化工原理基本概念
化工原理基本知识点总结
化工原理基本知识点总结化工原理，是指运用基本化学原理和物理原理，研究物质的本质、结构、性质以及相互作用等方面的学科。
在化工生产过程中，化工原理是一个关键环节，因此，对于化工从业人员来说，必须熟练掌握化工原理的基本知识点。
一、化学反应化学反应是化学过程中最基本的概念之一。
化学反应指两种或两种以上物质发生作用，最终生成新的物质。
如下面这个例子：2H2 + O2 → 2H2O这是一个简单的化学反应方程式。
其中，2H2和O2是反应物，2H2O则是生成物。
化学反应的速率受很多因素的影响，如反应物浓度、温度、催化剂等。
在工业生产中，为了加快反应速率，常常使用催化剂或加热等方法。
二、物理性质物理性质是指物质固有的、不随化学变化而改变的性质。
例如，半径、密度、硬度、颜色等都是物理性质。
其中，密度是物质不变的基本性质之一，它可以帮助我们分辨不同种类的物质。
三、热力学热力学是研究物质在温度、压力、体积等方面的物理变化，以及这些变化背后的热量和功的关系。
在热力学中，有很多基本概念需要掌握，如焓、熵、自由能等。
其中，焓指的是热力学过程中，压力下单位质量物质所含的能量。
熵是衡量物质混乱程度的指标，也是一种能量形式。
自由能则是热力学过程中，可以利用的最大能量。
四、电化学电化学是研究化学反应中电子转移的现象和机理的学科。
在电化学中，有两个基本概念：氧化和还原。
氧化是指物质失去电子，还原则是指物质获得电子。
在电池中，氧化和还原同时进行，从而产生电流。
五、化工流程化工流程是工业化学工程的核心。
化工流程包括物料输入、反应和产物输出等环节。
在化工流程中，需要考虑到工艺设计、设备选型、安全防护等因素，以确保生产过程的正常进行。
六、分离技术分离技术是化工生产中常用的技术之一，包括蒸馏、萃取、结晶、膜分离等方法。
分离技术用于将反应产物中的目标物质分离出来，以便进行下一步的操作。
七、化学工艺设计化学工艺设计是指在化工生产过程中，根据物料特性和反应要求，制定出合理的工艺方案，并确定所需的设备和工艺条件。
化工原理基本概念
消耗热量较少。 多组分精馏流程方案选择：经济上优化、物性、产品纯度。
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。比轻关键组分更易挥发的为轻组分，比重关键组分更易挥发的为重组分。 清晰分割法假定轻组分在塔底的浓度为 0，重组分在塔顶的浓度为 0。 全回流近似法假定塔顶、塔底的浓度分布与全回流时相近。 捷算法步骤 ○1 全塔物料衡算，得塔顶、塔底浓度； ○2 用恩德伍德公式计算 Rmin，R，气液相流率 L、V； ○3 建立操作线方程，确定 xq，yq; ○4 确定 x~y 相平衡计算式； ○5 从塔顶往下交替相平衡、操作方程计算至塔底，并进行浓度校核。
吸收
吸收的目的和基本依据：
目的：分离气体混合物；基本依据：气体混合物中各组分在溶剂中的溶解度不同。
主要操作费：溶剂损失、溶剂再生
解吸方法：物理吸收、化学吸收
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）。
E、m、H 影响因素：E、m、H 与温度正相关，m 与压力负相关、E、H 与压力无关。
临界含水量及其影响因素：由恒速段向降速段转折的对应含水量为临界含水量。
干燥速率对产品性质的影响：太快会引起物料表面借壳，收缩变形，开裂等。
热效率：η=汽化水分、物料升温需热/供热
理想干燥过程的假定条件：○1 预热段、升温段、热损失忽略不计○2 水分在表面汽化段除去。
提高热效率的措施：提高进口气温 t1，降低出口气温 t2离液液混合物。（各组分溶解度不同） 溶剂的必要条件：○1 与物料中 B 组分不完全互溶○2 对 A 组分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。（不一定是溶解度曲线 最高点） 操作温度对萃取的影响：温度低 B、S 互溶度小，相平衡有利，但对粘度等操作不利。 分散相选择应考虑：dσ/dx 的正负、两相流量比、粘度大小、润湿性、安全性。 超临界萃取：用超临界流体做溶剂进行萃取（等温变压、等压变温） 液膜萃取：在液膜的两边同时进行萃取和反萃取（乳状液膜、支撑液膜）
化工原理基本知识
化工原理基本知识化工原理是化学工程学科中的基础课程，主要涉及物质的物理性质和化学性质，以及化学反应过程和反应动力学等内容。
本文将从化工原理的基本概念、物质的物理性质与化学性质、化工反应过程和反应动力学等方面进行介绍和探讨。
一、化工原理的基本概念化工原理是研究物质的性质和变化规律的基础学科。
它通过对物质的组成、结构和性质进行研究，揭示物质之间的相互作用及其变化规律。
化工原理是化学工程学科的理论基础，为化学工程技术的应用提供了理论指导。
二、物质的物理性质与化学性质物质的物理性质是指物质在不改变其化学组成的条件下所表现出的性质。
物质的物理性质包括密度、熔点、沸点、溶解度、导电性等。
这些性质可以通过实验测定来获得。
物质的化学性质是指物质在参与化学反应时所表现出的性质。
化学性质包括物质的化学稳定性、化学活性、反应性等。
化学性质的研究需要通过实验方法来确定。
三、化工反应过程化工反应是物质发生化学变化的过程。
化工反应可以是物质的合成反应，也可以是物质的分解反应。
化工反应过程中需要考虑反应的速率、热力学和动力学等因素。
化工反应的速率决定了反应的快慢，而热力学和动力学则研究了反应的热效应和反应速率的变化规律。
四、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。
反应动力学研究反应速率与反应物浓度、温度、压力等因素之间的关系，并建立反应速率方程。
反应速率方程可以用来描述反应速率与反应物浓度和温度等因素之间的定量关系。
在反应动力学中，常常使用反应级数来描述反应速率与反应物浓度的关系。
反应级数可以是零级、一级、二级等。
反应级数与反应速率方程的指数相关，可以通过实验测定来获得。
总结起来，化工原理是化学工程学科中的基础课程，它研究物质的物理性质、化学性质、化工反应过程和反应动力学等内容。
了解化工原理的基本知识，对于掌握化学工程技术和解决实际问题都具有重要意义。
通过深入学习和理解化工原理，我们可以更好地进行化学工程设计和生产操作，提高工作效率和安全性。
化工原理概述与基本概念
化工原理概述与基本概念化工原理是指在化学工程与化学技术领域中，通过对化学反应、传质、传热等基本过程的研究，总结出一系列基本规律和理论知识的学科。
化工原理的研究与应用，对于提高化工生产过程的效率和产品质量具有重要意义。
本文将从化工原理的定义、基本概念以及与化学工程实践的关系等方面展开论述。
一、化工原理的定义化工原理是化学工程学科中的基础学科，它主要研究化学反应、物质传质与传热等基本过程的规律和原理。
通过对这些基本过程的研究，可以揭示物质的转化规律并加以应用，进而实现化工生产的控制和优化。
化工原理既是化学工程学科的基础，也是其发展的核心。
二、化工原理的基本概念1. 化学反应：化学反应是指物质之间发生的化学变化过程。
在化学反应中，原子或分子之间的化学键发生断裂或形成新的化学键，从而导致物质的属性发生改变。
化学反应是化工原理研究的重要内容，其速率、平衡等方面的控制对于化工过程的运行至关重要。
2. 传质：传质是指物质在不同相之间的传递过程。
在化工过程中，传质现象普遍存在，例如气体的吸收、液体的萃取、固体的溶解等。
传质的速率和方式对于分离纯化和反应等化工过程的效果和效率有重要影响。
3. 传热：传热是指热量在空间中由高温物体传递到低温物体的过程。
在化工生产中，传热过程是难以避免的。
掌握传热规律对于提高化工反应效率、节能减排具有重要意义。
4. 化工流程：化工流程是指将原料经过合适的化学反应、传质传热等处理，最终得到所需产品的过程。
化工流程的设计和优化需要考虑多种因素，包括原料选取、反应条件控制、能耗和环保等。
三、化工原理与实际应用化工原理是化学工程实践的基础和指导，通过研究和应用化工原理的基本概念，可以实现对化工过程的控制和优化。
以下是化工原理在实际应用中的几个方面：1. 反应器设计：化工原理为反应器的设计提供了理论依据。
通过研究化学反应的动力学、热力学等理论，可以确定最适宜的反应器类型、尺寸和操作条件，提高反应过程的效率和产物质量。
化工原理 概念
化工原理概念化工原理是指研究化学工程和过程中的基本原理和规律的学科。
它涉及到化学反应、传质、传热、流体力学、流动与混合、物料平衡和能量平衡等方面的知识。
化学反应是指化学物质经历化学变化的过程，包括物质的转化、生成新物质、化学平衡等。
通过研究反应动力学、反应速率、反应机理和反应平衡等，可以设计和优化化学反应过程，提高化学产物的产率和质量。
传质是指物质间的质量传递过程，包括传质速率、传质平衡和传质机理等。
通过研究传质现象，可以改进分离、浓缩、吸收、萃取等化工操作过程，提高物料的纯度和分离效率。
传热是指能量在物质中的传递过程，包括传热速率、传热方式和传热机理等。
通过研究传热现象，可以改善加热、冷却、干燥等热力操作过程，提高能源利用效率和产品质量。
流体力学是研究液体和气体的运动行为和力学性质的学科，包括流体的流动规律、动量守恒和能量守恒等。
通过研究流体力学现象，可以优化和改进流体输送、搅拌、喷射等流体操作过程，提高流体传输效率和混合效果。
流动与混合是研究流体在管道和设备中的流动行为及混合的学科，包括流体的速度分布、浓度分布和物理性质等。
通过研究流动与混合现象，可以设计和改进管道和设备的结构，提高流体的均匀性和混合效果。
物料平衡是根据质量守恒原理，用代数方程表达物质在化工过程中的流动、转化和积累关系的方法。
通过对物料平衡的分析，可以确定工艺装置的输入和输出，预测化学反应的产物和副产物，保证工艺过程的稳定和安全。
能量平衡是根据能量守恒原理，用代数方程表达能量在化工过程中的转移、转化和积累关系的方法。
通过能量平衡的计算，可以确定工艺装置的加热和冷却需求，优化能源利用，提高工艺的经济性和环境友好性。
综上所述，化工原理是化学工程和过程中的基本原理和规律的研究，涉及到化学反应、传质、传热、流体力学、流动与混合、物料平衡和能量平衡等方面的知识。
它为化工工程师提供了理论基础和指导，用于优化和改进化工过程，提高生产效率和产品质量。
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。
818化工原理
818化工原理化工原理是指通过理论知识和实验操作，对化学过程进行分析、设计和优化的原理和方法。
本文将从反应动力学、化学平衡、化学热力学和传质过程等方面介绍化工原理的基本概念和应用。
1. 反应动力学反应动力学研究化学反应速率与反应条件之间的关系。
反应速率可以通过实验测得，而反应机理可以由反应过程中的中间体生成和消失的观察来推断。
常见的反应动力学模型包括零级、一级、二级和多级反应模型。
通过反应动力学研究，可以确定反应速率常数、反应活化能和反应机理等参数，为反应过程的优化提供依据。
2. 化学平衡化学平衡研究化学反应在给定条件下的达到平衡状态的规律。
利用平衡常数和反应变化量可以确定反应的平衡状态和平衡浓度。
平衡常数主要由温度决定，可以通过实验测定或计算得到。
通过研究化学平衡，可以控制反应的平衡位置，从而调节反应产率。
3. 化学热力学化学热力学研究化学反应中的能量变化和热力学性质。
化学反应的能量变化可以通过焓变、焦热和标准生成焓等来描述。
热力学定律包括Gibbs自由能变、熵变和焓变等，可以用来判断反应的可行性和方向。
通过研究化学热力学，可以优化反应条件，提高能量利用率。
4. 传质过程传质过程研究物质在化学反应中的传输和分离。
传质速率受到浓度梯度、温度和界面特性等因素的影响。
传质过程包括气体、液体和固体的传质，以及传质过程中的质量传递、动量传递和能量传递。
通过研究传质过程，可以改善反应混合、提高反应速率和实现纯净分离。
总之，化工原理是化学工程领域的基础理论，通过研究反应动力学、化学平衡、化学热力学和传质过程等方面的原理，可以优化化学反应过程，在工业生产中提高产品质量和经济效益。
《化工原理》基本概念、主要公式
第四章
基本概念：
非球形颗粒的当量直径 形状系数 分布函数 频率函数 颗粒群平均直径的基准
床层比表面 床层空隙率 数学模型法的主要步骤 架桥现象 过滤速率基本方程 过滤常数及影响因素 洗涤速率 过滤机的生产能力 τopt
叶滤机 板框压滤机 回转真空过滤机 加快过滤速率的途径
重要公式：
物料衡算： 三个去向： 滤液V ，滤饼中固体V饼（1 − ε），滤饼中液体V饼ε
mx 2 )
y2 − mx 2
吸收因数法
N OG
=
1 1 − mG
ln[(1 −
mG )
L
y1 y2
− mx 2 − mx 2
+
mG ]
L
L
最小液气比
L (G )min
=
y1 − y2 x1e − x2
物料衡算式 G( y1 − y2 ) = L( x1 − x2 )
第九章
基本概念：
蒸馏的目的及基本依据 主要操作费用 双组份汽液平衡自由度 泡点 露点 非理想物系
多组分精馏流程方案选择 关键组分 清晰分割法 全回流近似法 捷算法步骤 重要公式：
相平衡常数 相平衡方程
KA
=
yA xA
y = αx 1 + (α − 1)x
物料衡算
F = D+W
Fx f = DxD + WxW
4
轻组分回收率 默弗里板效率
q 线方程
ηA
=
Dx D Fx f
E mV
=
yn − yn+1 y *n − yn+1
重要公式： 斯托克斯沉降公式
ut
=
d
2 p
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。
化工原理基本知识点
化工原理基本知识点一、物质转化物质的转化是化工过程中最基本的环节之一、物质转化包括化学反应、分离提取以及催化等。
化学反应是指通过物质之间的化学反应，将原料转化为产物。
分离提取是将混合物中的各种组分分开或提取出所需的组分，常见的分离方法有蒸馏、结晶、吸附、萃取等。
催化是指通过催化剂的作用，促使反应速率提高或选择性改变。
二、能量转移能量转移是指在化工过程中，能量从一个系统传递到另一个系统的过程。
能量转移有传导、传热、传质、传动等形式。
传导是指热量、电流或质量在不同物体或介质之间由高温区向低温区传递的过程。
传热是指热量由高温物体通过传导、对流或辐射途径传递到低温物体的过程。
传质是指物质在不同浓度或温度条件下由高浓度或温度区向低浓度或温度区传递的过程。
传动是指物质在介质中的传递过程，包括传质、传热、传动等。
三、反应原理化学反应原理是研究化学反应中物质的物质转化或化学键的断裂与形成等过程的规律。
反应速率是反应条件下单位时间内反应物消失的量，影响反应速率的因素有温度、浓度、催化剂等。
反应平衡是指在一定温度下，反应物和生成物浓度达到一定比例时，反应物和生成物浓度不再发生变化的状态。
平衡常数是用来描述反应平衡程度的物理量。
四、化工工艺流程化工工艺流程是指将原料经过一系列的物质转化和能量转移的过程，得到所需产物的方法、步骤和设备。
化工工艺流程包括原料准备、反应过程、分离提取、能量转移和产品制备等。
原料准备是指将原料加工处理后，满足反应所需的要求。
反应过程是指根据反应条件，将原料转化为产物的过程。
分离提取是将反应生成物中得到所需产物并与其他组分分离的过程。
能量转移是热量、物质或动能在设备中的传递和转换过程。
产品制备是指根据产品的要求，经过加工、过滤、干燥等工艺，制得成品。
五、工艺控制工艺控制是指对化工工艺流程进行监测和调节，以保证工艺参数的稳定和产品质量的良好。
工艺控制包括温度、压力、流量、质量、液位等参数的调节和监测。
化工原理的理论基础
化工原理的理论基础
化工原理的理论基础包括物质平衡、能量平衡、动量平衡和化工过程的基本原理等。
1. 物质平衡：物质平衡是指在化工过程中物质的输入和输出之间的平衡关系。
它基于质量守恒定律，要求在化工过程中所涉及的各种物质的输入和输出量必须保持平衡，以确保化工过程的效率和稳定性。
2. 能量平衡：能量平衡是指在化工过程中能量的输入和输出之间的平衡关系。
它基于能量守恒定律，要求在化工过程中所涉及的各种能量的输入和输出量必须保持平衡，以确保化工过程的热力学效率和能源利用率。
3. 动量平衡：动量平衡是指在化工过程中流体的流动和传递过程中动量的输入和输出之间的平衡关系。
它基于动量守恒定律，要求在化工过程中流体的输入和输出的动量必须保持平衡，以确保化工过程的流体力学效率和流体传递性能。
4. 化工过程基本原理：化工过程基本原理是指化工过程中涉及的各种化学反应、物理变化和物质传递等基本原理。
这些原理包括质量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律、物质传递和反应动力学等。
通过理解和应用这些基本原理，可以设计和控制化工过程，实现所需的物质转化和产品制备。
总之，化工原理的理论基础涵盖了物质平衡、能量平衡、动量平衡和化工过程的
基本原理，这些基础理论对于化工过程的设计、控制和优化都起着重要的指导作用。
化工原理基本概念和原理
化工原理基本概念和原理蒸馏––––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 =pA0xApB=pB0xB=pB0（1—xA）根据道尔顿分压定律：pA =PyA而P=pA+pB则两组分理想物系的气液相平衡关系：x A =（P—pB0）/（pA0—pB0）———泡点方程y A =pA0xA/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v A=p A/x A v B=p B/x B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：α=v A/v B=（p A/x A）/（p B/x B）=y A x B/y B x A对于理想溶液：α=p A0/p B0气液平衡方程：y=αx/[1+（α—1）x]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。
化工原理基本概念
定态流动：流体流动系统中，若各截面上的温度、压力、流速等物理量仅随位置变化，而不随时间变化，这种流动称之为定态流动非定态流动：若流体在各截面上的有关物理量既随位置变化，也随时间变化，则称为非定态流动。
牛顿粘性定律：对于一定的流体，内摩擦力F 与两流体层的速度差.u d 成正比，与两层之间的垂直距离dy 成反比，与两层间的接触面积A 成正比，即dy u d A F .μ= （1-26） 式中：F ——内摩擦力，N ；dyu d .——法向速度梯度，即在与流体流动方向相垂直的y 方向流体速度的变化率，1/s ； μ——比例系数，称为流体的粘度或动力粘度，Pa ·s 。
一般，单位面积上的内摩擦力称为剪应力，以τ表示，单位为Pa ，则式（1-26）变为 dy u d .μτ= （1-26a ） 式（1-26）、（1-26a ）称为牛顿粘性定律，表明流体层间的内摩擦力或剪应力与法向速度梯度成正比。
牛顿型流体：剪应力与速度梯度的关系符合牛顿粘性定律的流体，称为牛顿型流体，包括所有气体和大多数液体。
非牛顿型流体：不符合牛顿粘性定律的流体称为非牛顿型流体，如高分子溶液、胶体溶液及悬浮液等。
本章讨论的均为牛顿型流体。
层流（或滞流）：流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动，质点无径向脉动，质点之间互不混合；湍流（或紊流）：流体质点除了沿管轴方向向前流动外，还有径向脉动，各质点的速度在大小和方向上都随时变化，质点互相碰撞和混合。
雷诺数Re ：流体的流动类型可用雷诺数Re 判断。
μρud =Re （1-28）Re 准数是一个无因次的数群。
大量的实验结果表明，流体在直管内流动时，（1） 当Re ≤2000时，流动为层流，此区称为层流区；（2） 当Re ≥4000时，一般出现湍流，此区称为湍流区；（3） 当2000< Re <4000 时，流动可能是层流，也可能是湍流，与外界干扰有关，该区称为不稳定的过渡区。
化工原理基本概念
化工原理基本概念化工原理涉及许多基本概念，包括化学反应、热力学、流体力学等。
以下是一些与化工原理相关的基本概念：1.化学反应：o反应物和生成物：化学反应中参与反应的物质称为反应物，而生成的物质称为生成物。
o平衡常数：反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度之比称为平衡常数。
2.热力学：o焓和熵：焓（H）表示系统的热量，熵（S）表示系统的混乱度。
在常温常压下，焓的变化等于热量的变化。
o自由能：Gibbs自由能（G）表示系统在定压定温条件下能够执行的最大非体积功。
当G减小时，反应趋向于进行。
3.物质平衡：o质量平衡：在化工过程中，系统内各种组分的质量变化需要满足质量守恒的原则。
o能量平衡：能量平衡方程考虑了系统内能量的输入、输出和变化。
4.相平衡：o气液相平衡：描述气体和液体之间的平衡条件，例如蒸汽压和液体溶解度。
o液液相平衡：描述液体混合物中不同组分之间的平衡条件，例如提取过程。
5.反应工程：o反应器设计：包括反应器类型选择、反应器尺寸设计等，以实现化学反应的最佳条件。
o反应动力学：研究反应速率与反应物浓度之间的关系。
6.传热和传质：o传热：研究热量如何在系统中传递，例如换热器的设计。
o传质：研究物质在系统中的传递，例如在溶液中溶质的扩散。
7.流体力学：o流体性质：包括流体的密度、黏度、速度等。
o管道流动：描述液体或气体在管道中的流动行为，例如雷诺数和阻力损失。
8.化工安全：o危险评估：评估化工过程中可能发生的危险，制定相应的安全措施。
o应急处理：针对事故情况，制定应急处理计划，以最小化损失。
这些基本概念构成了化工原理的核心，为化工工程的设计、操作和优化提供了理论基础。
化工原理教案范文
化工原理教案范文教学目标：1.了解化工原理的基本概念和原理。
2.了解化工过程中的常见反应类型和反应机制。
3.掌握化工原理在实际生产中的应用。
教学重点：1.化工原理的基本概念和原理。
2.化工过程中的常见反应类型和反应机制。
教学难点：实际生产中的化工原理应用。
教学工具：PPT课件教学内容：一、化工原理的基本概念和原理化工原理是指在化学反应基础上，利用一系列化学和物理原理进行工程设计、操作和控制的科学。
化工原理研究的对象是工艺反应的机理和动力学，以及从原料到产品的转化过程。
化工原理的基本原理包括性质的改变、物质的转化和工艺参数控制等方面。
主要包括：1.化学平衡原理：在反应进行中，反应物与反应产物的浓度会达到一定的平衡。
根据化学平衡原理，可以预测反应在一定条件下的浓度、反应速率和平衡常数等。
2.速率论原理：反应速率与浓度之间存在一定的关系。
根据速率论原理，可以通过控制反应物的浓度和温度等参数来控制反应速率。
3.传递过程原理：包括物质传递和热传递两方面。
物质传递涉及质量传递和动量传递，热传递涉及热传导、对流和辐射等。
4.设备与工艺：根据化工原理设计和选择合适的设备和工艺流程，以实现化工过程的效果和经济效益。
二、化工过程中的常见反应类型和反应机制常见的化工反应类型包括物理反应、化学分解反应、化学合成反应、置换反应和加成反应等。
1.物理反应指的是在化学反应中，反应物之间的不可逆转化。
例如溶解、蒸发、沉淀等。
2.化学分解反应是指将一个化合物分解成两个或多个化合物的反应。
例如热分解、光分解等。
3.化学合成反应是指两种或多种反应物结合形成新的化合物的反应。
例如酯化反应、酸碱中和反应等。
4.置换反应是指在反应中，两种或多种反应物中的一些基团发生互换。
例如置换反应、氧化还原反应等。
5.加成反应是指在反应中，两种或多种反应物中的一些基团结合形成新的化合物。
例如加成聚合反应、加成消除反应等。
化工过程中的反应机制主要包括表面反应和体相反应两种。
化工原理作用
化工原理作用
化工原理是研究化学反应过程和物质转化原理的学科，它以了解和解释化学反应过程中的能量变化、物质转化路径、反应速率以及相平衡等为主要目标。
化工原理的学习内容包括热力学、动力学、传热传质等方面的知识。
下面将介绍化工原理的一些基本概念和作用。
首先，热力学是研究化学反应中能量变化的学科。
热力学可以帮助我们了解化学反应过程中的能量转化情况，包括反应的焓变、焓变的计算方法以及热力学平衡等。
通过热力学的知识，我们可以优化化学反应的条件，提高反应的效率。
其次，动力学是研究化学反应速率的学科。
动力学可以帮助我们了解化学反应过程中的反应速率和反应机理。
通过研究反应速率，我们可以探索反应物浓度、温度、压力等因素对反应速率的影响，并进一步优化反应条件。
此外，传热传质是研究化学过程中物质转移的学科。
传热传质可以帮助我们了解液体、气体等物质在化学反应中的传输规律和机理。
通过研究传热传质，我们可以优化反应设备的设计，提高反应转化率和产品纯度。
总之，化工原理是研究化学反应过程和物质转化原理的学科，通过研究热力学、动力学、传热传质等方面的知识，可以帮助我们深入理解和优化化学反应过程。
化工原理基本概念和原理
化工原理基本概念和原理作为一门应用性极强的学科，化工学涉及到各种各样的化学反应和物质转化的过程，而化工原理便是研究这些过程的基本概念和原理。
一、化学反应化学反应是化工原理中最基本的概念之一，它是指两种或两种以上的化合物通过一定的化学作用，产生另一种或多种新的化合物的过程。
化学反应可以分为物理反应和化学反应两种类型。
物理反应只是物理状态或者性质的改变，比如物质的融化、蒸发或溶解等，而化学反应则是指当原有物质在一定条件下，出现了物质组成或种类上的变化，从而产生新的化合物。
二、物理化学性质在化工原理中，我们还需要熟悉物质的物理化学性质。
物理化学性质是指物质在不发生化学反应的情况下显示出的性质。
其中最常见的一些物理化学性质包括密度、溶解度、热扩散性、热收缩性、粘度、表面张力等。
这些性质能够指引我们了解到物质在化学反应过程中的行为和变化。
三、质量守恒定律化工原理还包含了质量守恒定律这一基本原理。
质量守恒定律是指在任何一个系统中，任何一物质的质量变化量，必须等于系统中其他物质质量变化量的代数和。
四、能量守恒定律能量守恒定律也是化工原理中非常重要的一项基本原理。
它表明在任何一个封闭系统中，能量不能被产生或者破坏，只能是从一个物质转移到另一个物质中。
这意味着在化学反应中，反应中产生的热量和热能必须等于反应所需要的热量和热能。
五、反应速率化学反应的速率是指在一定时间内，反应物或生成物的变化量。
反应速率决定了化学反应是否能够在现实中应用。
化工工程师们需要从反应速率的角度来控制化学工艺过程，以及提高反应速率。
六、热力学热力学是化工原理中一个关键的概念，它分为热力学第一定律和热力学第二定律。
热力学第一定律指出能量的总量不能被破坏，热力学第二定律则指出所有的过程都有不可避免的热量损失。
七、材料的选取与处理化工工程师们必须对材料的选择和特性进行深入研究。
不同的原料会产生不同的反应，因此，工程师需要选择适当的原料以实现最佳的反应效果。
化工原理 pdf
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化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它主要介绍了化工过程中的基本原理和基本知识。
化工原理的学习对于学生掌握化工工艺设计和操作控制具有重要意义。
本文将对化工原理的相关知识进行系统的介绍，希望能够对学习者有所帮助。
首先，我们来介绍一下化工原理的基本概念。
化工原理是研究化工过程中物质和能量转化规律的科学。
它主要包括热力学、传质、流体力学、反应工程等内容。
热力学是研究能量转化规律的科学，它是化工原理中的基础。
传质是研究物质传递规律的科学，它在化工过程中起着重要作用。
流体力学是研究流体运动规律的科学，它对于化工设备的设计和运行具有重要意义。
反应工程是研究化学反应规律的科学，它是化工过程中的核心内容。
其次，我们来介绍一下化工原理的应用。
化工原理是化工工程专业的基础课程，它为学生学习后续的专业课程打下了坚实的基础。
在工程实践中，化工原理的知识可以帮助工程师设计化工设备、优化工艺流程、提高生产效率。
同时，化工原理的知识也可以帮助工程师解决工程实践中的问题，保障生产安全、提高产品质量。
最后，我们来总结一下化工原理的重要性。
化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它为学生打下了坚实的理论基础。
化工原理的知识可以帮助工程师在工程实践中解决问题、提高生产效率。
因此，学好化工原理对于学生和工程师来说都是非常重要的。
综上所述，化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它主要介绍了化工过程中的基本原理和基本知识。
化工原理的学习对于学生掌握化工工艺设计和操作控制具有重要意义。
希望本文的介绍能够对学习者有所帮助，同时也希望大家能够重视化工原理的学习，努力掌握其中的核心知识，为将来的工程实践打下坚实的基础。
化工原理笔记
化工原理笔记化工原理是化学工程专业的基础课程，它涉及到化工工艺、化工设备、化工原料等方面的知识。
通过学习化工原理，可以帮助我们更好地理解化工生产中的相关原理和技术，为今后的专业学习和工作打下坚实的基础。
本文将从化工原理的基本概念、化工原理的应用以及化工原理的发展趋势等方面进行介绍和总结。
首先，化工原理是指化工生产中所涉及的基本原理和规律。
它包括了化工过程中的热力学、动力学、传质学等方面的知识。
热力学是研究能量转化和能量传递的科学，它在化工生产中起着至关重要的作用。
动力学则是研究化工过程中物质的转化和反应速率的科学，它帮助我们了解化工反应的速率和机理。
传质学则是研究物质在不同相之间传递的科学，它在化工生产中的分离和提纯过程中扮演着重要角色。
通过对这些基本原理的学习，我们可以更好地理解化工生产中的各种工艺和现象，为工程设计和操作提供理论支持。
其次，化工原理在化工生产中有着广泛的应用。
化工原理的知识可以帮助我们设计和优化化工工艺，提高生产效率和产品质量。
例如，在化工生产中，我们需要控制反应的温度、压力和物料的浓度，这就需要运用热力学和动力学的知识。
又如在化工分离过程中，我们需要进行蒸馏、结晶、萃取等操作，这就需要运用传质学的知识。
因此，化工原理是化工工程师必须要掌握的重要知识，它直接关系到化工生产的效率和质量。
最后，化工原理在不断地发展和完善。
随着科学技术的不断进步，化工原理也在不断地发展和完善。
例如，近年来，随着计算机技术的发展，计算机模拟在化工原理的研究和应用中发挥着越来越重要的作用。
通过计算机模拟，我们可以更加准确地预测化工过程中的各种参数和性能，为工程设计和操作提供更加可靠的依据。
又如，随着纳米技术的发展，纳米材料在化工生产中的应用也日益广泛，这就需要我们重新审视传统的化工原理，不断地完善和拓展它的应用范围。
综上所述，化工原理是化学工程专业的基础课程，它涉及到化工工艺、化工设备、化工原料等方面的知识。
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基本定义理想溶液 ideal solution(s)：溶液中的任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律[1]的溶液称为理想溶液。
这是从宏观上对理想溶液的定义。
从分子模型上讲，各组分分子的大小及作用力，彼此相似，当一种组分的分子被另一种组分的分子取代时，没有能量的变化或空间结构的变化。
换言之，即当各组分混合成溶液时，没有热效应和体积的变化。
即这也可以作为理想溶液的定义。
除了光学异构体的混合物、同位素化合物的混合物、立体异构体的混合物以及紧邻同系物的混合物等可以(或近似地)算作理想溶液外，一般溶液大都不具有理想溶液的性质。
但是因为理想溶液所服从的规律较简单，并且实际上，许多溶液在一定的浓度区间的某些性质常表现得很像理想溶液，所以引入理想溶液的概念，不仅在理论上有价值，而且也有实际意义。
以后可以看到，只要对从理想溶液所得到的公式作一些修正，就能用之于实际溶液。
各组成物质在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液。
[2]对于理想溶液，拉乌尔定律与亨利定律反映的就是同一客观规律。
其微观模型是溶液中各物质分子的大小及各种分子间力(如由A、B二物质组成的溶液，即为A-A、B-B及A-B 间的作用力)的大小与性质相同。
由此可推断：几种物质经等温等压混合为理想溶液，将无热效应，且混合前后总体积不变。
这一结论也可由热力学推导出来。
理想溶液在理论上占有重要位臵，有关它的平衡性质与规律是多组分体系热力学的基础。
在实际工作中，对稀溶液可用理想溶液的性质与规律作各种近似计算。
泡点：液体混合物处于某压力下开始沸腾的温度，称为在这压力下的泡点。
若不特别注明压力的大小，则常常表示在0.101325MPa下的泡点。
泡点随液体组成而改变。
对于纯化合物，泡点也就是在某压力下的沸点。
一定组成的液体，在恒压下加热的过程中，出现第一个气泡时的温度，也就是一定组成的液体在一定压力下与蒸气达到汽液平衡时的温度。
泡点随液相组成和压力而变。
当泡点与液相组成的关系中，出现极小值或极大值时，这极值温度相应称为最低恒沸点或最高恒沸点，这时，汽相与液相组成相同，相应的混合物称为恒沸混合物。
汽液平衡时，液相的泡点即为汽相的露点。
在石油天然气工程中（见《油层物理》何更生著，P72），泡点的定义如下：泡点：在温度一定的情况下，开始从液相中分离出第一批气泡的压力，或在压力一定的情况下，开始从液相中分离出第一批气泡的温度。
沸点：沸点是指物质沸腾时的温度，更严格的定义是液体成为气体的温度。
液体在未达到沸点温度时也会通过挥发变成气体。
然而，挥发是一种液体表面的现象，也就是说只有液体表面的分子才会挥发。
沸腾则是在液体的整个部分发生的变化，处于沸点的液体的所有分子都会蒸发，不断地产生气泡。
沸点和当水汽压力与环境压力相等时的温度有关，也就是说，沸点和气压是有关的。
通常情况下我们所说的沸点都是在标准大气压下测量得到的（即101325帕斯卡，或1atm）。
在海拔较高的地区，由于气压较低，沸点也相对低得多。
当气压上升，物体的沸点相应上升，达到临界点时，物体的液态和气态相一致。
物体的沸点不可能提高到临界点以上。
反之，当气压下降，物体的沸点相应下降，直至三相点，类似地，物体的沸点不能降低到三相点以下。
物体从液态转化成气态的过程需要一定的热量，名为气化潜热。
给处于沸点的物体不断加热，整个过程中施加的所有热量都会被气化的物体分子带走，所以物体的温度不会由于被加热而上升。
正因如此，物体处于沸点时的比热实际上是无穷的（参见：气化比潜热）。
根据分子间相互作用理论，沸点表现了液体分子吸收足够的能量克服液态分子之间的各种相互作用。
所以，沸点也可以作为这些相互作用力的大小的指标。
标准大气压下水的沸点是摄氏100度（华氏212度）。
在世界最高峰珠穆朗玛峰上，大气压力为260 mb，水的沸点是69摄氏度，因此会出现水滚了却未能把食物煮熟的情况。
露点：露点：在温度一定的情况下，开始从气相中分离出第一批液滴的压力，或在压力一定的情况下，开始从气相中分离出第一批液滴的温度。
传质过程基础石油加工化工过程生产中所处理的原料、中间产物和粗产品等几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分是均相物系。
对于均相物系，必须要造成一个两相物系，才能将均相混合物分离，并且是根据物系中不同组分间某种物性的差异，使其中某个组分或者某些组分从一相向另一相转移以达到分离的目的。
通常将物质在相间的转移过程成为传质过程或分离操作。
传质的基本方式：对流传质：通常指运动流体与固体壁面（或两股直接接触的流体之间）间的质量传递，是相际传质的基础。
依靠流体微团宏观运动所进行的质量传递。
一般也包括分子扩散对传质的作用。
由于传质设备中和反应器中的流体总是流动的，所以对流传质成为质量传递的最重要方式。
类型根据质量传递的范围，对流传质可分为：①单相对流传质。
质量传递仅在运动流体的一相（气相或液相）中发生。
根据流体运动的原因，又分为自然对流传质和强制对流传质，前者一般不很重要，后者按流体运动状态还可分为层流对流传质和湍流对流传质。
②相际对流传质。
质量传递发生于两相间，这是化工生产中均相混合物分离操作时最常见的情况，如在蒸馏、吸收、萃取等单元操作中。
在非均相反应器中，相际传质也起着重要作用。
机理当某组分在流动流体与接触的固体表面之间发生传递时(如固体的升华，固体表面水分的汽化)，表面附近的浓度边界层和流动边界层中流体的流动状态对传质产生决定性的影响。
当边界层中的流动完全处于层流状态时，质量传递只能通过分子扩散，但流动增大了浓度梯度，强化了传质。
当边界层中的流动处于湍流状态时，表面附近的流动结构包括湍流区、过渡区和层流底层。
在湍流区内的质量传递主要依靠湍流脉动造成流体剧烈混合，在层流底层则仍靠分子扩散，但由于流体主体的浓度分布被均化，层流底层的浓度梯度增大，因而湍流有效地强化了传质。
当质量传递发生在相互接触的两流体相之间时，各相主体与相界面间的传质仍是决定性的步骤。
由于两流动流体相界面处的情况十分复杂，因此对于这种传质了解甚少。
目前，只有一些简化模型直接用来描述两流体相间的相际传质。
扩散传质：在不流动介质（停滞介质）或固体中由于分子扩散引起的质量传递。
分子扩散传质的机理与导热类似，二者均由于分子的无规则运动而发生能量或质量的传递。
传质过程的分类：按物理化学原理，工业常用的传质分离操作可分为平衡分离过程和速率分离过程两大类：1、平衡分离过程借助分离媒介（如热能、溶剂和吸附剂），使均相混合物系统变成两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配为依据而实现分离。
根据两相的状态可分为：①气（汽）液传质过程，如蒸馏、吸收等；②液液传质过程，如萃取；③气（汽）固传质过程，如吸附、色层分离、参数泵分离等；④液固传质过程，如浸取、吸附、离子交换、色层分离、参数泵分离等。
平衡时组分在两相中的浓度关系，可以用相平衡比（或分配系数）Ki表示：式中yi和xi分别表示组分i在两相中的浓度。
对于x和y相的命名,按习惯把吸收、蒸馏中的气相或汽相称为y相，把萃取中的萃取液作为y相。
一般说,相平衡比取决于两相的特性以及物系的温度和压力。
i和j两个组分的相平衡比Ki 和Kj之比值称为分离因子αij：在某些传质分离过程中，分离因子往往又有专门名称。
例如：在蒸馏中称为相对挥发度；在萃取中称为选择性系数。
一般将数值大的相平衡比Ki作分子,故αij大于1。
只要两组分的相平衡比不相等（即αij≠1），便可采用平衡分离过程加以分离，αij越大就越容易分离。
大多数系统的相平衡比和分离因子都不大，一次接触平衡所能达到的分离效果很有限，需要采取多级逆流操作来提高分离效果。
为适应各种不同的系统以及操作条件和分离要求，要相应地使用多种不同类型的传质设备。
2、速率分离过程在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用下，有时在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异实现组分的分离。
这类过程所处理的原料和产品通常属于同一相态，仅有组成上的差别。
速率分离方法可分为：①膜分离，如超过滤、反渗透、渗析和电渗析等。
②场分离，如电泳、热扩散、超速离心分离等。
膜分离与场分离的区别是：前者用膜分隔两股流体，后者则是不分流的。
不同类型的速率分离过程，分别应用不同的设备，并采用不同的方法进行设计计算和操作控制。
吸收气体的减湿液-液萃取固-液萃取结晶吸附干燥精馏雾沫夹带雾沫夹带是指随着塔压的提高，物料被带到上一块塔板。
如雾沫夹带量百分之十时塔顶重组分浓度升高，塔压变大。
性质：雾沫夹带指塔板上的液体以雾滴形态被气流夹带到上一塔板的现象，也包括液滴被气流带出设备(如蒸发器)等。
塔板上的雾沫夹带会造成液相在板间的返混，将减小传质推动力而降低板效率。
严重时还会造成液泛，故对夹带量有一定的限制。
通常要求雾沫夹带量ev<0.1。
影响夹带量大小的主要因素是气速和分离空间，对筛板有Hunt等人得出的经验式：σ为表面张力，dyn/cm；HT为塔板间距，m；hf为泡沫层高，m，取为清液层高的 2.5倍；WG=Vs/(AT-Af)为液层上的气速，m/s；Vs为气体流量，m3/s；AT为塔截面，m2；Af为降液管截面，m2。
上式适用于WG/(HT-hf)<12之时。
对其他类型的塔板亦分别有其相应的经验计算法。
显然，雾沫夹带的产生会降低传质效率。
为了保持较高的传质效率，我们通常控制雾沫夹带量e（以公斤／公斤蒸气计）大于10％，与此相应的气速即为负荷上限。
当观察分析塔板上气、液接触情况发现，至气体在液层中鼓泡，气泡不断地形成和破裂过程中所产生的大量液沫、以不同初速被抛溅到液层上方空间的某一高度，然后大液滴很快落回液层，而小液滴随气流上升，在上升过程中还回有部分小液滴由于互相碰撞而合并聚结成较大的液滴落回流层，一部分小液滴被气流夹带至上层塔板。
液滴在气流中受力和运动状况是相当复杂的。
当空塔气速大于液滴的沉降速度时，液滴就被带出。
液滴抛溅的垂直高度愈高、量愈大，拟造成雾沫夹带的可能性就愈大。
原理：上升气流以雾沫的形式带走液体的现象。
通常指板式塔中塔板上的液体被上升气体（或蒸气）带往上一块塔板。
当气体自下而上穿过塔板上的液层时，液体在气流的作用下生成了雾滴。
在气流上升过程中，较大的液滴在重力作用下返回液层，较小的雾沫被气（汽）流带至上层塔板。
雾沫夹带造成液体在塔板间的返混，从而使分离效率下降。
雾沫夹带的程度,常用雾沫夹带量(每kg气体夹带的液体kg数)或雾沫夹带分率〔雾沫夹带量/（液流量＋雾沫夹带量）〕表示，它主要与气体流速、液气比、气液密度、表面张力、塔板结构、塔板间距，及液层高度等因素有关。
物系和塔板结构一定时，板间距对雾沫夹带量影响很大。
在设计板式塔时，必须对气速、板间距和板效率三者作综合考虑，将雾沫夹带量控制在规定限度内。