学、工程等基本原理与规律的学科,是化工工程技术的理论基础。
化工原理的研究对象是化工生产中的物质和能量转化过程,包括化工流程、反应过程、传质过程、能量转换过程等。
化工原理的研究目的是为了揭示化工过程中的相互作用规律,为化工工程技术的设计、控制和优化提供理论支持。
2. 化工原理的基本内容化工原理主要包括物质平衡、能量平衡、动量平衡、传质与反应动力学、流体力学、热力学等内容。
其中,物质平衡研究物质在化工过程中的流动分布和转化规律,能量平衡研究热量在化工过程中的转移和转化规律,动量平衡研究流动介质在化工过程中的运动规律,传质与反应动力学研究物质传输和化学反应的速率规律,流体力学研究流体运动的基本规律,热力学研究能量转换的基本规律。
3. 化工原理的应用领域化工原理是化工技术的理论基础,广泛应用于化工工程技术的设计、计算、控制、优化和改进等方面。
在化工生产中,化工原理被应用于化工过程的优化设计、生产参数的确定、生产过程的控制和调整、产品质量的改进等方面,对化工生产的安全、经济、高效具有重要意义。
二、化工过程中的物质平衡1. 物质平衡的基本概念物质平衡是研究物质在化工过程中的流动分布和转化规律的基本原理。
物质平衡的基本概念包括输入、输出、积累和转化等概念。
输入是物质进入系统的过程,输出是物质离开系统的过程,积累是系统中物质的变化过程,转化是物质在系统内发生变化的过程。
2. 物质平衡的计算方法物质平衡的计算方法包括物质平衡方程的建立和求解。
物质平衡方程是通过对系统内各环节进行物质平衡计算,建立系统物质平衡方程,求解得到系统内各环节的物质平衡量。
物质平衡的求解方法包括代数求解、图解法、矩阵法、数值积分法等。
3. 物质平衡的应用案例物质平衡在化工生产中有着广泛的应用。
例如,化工生产过程中的原料投入和产品产出量的计算、化工设备的负荷计算、化工废水、废气治理的效果评估等都需要进行物质平衡计算,以确保化工生产过程的稳定和经济效益。
化工原理知识点归纳总结
化工原理知识点归纳总结一、化工原理概述化工原理是化学工程的基础课程,主要介绍了化学工程领域中的基本原理和基本概念。
它涵盖了化学反应、热力学、传质与传热等方面的知识。
化工原理对于理解和掌握化工过程的基本原理和技术具有重要意义,是化学工程学习和实践的基础。
本文主要对化工原理中的关键知识点进行归纳总结,以帮助读者系统地了解化工原理的基本概念和原理。
二、化工原理知识点归纳1. 化学反应化学反应是化学工程过程中的核心环节。
化工原理中介绍了化学反应的基本概念和原理,包括反应速率的表达式、反应热、反应平衡等内容。
化学反应的速率表达式可以用来描述反应速率与反应物浓度之间的关系,常见的表达式有零级、一级和二级反应速率方程。
反应热是指化学反应放热或吸热的现象,它在化学工程过程中对于了解和控制反应过程具有重要意义。
反应平衡是指化学反应两个方向之间达到动态平衡状态的现象,化工原理中介绍了反应平衡的基本原理和计算方法。
2. 热力学热力学是研究能量转化和传递规律的科学,是化学工程过程中的基本理论。
化工原理中介绍了热力学的基本概念和原理,包括热力学函数、热力学平衡、热力学循环等内容。
热力学函数是描述系统能量状态和性质的函数,常见的热力学函数有内能、焓、熵等。
热力学平衡是指系统达到热力学平衡状态的过程,它对于化工过程的热平衡和物质平衡具有重要意义。
热力学循环是指在不同状态点之间进行能量转化的循环过程,化工原理中介绍了常见的热力学循环,如卡诺循环、斯特林循环等。
3. 传质与传热传质与传热是化工过程中的重要环节,是控制化工过程效率和产品品质的关键因素。
化工原理中介绍了传质与传热的基本原理和计算方法,包括质量传递、热传递、质量传递系数和传热系数等内容。
质量传递是指组分在不同相之间发生的传递过程,化工原理中介绍了质量传递的基本原理和影响因素。
热传递是指热量在不同相之间发生的传递过程,化工原理中介绍了热传递的基本原理和传热方式。
质量传递系数和传热系数是描述传质与传热速率的参数,化工原理中介绍了其计算方法和影响因素。
化工原理各章节知识点总结
化工原理各章节知识点总结化工原理是化学工程与技术的基础课程之一,主要涉及物质的物理性质、能量转化、传质现象、化学反应等方面的知识。
下面是化工原理各章节知识点的总结。
第一章:化工基本概念与物质的物理性质1.1化学工程与化学技术的发展历史与现状1.2化工过程及其特点1.3物质的物理性质-物质的密度、比重、相对密度-物质的表观密度、气体密度-物质的粘度、表面张力、折射率-物质的热容、导热系数、热膨胀系数-物质的流变性质第二章:能量转化与传递2.1能量的基本概念2.2热力学第一定律2.3热力学第二定律2.4热力学第三定律2.5热力学循环第三章:物质的传递过程3.1传质的基本概念与分类3.2质量传递平衡方程3.3传质速率和传质通量3.4界面传质-液-气界面传质-液-液界面传质-固-液界面传质-固-气界面传质3.5传质过程中的最速传质与弛豫时间第四章:化工流体的流动4.1流体的基本性质4.2流体的流动类别4.3流体的流动方程-流体的质量守恒方程-流体的动量守恒方程-流体的能量守恒方程4.4流体内运动的基本规律-斯托克斯定律-流体的相对运动-流体的运动粘度4.5流体的管道流动-管道内的雷诺数-管道的流动阻力第五章:多元物系中物质的平衡与分离5.1多元物系基本概念5.2雾滴定律5.3吸附平衡5.4蒸汽液平衡5.5溶液中的平衡情况5.6气相-液相-固相三相平衡第六章:化学反应与反应工程6.1化学反应动力学6.2化学平衡6.3化学反应速率6.4反应器的基本类型-批次反应器-连续流动反应器-均质反应器-非均质反应器6.5反应器的设计与操作以上是化工原理各章节的知识点总结,涵盖了物理性质、能量转化、传质现象、化学反应等方面的内容。
这些知识点是化学工程与技术的基础,对于理解和应用化工原理具有重要意义。
化工原理(第二版)第二章
p0
g
p1
g
u12 2g
H f
p0
g
p1
g
u12 2g
pv
g
pv
g
H
f
p0
g
ha
pv
g
Hf
p0
g
h
pv
g
Hf
Hg max
47
(3)允许汽蚀余量的校正
h~20度清水,条件不同时要校正,校正曲线说明书
2. 离心泵的实际压头
实际压头比理论压头要小。具体原因如下: (1)叶片间的环流运动
主要取决于叶片数目、装置角2、叶轮大小、液体粘度等因素,而几 乎与流量大小无关。
c2 c2
23
阻 力 损 失
(2)水力损失 冲 击损 失 阻力损失 可近似视为与流速的平方呈正比
24
冲击损失 在设计流量下,此项损失最小。流量若偏离设计量越远, 冲击损失越大。
高效
区
设计点 Q
33
3.离心泵特性的影响因素
(1)流体的性质:
密度的影响
对 H~Q 曲线、~Q 曲线无影响,但N QgH ,
故,N~Q 曲线上移。
粘度的影响 当比 20℃清水的大时,H,N,
实验表明,当<20 厘斯时,对特性曲 线的影响很小,可忽略不计。
化工原理知识点总结
化工原理知识点总结【化工原理知识点总结】化工原理是化学工程中最基础的学科之一,它研究化学工程中各种化工过程的基本原理和规律。
以下是对化工原理一些重要知识点的总结。
一、物理与化学性质1. 物质的组成与性质:物质根据其组成和性质可分为元素和化合物;元素是由相同类型的原子组成,而化合物是由不同类型的原子通过化学键结合而成。
2. 物质的相变:物质在不同条件下,如温度、压力的变化下,可能发生固态、液态和气态之间的相互转变,这种转变称为相变。
3. 化学平衡:在化学反应中,当反应速度达到动态平衡时,反应物和生成物的浓度保持稳定,这种状态被称为化学平衡。
二、物质的转化与反应1. 反应速率:指单位时间内反应物消耗或生成物的产生量,它受【温度】、【浓度】、【压力】、【催化剂】等因素的影响。
2. 热力学:热力学是研究物质在不同温度和压力下的能量变化和热效应的学科,它通过热力学参数(如焓、熵、自由能)来描述化学反应的可行性。
3. 反应平衡:化学反应在特定条件下,反应物和生成物之间的比例保持不变的状态称为反应平衡,反应平衡通常用平衡常数来描述。
4. 反应动力学:反应动力学研究化学反应速率及其与因素的关系,包括反应速率方程、活化能、反应级数等。
三、质量守恒与能量守恒1. 质量守恒定律:在封闭系统中,物质的总质量保持不变,即反应前后物质的质量之和相等。
2. 能量守恒定律:在化学过程中,能量不会被创造或消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
四、传递过程1. 质量传递:指物质从高浓度向低浓度的传递过程,如扩散、传导等。
2. 热传递:热量从高温区传递到低温区的过程,常常涉及传热方式,如传导、对流、辐射等。
3. 动量传递:指物质运动时动量的传递,如气体或液体流体的流动过程中的压力传递、阻力等。
五、化工工艺1. 分离技术:用于将混合物中的不同成分分离并得到纯净物质的技术,常见的分离方法包括蒸馏、萃取、结晶、吸附等。
2. 反应器:反应器是化学反应进行的装置,常见的反应器有批式反应器、连续流动反应器等。
化工原理知识点总结整理
化工原理知识点总结整理一、化工原理概述化工原理是指研究化学工程中的基本原理和基本规律的学科。
它是化学工程学的基础和核心课程之一,对于理解和掌握化学工程的基本理论和方法具有重要意义。
化工原理主要包括物质的结构与性质、物质的转化过程、物质的传递过程等方面的内容。
二、化工原理知识点总结1. 物质的结构与性质- 化学键:包括离子键、共价键、金属键等,是物质中原子之间相互结合的力量。
- 分子结构:分子是由原子通过化学键结合而成的,分子的结构对物质的性质有重要影响。
- 力场理论:描述分子内部原子间相互作用的理论,包括键长、键角、键能等参数。
- 物质的性质:包括物质的物理性质和化学性质,如密度、熔点、沸点、溶解度、化学反应等。
2. 物质的转化过程- 化学反应:指物质之间发生化学变化的过程,包括反应的速率、平衡常数等。
- 反应动力学:研究化学反应速率与反应条件、反应物浓度等因素之间的关系。
- 反应平衡:当反应物与生成物的浓度达到一定比例时,反应达到平衡状态,平衡常数描述了平衡状态下反应物与生成物浓度之间的关系。
3. 物质的传递过程- 质量传递:指物质在不同相之间的传递过程,如气体的扩散、液体的对流等。
- 能量传递:指物质中能量的传递过程,包括传热和传质两个方面。
- 传热:研究物质中热量的传递方式和传递速率,包括传导、对流和辐射等。
- 传质:研究物质中组分的传递方式和传递速率,包括扩散、对流和反应等。
4. 化工原理中的基本计算方法- 质量平衡:根据物质的输入和输出量来计算系统中物质的平衡情况。
- 能量平衡:根据能量的输入和输出量来计算系统中能量的平衡情况。
- 流程图:用图形的形式表示化工过程中物质和能量的流动情况,方便进行分析和计算。
5. 化工原理中的常用设备和工艺- 反应器:用于进行化学反应的设备,包括批式反应器、连续式反应器等。
- 分离设备:用于将混合物中的组分分离的设备,包括蒸馏塔、萃取塔等。
- 传质设备:用于促进物质传质的设备,包括填料塔、换热器等。
化工原理第二版第一章
当p1 p2不变时, 若PA PC小,
则R大
(3)倒U形压差计
16
若被测流体为液体,也可选 用比其密度小的流体(液体 或气体)作为指示剂
最常用的倒U形压差计是以空 气作为指示剂
p1 p2 Rg ( 0 ) Rg
17 例:用U形压差计测量气体管道两点的压力差,指示液为水,读数R为 12mm。为了放大读数,改为双液体U管,指示液A为含40%乙醇的水溶液, 密度为920 kg/m3,指示液C为煤油,密度为850 kg/m3。问读数可以放大 多少倍?此时读数为多少?
化工原理
Chemical Engineering Principles
第一章 液体流动 Basic Mechanics of Fluids
流体流动:最普遍的化工单元操作之一
2
3 §1 流体静止的基本方程
1.1 密度(density)
单位体积流体的质量,称为流体的密度.
m
V
ρ——流体的密度,kg/m3; m——流体的质量,kg; V——流体的体积,m3。
12 1.4 液柱压差计
(1) U形管压差计
设指示液的密度为 0
被测流体的密度为
pA p1 g(m R)
pA' p2 gm 0 gR
pA pA'
p1 g(m R) p2 gm 0 gR
p1 p2 (0 )gR
对一定的流体,其密度是压力和温度的函数,即
f ( p,T )
4 液体密度 : 通常液体可视为不可压缩流体,认为其密度仅 随温度变化(极高压力除外),其变化关系可由手册中查 得。
气体密度: 对于气体,当压力不太高、温度不太低时,可 按理想气体状态方程计算.
化工原理2知识点总结
化工原理2知识点总结1. 反应热力学在化工原理2中,学习了反应热力学的相关内容。
反应热力学是研究化学反应中能量变化的学科,主要包括热力学第一定律、热力学第二定律和熵的概念。
通过学习反应热力学,我们可以了解到化学反应的能量变化规律,以及在工程设计和操作中如何控制和利用这些能量变化。
2. 化学平衡在化工原理2中,还学习了化学平衡的相关知识。
化学平衡是指在化学反应中反应物和生成物浓度达到一定比例的状态。
学习化学平衡可以帮助我们理解化学反应的进行过程,以及在实际工程中如何控制反应条件来达到期望的平衡状态。
3. 反应动力学反应动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科,包括了反应速率方程、反应速率常数、反应的级数和速率限制等内容。
通过学习反应动力学,我们可以深入了解化学反应的速率规律和影响因素,为工程设计和操作提供理论指导。
4. 反应工程反应工程是指将反应热力学、化学平衡和反应动力学等理论知识应用于工程实践的学科。
学习反应工程可以帮助我们理解在工程中如何选择反应条件、设计反应器和控制反应过程,以实现预期的反应目标。
5. 反应器设计在化工原理2中,还学习了不同类型的反应器的设计原理和运行特点,如批式反应器、连续流式反应器、混合反应器等。
通过学习反应器设计,我们可以了解不同反应器的适用范围和工作原理,为工程实践提供设计和运行的基础。
6. 分离工程分离工程是化学工程中的重要环节,包括了物料的分离、纯化和回收等内容。
在化工原理2中,学习了溶剂萃取、蒸馏、结晶、吸附等分离工程的基本原理和操作方法。
通过学习分离工程,我们可以了解不同分离方法的适用条件和操作步骤,为工程设计和操作提供指导。
7. 传递过程传递过程是化工工程中热量、物质和动量传递的过程,包括了传热、传质和传动等内容。
在化工原理2中,学习了不同传递过程的数学模型和实际应用。
通过学习传递过程,我们可以了解不同传递现象的规律和影响因素,为工程设计和操作提供理论支持。
化工原理各章节总结概念解释
第一章 流体流动质点 含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。
连续性假定 假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
拉格朗日法 选定一个流体质点, 对其跟踪观察,描述其运动参数(如位移、速度等)与时间的关系。
欧拉法 在固定空间位置上观察流体质点的运动情况,如空间各点的速度、压强、密度等,即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。
定态流动 流场中各点流体的速度u 、压强p 不随时间而变化。
轨线与流线 轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线,是拉格朗日法考察的结果。
流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线,是欧拉法考察的结果。
系统与控制体 系统是采用拉格朗日法考察流体的。
控制体是采用欧拉法考察流体的。
理想流体与实际流体的区别 理想流体粘度为零,而实际流体粘度不为零。
粘性的物理本质 分子间的引力和分子的热运动。
通常液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主。
气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主。
总势能 流体的压强能与位能之和。
质量守恒方程 222111A u A u ρ=ρ静力学方程 g z p g z p 2211+=+ρρ 可压缩流体与不可压缩流体的区别 流体的密度是否与压强有关。
有关的称为可压缩流体,无关的称为不可压缩流体。
牛顿流体与非牛顿流体的区别 流体行为是否符合牛顿粘性定律dydu µτ=,符合的为牛顿流体,不符合的为非牛顿流体。
伯努利方程的物理意义 流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。
平均流速 流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。
动能校正因子 实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。
均匀分布 同一横截面上流体速度相同。
均匀流段 各流线都是平行的直线并与截面垂直, 在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。
化工原理的知识点总结
化工原理的知识点总结一、物质的转化1. 化学反应原理化学反应是化工生产中最基本的过程之一,其原理是指通过物质之间的相互作用,原有物质的化学成分和结构发生变化,产生新的物质。
在化学反应中,往往会 Begingroup 产生热量、释放或者吸收气体以及溶解或析出固体物质。
常见的反应类型包括酸碱反应、氧化还原反应、置换反应、水解反应等。
2. 反应热力学反应热力学研究的是化学反应在不同途径下产生的能量变化规律。
反应热力学的主要内容包括热力学系统、热力学函数、热力学平衡、化学平衡等。
通过反应热力学的研究,可以预测化学反应的进行方向和速率,为化工生产提供重要的理论指导。
3. 反应动力学反应动力学研究的是化学反应速率随时间变化规律。
反应动力学的主要内容包括反应速率和反应速率常数的确定、反应速率方程和速率常数的推导等。
通过反应动力学的研究,可以基于反应速率的规律来设计和优化化工反应器,提高反应效率,减少能耗,降低生产成本。
二、传热传质1. 传热原理传热是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
传热原理主要包括热传导、对流传热和辐射传热三种方式。
热传导是指热量在固体物质内部传递的过程,对流传热是指热量通过流体介质传递的过程,而辐射传热是指热量通过辐射的方式传递的过程。
2. 传质原理传质是物质在空间内由高浓度区向低浓度区扩散的过程。
传质原理主要包括扩散、对流传质和表面传质。
扩散是指物质在固体、液体或气体中沿浓度梯度传输的现象,对流传质是指物质通过流体介质进行传送的过程,表面传质是指物质在表面上通过吸附和蒸发进行传递的过程。
三、流体力学1. 流体性质流体是一种无固定形态的物质,其主要特点包括不能承受剪切应力、易于流动和易于变形。
在化工过程中,流体的性质对设备设计和流体流动有重要影响。
流体的主要性质包括黏度、密度、表观黏度、流变性等。
2. 流体流动流体流动是指流体在管道或设备内部的运动过程。
流体的流动过程包括定常流动和非定常流动,同时还会受到雷诺数、流态、雷诺方程等因素的影响。
化工原理各章节知识点总结
化工原理各章节知识点总结化工原理是化学工程专业的基础课程,主要介绍了化学工程的基本概念、理论和技术。
下面是各章节的知识点总结:第一章:化工原理的基本概念和性质1.化工原理的定义和基本任务2.化工原理的基本性质和特点3.化工原理的基本方法和技术第二章:化学平衡和能量平衡1.化学反应平衡的条件和表达式2.平衡常数和平衡常数表达式3.能量平衡的基本原理和方法4.热力学和热力学函数5.熵和化学势的概念和计算第三章:物相平衡1.物质在不同相之间存在的平衡条件2.相平衡的相图和相平衡计算3.蒸馏和萃取等物相平衡的应用第四章:质量平衡和物质迁移1.质量平衡的基本原理和方程2.质量平衡的应用:反应工艺和物料平衡3.物质迁移的基本理论和计算方法第五章:流体力学1.流体的基本概念和性质2.流体的连续性方程和动量方程3.流体的能量方程和压力损失4.流体的流动和阻力的计算第六章:传递现象1.传递现象的基本概念和分类2.传递现象的数学模型和方程3.质量传递、热量传递和动量传递的计算第七章:反应工程基础1.化学反应的速率和速率方程2.反应速率的测定和表达3.反应工程的热力学和动力学分析4.反应器的分析和设计第八章:传热和传质1.传热的基本机制和传热方式2.导热和对流传热的计算3.汽液传质和固液传质的计算第九章:流体传动和流动分布1.流体传动的基本方式和流动性质2.流体传动的计算和分析3.流动分布的原理和应用第十章:分离工程基础1.分离过程的基本概念和分类2.平衡分离的基本理论和计算3.萃取、吸附和蒸馏等分离工艺的应用第十一章:生化反应工程基础1.生物反应器的基本概念和种类2.酶反应和微生物反应的基本原理3.生化反应器的分析和设计以上是化工原理各章节的知识点总结,涵盖了化工原理的核心内容。
化工原理(第二版)
化工原理(第二版)化工原理是化学工程专业的核心课程之一,它是化学工程学科的基础,是学生理解和掌握化学工程原理和技术的重要基础。
本文将介绍化工原理的基本概念、内容和应用,并对第二版的化工原理教材进行简要介绍。
一、化工原理的基本概念。
化工原理是研究化学工程中的基本原理和基本规律的学科。
它主要包括化学工程热力学、传质学、流体力学、反应工程等内容。
化工原理的基本任务是研究化学工程中的物质和能量的转化规律,揭示化学工程过程的基本原理和规律,为化学工程技术的设计、操作和控制提供理论基础。
二、化工原理的内容。
1. 化学工程热力学。
热力学是研究热能转化和热力学循环的学科,它是化学工程的基础。
化学工程热力学主要包括热力学基本概念、热力学定律、热力学过程、热力学循环等内容。
学生在学习化工原理时,需要掌握热力学的基本原理和应用,理解热力学在化学工程中的作用。
2. 化学工程传质学。
传质学是研究物质传递规律的学科,它是化学工程的重要组成部分。
化学工程传质学主要包括物质传递的基本概念、传质过程的基本规律、传质过程的数学模型等内容。
学生在学习化工原理时,需要理解物质传递的基本原理和数学模型,掌握传质过程的计算方法和应用。
3. 化学工程流体力学。
流体力学是研究流体运动规律的学科,它是化学工程的重要内容。
化学工程流体力学主要包括流体的基本性质、流体运动的基本规律、流体力学方程等内容。
学生在学习化工原理时,需要理解流体力学的基本原理和方程,掌握流体运动的计算方法和应用。
4. 化学工程反应工程。
反应工程是研究化学反应过程的学科,它是化学工程的核心内容。
化学工程反应工程主要包括化学反应的基本概念、反应动力学、反应器设计等内容。
学生在学习化工原理时,需要理解化学反应的基本原理和动力学,掌握反应器设计的方法和应用。
三、化工原理的应用。
化工原理是化学工程技术的理论基础,它在化学工程的设计、操作和控制中起着重要的作用。
学生在学习化工原理时,不仅需要掌握其基本原理和内容,还需要理解其在化学工程中的应用。
化工原理2 总结66页PPT
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
66
Hale Waihona Puke 化工原理2 总结56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
华南理工大学化工原理第二版复习重点
流体流动–––基本概念与基本原理一、流体静力学基本方程式)(2112z z g p p -+=ρ或 gh p p ρ+=0注意:1、应用条件:静止的连通着的同一种连续的流体。
2、压强的表示方法:绝压—大气压=表压 表压常由压强表来测量; 大气压—绝压=真空度 真空度常由真空表来测量。
3、压强单位的换算:1atm=760mmHg=10.33mH 2O=101.33kPa=1.033kgf/cm 2 4、应用:水平管路上两点间压强差与U 型管压差计读数R 的关系:gR p p A )(21ρρ-=-处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须时静止、连续和同一种液体。
二、定态流动系统的连续性方程式––––物料衡算式常数常数=====≠ρρρρuA A u A u q m A 222111, 常数常数======uA A u A u q v A 2211,ρ 21221221///,d d A A u u A ===圆形管中流动常数ρ三、定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式1kg 流体:f s W u p gz W u p gz ∑+++=+++2222222111ρρ [J/kg]讨论点:1、流体的流动满足连续性假设。
2、理想流体,无外功输入时,机械能守恒式:3、可压缩流体,当Δp/p 1<20%,仍可用上式,且ρ=ρm 。
4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤,截面与基准面选取的原则。
5、流体密度ρ的计算:理想气体ρ=PM/RT 混合气体 n n m y y y ρρρρ+++= 2211混合液体nnmmw w w ρρρρ+++=2211上式中:i y ––––体积分率;i w ––––质量分率。
6、gz ,u 2/2,p /ρ三项表示流体本身具有的能量,即位能、动能和静压能。
∑W f 为流经系统的能量损失。
W s 为流体在两截面间所获得的有效功,是决定流体输送设备重要参数。
输送设备有效功率P e =W s ·q m =Hq v ρg ,轴功率P=P e /η(W )7、1N 流体 f e H gu g p Z H +∆+∆+∆=22ρ [m] (压头)1m 3流体 []f f a f s W p p W u p gh W ∑=∆∑+∆+∆+=ρρρρρ而22,四、柏努利式中的∑W f I . 流动类型:1、雷诺准数Re 及流型 Re=duρ/μ=du/ν,μ为动力粘度,单位为[Pa·S];ν=μ/ρ为运动粘度,单位[m 2/s]。
化工原理(第二版)第六章-
第三节 多效蒸发
一、多效蒸发的操作原理
由蒸发器的热量恒算可知,在单效蒸发器中每蒸发1㎏的水需要 消耗1㎏多的生蒸汽。在大规模的工业生产中,水分蒸发量很大,需 要消耗大量的生蒸汽。如果能将二次蒸汽用作另一蒸发器的加热蒸汽, 则可减少生蒸汽消耗量。由于二次蒸汽的压力和温度低于生蒸汽的压 力和温度,因此,二次蒸汽作为加热蒸汽的条件是:该蒸发器的操作 压力和溶液沸点应低于前一蒸发器。采用抽真空的方法可以很方便地 降低蒸发器的操作压力和溶液的沸点。每一个蒸发器称为一效,这样, 在第一效蒸发器中通入生蒸汽,产生的二次蒸汽引入第二效蒸发器, 第 二效的二次蒸汽再引入第三效蒸发器,以此类推,末效蒸发器的二 次 蒸汽通入冷凝器冷凝,冷凝器后接真空装置对系统抽真空。于是, 从第 一效到最末效,蒸发器的操作压力和溶液的沸点依次降低,因此 可以 引入前效的二次蒸汽作为后效的加热介质,即后效的加热室成为 前效 二次蒸汽的冷凝器,仅第一效需要消耗生蒸汽,这就是多效蒸发
降。
3
真空蒸发系统要求有造成减压的装置,使系统的
投资费和操作费提高。
第二节 单效蒸发
F,w0,t0,h0
D, T, H
W, T’, H’
蒸发室
加 热 室
(F-W),w1, t1, h1
D, T, hw
图6-2 单效蒸发示意图
第二节 单效蒸发
二、单效蒸发的计算
单效蒸发计算的主要内容有:水分蒸发量;加热蒸气 消耗量;蒸发器的传热面积。 计算的依据是:物料衡算、热量衡算和传热速率方程。
(6-2)
第二节 单效蒸发
式中
Q——蒸发器的热负荷或传热量,kJ/h ; D——加热蒸气消耗量,kg/h; Cp0——原料液比热容,kJ/(㎏·℃); t0——原料液的温度,℃;
化工原理知识点总结
化工原理知识点总结化工原理是化学工程学科的基础,它涉及到物质的转化、物质的相互作用以及反应工程等方面的知识。
在化工工程的学习和实践中,我们需要掌握一些重要的化工原理知识点。
本文将对化工原理的一些重要知识点进行总结,以帮助读者更好地理解和运用这些知识。
一、反应速率反应速率是化学反应在单位时间内发生的变化量,是衡量反应快慢的重要指标。
反应速率与反应物浓度、温度、压力等因素有关。
通过调控反应物浓度、温度等条件,可以改变反应速率。
了解反应速率可以帮助我们设计和优化反应工艺。
二、化学平衡化学平衡是指在化学反应中,正向反应和反向反应同时进行,且反应物和生成物的浓度不再发生变化。
化学平衡的达到和维持是通过控制温度、压力和物质浓度等条件来实现的。
理解化学平衡可以帮助我们进行化工反应的控制和工艺的优化。
三、热力学热力学是研究热量和功与物质转化与变化关系的学科。
其中,熵是一个非常重要的概念。
它表示了系统的无序程度,可以衡量系统内部的能量分布。
热力学可以帮助我们预测和计算化学反应的能量变化,以及判断一个化学反应是否可行。
四、物质平衡物质平衡是指在化工过程中,通过对物料和能量的输入和输出进行平衡计算,以达到化工过程的稳定和高效。
通过物质平衡计算,我们可以确定所需的原料用量、催化剂用量以及产品产量等重要参数,从而帮助我们进行过程设计和工艺优化。
五、传热传热是指物体之间热量的传递过程。
在化工过程中,通过控制和优化传热方式,可以提高反应速率、改善产物纯度,以及降低能源消耗等。
了解传热原理可以帮助我们设计合理的传热设备和加热方式,提高化工过程的效率。
六、传质传质是指物质在不同相之间的传递过程。
在化工工程中,往往需要在两相之间传质,以实现反应物质的接触和反应。
通过控制传质速率和传质方式,可以提高反应效率和选择性,进一步优化化工工艺。
七、催化剂催化剂是指在反应中增加反应速率,但自身不参与反应消耗的物质。
催化剂可以提高反应速率、改善产物选择性、降低反应温度等。
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第一章 流体流动 第二章 流体输送机械 第三章 非均相分离 第四章 传热
第1章 流体流动
hf
L u2
d2
Vs
4
d 2u
p2 p1 gh
p f
L
d
u 2
2
f (Re,/d)
gZ1
u12 2
p1
We
gZ 2
u22 2
p2
hf
1
等压缩比条 件下,多级 压缩所消耗 的功最小。
第3章 非均相物系分离
物系分离 的条件, 工业应用
重力沉降 离心沉降
过滤
恒速段,分散相相 与粒径和密 对于连续相的速度 度差有关
非球型颗粒
滞流型 过渡流型 湍流型
试差法计算沉降速度
如:正 方体
已知d求ut
摩擦数群法 已知ut求d
K值判定法
管路特性曲线 依柏努利方程来
He K BQe2
K f Z ,p
离心泵选择 与核算问题
B f 管道布置,阀门开度
首先根据输送任 务计算管路需要 的Qe,He; 选择泵H>He; Q>Qe
He K BQe2
当阀门开度减小时,管路阻力增加,B; 相应He,损失泵的压头,损失轴功率
64
Re
完全湍流区
f ( /d)
u1d12
u2
d
2 2
p1 p2 20% p1
m
以小管流速计
h'f
Le d
u2 2
h'f
u2 2
0.5 1
f (Re,/d)
雷诺准数:
平板边界层发展至 无限远; 圆管边界层发展至 半径
层流流动阻力主要 是由于流体的粘滞 力
K f Z ,p
B f 管道布置,阀门开度
阀门开度改变前后,K不变,B变化; 通过管路特性曲线方程确定B’后,形成 新的管路特性曲线
正位移泵
工作点
旁路调节
工作点调节: 改变阀门开度; 变换往复频率
泵路特性曲 线左或右移
改变管路 特性曲线
正位移泵类型: 往复泵 隔膜泵 齿轮泵 螺杆泵
测流速(流量) 测液位、液封、高度差
压差测量: U形管压差计 门形压差计 微差压差计 压差变送器
p2 p1 gh
p2 p1 gh p2 p1 A B gh
流量和流速测量
恒面积,变压差,测截 面上平均流量(流速)
孔板流量计 皮托管
转子流量计 容积法
涡轮流量计
分离效率
如,直径小 有利于分离 效率提高
如直径大利 于压降低
粒级效率
2( pa pb )
Vs uo Ao
孔流系数
复杂管路计算
分支管路
物料衡算 Vs Vs1 Vs2
能量衡算
Eo E1 h f 1 E2 h f 2
并联管路
Vs Vs1 Vs2
h f 1 h f 2
第2章 流体输送机械
离心泵 特性方程
测局部流速,管中心处 迎上游安装
应用校正式:
恒压差, 变面积
Vs 2 Vs1
1 f 2 2 f 1
Vs2 1
Vs1
2
Vs V Ah
t t
流量和流速测量
孔板流量计 皮托管 转子流量计 容积法 涡轮流量计
uo co
H ~Q
~Q
N ~Q Hs ~ Q NPSH ~ Q
性能参数 Q,H ,N , ,H s ,NPSH 铭牌参数 最佳工况参数
离心泵QN,开泵关 阀门 旋涡泵QN ,开机 开阀门
离心泵工作点
工作点调节: 改变管路
改变阀门开度; 特性曲线
变换泵的转速;
改变叶轮直径; 改变泵路
泵的串并联
特性曲线
滞流边界层及发展
湍流边界层及边界层分离
边界层的厚度与Re有关, 受物性、管道结构及壁 面形状、流速等操作条 件的影响
仪表安装避开边 界层不稳定区
减少边界层分离质点碰 撞的能量损失以节能; 如文丘里管结构
边界层内是传 热和传质的主 要阻力区
厚度可以经 验值估算
Vs
4
d 2u
d 4Vs
u
非圆形管道 当量直径
K<2.62 为滞流区
K=2.62~69.1为过渡区
K>69.1
为湍流区
因为与高度无关,滞 流流动
恒速段,分散相相 对于连续相的速度
离心沉降速度
ur
4d (s ) uT 2 3 R
离心沉降速度为:
旋风分离器 工作原理 工业应用
离心分离因素
Kc
uT 2 gR
临界粒径 分割粒径
湍流流动阻力主要 是由于形体阻力; 也有流体的粘滞力
Re du
表征流体流动状态 流体质点在
径向无返混;
滞流区 Re 2000
也称层流
过渡流区 Re 2000 ~ 4000
湍流区 Re 4000
湍流存在滞流内层, 亦称或滞流底层
流体质点在径 向和轴向存在 混和或返混
边界层及对传热和传质的影响
气缚现象及解决 开机前注水
离心泵 结构; 工作原理
气缚现象及解决
离心泵特性曲线
Hg
p1 pv
g
NPSH
h f 01
u2 H g H s 2g h f 01
实际安装高度 Hs及NPSH取 再下降0.5~1m Qmax对应值
Hs校正问题
离心泵性 能曲线校 正,当运 动粘度大 于20cSt
de 4rH
rH
Aห้องสมุดไป่ตู้
在输送任务Vs一定时, 当管径d选择的大,则投
资费用增加,相反操作费用 减小;
当管径d选择的小,则投 资费用降低;相反操作费用 增加;
设计时,应综合考虑设备 费与操作费用总体最低为指 标。
p2 p1 gh
测压强:p2 p1 gh 测压差:p2 p1 gh
具有自吸能力; 有适宜安装高度
适合于流量小, 压头高,流体洁 净的输送条件
如流量增加,阻 力增加,工作点 上移,压头增加
风机类型
离心风机特性曲线
性能参数
风压校正
HT
H T'
1.2
'
其它类型风机
性能参数: 以入口状态计
以绝热压缩过程计
排气量 轴功率 效率
k 1
Na
p1Vmin
k
k 1
p2 p1
k
1
60
1 1000
kW
压缩比
压缩机实际压缩循环
N Na
a
余隙系数 V3 V1 V3
绝热总效率
o
V1 V1
V4 V3
容积系数
绝热膨胀过程, 余隙系数与容积系数关系
o
1
p2 p1
1/ k