化工原理上册小结2
化工原理知识点总结
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化工原理知识点总结化工原理这门课啊,那可真是一门让不少同学又爱又恨的学问。
就像一场神秘的探险,充满了各种奇妙的知识和挑战。
先来说说流体流动这一块。
想象一下,你在家里打开水龙头,水哗哗地流出来,这看似简单的现象背后,可藏着不少化工原理的知识呢。
流体流动的速度、压力差,还有管道的阻力,这些都有着紧密的联系。
比如说,管道突然变窄了,那水流的速度就会加快,压力也会发生变化。
这就好像在一条宽阔的马路上,突然出现了一段狭窄的通道,车辆不得不加速通过一样。
在传热过程中,热传导、热对流和热辐射可是三个重要的“小伙伴”。
冬天的时候,你坐在暖气旁边,能感受到温暖,这就是热对流在起作用;而你用手摸一下滚烫的锅,会被烫到,这就是热传导。
再想想,太阳晒在身上暖洋洋的,这就是热辐射啦。
有一次我在实验室做实验,就是研究不同材质的传热效果。
当时我们用了铜、铝和不锈钢三种材料的棒子,在同样的热源下加热,然后测量它们另一端的温度变化。
那过程可紧张了,眼睛一刻都不敢离开温度计,就怕错过了关键的数据。
蒸馏和吸收这两个部分也很有意思。
蒸馏就像是把混合物进行“分家”,根据它们沸点的不同,把各种成分分开。
吸收呢,则像是海绵吸水一样,让一种气体溶解到液体里。
比如说,工厂里要净化废气,就会用到吸收的原理。
还有干燥过程,这在很多行业都非常重要。
就像我们洗完衣服要晾干,其实也是一种简单的干燥。
在化工生产中,干燥可是要精确控制温度、湿度和气流速度的。
我记得有一次去工厂参观,看到一个巨大的干燥设备在运作,那呼呼作响的风声和热气,让我真切地感受到了化工原理在实际生产中的威力。
过滤这个环节也不能忽视。
想象一下,你在做豆浆的时候,用滤网把豆渣过滤掉,留下细腻的豆浆,这和化工中的过滤原理是一样的。
只不过在工业上,过滤的规模更大,要求也更高。
在化工原理的学习中,还有很多公式和计算。
像伯努利方程、传热系数的计算等等,可别被它们吓到。
只要理解了背后的原理,多做几道练习题,也就不觉得那么难了。
化工原理知识点总结整理
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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。
- 份子结构:份子是由原子通过化学键结合而成的,份子的结构对物质的性质有重要影响。
- 力场理论:描述份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。
化工原理知识点总结
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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。
化工原理知识点总结
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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。
化工原理上 知识点总结
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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。
化工原理知识点总结整理 (2)
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一、流体力学及其输送1.单元操作:物理化学变化的单个操作过程,如过滤、蒸馏、萃取。
2.四个基本概念:物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。
3.牛顿粘性定律:F=±τA=±μAdu/dy,(F:剪应力;A:面积;μ:粘度;du/dy:速度梯度)。
4.两种流动形态:层流和湍流。
流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ;层流—2000—过渡—4000—湍流。
当流体层流时,其平均速度是最大流速的1/2。
5.连续性方程:A1u1=A2u2;伯努力方程:gz+p/ρ+1/2u2=C。
6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力;范宁公式:沿程压降:Δpf=λlρu2/2d,沿程阻力:Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ:摩擦系数);层流时λ=64/Re,湍流时λ=F(Re,ε/d),(ε:管壁粗糙度);局部阻力hf=ξu2/2g,(ξ:局部阻力系数,情况不同计算方法不同)7.流量计:变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计);变截面流量计。
孔板流量计的特点;结构简单,制造容易,安装方便,得到广泛的使用。
其不足之处在于局部阻力较大,孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损,因此要定期进行校正,同时流量较小时难以测定。
转子流量计的特点——恒压差、变截面。
8.离心泵主要参数:流量、压头、效率(容积效率?v:考虑流量泄漏所造成的能量损失;水力效率?H:考虑流动阻力所造成的能量损失;机械效率?m:考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。
)、轴功率;工作点(提供与所需水头一致);安装高度(气蚀现象,气蚀余量);泵的型号(泵口直径和扬程);气体输送机械:通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。
9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m31atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg(1)被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压-大气压(2)被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压-绝压= -表压10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳(蜗壳形)和 轴封装置离心泵的叶轮闭式效率最高,适用于输送洁净的液体。
化工原理知识点归纳总结
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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。
化工原理小结
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化工原理小结化工原理是化学工程的一门基础课程,它主要讲述了化学工程中的基本原理和基本方法。
化工原理的学习是学习化学工程专业的基础,具有重要的理论和实际意义。
下面对化工原理进行一个小结。
化工原理主要包括三个方面的内容:物理化学、热力学和传递过程。
其中,物理化学研究物质的性质和变化规律,热力学研究能量的转化和传递规律,传递过程研究质量、能量和动量的传递和转化。
在物理化学方面,我们学习了化学反应、溶液、气体等的性质和变化规律。
我们了解到,化学反应是物质发生变化的过程,可以通过平衡方程式来描述反应的化学变化。
溶液是由溶质和溶剂组成的,具有溶解度和浓度等特性。
气体是一种无定形的物质,具有压力、体积和温度等性质。
通过对这些性质和变化规律的学习,我们可以更好地理解和掌握化学反应、溶液和气体等的基本原理。
在热力学方面,我们学习了能量的转化和传递规律。
我们了解到,能量是物质存在和变化的动力源,可以以不同的形式存在,如热能、功和化学能等。
热力学通过研究物质系统的热力学性质,如焓、熵和自由能等,来描述和分析能量的转化和传递过程。
通过对热力学的学习,我们可以更好地理解和预测化学反应、相变和能量转化等的行为和规律。
在传递过程方面,我们学习了质量、能量和动量的传递和转化规律。
我们了解到,质量传递是物质由高浓度区向低浓度区传递的过程,如扩散和传质。
能量传递是能量分子之间的传递和转化,如传热和传质。
动量传递是物体之间的运动和碰撞过程。
通过对这些传递过程的学习,我们可以更好地理解和分析物质流动、传热和传质等的过程和规律。
综上所述,化工原理是化学工程的一门基础课程,它包括物理化学、热力学和传递过程三个方面的内容。
通过对化工原理的学习,我们可以更好地理解和掌握化学反应、溶液和气体等的基本原理,能量转化和传递的规律,质量、能量和动量的传递和转化过程。
这对我们深入学习和研究化学工程专业知识和技能,具有重要的理论和实际意义。
化工原理各章节知识点总结
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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.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.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.层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性.稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反应.定态性是指有关运动参数随时间的变化情况.边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域.边界层分离现象在逆压强梯度下,因外层流体的动量来不及传给边界层,而形成边界层脱体的现象.雷诺数的物理意义雷诺数是惯性力与粘性力之比.量纲分析实验研究方法的主要步骤:①经初步实验列出影响过程的主要因素;②无量纲化减少变量数并规划实验;③通过实验数据回归确定参数及变量适用范围,确定函数形式.摩擦系数层流区,λ与Re成反比,λ与相对粗糙度无关;一般湍流区,λ随Re增加而递减,同时λ随相对粗糙度增大而增大;充分湍流区,λ与Re无关,λ随相对粗糙度增大而增大.完全湍流粗糙管当壁面凸出物低于层流内层厚度,体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时,称为水力光滑管.Re很大,λ与Re无关的区域,称为完全湍流粗糙管.同一根实际管子在不同的Re下,既可以是水力光滑管,又可以是完全湍流粗糙管.局部阻力当量长度把局部阻力损失看作相当于某个长度的直管,该长度即为局部阻力当量长度.毕托管特点毕托管测量的是流速,通过换算才能获得流量.驻点压强在驻点处,动能转化成压强称为动压强,所以驻点压强是静压强与动压强之和.孔板流量计的特点恒截面,变压差.结构简单,使用方便,阻力损失较大.转子流量计的特点恒流速,恒压差,变截面.非牛顿流体的特性塑性:只有当施加的剪应力大于屈服应力之后流体才开始流动.假塑性与涨塑性:随剪切率增高,表观粘度下降的为假塑性.随剪切率增高,表观粘度上升的为涨塑性.触变性与震凝性:随剪应力t作用时间的延续,流体表观粘度变小,当一定的剪应力t所作用的时间足够长后,粘度达到定态的平衡值,这一行为称为触变性.反之,粘度随剪切力作用时间延长而增大的行为则称为震凝性.粘弹性:不但有粘性,而且表现出明显的弹性.具体表现如:爬杆效应、挤出胀大、无管虹吸.第二章流体输送机械管路特性方程管路对能量的需求,管路所需压头随流量的增加而增加.输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量J/N. 离心泵主要构件叶轮和蜗壳.离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关.叶片后弯原因使泵的效率高.气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象.离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指He~qV,η~qV, Pa~qV.离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点.离心泵的调节手段调节出口阀,改变泵的转速.汽蚀现象液体在泵的最低压强处叶轮入口汽化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和侵蚀的现象.必需汽蚀余量NPSHr泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少离心泵的选型类型、型号①根据泵的工作条件,确定泵的类型;②根据管路所需的流量、压头,确定泵的型号.正位移特性流量由泵决定,与管路特性无关.往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程.离心泵与往复泵的比较流量、压头前者流量均匀,随管路特性而变,后者流量不均匀,不随管路特性而变.前者不易达到高压头,后者可达高压头.前者流量调节用泵出口阀,无自吸作用,启动时关出口阀;后者流量调节用旁路阀,有自吸作用,启动时开足管路阀门.通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压Pa=J/m3,其中动能部分为动风压.真空泵的主要性能参数①极限真空;②抽气速率.第三章液体的搅拌搅拌目的均相液体的混合,多相物体液液,气液,液固的分散和接触,强化传热.搅拌器按工作原理分类搅拌器按工作原理可分为旋桨式,涡轮式两大类.旋桨式大流量,低压头;涡轮式小流量,高压头.混合效果搅拌器的混合效果可以用调匀度、分隔尺度来度量.宏观混合总体流动是大尺度的宏观混合;强烈的湍动或强剪切力场是小尺度的宏观混合.微观混合只有分子扩散才能达到微观混合.总体流动和强剪切力场虽然本身不是微观混合,但是可以促进微观混合,缩短分子扩散的时间.搅拌器的两个功能产生总体流动;同时形成湍动或强剪切力场.改善搅拌效果的工程措施改善搅拌效果可采取增加搅拌转速、加挡板、偏心安装搅拌器、装导流筒等措施.第四章流体通过颗粒层的流动非球形颗粒的当量直径球形颗粒与实际非球形颗粒在某一方面相等,该球形的直径为非球形颗粒的当量直径,如体积当量直径、面积当量直径、比表面积当量直径等.形状系数等体积球形的表面积与非球形颗粒的表面积之比.分布函数小于某一直径的颗粒占总量的分率.频率函数某一粒径范围内的颗粒占总量的分率与粒径范围之比.颗粒群平均直径的基准颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准.因为颗粒层内流体为爬流流动,流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关.床层比表面单位床层体积内的颗粒表面积.床层空隙率单位床层体积内的空隙体积.数学模型法的主要步骤数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③模型检验,实验确定模型参数.架桥现象尽管颗粒比网孔小,因相互拥挤而通不过网孔的现象.过滤常数及影响因素过滤常数是指 K、qe.K与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关;qe与过滤介质阻力有关.它们在恒压下才为常数.过滤机的生产能力滤液量与总时间过滤时间和辅助时间之比.最优过滤时间使生产能力达到最大的过滤时间.加快过滤速率的途径①改变滤饼结构;②改变颗粒聚集状态;③动态过滤.第五章颗粒的沉降和流态化曳力表面曳力、形体曳力曳力是流体对固体的作用力,而阻力是固体壁对流体的力,两者为作用力与反作用力的关系.表面曳力由作用在颗粒表面上的剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上的压强力扣除浮力的部分引起.自由沉降速度颗粒自由沉降过程中,曳力、重力、浮力三者达到平衡时的相对运动速度.离心分离因数离心力与重力之比.旋风分离器主要评价指标分离效率、压降.总效率进入分离器后,除去的颗粒所占比例.粒级效率某一直径的颗粒的去除效率.分割直径粒级效率为50%的颗粒直径.流化床的特点混合均匀、传热传质快;压降恒定、与气速无关.两种流化现象散式流化和聚式流化.聚式流化的两种极端情况腾涌和沟流.起始流化速度随着操作气速逐渐增大,颗粒床层从固定床向流化床转变的空床速度.带出速度随着操作气速逐渐增大,流化床内颗粒全被带出的空床速度.气力输送利用气体在管内的流动来输送粉粒状固体的方法.第六章传热传热过程的三种基本方式直接接触式、间壁式、蓄热式.载热体为将冷工艺物料加热或热工艺物料冷却,必须用另一种流体供给或取走热量,此流体称为载热体.用于加热的称为加热剂;用于冷却的称为冷却剂.三种传热机理的物理本质传导的物理本质是分子热运动、分子碰撞及自由电子迁移;对流的物理本质是流动流体载热;热辐射的物理本质是电磁波. 间壁换热传热过程的三个步骤热量从热流体对流至壁面,经壁内热传导至另一侧,由壁面对流至冷流体.导热系数物质的导热系数与物质的种类、物态、温度、压力有关.热阻将传热速率表达成温差推动力除以阻力的形式,该阻力即为热阻.推动力高温物体向低温传热,两者的温度差就是推动力.流动对传热的贡献流动流体载热.强制对流传热在人为造成强制流动条件下的对流传热.自然对流传热因温差引起密度差,造成宏观流动条件下的对流传热.自然对流传热时,加热、冷却面的位置应该是加热面在下,制冷面在上,这样有利于形成充分的对流流动.努塞尔数、普朗特数的物理意义努塞尔数的物理意义是对流传热速率与导热传热速率之比.普朗特数的物理意义是动量扩散系数与热量扩散系数之比,在α关联式中表示了物性对传热的贡献.α关联式的定性尺寸、定性温度用于确定关联式中的雷诺数等准数的长度变量、物性数据的温度.比如,圆管内的强制对流传热,定性尺寸为管径d、定性温度为进出口平均温度.大容积自然对流的自动模化区自然对流α与高度h无关的区域.液体沸腾的两个必要条件过热度tw-ts、汽化核心.核状沸腾汽泡依次产生和脱离加热面,对液体剧烈搅动,使α随Δt急剧上升.第七章蒸发蒸发操作及其目的蒸发过程的特点二次蒸汽溶液沸点升高疏水器气液两相流的环状流动区域加热蒸汽的经济性蒸发器的生产强度提高生产强度的途径提高液体循环速度的意义节能措施杜林法则多效蒸发的效数在技术经济上的限制第八章气体吸收吸收的目的和基本依据吸收的目的是分离气体混合物,吸收的基本依据是混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同.主要操作费溶剂再生费用,溶剂损失费用.解吸方法升温、减压、吹气.选择吸收溶剂的主要依据溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低损失小.相平衡常数及影响因素m、E、H均随温度上升而增大,E、H与总压无关,m 反比于总压.漂流因子P/PBm表示了主体流动对传质的贡献.气、液扩散系数的影响因素气体扩散系数与温度、压力有关;液体扩散系数与温度、粘度有关.传质机理分子扩散、对流传质.气液相际物质传递步骤气相对流,相界面溶解,液相对流.有效膜理论与溶质渗透理论的结果差别有效膜理论获得的结为k∝D,溶质渗透理论考虑到微元传质的非定态性,获得的结果为k∝.传质速率方程式传质速率为浓度差推动力与传质系数的乘积.因工程上浓度有多种表达,推动力也就有多种形式,传质系数也有多种形式,使用时注意一一对应.传质阻力控制传质总阻力可分为两部分,气相阻力和液相阻力.当mky<<kx 时,为气相阻力控制;当mky>>kx时,为液相阻力控制.低浓度气体吸收特点①G、L为常量,②等温过程,③传质系数沿塔高不变. 建立操作线方程的依据塔段的物料衡算.返混少量流体自身由下游返回至上游的现象.最小液气比完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比.NOG的计算方法对数平均推动力法,吸收因数法,数值积分法.HOG的含义塔段为一个传质单元高,气体流经一个传质单元的浓度变化等于该单元内的平均推动力.常用设备的HOG值~m.吸收剂三要素及对吸收结果的影响吸收剂三要素是指t、x2、L.t↓,x2↓,L↑均有利于吸收.化学吸收与物理吸收的区别溶质是否与液相组分发生化学反应.增强因子化学吸收速率与物理吸收速率之比.容积过程慢反应使吸收成容积过程.表面过程快反应使吸收成表面过程.第九章液体精馏蒸馏的目的及基本依据蒸馏的目的是分离液体混合物,它的基本依据原理是液体中各组分挥发度的不同.主要操作费用塔釜的加热和塔顶的冷却.双组份汽液平衡自由度自由度为2P一定,t~x或y;t一定,P~x或y;P 一定后,自由度为1.泡点泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡时的温度.露点露点指气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度.非理想物系汽液相平衡关系偏离拉乌尔定律的成为非理想物系.总压对相对挥发度的影响压力降低,相对挥发度增加.平衡蒸馏连续过程且一级平衡.简单蒸馏间歇过程且瞬时一级平衡.连续精馏连续过程且多级平衡.间歇精馏时变过程且多级平衡.特殊精馏恒沸精馏、萃取精馏等加第三组分改变α.实现精馏的必要条件回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升,实现汽液传质、高度分离.理论板离开该板的汽液两相达到相平衡的理想化塔板.板效率经过一块塔板之后的实际增浓与理想增浓之比.恒摩尔流假设及主要条件在没有加料、出料的情况下,塔段内的汽相或液相摩尔流率各自不变.组分摩尔汽化热相近,热损失不计,显热差不计.加料热状态参数q值的含义及取值范围一摩尔加料加热至饱和汽体所需热量与摩尔汽化潜热之比,表明加料热状态.取值范围:q<0过热蒸汽,q=0饱和蒸汽,0<q<1汽液混和物,q=1饱和液体,q>1冷液.建立操作线的依据塔段物料衡算.操作线为直线的条件液汽比为常数恒摩尔流.最优加料位置在该位置加料,使每一块理论板的提浓度达到最大.挟点恒浓区的特征汽液两相浓度在恒浓区几乎不变.芬斯克方程求取全回流条件下,塔顶塔低浓度达到要求时的最少理论板数.最小回流比达到指定分离要求所需理论板数为无穷多时的回流比,是设计型计算特有的问题.最适宜回流比使设备费、操作费之和最小的回流比.灵敏板塔板温度对外界干扰反映最灵敏的塔板,用于预示塔顶产品浓度变化.间歇精馏的特点操作灵活、适用于小批量物料分离.恒沸精馏与萃取精馏的主要异同点相同点:都加入第三组份改变相对挥发度;区别:①前者生成新的最低恒沸物,加入组分从塔顶出;后者不形成新恒沸物,加入组分从塔底出.②操作方式前者可间歇,较方便.③前者消耗热量在汽化潜热,后者在显热.多组分精馏流程方案选择选择多组分精馏的流程方案需考虑①经济上优化;②物性;③产品纯度.关键组分对分离起控制作用的两个组分为关键组分,挥发度大的为轻关键组分;挥发度小的为重关键组分.清晰分割法清晰分割法假定轻组分在塔底的浓度为零,重组分在塔顶的浓度为零.全回流近似法全回流近似法假定塔顶、塔底的浓度分布与全回流时相近第十章气液传质设备板式塔的设计意图①气液两相在塔板上充分接触,②总体上气液逆流,提供最大推动力.对传质过程最有利的理想流动条件总体两相逆流,每块板上均匀错流.三种气液接触状态鼓泡状态:气量低,气泡数量少,液层清晰.泡沫状态:气量较大,液体大部分以液膜形式存在于气泡之间,但仍为连续相.喷射状态:气量很大,液体以液滴形式存在,气相为连续相.转相点由泡沫状态转为喷射状态的临界点.板式塔内主要的非理想流动液沫夹带、气泡夹带、气体的不均匀流动、液体的不均匀流动.板式塔的不正常操作现象夹带液泛、溢流液泛、漏液.筛板塔负荷性能图将筛板塔的可操作范围在汽、液流量图上表示出来. 湿板效率考虑了液沫夹带影响的塔板效率.全塔效率全塔的理论板数与实际板数之比.操作弹性上、下操作极限的气体流量之比.常用塔板类型筛孔塔板、泡罩塔板、浮阀塔板、舌形塔板、网孔塔板等. 填料的主要特性参数①比表面积a,②空隙率ε,③填料的几何形状.常用填料类型拉西环,鲍尔环,弧鞍形填料,矩鞍形填料,阶梯形填料,网体填料等.载点填料塔内随着气速逐渐由小到大,气液两相流动的交互影响开始变得比较显着时的操作状态为载点.泛点气速增大至出现每米填料压降陡增的转折点即为泛点.最小喷淋密度保证填料表面润湿、保持一定的传质效果所需的液体速度. 等板高度HETP分离效果相当于一块理论板的填料层高度.填料塔与板式塔的比较填料塔操作范围小,宜处理不易聚合的清洁物料,不易中间换热,处理量较小,造价便宜,较宜处理易起泡、腐蚀性、热敏性物料,能适应真空操作.板式塔适合于要求操作范围大,易聚合或含固体悬浮物,处理量较大,设计要求比较准确的场合.第十一章液液萃取萃取的目的及原理目的是分离液液混合物.原理是混合物各组分溶解度的不同.溶剂的必要条件①与物料中的B组份不完全互溶,②对A组份具有选择性的溶解度.临界混溶点相平衡的两相无限趋近变成一相时的组成所对应的点.和点两股流量的平均浓度在相图所对应的点.差点和点的流量减去一股流量后剩余的浓度在相图所对应的点.分配曲线相平衡的yA ~ xA曲线.最小溶剂比当萃取相达到指定浓度所需理论级为无穷多时,相应的S/F为最小溶剂比.选择性系数β=yA/yB/xA/xB.操作温度对萃取的影响温度低,B、S互溶度小,相平衡有利些,但粘度大等对操作不利,所以要适当选择.第十二章其他传质分离方法溶液结晶操作的基本原理溶液的过饱和.造成过饱和度方法冷却,蒸发浓缩.晶习各晶面速率生长不同,形成不同晶体外形的习性.溶解度曲线结晶体与溶液达到相平衡时,溶液浓度随温度的变化曲线. 超溶解度曲线溶液开始析出结晶的浓度大于溶解度,溶液浓度随温度的变化曲线为超溶解度曲线,超溶解度曲线在溶解度曲线之上.溶液结晶的两个阶段晶核生成,晶体成长.晶核的生成方式初级均相成核,初级非均相成核,二次成核.再结晶现象小晶体溶解与大晶体成长同时发生的现象.过饱和度对结晶速率的影响过饱和度ΔC大,有利于成核;过饱和度ΔC 小,有利于晶体成长.吸附现象流体中的吸附质借助于范德华力而富集于吸附剂固体表面的现象.物理吸附与化学吸附的区别物理吸附靠吸附剂与吸附质之间的范德华力,吸附热较小;化学吸附靠吸附剂与吸附质之间的化学键合,吸附热较大. 吸附分离的基本原理吸附剂对流体中各组分选择性的吸附.常用的吸附解吸循环变温吸附,变压吸附,变浓度吸附,置换吸附.常用吸附剂活性炭,硅胶,活性氧化铝,活性土,沸石分子筛,吸附树脂等. 吸附等温线在一定的温度下,吸附相平衡浓度随流体相浓度变化的曲线. 传质内扩散的四种类型分子扩散,努森扩散,表面扩散,固体晶体扩散. 负荷曲线固定床吸附器中,固体相浓度随距离的变化曲线称为负荷曲线. 浓度波固定床吸附器中,流体相浓度随距离的变化曲线称为浓度波.透过曲线吸附器出口流体相浓度随时间的变化称为透过曲线.透过点透过曲线中,出口浓度达到5%进口浓度时,对应的点称为透过点.饱和点透过曲线中,出口浓度达到95%进口浓度时,对应的点称为饱和点. 膜分离基本原理利用固体膜对流体混合物各组分的选择性渗透,实现分离.分离过程对膜的基本要求截留率,透过速率,截留分子量.膜分离推动力压力差,电位差.浓差极化溶质在膜表面被截留,形成高浓度区的现象.阴膜阴膜电离后固定基团带正电,只让阴离子通过.阳膜阳膜电离后固定基团带负电,只让阳离子通过.气体混合物膜分离机理努森流的分离作用;均质膜的溶解、扩散、解吸.第十四章固体干燥物料去湿的常用方法机械去湿、吸附或抽真空去湿、供热干燥等.对流干燥过程的特点热质同时传递.主要操作费用空气预热、中间加热. tas与tW在物理含义上的差别 tas由热量衡算导出,属于静力学问题;tW 是传热传质速率均衡的结果,属于动力学问题.改变湿空气温度、湿度的工程措施加热、冷却可以改变湿空气温度;喷水可以增加湿空气的湿度,也可以降低湿空气的湿度,比如喷的是冷水,使湿空气中的水分析出.平衡蒸汽压曲线物料平衡含水量与空气相对湿度的关系曲线.结合水与非结合水平衡水蒸汽压开始小于饱和蒸汽压的含水量为结合水,超出部分为非结合水.。
化工原理各章节知识点总结
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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。
化工原理小结(动量传递)
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⑦流体流动类型的判据——雷诺数 Re; Re = 流体流动类型的判据——雷诺数 —— 层流: 层流:Re≤2000;u=0.5umax; ∆p =
duρ
µ
;λ =
(1)非圆形管一定用当量直径计算 Re。
32 µlu d2
湍流:Re≥4000;u=0.82umax; λ = f (Re,
ε
d
64 Re
Ne
p a − pV − ∆h − Σh f ( 0→1) [m] ρg
② Hg = Hs −
u2 − Σh f ( 0→1) [m] 2g
pV 1000 ′ H S = H S − ( H a − 10) − − 0.24 [ m] 3 9.81 × 10 ρ
(4)注意区别以下概念:离心泵的扬程 H[m]、液体的升扬高度ΔZ[m]、离心泵 注意区别以下概念: 的安装高度 Hg[m];风机风压 Pa(全风压、静风压、动风压)。 离心泵的扬程 H:柏努利方程中外加有效压头(能量)项: H:柏努利方程中外加有效压头(能量) 柏努利方程中外加有效压头
⑥Ha:当地大气压 [m],以 10m 水柱 计。
H = ∆Z +
∆p ∆u 2 + + ΣH f [m] ρg 2 g
液体升扬高度: 两液面的垂直距离, 即将液体由液面 1 送到液面 2 (高位槽距离) 液体升扬高度: ) Hg: 泵的安装高度 Hg:泵的吸入口到储槽的垂直高度,此值可以为负值。 离心泵的运行与调节: ;转速调节。 离心泵的运行与调节:阀门调节(简单易行) 工作点:离心泵的特性曲线与管路特性曲线交点。 工作点:离心泵的特性曲线与管路特性曲线交点。 管路特性曲线; 管路特性曲线; 离心泵的并联: 离心泵的并联:提高输送液体流量; 离心泵的串联:提高输送压头,即提高能量。 离心泵的串联: 风机风压: 风机风压:风机提供给气体的能量表示方法。风机要考虑动风压,而离心泵不考 虑动压头。 (离心泵与通风机的区别) 往复泵与离心泵的主要区别: 往复泵与离心泵的主要区别:离心泵无自吸能力,往复泵有自吸能力;离心泵的 Q 与 H 成反比,往复泵无此关系;离心泵可以用阀门调节,往复泵 旁路调节。 容积式泵类:往复泵、计量泵
化工原理(上)总结
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化工原理(上)总结第一章 连续介质假定理: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:RT PM 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。
气体混合物:以1m 3混合气体为基准∑=⋅=ni iv i m x 1,ρρ式中:x v,i 混合物中i 组分的体积分率。
理想气体混合物: RTPM m m =ρ,其中M m 为平均分子量:)(∑⋅=i i m y M M 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 。
液体的密度:液体混合物,以1kg 混合液体为基准∑==n i ii w m x 1,1ρρ式中:x w,I 混合物中i 组分的质量分率。
流体的重度和比重:重度:单位体积的流体所具有的重量,单位为N/m 3,kgf/m 3。
g Vmg V 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≈==w w d (无因次)流体的比体积(比容)v :ρν1==m V 流体的黏度:牛顿黏性定律dy du μτ= ;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 2黏度的影响因素:温度对流体黏度的影响很大,气体的黏度远小于液体的黏度。
化工原理知识点总结
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化工原理知识点总结
《化工原理知识点总结》
嘿,咱今天就来说说化工原理那些事儿哈。
就拿上次我在化工厂实习的时候来说吧。
那时候我跟着师傅在车间里,看到各种管道啊、罐子啊,都觉得特别新奇。
有一次,师傅在给我讲解精馏塔的原理,说这玩意儿就像个超级大的分离器。
我就好奇地凑过去看,那精馏塔高高的,上面还有好多的仪表和阀门。
师傅就跟我说,这其中的学问可大了去了。
他说物料从下面进去,然后通过层层的分离,轻的成分就往上跑,重的成分就往下沉。
我当时就想,这不是跟我们挑豆子似的嘛,好的豆子就飘在上面,坏的就沉下去了。
师傅听了我的比喻哈哈大笑,说还真有点像呢。
然后他又给我讲了传热的原理,说就像我们冬天烤火,热量从火传到我们身上。
我看着那些换热器,想象着热量在里面跑来跑去的样子,觉得特别有意思。
还有流体输送,就好像是给流体开通了一条高速公路,让它们能快速地流动起来。
我记得有一次看到那些泵在呼呼地工作,把液体打得老远,我都担心会不会喷到我身上呢。
总之啊,化工原理里面的知识点可多了,每一个都和我们的实际生活有着千丝万缕的联系。
就像在化工厂里的那些设备和工艺,都是化工原理的生动体现。
虽然有时候会觉得有点复杂,但只要用心去理解,就会发现其中的乐趣。
现在我每次看到那些化工厂的设备,都会想起师傅给我讲解的场景,真的是很有意思呢!这就是我对化工原理知识点的一些小小总结啦,嘿嘿。
化工原理复习小结
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蒸 馏––––基本概念和基本原理利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。
这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。
对于均相物系,必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。
蒸馏操作采用改变状态参数的办法(如加热和冷却)使混合物系内部产生出第二个物相(气相);吸收操作中则采用从外界引入另一相物质(吸收剂)的办法形成两相系统。
一、两组分溶液的气液平衡 1. 拉乌尔定律理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律: p A =p A 0x A p B =p B 0x B =p B 0(1-x A ) 根据道尔顿分压定律:p A =Py A 而P =p A +p B 则两组分理想物系的气液相平衡关系:00B A A BP p x p p -=-———泡点方程0A A A p x y P=———露点方程对于任一理想溶液,利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成;反之,已知一相组成,可求得与之平衡的另一相组成和温度(试差法)。
2. 用相对挥发度表示气液平衡关系溶液中各组分的挥发度v 可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示,即 B A B B=A A p px x υυ=溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。
其表达式有:A AB AB AB B B Ay x p p x x y x υαυ===对于理想溶液: 0A Bp p α=气液平衡方程:1(1)x y xαα=+- α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。
α愈大,挥发度差异愈大,分离愈易;α=1时不能用普通精馏方法分离。
3. 气液平衡相图(1)温度—组成(t -x -y )图该图由饱和蒸汽线(露点线)、饱和液体线(泡点线)组成,饱和液体线以下区域为液相区,饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区,两曲线之间区域为气液共存区。
气液两相呈平衡状态时,气液两相温度相同,但气相组成大于液相组成;若气液两相组成相同,则气相露点温度大于液相泡点温度。
化工原理的知识点总结
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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。
化工原理各章小结
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5、熟悉连续精馏过程,了解板式塔的结构。
6、 掌握简单蒸馏,平衡蒸馏的特点及其应用。
7、精馏塔内多次同时部分气化和部分冷凝是怎样进 行的? 8、什么是理论板?
9、掌握全塔物料衡算式的应用。
10、掌握平衡线方程,精馏段,提馏段操作线方程的 形式,物理意义及三条线的做法 11、什么是回流? 精馏操作为什么必须有回流?说明 回流比对精馏操作的影响?
12、什么是全回流和最小回流比?
13、掌握最小回流比的计算方法 。
14、掌握L和 L′、V 与 V′之间的关系。
15、掌握q线方程及其物理意义。
16、掌握逐板计算法及图解法计算理论塔板数的依据和 步骤,熟悉捷算法计算理论塔板数的方法。 17、什么是芬斯克方程与恩德伍德方程,其适用范围是 什么? 18、间歇精馏的特点是什么? 19、何为恒沸精馏与萃取精馏? 20、沸点、泡点及露点有什么不同?
第五章 传热
1、传热的基本方式有哪几种,各有什么特点? 2、什么是稳定传热和不稳定传热?稳定传热的 特点是什么? 3、热负荷与传热速率有什么区别?掌握热负荷 的不同的计算方法。
4、说明热传导基本定律(傅立叶定律)中各项 的意义。
5、导热系数的物理意义是什么?影响导热系数 的因素是什么?
6、掌握平壁热传导的计算,熟悉圆筒壁的导热计算。 7、导热系数、对流传热分系数及总传热系数有什么 不同?
第九章 萃取
1、什么是萃取?萃取分离的依据是什么?
2、萃取操作分为哪三个基本过程?何谓萃取相 与萃余相?
3、萃取分离液体混合物主要应用于什么情况下 更为经济合理?
4、掌握组成在三角形相图上的表示方法。 5、掌握三角形相图中的液-液相平衡(溶解度 曲线、联结线、辅助线及临界混溶点)。
化工原理各章节知识点总结
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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。
大学本科化工原理第二章小结
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夏季(水温33℃): H=4+10+10000/996.8/9.81+[0.02×(32+7.5+30+6.5+16+5+ 12.5+50)/0.0762+10]×1.222/2/9.81 =18.96m(液柱)
《化 工 原 理》
(上)
第二章 小 结
一、明确基本概念
1、流体输送机械: 给流体增加机械能的设备,使流
体 p ,ρu2/2 , 转换为其它形式 的能量,克服磨擦阻力。 2、液体输送机械类型:
动力式泵:无自吸能力、安装位置 容积式泵:有自吸能力、安装位置
二、离心泵
工作原理和主要构件 1、原理
1) 汲入管注满水 2)给液体以动能、静压能 15-20m/s 流
HT= A – BQT
实际关系:
H = A - BQ2
QT 2 r2b2c2 sin 2
HT
u2c2
cos2
g
HT
1 g
(r2 ) 2
QT 2 b2 g
ctg 2
泵一定:r2,b2,2一定,
HT A - BQT
离心泵的主要性能参数
1、流量 m3/h , 与转速、尺寸、结构 有关
2、压头 m(液柱),每N液体获得能量
压头的表示方法:H z p / g H f
扬程 z,升扬高度=z
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(1)颗粒直径小,Re<2,处于斯托克斯定律区
24 将 代入, Rep
ut
gt;500,处于牛顿定律区
以 0.44代入, ut 1.74
d p ( p ) g
颗粒沉降:
气流停留时间
颗粒沉降时间
AH H 只有当 t r 才可除尘: qV Aut;qV u HB qV ut
10.管路计算
简单管路 qV 1 qV 2 qV 3
h
f
hf 1 hf 2 hf 3 h f 2 h f 3 h fAB
并联管路 qV qV 1 qV 2 qV 3
h h
f
f1
分支管路 qV qV 1 qV 2 pC pB 2 2 1 z B g 2 u B h fOB zC g 1 u 2 C h fOC 分支点——三通——局部阻力
摩擦系数
64/Re 过渡区 2000 Re 4000 f (Re, / d ) 湍流区 4000 Re Re c f (Re, / d ) 充分湍流区 Re Re c f ( / d )
层流区 Re 2000
当量直径
流通截面积 A de 4 4 润湿周边
2
2
局部阻力
le u 2 hf d 2
总阻力
2 l u h f d 2
2 p1 p2 l u gz1 gz2 d 2
9.雷诺数 Re
du
dG
Re 2000, 流动为层流 管内流型判据: Re 4000, 流动为湍流
常见颗粒的起始流化速度 umf :(非均匀颗粒)
umf
de 2 ( p ) g 1650
;de:平均直径
流化床操作范围上限 流化床带出速度u1=沉降速度ut 时,即发生颗粒输送 流化数(操作范围) = 流化床实际操作速度 :起始流化速度
蒸发
蒸发设备 蒸发器+辅助设备
• 物料衡算
• 热量衡算
化工原理上册 重点
熊文韬组
1.关于“化工”
绪论
化工生产过程(从原料到产品,反应器、前后处理 过程) 应用范围 研究对象:传递过程(“三传”、单元操作归属传 递过程、单元操作包括过程和设备) 研究方法:实验研究、数学模型(半经验半理论)
2.学习化工原理的目的
过程和设备的选择 操作型计算 设计型计算
流体流动
定性温度
以什么温度为基准查曲物性数据
tm = (tw + t)/2 平均膜温 tm = (t1 + t2)/2 流体主体温度算数平均值
qm1c p1 T1 t 2 KA 1 无相变逆流 ln T2 t1 qm1c p1 q c m 2 p 2 qm1c p1 无相变并流 ln T1 t1 KA 1 传热操作 T2 t 2 qm1c p1 qm 2 c p 2
温度差损失 设计性计算 操作性计算
Dr0=F(i-i0)+W(I-i)+Q损
3.流量的测定 测速管(皮托管)测点速度、孔板流量计、转子流量 计 du 4.牛顿粘性定律 运动粘度 : = / (m2/s) 5.连续性方程(质量守恒定律) 1u1A1 = 2u2A2 不可压缩性流体 u1A1 = u2A2 ( = constant) 6.静力学基本方程
u 1:空塔速度(表观速度) u:实际流速
u 1= uε
增大 u (空塔速度)
固定床阶段 床层不动 u1 ut
流化床阶段 u1 ut开始悬浮
颗粒输送阶段 u1 ut 颗粒带走
u ,u1 ,u1 ut
2 2 3
(4)工作点: 泵特性曲线与管路特性曲线的交点 (5)流量调节 改变管路特性曲线——调节出口阀门开度 改变泵特性曲线——调节泵的转速;切削叶轮直径 泵的串、并联操作 (6)影响因素
Q1 D1 H1 D1 Pe1 D1 叶轮直径: , , Q2 D2 H 2 D2 Pe 2 D2
过滤设备:
①压滤和吸滤:如叶滤机、板框压滤机等 ②离心过滤:各种间歇卸渣和连续卸渣离心机
过滤过程计算
1、物料衡算
总物料体积衡算
固体体积衡算
V悬 V LA
V悬 LA ( 1 )
所以
(V LA ) LA ( 1 )
dq K 2、过滤基本方程式 : d 2(q qe )
1 2 p1 1 2 p2 gz1 u1 he gz 2 u2 hf 2 2
u p1 u p2 z1 H e z2 Hf 2g g 2g g
2 1 2 2
8.流体流动阻力
直管阻力
l u hf d 2
u hf 2
1.压力p 单位:Pa或m液柱 表示方法:表压=绝对压力-大气压力 真空度=大气压力-绝对压力 测量方法:简单测压管、U型测压管测一点绝对压强值; U型压差计测两点间虚拟压强差 2.流量与流速 质量流量 qv : m3/s or m3/h 体积流量 qm : kg/s or kg/h q m = qv q m = GA 质量流速 G = qm /A kg/(m2s) q V = uA G = u (平均)流速 u = qv /A m/s
流体输送机械
1.离心泵 (1)主要部件:叶轮,蜗壳 (2)性能参数: 流量 qV 压头 H e (扬程):单位重量的液体经泵后所获得的机械能 轴功率P e 效率 Pe = gqvHe [J/s] or [W] = Pe /Pa (3)特性曲线
H e Pe 对qV 作图
密度 qV 不变,H不变,基本不变,Pe 粘度 qV ,H , ,Pe Q1 n1 H1 n1 Pe1 n1 转速n : , , Q2 n2 H 2 n2 Pe 2 n2
dy
p 能量形式 gz const . 压力形式 p1 gz1 p2 gz2
7.伯努利方程
指明流动方向、选取上下游截面、 选取基准水平面、单位一致
1 2 p gz u const. ( J/kg ) 2
u2 p z const. ( J/N , m) 2g g
型计算
饱和蒸汽冷凝
KA ln T t 2 qm 2 c p 2
T t1
四、流体通过颗粒层的流动
1、颗粒床层的特性
颗粒比表面: a 床层比表面 床层空隙率ε
aB
颗粒表面积S 颗粒体积V
颗粒表面积S 床层体积V
aB a(1 )
空隙体积 床层体积V 颗粒所占体积v v 1 床层体积 床层体积V V 过滤方式:①滤饼过滤 ②深层过滤
3
(7)安装 实际汽蚀余量
临界汽蚀余量 必需汽蚀余量
2 pv p1 u1 NPSH g 2 g g
(NPSH)c (NPSH)r = (NPSH)c + 许用值
1 Hg p0 0
最大允许安装高度
p0 pv Hg H f NPSH g
(8)选用
Q泵 Q需 ; H 泵 H需
结论:降尘室的处理能力只取决于其底面积而与高度无关
AH LBH L r qV u BH u H t ut
设计型计算:计算降尘室面积 A
操作型计算:核算降尘能力qv,最小颗粒直径dmin ,分离效果
qV Aut;qV u HB
计算公式:
ut
d p 2 ( p ) g 18
(1)恒速过滤方程:
dq K d 2(q qe )
q K ( q q ) dq e (2) 恒压过滤方程: 0 2
0
d
(3)先升压(或先恒速)后恒压过滤 :
K ( q q ) dq e q1 2
q
d
1
颗粒的沉降和流态化
颗粒运动:
曳力 FD:流体对颗粒的作用力