北京化工大学化工原理第八章导论

合集下载

化工原理,第8-9章

第八章传质过程导论第一节概述8-1 化工生产中的传质过程均相物系的分离（提纯，回收）1.吸收2.气体的减湿3.液－液萃取4.固－液萃取（浸沥，浸取）5.结晶6.吸附（脱附）7.干燥 8精馏目的：湿分离或混合8-2 相组成的表示法1. 质量分率和摩尔分率m m a A A =m ma B B = mm a C C = ………. ......+++=C B A m m m mA,B 两组分 a a -1 n n x A A =n nx B B = nn x C C = ……. ......+++=C B A n n n n .......1+++=C B A x x x互换 A A A A A m m a m m x ==BB B m ma x = ……. ∑=++=i i i B B A A m a m m m a m m a n ...... ()....,,C B A i = 故 ∑==i iiAAA A m a m a n n x iiiA A A m x m a a ∑=2.质量比和摩尔比质量比 B A m m a /=摩尔比 B A n n X =()a a a -=1 ()x x X -=1()X X x -=13．浓度质量浓度 V m C A A = 3/m kg摩尔浓度 V n C A A = 3/m k m o l均相混合物的密度ρ即为各组分质量浓度的总和（体积与混合物相等）∑=++=i B A C C C ........ρρA V ma V m C A A A ===C x V n x V n C A A A A ===混合气体 RTp V n C A A A ==RTp M V n M V m C AA A A A A ===气体总摩尔浓度 RTpV n C ==摩尔分率与分压分率相等 pp n n y AA A ==气体混合物摩尔比可用分压比表示 BB AA B B A A B A M p M p M n M n n n Y ===第二节扩散原理8-3 基本概念和费克定律分子扩散：扩散速率与浓度梯度成正比费克定律：对双组分物系下表达为： dzdl D J AABA -= A J —分子A 的扩散通量 s m kmol ⋅2/ 方向与浓度样应相反 AB D —比例系数组分A 在介质B 中的扩散系数 s m /2A c —组分A 浓度，3/m kmoldz dc A —组分A 的浓度梯度 4/m kmol RT p c A A =得 dzdp RT D J AAB A -= 定义A J 通过得截面是“分子对称”得，即有一个A 分子通过某一截面，就有一个B 分子反方向通过这一截面，填补原A 分子得空部位，这种分子对称面为固定时，较为简便。

化工原理(第二版)第八章-

中一
（8-11）
第二节吸收过程的相平衡关系
（3）吸收平衡线表明吸收过程中气、液相平衡关系的图线称吸收平衡线。在吸收操作中，通常用图来表示。
图8-2吸收平衡线
第二节吸收过程的相平衡关系
式（8-10）是用比摩尔分数表示的气液相平衡关系。
它在坐标系中是一条经原点的曲线，称为吸收平衡线，如图8-2（a）所示；式（8-11）在图坐标系中表示为一条经原点、斜率为m的直线。如图8-2（b）所示。
第二节吸收过程的相平衡关系
相平衡关系随物系的性质、温度和压力而异，通常由实验确定。图8-1是由实验得到的SO2和NH3在水中的溶解度曲线，也称为相平衡曲线。图中横坐标为溶质组分(SO2 、 NH3)在液相中的摩尔分数，纵坐标为溶质组分在气相中的分压。从图中可见：在相同的温度和分压条件下，不同的溶质在同一个溶剂中的溶解度不同，溶解度很大的气体称为易溶气体，溶解度很小的气体称为难溶气体；同一个物系，在相同温度下，分压越高，则溶解度越大；而分压一定，温度越低，则溶解度越大。这表明较高的分压和较低的温度有利于吸收操作。在实际吸收操作过程中，溶质在气相中的组成是一定的，可以借助于提高操作压力来提高其分压；当吸收温度较高时，则需要
（8-6）式中 ——溶质在气相中的平衡分压，kPa；
——溶质在溶液中的摩尔分数； ——亨利系数，其单位与压力单位一致。式（8-6）即为亨利定律的数学表达式，它表明稀溶液上方的溶质平衡分压与该溶质在液相中的摩尔分数成正比，比例系数称为亨利系数。亨利系数的数值可由实验测得，表8-1列出了某些气体水溶液的亨利系数值。
第二节吸收过程的相平衡关系
1
分子扩散物质以分子运动的方式通过静止流体

7.北京化工大学化工原理历年真题

方法减小热应力。
7、在逆流操作的吸收塔中，当吸收因数 A>1 时，若填料层高度 h0 趋于
无穷大，则出塔气体的极限浓度只与
和
有关。
8、精馏塔设计时，若将塔釜间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保
持 xF、D/F、q、R、xD 不变，则 xW 将
，理论板数将
。
9、工业生产中筛板上的气液接触状态通常为
和
。
10、在 B-S 部分互溶物系中加入溶质 A 组分，将使 B-S 的互溶
第八章气液传质设备
气液传质过程对塔设备的一般要求；塔设备类型及特点；板式塔的设计意图；板式塔的结构；板上气液接触状态；塔板水力学性能和不正常操作现象；塔板负荷性能图；板式塔的效率；评价板式塔的性能指标；常见塔板型式及特点；筛板塔工艺计算内容；填料塔结构；填料种类及特性；气液两相在填料塔内的流动；填料塔压降与空塔气速的关系；最小喷淋密度；填料塔工艺计算方法；填料塔内的传质。
第二章流体输送机械
1.离心泵流体输送机械分类；管路特性方程；带泵管路的分析方法——过程分解法；离心泵工作原理与主要部件；气缚现象；理论压头及分析；性能参数与特性曲线；工作点和流量调节；泵组合操作及选择原则；安装高度与汽蚀现象；离心泵操作与选型。 2.其它类型泵与气体输送机械正位移泵工作原理与结构、性能参数与流量调节（往复泵、旋转泵等）；旋涡泵的结构、工作原理及流量调节；气体输送机械分类；离心式通风机工作原理、性能参数与计算；罗茨鼓风机、真空泵、离心压缩机与往复压缩机。
（1）离心泵的输液量（m3/h）；（2）管路特性曲线；（3）若泵的转速提高 5%，此泵的有效功率为多少（kW）？
四、计算题 (22 分) 某新安装的列管式换热器(双管程、单壳程)，内有 φ38×2.5mm 的无缝钢

化工原理PPT精品课程课件全册课件汇总

d 内罐内浓度改变量
整理并积分：
d
1
2

4 1.5
0.001 0.06
D H
2
0.001
0.06
dv v

4 1.5
4 10
2
0.001 dv 83.73(ln v )| 0.06 v
0.06 83.73 ln 342.8 s 0.001
第2章流体输送机械第3章非均相物系的分离和固体流态化第4章传热
精品课程
目录
第5章蒸馏第6章吸收第7章蒸馏和吸收塔设备第8章液－液萃取第9章干燥
0 绪论
0.1 化工生产与单元操作 0.2 单位制与单位换算 0.3 物料衡算与能量衡算
返回
4 19:35:23
8 19:35:23
洗衣粉的工艺流程
燃硫
转化塔
气
净气放空
磺化器
静电除雾器
碱洗塔
（化学吸收）
（反应）（分离）液体磺酸
NaOH
其它液、固计量
反应器配料缸
布袋除尘
喷雾干燥塔（干燥）
大气
旋转混合器包装返回
9 19:35:23
单元操作的研究内容与方向：
单元操作的基本原理；
单元操作典型设备的结构；研究内容
19 19:35:23
KNO3组分物衡： 0.5S = 0.375R + 0.96P 两式联立解得： R=766.6 kg/h
例2：非稳态时的物料衡算
（P6例 0-4）用1.5m3/s送风量将罐内有机气体由6%
1.5m3/s v=v% H=10m 1.5m3/s v=0%

北京化工大学《化工原理》内部教学课件

北京化工大学化工原理电子课件
1.1 流体静力学
1.1.1 密度 1.1.2 压力 1.1.3 流体静力学平衡方程
1
返回
北京化工大学化工原理电子课件
第一章流体流动
1. 研究流体流动问题的重要性流体是气体与液体的总称。流体流动是最普遍的化工单元操作之一；研究流体流动问题也是研究其它化工单元操作的重要基础。
一、定义
单位体积流体的质量，称为流体的密度。
m
V
kg/m3
二、单组分密度
f ( p,T )
液体密度仅随温度变化（极高压力除外），其变
化关系可从手册中查得。
7
返回
北京化工大学化工原理电子课件
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：
pM
RT
注意：手册中查得的气体密度都是在一定压力与温度下之值，若条件不同，则密度需进行换算。
9
返回
北京化工大学化工原理电子课件
混合液体假设各组分在混合前后体积不变，则有
1 a1 a2 an
m 1 2
n
a1 , a2 an ——液体混合物中各组分的质量分率。
四、比容
单位质量流体具有的体积，是密度的倒数。
vV 1
m
m3/kg
10
返回
北京化工大学化工原理电子课件
1.1.2 压力
——连续性方程 1.2.4 定态流动系统的能量守恒
——柏努利方程
1
返回
北京化工大学化工原理电子课件
1.2 流体动力学
1.2.1 流体的流量与流速一、流量
1. 体积流量
单位时间内流经管道任意截面的流体体积。
VS——m3/s或m3/h 2.质量流量

化工原理课后答案(中国石化出版社) 第8章传质过程导论

本文由tiger2100贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。

建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

第八章传质过程导论第八章传质过程导论1．含有 CCl 4 蒸汽的空气，由 101.3kPa(绝)、293K 压缩到 l013kPa(绝)后，进行冷却冷凝，测出 313K 下开始有 CCl 4 冷凝，混合气出冷凝器时的温度为 300K 求： (l)压缩前、压缩后开始冷凝前与出冷凝器时，CCl 4 蒸汽的质量分率、质量比和摩尔浓度。

(2)出冷凝器时 CCl 4 蒸汽冷凝的百分率。

四氯化碳的饱和蒸汽压数据如下： 273 283 288 T /K 293 89.8 300 123 313 210p / mmHg 33.7 注：1mmHg = 133.3 p a55.671.1解：(1)l013kPa(绝)，313K 下开始有 CCl 4 冷凝，则210 × 101.3 760 y= = 0.0276 1013 0.0276 × 154 压缩前： a = = 0.131 0.0276 ×154 + (1 0.0276) × 29 0.0276 × 154 a= = 0.15 (1 0.0276) × 29 yp 0.0276 × 101.3 C= = = 1.15 × 10 3 kmol / m 3 RT 8.314 × 293 压缩后开始冷凝前： a = 0.131 ， a = 0.15 yp 0.0276 × 1013 C= = = 1.07 × 10 2 kmol / m 3 RT 8.314 × 313 123 × 101.3 760 出冷凝器时： y ' = = 0.0162 1013 0.0162 × 154 a' = = 0.080 0.0162 × 154 + (1 0.0162) × 29 0.0162 × 154 a'= = 0.087 (1 0.0162) × 29第 1 页第八章传质过程导论yp 0.0162 × 1013 = = 6.58 × 10 3 kmol / m 3 RT 8.314 × 300 a a' 0.15 0.087 × 100% = 42% (2) × 100% = a 0.15 C=2．二氧化硫与水在 30℃下的平衡关系为： a (kgSO2 / 100kgH 2 O) 0.1 0.2 0.3 0.5 0.7 52 1.0 79 1.5 1254.7 11.8 19.5 36 试求总压为 101.3kPa(绝)下的 x y 关系，并作图。

化工原理-1-8章全

1.系统众多流体质点的集合, 与外界间的分界ห้องสมุดไป่ตู้为系统边界。
系统与外界可以有力的作用与能量的交换, 却无质量交换。
2.控制体或称为划定体积当划定一固定的空间体积来考虑问题, 该空间体积称为控制体。构成控制体空间界面称为控制面
控制面总是封闭的固定界面。
流体可自由进出控制体, 控制面上可有力的作用与能量的交换。
体的增湿与减湿、结晶、干燥等。
流体输送
单
元
物料的混合
操
作
物料的加热与冷却
的目
均相混合物的分离
的
非均相混合物的分离
2.单元操作特点
① 物理过程。
② 同一单元操作在不同的化工生产中遵循相同的过程规律, 但在操作条件及设备类型(或结构)方面会有很大差别。
③ 对同样的工程目的, 可采用不同的单元操作来实现。
② 单位及其换算 1Pa.s=10P=1000cP
③ 影响因素
流体种类温度
气体
T↑,μ↑
液体
T↑,μ↓
压力 p<4MPa时可忽略可忽略
温度影响因素分析:
气体的分子间距较大, 产生黏性的主要原因在于气体分子本身的运动。
液体的分子紧密排列, 分子间距较小, 产生黏性的主要原因在于液体分子间的引力。
单体合成
反应热
3MPa
0.8MPa
分裂精制
聚脱水成
离解氯乙烯合干燥品
HCl 220℃
反应热
0.5MPa
分离氧氯化提纯乙烯
水
空气
一氯苯的生产(一氯苯的质量分数达99.9%)
苯
提纯氯
化
氯气

北京化工大学_《化工原理》_课件_第八章_干燥

4
返回
北京化工大学化工原理电子课件
本章主要讨论对流干燥，干燥介质是热空气，除去的湿分是水分。
对流干燥是传热、传质同时进行的过程，
但传递方向不同，是热、质反向传递过程：传热方向气固固传质气
推动力
温度差
水汽分压差
5
返回
北京化工大学化工原理电子课件
干燥过程进行的必要条件： * 物料表面水汽压力大于干燥介质中水汽分压；
空气—水体系，

kH 空气—甲苯体系，
cH
， t w t as
kH
c H ，tw tas
当空气为不饱和状态：t tw (tas) td；当空气为饱和状态： t = tw (tas) = td。
30
返回
北京化工大学化工原理电子课件
8.1.2 空气的湿度图及其应用

11
pw pS
100%
即：
f ( pw，t )
返回
北京化工大学化工原理电子课件
当 φ =1时：
pw = ps，湿空气达饱和，不可作为干燥介质；
当 φ <1时：
pw < ps，湿空气未达饱和，可作为干燥介质。
φ越小，湿空气偏离饱和程度越远，干燥能力越大。
结论：
湿度 H 只能表示出水汽含量的绝对值，而
别被加热到50℃和120℃，求值。
13
返回
北京化工大学化工原理电子课件
三、湿空气的比热与焓 1、湿比热（湿热）cH [kJ/kg干气•℃]
定义：在常压下，将1kg干空气和其所带有的Hkg水
汽升高温度1℃所需的热量。
cH cg cv H 1.01 1.88 H f ( H )

化工原理(第四版)谭天恩第八章传质过程导论-dm

x A N A, z N B, z
JA,z NA,z 静止面
N B,z J B,z x B N A,z N B,z
绝对扩散通量 = 相对扩散通量 + 总体扩散通量
（相对于静止坐标）（相对于平均速度）相对于静止坐标）
J A, z dcA DAB ---不常用 dz
z1
z2
c A2
c A1
dcA
N A, z
c A1 c A2 推动力 D c A1 c A2 z 2 z1 z D 阻力

cA1
NB NA A
相界面
B
cD D y A1 y A2 p A1 p A2 z 2 z1 RT z 2 z1

相界面 pG 气相主体 pi 液相主体水
相界面
苯
CG 液相主体 Ci 液相主体传质方向 CL
传质方向气 — 液系统：如吸收、解吸等单元操作 Ci 操作汽 — 液系统：如蒸馏、精馏 CL 煤焦油（含苯酚）液 — 液系统：如液液萃取操作空气 +氨气液 — 固系统：如结晶、浸取操作液液萃取吸收 — 固系统：如干燥操作气相（乙醇 -水）气
利用某种性质转下页
加入另外一种物质作为分离剂方法加入能量加场，如浓度场、温度场、电场、磁场等
《化工原理》电子教案/第八章
转第5页
3/36
可被利用于分离的性质
物理
化学

力学性质
密度、表面张力、尺寸、质量等如重力沉降、过滤溶解度、分配系数等。如吸收、精馏电导率、介电常数、迁移率、电荷、淌度、磁化率等

化工原理第七、八章化学反应器超详细讲解

二、反应时间的计算
1.基本公式
以整个反应釜在dt 内对A组分作物料衡算得： (因为浓度随时间变而不随位置变，故需取时间微元)
在dt 内：A的进入速率=A的流出速率+A的消耗速率+A的积累速率
(rA) * VR (dnA / dt) nA0 * dxA / dt
xA：A的转化率
VR=V0=Vx
CA
CA 0
3.图解法求解——只有CA～(-rA)或xA～(-rA)数据，无速率方程时。
VR
2、反应器总容积—VT 由于反应体系的发泡、沸腾等因素，必须VT＞VR 设：VR / VT=φ 装料系数（0.5～0.8）
4、原料的体积流量v0 的计算
G——反应物质量流量 ρ——反应物的密度
F——反应物摩尔流量
∵ dCA=-CA0*dxA
x
2.定义注意：V—反应物体积，V0 —起始反应物体积，Vx—转化率为xA时的反应物体积；VR—反应器有效容积；VT —反应器总容积。
§7-2 间歇操作搅拌釜式反应器——间歇釜
一、间歇釜的特点
1.间歇操作，存在装料、调温、出料、清洗等辅助时间t`。 2.釜内CA, xA, (-rA)～t反变化，但不随位置变化。 3.各物料微团的 t停都相等。
一、多级串联反应器特点各小釜内CA，(-rA) 既不随时间而变，又不随位置而变，存在强烈的返混，t停分布在t1→t2区间内；但CA，(-rA)随N 变化。整个反应器存在一定程度的返混，各物料微团的t停分布在t`1→t`2区间内。二、设计方程由于多级串联反应器一般只进行液相反应，视为定容反应。由于各小釜内CA , (-rA)不随时间t和位置变化，故每一个小釜就是一个全混流反应器，所以逐釜应用全混流反应器的设计方程，可求出每一个小釜的容积，则反应器总容积可求。全混流反应器的设计方程为：

化工原理第8章

传质推动力传质速率 = 传质阻力
8.3 扩散和单相传质
无论是气相还是液相，物质传递的机理包括以下两种。 ⑴分子扩散。是分子微观运动的宏观统计结果。混合物中存在温度梯度、压强梯度及浓度梯度都会产生分子扩散，发生在静止或层流流体里的扩散就是分子扩散。 ⑵对流传质。是凭藉流体质点的湍流和漩涡而引起的扩散称为对流传质。发生在湍流流体里的传质除分子扩散外更主要的是对流传质。以下仅讨论定态条件下双组分物系的分子扩散和对流传质。
传质Байду номын сангаас率：任一固定的空间位置上，单位时间内通过单位面积的物质量，记作N, kmol/(m2· s) 。
气相：
D dp A NA= J A = − RT dz
D NA = ( p A1 − p A2 ) RTz
液相：
NA= J A = − DAB
dc A dz
D N A = (c A1 − c A2 ) z
y2
x2
y 2 > y 2e
x2
y1
x1 < x1e
y1
x1
x 塔高 ↑，吸收剂用量 ↓ ， 1 ↑ 即使塔无限高，吸收剂用量很少， 1 也 x
不会无限增大，x1, max = x1e =
y 反之，当塔高 ↑ ，吸收剂用量↑ ， 2 ↓， y 即使塔高无限高，吸收剂用量很大， 2
也不会无限减小， y2,max = y2e = mx2
k y = pkG
8.3.5对流传质理论
8.2气液相平衡
1．溶解度曲线平衡状态：一定压力和温度，一定量的吸收剂与混合气体充分接触，气相中的溶质向溶剂中转移，长期充分接触后，液相中溶质组分的浓度不再增加，此时，气液两相达到平衡。气液两相达到平衡饱和浓度：平衡时溶质在液相中的浓度。：

北京化工大学《化工原理》课件第八章干燥.

北京化工大学化工原理电子课件
由上式可知，湿空气的焓值只与湿空气
的湿度及温度有关。即： I f (H，t) t I H
17
返回
北京化工大学化工原理电子课件
四、湿空气的比容（湿容积）υH [m3湿空气/kg干气] 定义：每单位质量绝干空气中所具有的湿空气（绝干
空气和水蒸汽）的总体积。
此时的湿度H为饱和湿度Hs。
HS

0.622
pS P-pS
二、相对湿度
即： HS f (t，P)
定义：在一定温度及总压下，湿空气的水汽分压pw与
同温度下水的饱和蒸汽压ps之比的百分数。
pw 100%
pS
即： f ( pw，t)
11
返回
北京化工大学化工原理电子课件
当 φ =1时： pw = ps，湿空气达饱和，不可作为干燥介质；
cH cg cvH 1.01 1.88H f (H )
式中 cg ：干空气比热 = 1.01 kJ/kg干气• ℃ cv ：水汽比热 = 1.88 kJ/kg水汽• ℃
14
返回
北京化工大学化工原理电子课件
2、焓（热含量）I
[kJ/kg干气]
定义：湿空气的焓为干空气的焓与水汽的焓之和。
H f (，t)
【例7-1】湿空气中水的蒸汽分压 pw=17.5mmHg，总压
P=760mmHg，求20℃ 时的相对湿度；若空气分别被加热到50℃和120℃，求值。
13
返回
北京化工大学化工原理电子课件
三、湿空气的比热与焓
1、湿比热（湿热）cH [kJ/kg干气•℃]
定义：在常压下，将1kg干空气和其所带有的Hkg水汽升高温度1℃所需的热量。

化工原理下第8章课件

溶解度随温度和压力而变。平衡时，溶质在气相中的分压（平衡分压），与液相中的摩尔分数相关联，即平衡度曲线。
不同气体在同一溶剂中溶解度不同。气体的溶解度随温度升高而减小。加压和降温一般可提高气体溶解度。
10
化工原理（下）-气体吸收-气液相平衡
120 60C
100
80
50C
60 40C
40
定态和非定态操作基本假定 (1)只有被吸收组分溶于溶剂，其余组分可视为惰性组分。 (2)溶剂蒸气压很低，其挥发损失可忽略，气体中不含溶剂蒸汽。在气相中仅含惰性组分和可溶性组分，在液相中仅含被吸收组分(溶质)与溶剂。
8
化工原理（下）-气体吸收-气液相平衡
化工传递过程
过程的极限：平衡问题。过程的速率：过程的动力学，推动力问题。
汽提等手段。加热耗热能多，减压耗动力多，汽提需要某些特别方式且仅适用一定条件。若能选择某溶剂使吸收后溶液作为产品，则不需再生，可使吸收过程较经济。
6
化工原理（下）-气体吸收-概述
吸收过程中气、液两相接触方式
a.
ห้องสมุดไป่ตู้
b.
级
微
式
分
接
接
触
触
图 8-2 两类吸收设备
7
化工原理（下）-气体吸收-概述
23
化工原理（下）-气体吸收-扩散
分子扩散和主体流动
pA1 A P
pB1
pA2 P
B pB2
1. 等分子反向扩散设pA1>PA2, pB1<pB2 联通管内隔板打开时，A组分将向右扩散，B组分将
向左扩散。讨论稳定状态，各位置组分分压不变。因为总压相等，两组分扩散量必然相同，否则总压

化工原理第八章课件

ud 0.04 0.75 900 900 2000 假设成立验 Re 3 3010
qv A u

4
d 2 u 0.785 0.04 2 0.75 9.42 10 4 m3 s 3.39 m3 h
（2）阀打开
由
u
P 1 A不变， P 1变小
9. 图七中，流体在管内流动，由于某局部堵塞，使p1、p2上升、p3 下降，试判断堵塞位置在_______ C 段。 A) ak B) kb； C) bc； D) cd。
图六
图七
10. 如图八所示管路，当A阀为某一开度时，压力表读数为
p，流体通过转子流量计的阻力损失为 hf转。当A阀关小时，则： B 。 ⑴ 压力表读数p____ ⑵ 通过转子流量计的hf转____ A ；
5 6 5 2 A Pa P ( 表） 1 . 013 10 0 . 09 10 1 . 91 10 ( N m ) 1
B Pa P2 (表） 1.013105 0.045106 1.46105 ( N m2 )
阀1/4开度时，列A－B截面柏努力方程得
l u hf d 2
2
2 2 uC D uD h fCD 2 2
3. 不可压缩流体在等径水平直管中作稳定流动时，由于内摩擦阻力损失的能量是机械能中的______ 。 B A) 位能； B)静压能； C)内能； D)动能。 C 4. 层流与湍流的本质区别是______ 。 A)湍流流速大于层流流速； B)湍流Re>层流Re； C)层流无径向脉动，湍流有径向脉动； D)速度分布不同。 5. 某液体在管路中作滞流流动，提高液体温度会 A 使阻力损失______ 。 A)减小； B)增大； C)不变； D)不定。

北化工810化工原理考研大纲

北化工810化工原理考研大纲北京化工大学硕士研究生入学考试《化工原理》考试大纲（Unit Operations of Chemical Engineering）一、课程名称及对象名称：化工原理（含实验）对象：化工类专业硕士研究生入学考试用二、理论部分第一章流体流动1．流体流动概述与流体静力学流体流动及输送问题；流体流动的考察方法；定态流动与非定态流动；流体流动的作用力；牛顿粘性定律；流体的物性；压强特性及表示方法；静力学方程及应用；液柱压差计。

2. 流体流动的守恒原理流量与流速的定义；流体流动的质量守恒；流体流动的机械能守恒；柏努利方程及应用；动量守恒原理及应用。

3．流体流动的内部结构与阻力计算雷诺实验；两种流动型态及判据；层流与湍流的特征；管流剪应力分布和速度分布；边界层概念；边界层分离现象；直管阻力；层流阻力；摩擦系数；湍流阻力——量纲分析法；当量的概念(当量直径，当量长度)；局部阻力；流动总阻力计算。

4. 管路计算与流量测量简单管路计算：管路设计型计算特点及方法、管路操作型计算特点及方法；复杂管路的特点及计算方法；流动阻力对管内流动的影响；孔板流量计、文丘里流量计及转子流量计的测量原理和计算方法。

第二章流体输送机械1.离心泵流体输送机械分类；管路特性方程；带泵管路的分析方法——过程分解法；离心泵工作原理与主要部件；气缚现象；理论压头及分析；性能参数与特性曲线；工作点和流量调节；泵组合操作及选择原则；安装高度与汽蚀现象；离心泵操作与选型。

2.其它类型泵与气体输送机械正位移泵工作原理与结构、性能参数与流量调节（往复泵、旋转泵等）；旋涡泵的结构、工作原理及流量调节；气体输送机械分类；离心式通风机工作原理、性能参数与计算；罗茨鼓风机、真空泵、离心压缩机与往复压缩机。

第三章流体通过颗粒层的流动非均相分离概论；颗粒床层的特性；流体通过颗粒层的压降——数学模型法；过滤原理与设备；过滤速率、推动力和阻力的概念——过滤速率工程处理方法；过滤基本方程及应用；过滤常数；恒压过滤与恒速过滤；板框过滤机性能分析与计算；加压叶滤机性能分析与计算；回转真空过滤机性能分析与计算；加快过滤速率的途径。

化工原理第8章

化学反应工程导论
“化学反应工程”主要解决下列问题： • 反应过程解析 • 反应技术开发 • 反应器设计它涉及诸多有关学科理论，是一门多科性的交叉学科。
化学反应工程涉及学科：
• 化学（化学热力学，化学动力学） • 化工传递过程（反应器中流体流动，混合传热与质） • 化学工艺学（反应工艺路线及设备） • 工程控制论（反应过程动态特性，反应过程的测量与反应过程最佳化）
• 选择性

生成目的产物消耗关键组分的量 v A nP 已转化的关键组分量 v P n A,o n A
转化率x、收率φ、选择性β三者之间的关系
φ=βX
§3 流动系统的反应动力学
3-1 流动系统的反应动力学和反应时间
• 设物料的总体积流量为qv，0，反应物的起始浓度为： cA，0，当物料通过微元体积dVR时，反应物的转化率由xA → xA+dxA
混流；当N=∞时，类似于活塞流反应器。
• 之所以要引入多釜串联模型，是因为釜数本身可以反映出实际流动情况偏离活塞流或偏离全混流的程度。
§5 反应器内物料的停留时间分布
“分布”的概念：
工程数学的分支之一——概率论与数理统计，
是一门研究偶然现象规律性的学科。由于物料微
团在反应器中的停留时间，也是一种偶然现象。
§4 反应器内物料的流动模型 4-1 全混流模型
在连续搅拌釜内，可视为理想混合反应器，或称为全混流反应器。在这种釜内，可以认为进入反应器的物料瞬间混合均匀，立即均匀分散在整个反应器里。由于连续进料也连续出料，致使物料微团在反应期内的停留时间长短不一，从0~∞都有。是一种极端流动模型之一。
例如，公园入口处一下子进来了100名学生（红色运动服者），公园出口处的人流量为200人/分钟，10分钟后，公园出口走出了五名学生，学生在出口人流中所占的分率为

化工原理电子课件北京化工大学.ppt

并流 A 返回
北京化工大学化工原理电子课件
以逆流为例推导 tm
假设：1）定态传热、定态流动，G1、 G2一定 2）cp1、cp2为常数，为进出口平均温度下的
3）K沿管长不变化。 4）热损失忽略不计。
tm
t1 t2 ln t1
t2
16
t1 T 1t2
t2 T2 t1
返回
T1
t1
t t2
北京化工大学化工原理电子课件
A dl
1 1 b d1 1 d1
K1 1 dm 2 d2
6
返回
北京化工大学化工原理电子课件
式中 K1——以换热管的外表面为基准的总传热系数；
dm——换热管的对数平均直径。
dm
(d1
d 2 ) / ln
d1 d2
以内表面为基准： 1 1 d 2 b d 2 1 K2 1 d1 dm 2
G1，T1
G2，t1
t2
dA T2
2
返回
北京化工大学化工原理电子课件
T Tw
冷流体
Q
热
tw
流
体 t
对流导热对流
•热流体
Q1 对流
固体壁面一侧
•固体壁面一侧
Q2 热传导
另一侧
•固体壁面另一侧
Q3 冷流体
对流
dQ KdA(T t)
3
返回
北京化工大学化工原理电子课件
（1）管外对流
dQ1 1dA1(T Tw )
4）当t1＝t2
tm t1＝t2
19
返回
北京化工大学化工原理电子课件
2、错流、折流时的 tm
tm t 'm
t
' m

北京化工大学化工原理下册

cL C
)
令
kx kLC
得
N A kx (xi x)
11
8.3.2传质速率方程
一、传质速率方程
如图所示，吸收塔一截面气液两相主体浓度在 y x 上可用一点a表示。此点一般不在平衡线上。如双膜模型假设成立，表示界面上两相组成关系的点Ｐ必位于平衡
E
a
y
A
斜率
yi
P
y*
B
0
x xi x*
摩尔分率
物质得量浓度或分压
传质速率方程总传质系数
N A ky ( y yi )
kx (xi x) ky (y y*) kx (x* x)
Ky
1
1 m
ky kx
KL
H
1
1
kG kL
N A kG ( pG pi )
kx (ci cL )
kG ( pG pL* )
kL (cG* cL ) 其中 cG* HpG , cL HpL*
1 KL 1 1
kG HkL
Kx
1 1 1
kym kx
Kx C KL Ky P KG kx C kL
ky P kG
Ky m Kx KG HKL
13
二、界面浓度的求取
当ｍ随浓度变化时，用分传质速率方程式计算更加方便，界面浓度 xi 与 yi 存在关系有：
（1）有双膜模型理论，yi 与 xi 在平衡线上。如果平衡线以
pA* ExA
若溶质在液相中的浓度用物质的量浓度ｃ表示，则亨
利定律可表示成：
pA*
cA H
若溶质在液相和气相中的浓度分别用摩尔分率x与y表
示，则亨利定律可表示成

北京化工大学 化工原理 第八章导论

化工原理,第8-9章

化工原理(第二版)第八章-

7.北京化工大学化工原理历年真题

化工原理PPT精品课程课件全册课件汇总

北京化工大学《化工原理》内部教学课件

化工原理课后答案(中国石化出版社) 第8章 传质过程导论

化工原理-1-8章全

北京化工大学_《化工原理》_课件_第八章_干燥

化工原理(第四版)谭天恩 第八章 传质过程导论-dm

化工原理 第七、八章 化学反应器超详细讲解

化工原理第8章

北京化工大学 《化工原理》 课件 第八章 干燥.

化工原理下第8章课件

化工原理第八章课件

北化工810化工原理考研大纲

化工原理第8章

化工原理电子课件北京化工大学.ppt

北京化工大学化工原理下册

北京化工大学化工原理第八章导论

化工原理课后答案(中国石化出版社) 第8章传质过程导论

化工原理(第四版)谭天恩第八章传质过程导论-dm

化工原理第七、八章化学反应器超详细讲解

北京化工大学《化工原理》课件第八章干燥.