化工原理(下册)复习全解

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化工原理下册复习

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第8章 气体吸收
Henry定律 pe=Ex x为摩尔分率 pe=HC C为摩尔浓度 ye=mx y为气相摩尔分率
Fick’s first law 等分子反向扩散
dc A N A J A D dz
dC A J A DAB dz
D N A (c A1 c A2 ) ( p A1 p A2 ) RT
组分在气体中的扩散系数
D
T

组分在液体中的扩散系数
T 1.81p 1 / 3 0.023( ) ( ) k k
Nu 0.023 Re
Sh 0.023 Re
Pr
kc d du 0.8 1/ 3 0.023( ) ( ) D D
t d f ( ps )

( Hw H )
tw f ( t , H )
10、绝热饱和温度 tas
t as ras H as H t c H as
tas f ( t , H )
/ k H C PH 1.09
湿空气的湿度图
结合水与非结合水
平衡水分与自由水分
干燥速率
湿空气的性质 1、湿空气中水汽分压 pv 2、相对湿度 p v
ps
pv =py
3、湿度H
Mv pv H M g ng M g p pv
M v nv
pv H 0.622 p pv
ps H 0.622 f ( ,t ) p ps
4、湿空气的比容vH 5、湿空气的比热容 cH
NA
Gc dX Ad
临界自由含水量
干燥时间
GC X 1 X C τ1 A NA
GC X C GC X C XC τ2 ln ln AK x X 2 A N A 恒 X 2

化工原理(下)概念题复习

化工原理(下)概念题复习

化⼯原理(下)概念题复习蒸馏复习题⼀、填空题1. 精馏和蒸馏的区别在于____________________。

2. 在溶液的t-x(y)相图上,存在着_____区,精馏过程应处于_________区。

3. 理想溶液的t-x(y)相图上有两条曲线,下⾯⼀条为________线,上⾯⼀条为______线。

4. 相对挥发度 =___________________ 。

5. 相对挥发度的⼤⼩,反映溶液蒸馏分离的________程度,相对挥发度越⼤,表明该溶液越______分离。

6. 在某塔板上,离开该板的蒸汽组成与离开该板的液体组成呈平衡状态,则称该板为___________板。

7. 精馏操作中,进料热状况有___种。

8. ⽓、液两相在设备内呈连续接触的是_________塔,呈逐级接触的是___________塔。

9. 维持精馏塔连续、稳定操作的必要条件是塔顶要有_____________回流,塔底要有汽相回流。

10. ⽤最⼩回流⽐设计精馏塔斯社,所须之塔板数为_______________。

11. 精馏塔在全回流操作时,精馏段操作线、提馏段操作线与_____________重合,回流⽐R=____________,相应的理论板数为________________。

12. 在____________进料状况下,提馏段上升蒸汽流量等于精馏段上升蒸汽流量。

13. 已知汽液混合进料中,汽相与液相的摩尔数之⽐为3:2,易挥发组分有摩尔分数为0.3,则q=______。

14. 精馏塔分离某⼆元物系,当操作压强降低,系统有相对挥发度 _________,溶液的泡点____________,塔顶蒸汽冷凝温度______________。

15. ⼀精馏塔冷液进料。

由于前段⼯序的原因,使进料量F增加,但xF、q、R、不变,则L__________ 、V__________、__________、D __________、W__________ 、xD __________、xW__________。

化工原理下册复习

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1、传热与传质过程阻力为零, 离开塔板时,汽液两 相达到平衡——理论板 αx
恒摩尔流假定:
yn =
n
1 + (α - 1) x n
Ln Ln1
Vn1 Vn Vn1 Vn
精馏段 提馏段
上升气体摩尔流率相等
下降液体摩尔流率相等
Ln Ln1
13、进料热状况的影响
I i F 1mol 原料变成饱和蒸汽所需的热量 q I i 原料的摩尔汽化热
2、按操作流程:间歇精馏和连续精馏; 3、按操作压强:常压蒸馏、减压蒸馏、加压蒸馏; 4、按分离组分:双组份蒸馏、多组份蒸馏。 3、蒸馏的操作费用 蒸馏是通过部分气化和部分冷凝达到提纯目的。因此 蒸馏过程的主要操作费用由冷凝费用和加热费用组成。 4、理想物系的汽液相平衡 液相为理想溶液; 气相为理想气体。
吸 收 复 习
1、吸收定义: 分离气体混合物的一种单元操作。
依据: 混合物各组分在某种溶剂中溶解度的不同
2、吸收目的: ①回收或捕获有用物质;
②除去气体中有害成分,净化气体。
溶剂的选择
(1) 溶质有较大的溶解度。
(2)较高的选择性。
(3)溶质溶解度应对温度的变化比较敏感。 (4)溶剂的蒸气压要低。 (5)应有较好的化学稳定性。 (6)较低的粘度。
F , xF
D x F xW F x D xW
V
L
W , xW
W D 1 F F
-------分别为馏出液、釜液采出率
塔顶易挥发组份的回收率: 塔釜难挥发组份的回收率:
D xD 100% F xF W( 1 - xW) = 100% 2 F( 1 - x F)
1=
精馏段物料衡算式

化工原理下册考试复习资料

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一、选择题1.吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度,要提高气液两流体的相对运动,提高吸收效果,则要(减少气膜和液膜厚度)2.选择吸收设备时,综合考虑吸收率大,阻力小,稳定性好结构简单造价小,一般应选(填料吸收塔)3.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当温度和压力不变,而液相总浓度增加时其溶解度系数H 将(不变),亨利系数E将(不变)。

4.在常压下用水逆流吸空气中的CO2,若将用水量增加则出口气体中的CO2量将(减少)气相总传质系数K y将(增加),出塔液体中CO2浓度将(减少)。

5.通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分率(填料层高度趋向无穷大)。

6.在吸收塔某处,气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01,气相传质分系数k y=2kmol/(m2.h) 气相总传质系数K y=1.5kmol/(m2.h),则该处气液界面上气相浓度y i应为(0.01),平衡关系y=0.5x。

7.正常操作下的逆流吸收塔,若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时,下列哪些情况将发生?(出塔气体浓度增加,但x不定)8.气体的亨利系数E值越大,表明气体(越难溶解)。

9.填料吸收塔空塔的速度应(小)于液泛速度。

10.对吸收操作有利的是(温度低,气体分压大时)。

11.在Y—X图上,吸收操作线总是位于平衡线的(上方)。

12.亨利定律是一个稀溶液定律,其亨利系数E值愈小,表明该气体的溶解度(愈大);温度升高,E值(愈大)。

1. 某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x A=0.6相应的泡点为tb,与之相平衡的汽相组成y A=0.7,相应的露点为td,则:(tb=td )。

2. 精馏中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是(液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生)。

3.某二元混合物,汽液相平衡关系如图。

化工原理(下册)复习

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18. 某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x =0.5相应的泡点为t1, 与之相平衡的汽相组成y =0.7,相应的露点为t2,则:( c ) A. t1>t2 B. t1<t2 C.t1=t2 D. 不能判断 19.在化工生产中,要提高吸收的效果,可以设法提 A 高吸收总传质系数,必须采取( ) A. 降低气膜和液膜厚度 B. 提高气膜和液膜厚度 C. 减少流体流动速度 20.下列各项中属于物性参数的是 ( B ) A.气膜吸收系数 B.分子扩散系数D C.涡流扩散系数 D.脱吸因数S
8.当空气的温度一定时,不饱和湿空气的湿球温度 总是低于干球温度,那么空气的干球温 度和湿球 温差越小,表明空气( B ) A 越干燥 B 越潮湿 C 焓值越高 D 焓值越低 9.在干燥过程中,新鲜空气在预热器中所经历的状 态变化属于( D )。 A 等焓过程 B 等相对湿度过程 C 绝热过程 D 等湿过程 10.萃取是利用各组分间的( C )差异来分离液体 混合物的。 A 挥发度 B 离散度 C 溶解度 D 密度
• 干燥过程的物、热衡算--干燥静力学 1、物料水份量表示法: • 湿、干基含水量 2、物料衡算 ①新鲜干空气用量 ②干燥产品流量 3、热量衡算 ①连续干燥系统的预热器及干燥器热量计算 ②干燥系统热效率
干燥过程的平衡关系干燥速率计算--干燥动力学
• 1、湿物料中水份存在形式 • Ⅰ)分类原则 • Ⅱ)平衡水份与自由水份 • Ⅲ)结合水份与非结合水份 • Ⅳ)四者之间互相关系 • 2、干燥时间计算 • ①恒定干燥 Ⅰ)干燥实验及曲线:X~τ, X~t • Ⅱ)干燥速率曲线 等速干燥、降速干燥,临界含水量 • Ⅲ)干燥时间 • ②变动干燥 • Ⅰ)与恒定干燥过程的比较
• 吸收塔的设计计算 1、吸收塔的物料衡算与操作线方程 ①物料衡算:全塔衡算,任意塔段衡算与操作线方程 ②吸收剂用量的决定:最小液--气比 实际液--气比确定的原则:经济性与技术性综合考虑 ③关于并流吸收:操作线方程过程特点 2、填料吸收塔高度计算方法之一 ①填料塔高度计算公式 ②传质单元数与传质单元高度 ③传质单元数的求取 Ⅰ)图解积分法 Ⅱ)解析法:解吸因子法、对数平均浓度法 Ⅲ)直接图解梯级法(Baker法)

化工原理下册总复习-----下4

化工原理下册总复习-----下4

xw
Zf
xD x
全回流与最少理论板数
精馏段操作线、提 y 馏段成直线、对角 线三线重合 操作线为:yn+1=xn yn=αxn/[1+(α-1)xn]
xw Zf
xD x
逐板计算法见计算复习
基本型精馏塔的设计型计算
基本型精馏塔的操作型计算 基本型精馏塔的调节
基本型精馏塔的操作型计算
zF↑→q,R,Nm,Nn, D/F不变 zF↑→N精↓→XD↑
设计型、操作型计算 见计算复习
吸收塔的操作及调节
操作型: G↑其他条件不变
L?, L/G?, m?, y1?,x2?, x1?, y2?, η? , Kya?, HOG?, NOG?, H? L不变,m不变, y1不变,x2不变, H不变
Kya∝G 0.6~0.7 HOG=G/ Kya G↑ , L不变
界面
pA
一、 双膜理论 (常用)
气 二、 溶质渗透理论 相 三、 表面更新理论 主 体
ci
液 相 主 体
pi ZG ZL
cA
以(y -y*)表示p243
NA= Ky(y-y*) 1/Ky =1/ky+m/kx 1/Ky:两膜总阻力 1/ky:气膜阻力 m/kx:液膜阻力
易溶气体:如NH3,HCl m/kx << 1/ky Ky≈ky 气膜控制:Ky≈ky
y=αx/[1+(α-1)x] y=qx/(q-1)-zf/(q-1)
→(xe,ye)
xw xe Zf
xD x
最小回流比Rmin
3)适宜的回流比Ropt R=∞→NT=NTmin R=Rmin→NT=∞ R↑→NT↓,设备费用↓, QC↑, QR↑, 操作费用↑

化工原理下册总结知识点

化工原理下册总结知识点

化工原理下册总结知识点第一章:化工原理的基本概念本章主要介绍了化工原理的定义、研究对象、基本问题和基本概念。

化工原理是揭示化学工艺生产过程中涉及的物质和能量转化规律的科学原理。

化工原理的研究对象是化学工艺生产过程。

化工原理的基本问题包括反应动力学、传质和传热、流体力学等。

化工原理的基本概念包括物质平衡、能量平衡、反应速率、传质速率、传热速率、动量传递等。

第二章:物质的热力学性质本章主要介绍了物质的热力学性质,包括物质的状态函数、状态方程、状态图,热力学基本定律,热力学函数等。

物质的状态函数包括内能、焓、熵等。

物质的状态方程包括理想气体状态方程、克拉珀龙方程等。

物质的状态图包括P-V图、P-T图、T-S图等。

热力学基本定律包括热力学第一定律、热力学第二定律等。

热力学函数包括焓、自由能、吉布斯函数等。

第三章:理想气体混合物的平衡本章主要介绍了理想气体混合物的平衡,包括平衡态条件、混合物的平衡常数、Gibbs函数和反应平衡常数等。

平衡态条件包括稳定平衡态和不稳定平衡态。

混合物的平衡常数包括形成常数、平衡常数、活度等。

Gibbs函数和反应平衡常数包括Gibbs自由能、反应平衡常数等。

第四章:液体混合物的平衡本章主要介绍了液体混合物的平衡,包括液体混合物的正则方程、活度系数、汽液平衡和液-液平衡等。

液体混合物的正则方程包括盖丁方程、运动方程等。

活度系数包括活度系数的概念、求取方法等。

汽液平衡包括汽液平衡的条件、汽液平衡的计算等。

液-液平衡包括液-液平衡的条件、液-液平衡的计算等。

第五章:化工动力学本章主要介绍了化工动力学,包括化工反应动力学基本概念、速率方程和反应机理等。

化工反应动力学基本概念包括化学反应动力学的研究对象、动力学方程等。

速率方程包括速率常数、速率表达式等。

反应机理包括反应机理的确定方法、反应过程中的化学反应类型等。

第六章:传质基本概念和传质作用本章主要介绍了传质基本概念和传质作用,包括传质的基本概念、Fick定律、传质系数、传质规律等。

《化工原理》(下)复习资料1

《化工原理》(下)复习资料1

《化工原理》(下)复习资料 11 . 单选题(每题3分)1)对于某二元理想物系,在80℃下两组分的饱和蒸气压分别为165kPa 和110kPa ,若液相组成为0.465,则与之平衡的气相组成为( )。

A. 0.675B. 0.566C. 0.736D. 0.425 答案:B2)已知某连续精馏过程的进料方程为189.1256.3-=x y ,则该精馏塔的进料热状况为( )。

A. 饱和液体进料B. 气液混合物进料C. 饱和蒸气进料D. 冷液进料答案:D3)在填料塔中用清水吸收某混合气体中的溶质组分,要求溶质的吸收率为99.0%,操作液气比为最小液气比的1.58倍,操作条件下的相平衡常数为1.65,则操作液气比为( )。

A. 1.55B. 1.92C. 2.58D. 3.16答案:C4)在塔板的设计中,若气液负荷一定,增大塔板间距,则漏液线和雾沫夹带线分别( )。

A. 上移,不变B. 不变,上移C. 下移,不变D. 不变,下移答案:B5)在单级萃取器中用100kg 纯溶剂萃取A 与B 两组分混合液中的溶质A ,组分S 与B 完全不互溶。

若静置分层后萃取相中A 的质量分数为0.5,则萃取相E 的量为( )。

A. 100 kgB. 50 kgC. 125 kgD. 150 kg答案:D6)对于一定湿度的湿空气,若总压一定,随着湿球温度升高,露点温度( )。

A. 升高B. 下降C. 不变D. 不确定答案:C7)干燥速率的定义式为( )。

……………………………A. τd d S X G U '-= B. τd d W G U '-= C. τd d X G U '-= D. τd d S W G U '-= 答案:A2. 多选题(每题4分)1)关于精馏塔的进料热状况,下列描述正确的是( )。

A. 进料热状况参数q 越大,进料温度越高B. 对于过热蒸气进料,0<qC. 对于气液混合物进料,L L >'D. 进料热状况参数q 表示将进料变为饱和蒸气所需的热量与原料液的汽化热之比 答案:B 、C2)在下列吸收速率方程式中,表达正确的是( )。

化工原理下册概念复习

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化工原理下册概念复习化工原理下册概念复习第五章气体吸收气体吸收操作的主要目的是分离气体混合物的组分。

气体吸收是气体溶解于液体的过程。

解吸操作中溶质气体的转移方向是自液相至气相。

吸收?解吸对一定的气、液体系,温度升高,气体溶解度减小。

有利于吸收有利于解吸五、溶剂的选择p229吸收操作对吸收剂的要求是对欲吸收的溶质气体的溶解度大,选择性好,溶解度随温度改变的变化大,挥发度小,无毒,价廉易得。

5.2气液相平衡亨利定律稀溶液p *=Exp *=c/Hy *=mxm=E/P如总压1atm (绝压),20℃的空气与水长期接触,则水中O 2的摩尔分数x=5.24×10-6,E=4.01×104atm ,空气中O 2的摩尔分数y= 0.21如含有79%(体积)N 2的空气与水接触,温度为25℃,总压为100kP a ,查得亨利系数E =8.76×105kP a ,则液相中N 2的平衡浓度C *=↓↑t p ↑↓t p5.01×10-4 kmol/m 3。

5.2.2 相平衡与吸收过程的关系(y -y *)以气相浓度差表示的吸收推动力;若相平衡常数为m ,塔内某截面的气液相含易溶组分的摩尔分数为y 及x ,当以y-y*表示总推动力,y*= mx 。

(x *-x )以液相浓度差表示的吸收推动力。

对塔内任一气液浓度分别为y,x 的截面,相际传质推动力为(x*-x),x*=y/m5.3 分子扩散费克定律T 、P 一定的一维定态:对于二元物系,设A 为溶质气体,B 为惰气,二者摩尔浓度之和为常量,C A +C B =恒值,则分子扩散系数D AB 与D BA 的关系是D AB =D BA ,由费克定律算出A 与B 的分子扩散速率J A 与J B 。

二者关系是= 。

非电解质稀溶液,液相分子扩散系数DAB 与绝对温度的1次方成正比对非电解质稀溶液,液相分子扩散系数D 与黏度的1次方成反比。

化工原理(下)复习

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吸 收亨利定律 Ex p e =,HC p e =; 相平衡 mx y e = 费克定律 dzdC D J AABA -= 传递速率 A A A Nx J N +=; )(21A A Bm MA C C C C D N -=δ 1212ln B B B B Bm C C C C C -=对流传质 )()()()(x x k y y k C C k p p k N i x i y i L i g A -=-=-=-= 总传质系数 xy y k m k K +=11传质速率方程式 )()(x x K y y K N e x e y A -=-= 吸收过程基本方程式 my y y e y OG OG y y y a K G y y dy a K G N H H ∆-=-==⎰2112 对数平均推动力 22112211ln)()(mx y mx y mx y mx y y m -----=∆吸收因数法 ])1ln[(112221L mGmx y mx y L mG LmG N OG +----=最小液气比 2121min )(x x y y GL e --=物料衡算式 )()(2121x x L y y G -=-问题1. 吸收的目的和基本依据是什么? 吸收的主要操作费用花费在哪? 问题2. 选择吸收溶剂的主要依据是什么? 什么是溶剂的选择性? 问题3. E, m, H 三者各自与温度、总压有何关系?问题4. 扩散流J A , 净物流N, 主体流动N M , 传递速率N A 相互之间有什么联系和区别? 问题5. 漂流因子有什么含义? 等分子反向扩散时有无漂流因子? 为什么?问题6. 气体分子扩散系数与温度、压力有何关系? 液体分子扩散系数与温度、粘度有何关系? 问题7. 修伍德数、施密特数的物理含义是什么?问题8. 传质过程中,什么时侯气相阻力控制? 什么时侯液相阻力控制?问题9. 低浓度气体吸收有哪些特点? 数学描述中为什么没有总物料的衡算式? 问题10. 吸收塔高度计算中,将N OG 与H OG 分开, 有什么优点?问题11. 建立操作线方程的依据是什么?问题12. 什么是返混?问题13. 何谓最小液气比? 操作型计算中有无此类问题?问题14. x2max与(L/G)min是如何受到技术上的限制的? 技术上的限制主要是指哪两个制约条件?问题15. 有哪几种N OG的计算方法? 用对数平均推动力法和吸收因数法求N OG的条件各是什么?问题16. H OG的物理含义是什么? 常用吸收设备的H OG约为多少?问题17. 吸收剂的进塔条件有哪三个要素? 操作中调节这三要素, 分别对吸收结果有何影响?问题18. 高浓度气体吸收的主要特点有哪些?问题19. 化学吸收与物理吸收的本质区别是什么? 化学吸收有何特点?1、在填料塔中用清水吸收混合气体中的氨,当水量增大时,气相总传质单元数N OG将( )(填:增加,减少或不变)。

化工原理下册总复习

化工原理下册总复习

• 3、板式塔的流体力学特性
• ①塔板压降:干板压降、对传质的影响
• ②液泛:现象,发生场合,利弊分析
• ③液沫挟带:现象,利弊分析
• ④漏液:发生场所,影响
• ⑤液面落差:产生原因,影响
• ⑥操作弹性图:操作点及弹性比
填料塔
• 1、基本结构与特点 • 2、填料:①性能参数:比表面、空隙率、填料因子
精馏
一.气液相平衡 1.相对挥发度α: 对理想溶液:


p
A
p
B
2.相平衡方程: y
x
1 ( 1)x
二.简单蒸馏与平衡蒸馏:操作流程;特点。
三.精馏原理,理论板概念,恒摩尔流假设,连续稳定 精馏流程。
1
四.双组分连续精馏的计算:√
1.全塔物料衡算
F DW
F xF D xD W xW
29.下述说法中错误的是( B )。 A理想溶液满足拉乌尔定律,也满足亨得定律; B理想溶液满足拉乌尔定律,但不满足亨利定律; C非理想稀溶液满足亨利定律,但不满足拉乌尔定律; D服从亨利定律并不说明溶液的理想性,服从拉乌尔 定律才表明溶液的理想性
30 .精馏的操作线为直线,主要是因为( )。 A理论板假定; B塔顶泡点回流D; C. 理想物系; D. 恒摩尔流假定
9
3.填料层高度的计算:√
(1)填料层高度:
H HOG NOG
G HOG KY aΩ
NOG
Y1 dY Y2 Y Y *
(2)传质单元数的计算:平衡关系为直线时:
脱吸因数法:
N OG

1 1 S
ln[(1
S )Y1 Y2
Y2* Y2*

化工原理下复习总结

化工原理下复习总结

【例题与解题指导】【例1】 某常压空气温度30℃、湿度0.0256kg/kg 绝干气,试求:(1)相对湿度、水汽分压、比容、比热容及焓;(2)若将上述空气在常压下加热到50℃,再求上述各性质参数。

【例2】 解:(1)30℃时的性质相对湿度:查得30℃时水饱和蒸汽压p s =4.2464kPa 。

将数据带入0.622s sp H P p ϕϕ=-,94.30%ϕ= 水汽分压 4.004s p p ϕ== kPa比容: 由前式求比容,即51273 1.0131022.42918273H H t v P +⨯⎛⎫=+⨯⨯ ⎪⎝⎭v H = 0.8926 m 3湿空气/kg 绝干气比热容:由前式求比热容,即 1.01 1.88 1.058H c H =+=kJ/(kg 绝干气·℃)焓: 用前式求湿空气的焓,即()1.01 1.882490I H t H =++I =95.49 kJ/kg 绝干气(2)50℃时的性质参数相对湿度:50℃时水蒸汽的饱和蒸汽压为12.340kPa 。

当空气被加热时,湿度并没有变化,若总压恒定,则水汽的分压也将不变,故4.004100%100%32.44%12.34s p p ϕ=⨯=⨯= 水汽分压:因空气湿度没变,故水汽分压仍为4.004kPa 。

比容: 常压下湿空气视为理想气体,50℃时比容为3230.89260.955303H v =⨯=m 3湿空气/kg 绝干气 比热容:由式7知湿空气的比热容只是湿度的函数,因此,湿空气被加热后,其比热容不变,为1.058kJ /(kg 绝干气·℃)。

焓: ()1.01 1.882490I H t H =++=116.7 kJ/kg 绝干气由上计算可看出,湿空气被加热后虽然湿度没有变化,但相对湿度降低了,所以在干燥操作中,总是先将空气加热后再送入干燥器内,目的是降低相对湿度以提高吸湿能力。

【例2】常压下湿空气温度为30℃、湿度为0.0256kg /kg 绝干气,试求该湿空气的露点t d 、绝热饱和温度tas 和湿球温度t w 。

化工原理(下)复习各章知识点及复习题

化工原理(下)复习各章知识点及复习题

第1章蒸馏 内容小结复习题1 蒸馏概述蒸馏操作是借混合液中各组分挥发性的差异而到达别离目的。

轻组分:混合物中的易挥发组分;重组分:混合物中的难挥发组分例:蒸馏是别离的一种方法,其别离依据是混合物中各组分的,别离的条件是。

答:均相液体混合物,挥发性差异,造成气液两相系统精馏操作压力的选择减压蒸馏:降低了液体的沸点。

应用场合:别离沸点较高的热敏性混合液,混合物沸点过高的物系〔防止采用高温载热体〕。

加压蒸馏:提高冷凝温度防止使用冷冻剂。

应用场合:别离常压下呈气态的物系,馏出物的冷凝温度过低的物系。

举例:脱丙烷塔操作压力提高到1 765kPa时,冷凝温度约为50℃,便可使用江河水或循环水进行冷却,石油气常压呈气态,必须采用加压蒸馏。

2 双组分溶液的气液相平衡例:当混合物在t-x-y图中的气液共存区内时,气液两相温度,但气相组成液相组成,而两相的量可根据来确定。

答: 相等,大于,杠杆规那么例:当气液两相组成相同时,那么气相露点温度液相泡点温度。

答:大于例:双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比,假设α=1表示。

物系的α值愈大,在x-y图中的平衡曲线愈对角线。

答:易挥发组分,难挥发组分,不能用普通蒸馏方法别离,远离理想溶液的含义例:理想溶液满足拉乌尔定律,也满足亨利定律;非理想稀溶液满足亨利定律,但不满足拉乌尔定律;服从亨利定律并不说明溶液的理想性,服从拉乌尔定律才说明溶液的理想性例:精馏塔别离某二元物系,当操作压强降低时,系统的相对挥发度 ( ),溶液的泡点( ),塔顶蒸汽冷凝温度( )。

答:增大,减小,减小3 平衡蒸馏与简单蒸馏4 精馏例:精馏塔的作用是。

答:提供气液接触进行传热和传质的场所。

例:在连续精馏塔内,加料板以上的塔段称为,其作用是;加料板以下的塔段〔包括加料板〕称为_____,其作用是。

答:精馏段提浓上升蒸汽中易挥发组分提馏段提浓下降液体中难挥发组分例:离开理论板时,气液两相到达状态,即两相相等,____互成平衡。

化工原理下复习总结

化工原理下复习总结

四、热量衡算
空气预热器传给气体的热量为
Q p L( I H 1 I H 0 )
Q QP QD 1.01L(t2 t0 ) W ( 2490 1.88t2 ) Gcm ( 2 1 ) QL W ( 2490 1.88t2 ) 100% Q
x y 1 1x
相图表示的气液平衡关系(t-x-y, x-y)
1
y
D N t/C
两相区 露点
气相区
y1
露点线
泡点 泡点线
0
x1
1
x
0
液相区
xA
xf x(y)
yA
1.0
• 线和区的意义,汽液两相组成变化的关系。
二、蒸馏 了解简单蒸馏、平衡蒸馏(操作及特征) 三、精馏 1、精馏原理和流程 t-x-y相图表示的精馏过程 x-y相图表示的精馏过程 y3
V
L
1
Y1
X1
图表示的吸收过程
Y Y1
Y*=f(X)
B
Y2
T
X2
X1
X1
*
吸收剂用量的确定,最小吸收剂用量
L (Y1 - Y2 ) ( ) min Y1 V X2 m
2、填料层高度计算 • 掌握对低浓度气体吸收的计算(填料层高度的计 算),传质单元高度,传质单元数的概念,重点是 以平均推动力法和吸收因数法为主计算传质单元高 度,并引入吸收的操作型问题的解法。了解吸收的 塔板数及解吸操作。 V,Y2 L,X2 • 基本公式: dG A VdY LdX
dY * Y 2 Y Y X1 L dX Z K X a X 2 X * X V Z KY a

Y1

化工原理复习解析

化工原理复习解析

ZHOLNOL
HOG

G KYa
Y1 dY
NO G Y2YY*
L
HOL KXa
X1 dX
NO L X2 X*X
传质单元数可用平均推动力法或吸收因数法计算。
两种计算类型:设计型和操作型。 设计型主要计算吸收剂用量及填料层高度。
5. 操作条件对出塔气体组成和收率的影响(仅限客观题,分析思路和方法 参见教材P215和p218,以及PPT)。
(A)正值 (B)负值 (C)零 (D)不确定
2)对流传热的基本常识

----液体强制对流α值比空气的大;

----水强制对流α值比有机液体的大;

----同一液体,有相变时的α值比无相变时的大。
3) 管内强制对流传热系数(4-18式)
4)各种情况下的影响因素(学有余力者)
第四章
4. 两流体间传热过程的计算
1)热量衡算; Q q m 1 r c p 1 T 1 T 2 q m 2 c p 2 t 2 t 1
H既是管路系统所要求,亦是离心泵所能提供。(管路特性曲线需 运用伯努利方程求得。习题2-4)
6) 离心泵流量的调节 ----改变出口阀门开度(改变管路特性曲线) ----改变泵的转速(改变离心泵特性曲线).
第二章
2 往复泵 原理 流量调节 ----旁路阀门调节 ----改变冲数 ----改变冲程
3 风机 全风压=静风压+动风压 全风压Pt(Pa)----风机给单位体积的气体所提供的机械能;
第一章
A Χ
第一章
B
管壁
中心
X
第二章
1 离心泵 1) 离心泵工作原理 气缚 开泵前灌泵; 汽蚀 泵的安装高度有限制 2) 离心泵的主要性能参数 流量qV,扬程H,轴功率P,有效功率Pe;效率Pe/P (物理意义要清楚,H不是扬举高度) 3) 离心泵特性曲线----泵的H,P和η随qV的变化关系。 4) 转速、流体黏度和密度等对离心泵性能参数等的影响 5) 离心泵的工作点 ----泵的特性曲线与管路特性曲线的交点: 工作点所表示的qV和

化工原理第二版下册复习资料(天大)

化工原理第二版下册复习资料(天大)

特点:传质平均推动力大,分离效率高,溶剂用量少,工业上应用广泛。
2、分配系数,选择性系数概念。
分配系数:一定温度下,A 组分在互成平衡的两液相中的A
= A组分在萃余相中的浓度
= yA xA
kA 只反映 S 对 A 的溶解能力,不反映
A,B 的分离程度。
选择性系数:两相平衡时,萃取相 E 中 A、B 组成之比与萃余相 R 中 A、B 组
西华
传质与分离 3、双膜理论的原理 (1)相互接触的气,液流体间存在着定态的相界面,界面两侧分别存在气膜和 液膜,吸收质以分子扩散方式通过此两膜层。 (2)在相界面处,气液两相处于平衡。 (3)膜内流体呈滞流流动,膜外流体呈湍流流动,全部组成变化集中在两个有 效膜层内。
4、传质设备的性能要求,主要种类 性能要求:(1)单位体积中,两相的接触面积应尽可能大。 (2)两相分布均匀,避免或抑制沟流、短路及返混等现象发生。 (3)流体的通量大,单位设备体积的处理量大。 (4)流动阻力小,运转时动力消耗低 。 (5)操作弹性大,对物料的适应性强。 (6)结构简单,造价低廉,操作调节方便,运行安全可靠 。 主要种类:(1)所处理物系相态分类:气液、液液、气固、液固传质设备。 (2)按两相的接触方式分类:逐级、微分接触式设备。 (3)按促使两相混合与接触动力分类:有、无外加能量式设备。
组成之比的比值。 β
=
yA xA
/ yB / xB
= β = kA kB
7、 超临界流体的概念、定义。
概念:一纯物质的临界温度 TC 是指该物质处于无论多高压力下均不能被液
化时的最高温度,该温度对应的压力称临界压力 PC ,状态在临界温度与临界压
力以上的流体称超临界流体。常用的超临界流体:二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、
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萃取过程计算 1、单级萃取 ①物料衡算 ②杠杆规则 2、多级错流萃取 ①流程 ②计算--座标图解法: 三角等边(等腰)座标图解及讨论 直角座标图解及讨论 解析法计算及讨论
干燥
• • • • • • • • • 1、湿空气性质 ①湿度:定义及计算公式 ②相对湿度 ③湿空气的比容 ④湿空气的比热 ⑤湿空气的焓 ⑥干、湿球湿度 ⑦绝热饱和(冷却)湿度 ⑧露点 ⑨干球、湿球、绝热饱和湿度、露点之间的关系
化工原理(下册) 总复习
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§1 双组分气--液平衡 1、相律、拉乌尔定律 2、泡点、露点方程 3、挥发度、相对挥发度、平衡线方程 4、理想体系t-x、t-y、t-x-y、x-y 图 5、非理想体系t-x-y、t-x、t-y、x-y图
蒸馏联系图 一、基本原理与概念
三个平衡 1、相平衡 ①汽液相平衡相图: t-p图(图1.1); t-x-y图(图1.2 )
y-x图(图1.3) y P t
图1.1
t
x(y) 图1.2
图1.3
x
②汽液相平衡数据查有关手册 ③二元理想体系汽液相平衡计算 ④非理想体系:有修正公式
饱和蒸气压法
0 P pB xA 0 0 p A pB 0 pA pA yA xA P P
pA p xA p P p yA 0 P P P pA p
0 A 0 A
0 B 0 B
定义与定律:
yi / xi ①相对挥发度α = y j / x j
yi ② 平衡常数Ki= x i
0 pA xA y A= P
③拉乌尔定律PA=P0AXA ④ 分压定律PA=PyA 相对挥发度法:
x y 1 ( 1) x
平衡常数法: y1=K1x1
平衡线方程 理论板数 求法(Ⅰ)
4.吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度,要提高气液两流 B 体的相对运动,提高吸收效果,则要( ) A 增加气膜厚度和减少液膜厚度 B 减少气膜和液膜厚度 C 增加气膜和液膜厚度 D 减少气膜和增加液膜厚度 5.对于逆流操作的吸收塔,其它条件不变,当吸收剂用量趋于 D )。 最小用量时,则( A 吸收推动力最大 B 吸收率最高 C 出塔气浓度最低 D 吸收液浓度趋于最高 6.某吸收过程,已知ky= 410-1 kmol/m2.s,kx= 810-4 kmol/m2.s,由此可知该过程为( A )。 A 液膜控制 B气膜控制 C判断依据不足 D液膜阻力和气膜阻力相差不大 7.物料含结合水与非结合水的分界是( C )。 A 等速干燥阶段终点 B 降速干燥阶段终点 C 水分与纯水的蒸汽压相等 D 等速阶段与降速阶段的交点
y m 1 L' W xm xw L ' w L'W
三、最小回流比与板效率
xq ,yq
Rm
xD yq y q xq
R 1 .1 ~ 2 .0 R m
每千摩尔进料变成饱和 蒸汽所需热量 q 原料的千摩尔汽化潜热
xf
xD
EMV
yn yn1 xn1 xn NT , EML , Np yne yn1 xn1 xne E0
• 干燥过程的物、热衡算--干燥静力学 1、物料水份量表示法: • 湿、干基含水量 2、物料衡算 ①新鲜干空气用量 ②干燥产品流量 3、热量衡算 ①连续干燥系统的预热器及干燥器热量计算 ②干燥系统热效率
干燥过程的平衡关系干燥速率计算--干燥动力学
• 1、湿物料中水份存在形式 • Ⅰ)分类原则 • Ⅱ)平衡水份与自由水份 • Ⅲ)结合水份与非结合水份 • Ⅳ)四者之间互相关系 • 2、干燥时间计算 • ①恒定干燥 Ⅰ)干燥实验及曲线:X~τ, X~t • Ⅱ)干燥速率曲线 等速干燥、降速干燥,临界含水量 • Ⅲ)干燥时间 • ②变动干燥 • Ⅰ)与恒定干燥过程的比较
萃取
三元体系液--液平衡相图及萃取操作原理 1、三元体系相图表示法:图形,浓度方向 2、相平衡关系在相图中的表示: ①几种互溶状态:完全互溶、部分互溶 ②平衡线(溶解曲线)和辅助(连结)线的 求法--实验法 ③分配系数及分配曲线 ④温度对溶解曲线的影响 ⑤杠杆规则
• 3、萃取过程的相图表示: Ⅰ)混合组成及量 Ⅱ)萃取、萃余相量 Ⅲ) 适宜的萃取(溶剂)用量 Ⅳ)以脱溶剂基表示的萃取、萃余相量 Ⅴ)萃取操作的极限浓度 • 4、萃取剂的选择原则: • 选择性,互溶度,萃取剂的回收难易性、 物系影响。
14.影响恒速干燥速率的主要因素是( C )。 A物料的性质 B 物料的含水量 C空气的状态 15. 在一定的干燥条件下,物料厚度增加,物料的临界 含水量XC( A ),而干燥所需的时间( A )。 A. 增加; B. 减少; C. 不变 16. 对吸收操作影响较大的填料特性是( A )。 A比表面积和自由体积 B机械强度 C 对气体阻力要小 17.在原料液组成xF及溶剂化(S/F)相同条件下,将 单级萃取改为多级萃取,如下参数的变化趋势是萃 取率( A )。 A.提高 B.减小 C.不变 D.不确定
吸收Βιβλιοθήκη 平衡线 传质单元数 操作线
亨利定律 液气流恒定线 液气比选择
填料层高度 计算(低浓)
NOG、NG、NOL、NL 的各种求法 传质单元高度 传质速率方程 传质系数
高浓度吸收 计算
解析塔 计算
与低浓度吸收计算有 类似线索
平衡线
pe Ex pe C H
传质速率
y2 x2
p
NA kG ( p pi )
L E MS
y yi ye x xi xe
NA ky ( y yi ) NA kx( xi x)
ye mx
y1 dy V z ky y2 y y i x dx 1 z L x kx 2 xi x y1 dy V z NA K y ( y ye ) Ky y2 y y e x1 dx NA Kx( xe x) L z Kx x2 xe x
mV y1 mx 2 mV y y V V 1 1 2 ln (1 )( ) z mV Ky L y 2 mx 2 L Ky y m 1 L y x1 2 x x L L 1 L m ) L z 1 2 ln (1 )( y 2 mV Kx L mV Kx xm 1 x2 mV m
11.精馏塔设计时,若F,xF,xD,xW,V均为定 值,将进料热状态从气液混合物变为q>1,设计 所需理论板数( B ) A 多 B 少 C 不变 D 判断依据不足 12.操作中连续精馏塔,如采用的回流比小于原回流 比,则( B )。 A xD,xW均增加 B xD减小, xW增加 C xD,xW均不变 D 不能正常操作 13.根据双膜理论,吸收质从气相主体转移到液相主 体整个过程的阻力可归结为( C )。 A两相界面存在的阻力 B 气液两相主体中的扩散的 阻力 C气液两相滞流层中分子扩散的阻力
理论板概念 恒摩尔流假设 回流比选择
精馏段方程
实 际 塔 板 数 确 定
提馏段方程 吉利兰图 芬斯克公式
进料状况影响
理论板数 求法(Ⅱ)
塔效率
板效率
V yn yn+1 F, xf V V' ’ ym ym+1 xn L L' xm
二、精馏塔物料衡算方程
L
x n yn 1 ( 1) xn
D, xD
F D W Fx f DxD Wxw
yn 1 yn 1
L D xn xD LD LD R xD xn R 1 R 1
L R D
W, xw
xf q y x q 1 q 1
L' L qF V V '(1 q ) F
21.在分子传质过程中,若漂流因子P总/PBM>1,则组分 A的传质通量NA与组分A的扩散通量JA的关系为(C) A NA=JA B NA < J A C NA > J A D 不好判断 22.达到指定分离程度所需理论板层数为10(包括再沸 器),若全塔效率ET=50%,则塔内实际层数应为( ) B A 20 B 18 C 16 D 不确定 23.液液萃取中分配系数与下列因素无关的是( ) C A 温度 B 物系种类 C 压力 D 组成
24.对于逆流操作的吸收塔,吸收过程为气膜控制, 若进塔液体组成X2增大,其它条件不变,则气相 总传质单元高度将( A ) A 不变 B 不确定 C 减少 D 增大 25.填料塔的正常操作区域为( C ) A 载液区 B 液泛共 C 恒持液量区 D 任何区域 26.在恒定干燥条件下用热空气干燥某物料,当干燥 速率降为零时,物料中剩余的水分是( D )。 A 自由水分 B 结合水 C 非结合水 D 平衡水分
• • • • • • • • • • • • •
双组分连续精馏计算 1、理论板概念、意义 2、恒摩尔流假定及前提 3、全塔物料衡算及操作线方程 ①全塔物料衡算方程 ②操作线方程:精馏段方程及提馏段方程 ③进料热状况:原料入塔状况 进料板物、热衡算 q值参数意义及讨论 ④理论板数的求解:逐板计算法 梯级图解法 进料板位置的确定及依据 ⑤再沸器和分凝器的理论板问题
18. 某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x =0.5相应的泡点为t1, 与之相平衡的汽相组成y =0.7,相应的露点为t2,则:( c ) A. t1>t2 B. t1<t2 C.t1=t2 D. 不能判断 19.在化工生产中,要提高吸收的效果,可以设法提 A 高吸收总传质系数,必须采取( ) A. 降低气膜和液膜厚度 B. 提高气膜和液膜厚度 C. 减少流体流动速度 20.下列各项中属于物性参数的是 ( B ) A.气膜吸收系数 B.分子扩散系数D C.涡流扩散系数 D.脱吸因数S
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