化工原理复习小结
化工原理知识点总结期末
化工原理知识点总结期末一、化工原理的基础知识1. 化学反应原理化学反应是指原子或者分子之间的化学变化。
化学反应的类型包括合成反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应等。
化学反应速率由浓度、温度、压力、催化剂等因素影响。
2. 化学平衡原理化学平衡是指反应物和生成物的浓度达到一定比例的状态。
根据化学平衡定律,反应物和生成物的浓度比例由反应的热力学性质决定,并受到温度、压力或者浓度的影响。
3. 化学动力学化学动力学研究化学反应速率和反应机理的关系。
根据化学反应速率公式可以推导出各种反应速率与浓度、温度、压力等因素的关系。
4. 化工流程图化工流程图是化工生产过程的图示表示,包括物料流程图、能量流程图和设备图等。
根据化工流程图可以设计化工生产过程,并进行操作控制。
5. 化工物性化工物性包括物质的物理性质和化学性质两个方面。
物质的物理性质包括密度、粘度、熔点和沸点等;物质的化学性质包括化学反应性、溶解度和稳定性等。
6. 化工热力学化工热力学研究能量转化和传递的原理。
根据热力学定律可以推导出系统的能量平衡和热效率等问题。
7. 化工传质学化工传质学研究物质的传输和分离原理。
根据传质学理论可以设计分离设备和传质设备,提高化工生产效率。
8. 化工反应工程化工反应工程研究化学反应的工程化原理。
根据反应工程理论可以设计反应器和催化剂,优化反应条件。
9. 化工系统控制化工系统控制研究化工生产过程的控制原理。
根据系统控制理论可以设计控制系统和自动化装置,提高化工生产的稳定性和可靠性。
10. 化工安全与环保化工安全与环保研究化工生产过程的安全和环保原理。
根据安全与环保理论可以设计安全设备和环保装置,保障化工生产的安全和环保。
二、化工原理的应用1. 化工生产过程化工生产过程包括化学反应、传质过程、分离过程和能量转化过程等。
根据化工原理可以设计化工生产装置和优化生产过程,提高产品质量和降低成本。
2. 化工产品制备化工产品制备包括化工原料的合成、加工和制备等。
化工原理复习总结
化工原理复习总结化工原理是涉及动力学、热力学、传质、反应等多个方面的一个重要科目,学习该科目需要对基础知识有深刻的理解和掌握。
本文将对化工原理的重要知识点进行复习总结,帮助读者快速掌握该科目的核心内容。
一、动力学动力学是化工原理中的一个重要方面,它研究化学反应的速度和反应机理。
化学反应的速率是指反应物浓度变化与时间的比值,通常表示为rxn = d[C]/dt,其中 C 表示反应物的浓度。
化学反应速率与反应物浓度相关,可以通过最小分子原理和反应级数求解。
最小分子原理表明,反应速率与反应物的每个分子的数量和反应的可能性有关,而反应级数则是化学反应中各反应物分子个数的指数总和。
化学动力学研究化学反应的速率规律,其中较为常见的反应速率规律有零级反应、一级反应和二级反应。
零级反应表示反应速率与反应物浓度无关,一级反应表示反应速率与反应物浓度成正比,二级反应表示反应速率与反应物浓度平方成正比。
化学反应的速率常常与反应温度、反应物浓度、反应物种类、反应物形态等因素相关,可以通过复合反应、竞争反应、反应路径分析等方法进行分析。
二、热力学热力学是化工原理中的另一个重要方面,它研究与热量相关的化学反应和物理过程。
热力学的核心理论是热力学第一定律和热力学第二定律。
热力学第一定律(能量守恒定律)表示,能量在系统中的转化是不能被破坏的,即系统内部的能量总量不会发生改变;热力学第二定律(熵增原理)则表示,任何一个孤立系统的熵都不会减少,而是不断增加。
热力学应用广泛,包括化学反应热、热力学循环中功和热的转换、热化学平衡等。
化学反应热是指在常压下反应物到生成物间所放出或吸收的热量。
热力学循环是指通过热和功的相互转换,使得在循环过程中热机能够不断地从热源中吸收热量,,并将一部分热量再次传递回热源。
在热化学平衡中,同一温度下,反应物与产物间存在一种动态平衡状态,称为热化学平衡,可以通过配合定律进行计算。
三、传质传质是化工原理中必须考虑的方面之一,它研究物质在液相、气相、固相间的运动以及溶质浓度和传质系数的关系。
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。
化工原理总结期末复习
化工原理总结期末复习化工原理是化学工程学科的基础,是化工工程师必须掌握的重要知识。
化工原理包括了化学反应工程、传递现象和热力学三个方面的内容。
在本次的学习中,主要涉及了化学反应工程和传递现象的理论与实践,并对热力学的基本概念进行了回顾与总结。
下面将对这三个方面的知识进行具体的总结和回顾。
一、化学反应工程化学反应工程是化工原理中的重要内容,它研究了化学反应的基本原理、反应动力学以及反应系统的设计和操作。
在化学反应工程中,有几个重要的概念需要掌握。
1. 化学反应平衡化学反应平衡是指在一定条件下,反应物和产物浓度之间达到动态平衡的状态。
平衡常数K是反应系统平衡状态的定量指标,它表示了反应物和产物之间的相对浓度。
平衡常数的计算可通过热力学的方法,如Gibbs自由能和化学势的概念。
2. 反应动力学反应动力学研究的是化学反应的速率和速率方程。
速率方程描述了反应速率与反应物浓度之间的关系,它可以通过实验数据拟合得到。
反应速率受到几个因素的影响,包括反应物浓度、温度和催化剂等。
常用的反应动力学方程有零级、一级、二级反应等。
3. 反应器设计反应器设计是指根据反应动力学和传递现象等知识,选择合适的反应器类型,设计出达到预期反应效果的反应器。
常用的反应器类型有批量反应器、连续流动反应器、固定床反应器等。
反应器设计要考虑多个因素,包括反应器尺寸、热效应、控制方式等。
二、传递现象传递现象是化学反应工程中的另一个重要内容,涉及了物质和能量的传递过程。
在传递现象中,有几个基本概念需要了解。
1. 质量传递质量传递是指溶质从高浓度区向低浓度区的传递过程。
在化学反应工程中,质量传递过程常发生在液相中,如溶质在溶液中的扩散。
质量传递过程受到多个因素的影响,包括浓度差、传质系数等。
2. 热传递热传递是指热量从高温区向低温区的传递过程。
在化学反应工程中,热传递常发生在反应器中,如反应器内部的热量的扩散。
热传递过程受到多个因素的影响,包括温度差、热传导系数等。
化工原理个人复习总结
1、流体流动1、流体微团:连续的流体中微小的质点团,它的体积可以看为无限小2、连续介质模型(1)概念:即流体在充满着一个体积时,不留任何自由空隙,既没有真空的地方也没有分子的微观运动,即把流体看作是连绵不断的不留任何自由空间的连续介质。
在多数的情况下,利用连续介质假设得到的计算结果和实验符合得很好。
3、表压、绝压、真空度与等压面(1)表压:以一个大气压下为0开始计量压力。
(2)绝压:以真空下为0开始计量压力。
(3)真空度:处于真空状态下的气体稀薄程度。
若所测设备内的压强低于大气压强,其压力测量需要真空表。
从真空表所读得的数值称真空度。
真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值,即:真空度=大气压强-绝压,绝压=大气压+表压。
(4)等压面:气压相同的面。
在充满平衡流体空间,连接压强相等的各点所组成的面,即空间气压相等的各点所组成的面。
由于同一高度,各地气压不相等,等压面在空间不是平面,而是像地形一样起伏不平。
4、流量与流速(1)流量:单位之间内流过管路某一截面的物质量。
(2)流速:单位时间内瘤体在流动方向上流经的距离。
(3)关系:流量q v=流速u̅×面积A5、稳定流动与不稳定流动(1)稳定流动:流体在管道内或在窑炉系统中流动时,如果任一截面上的流动状况(流速、压强、重度、成分等)都不随时间而改变的流动。
(2)不稳定流动:反之,流动各量随着时间而改变的流动。
5、牛顿黏性定律和粘度及其影响因素(1)牛顿黏性定律:流体内摩擦力与两层流体间的相对速度成正比。
(2)粘度:液体或气体在流动时,在其分子间产生内摩擦的性质,称为液体的黏性,黏性的大小用粘度表示。
(3)影响因素:一、温度二、压力三、溶液组成四、物质分子结构6、流体流动类型与雷诺数(1)流体流动类型一、层流:流体指点做直线运动。
二、湍流:流体在总体上沿管道向前运动,同时还在各个方向做随机的脉动。
(2)雷诺数Re<2000时,为层流区。
化工原理学结模板5篇
化工原理学结模板5篇Model of chemical engineering principle汇报人:JinTai College化工原理学结模板5篇前言:工作总结是将一个时间段的工作进行一次全面系统的总检查、总评价、总分析,并分析不足。
通过总结,可以把零散的、肤浅的感性认识上升为系统、深刻的理性认识,从而得出科学的结论,以便改正缺点,吸取经验教训,指引下一步工作顺利展开。
本文档根据工作总结的书写内容要求,带有自我性、回顾性、客观性和经验性的特点全面复盘,具有实践指导意义。
便于学习和使用,本文档下载后内容可按需编辑修改及打印。
本文简要目录如下:【下载该文档后使用Word打开,按住键盘Ctrl键且鼠标单击目录内容即可跳转到对应篇章】1、篇章1:化工原理学结范文标准版2、篇章2:化工原理学结范文最新版3、篇章3:化工原理学结模板常用版4、篇章4:化工原理学结模板(基础版)5、篇章5:化工原理学结范文通用版篇章1:化工原理学结范文标准版本学期顺利完成了化学工程与工艺专业共100名同学的化工原理课程设计,总体来看学生的工艺计算、过程设计及绘图等专业能力得到了真正有效的提高,可以较好地把理论学习中的分散知识点和实际生产操作有机结合起来,得到较为合理的设计成果,达到了课程综合训练的目的,提高了学生分析和解决化工实际问题的能力。
同时,在设计过程中也存在者一些共性的问题,主要表现在:一、设计中存在的问题1.设计过程缺乏工程意识。
学生在做课程设计时所设计的结果没有与生产实际需要作参考,只是为了纯粹计算为设计,缺乏对问题的工程概念的解决方法。
2.学生对单元设备概念不强。
对化工制图、设备元件、材料与标准不熟悉,依葫芦画瓢的不在少数,没有达到课程设计与实际结合、强化“工程”概念的目的。
绘图能力欠缺,如:带控制点工艺流程图图幅设置、比例及线型选取、文字编辑、尺寸标注以及设备、仪表、管件表示等绘制不规范。
3.物性参数选择以及计算。
化工原理小结
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。
化工原理知识点总结复习重点(完美版)
第一章、流体流动一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学:● 压力的表征:静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力,俗称压强。
表压强(力)=绝对压强(力)-大气压强(力) 真空度=大气压强-绝对压大气压力、绝对压力、表压力(或真空度)之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用:压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注:1)在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式g z p g z p 2211+=+ρρ水平面上各点压力都相等。
此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。
应用:U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计微差压差计二、流体动力学● 流量质量流量 m S kg/sm S =V S ρ体积流量 V S m 3/s质量流速 G kg/m 2s(平均)流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论:22112)(d d u u = ● 一实际流体的柏努利方程及应用(例题作业题) 以单位质量流体为基准:f e W pu g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准:f e h gp u g z H g p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率: e s e W m N = 输送机械的轴功率: ηeN N =(运算效率进行简单数学变换)应用解题要点:1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面;2、 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直;3、 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小;4、 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致;m S =GA=π/4d 2G V S =uA=π/4d 2u5、 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配。
化工原理知识点总结复习重点(完美版)
化工原理知识点总结复习重点(完美版)普通本科化工原理(天大版)知识点总结——重科田华制第一章:流体流动一、流体静力学在静止的流体中,单位面积上所受的压力称为静压力或压强。
表压强等于绝对压强减去大气压强,真空度等于大气压强减去绝对压强。
流体静力学方程式只适用于静止的、连续的同一液体内,处于同一水平面上各点压力都相等的情况。
常用的应用包括U型压差计、倾斜液柱压差计和微差压差计。
二、流体动力学流量指的是单位时间内通过某一横截面的流体体积或质量。
连续性方程式表明,在稳定的流动中,流体的质量或体积流量在任何截面上都是相等的。
柏努利方程式适用于实际流体,可以用于计算流体在不同位置的压力和速度。
要点包括作图确定衡算范围、截面的选取、基准水平面的选取、两截面上的压力和单位的一致。
三、流体流动现象雷诺准数可用于描述流体流动的类型,包括层流区、过渡区和湍流区。
在层流和湍流中,质点的运动方式存在本质区别。
层流中,质点沿管轴作规则的平行运动,互不碰撞,互不混合;而湍流中,质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞,产生旋涡,附加阻力也随之增加。
管道截面上,无论是层流还是湍流,质点的速度都沿管径而变化,管壁处速度为零,离开管壁后速度渐增,到管中心处速度最大。
在层流中,速度呈抛物线分布,管中心最大速度是平均速度的两倍;而在湍流中,速度分布则分为层流内层、缓冲区和湍流主体,层流内层的厚度随着Re值的增加而减小。
计算管道阻力时,可以使用伯努利方程和范宁公式,其中范宁公式有多种形式,包括圆直管道和非圆直管道的公式。
在运算时,需要找出λ值,非圆管道的当量直径为4倍水力半径。
流量计可以使用孔板流量计、文丘里流量计和转子流量计,其中孔板流量计是利用流体流经孔板前后产生的压力差来实现流量测量。
离心泵的工作原理是将电动机转化为流体的动能,再将动能转化为静压能。
离心泵的特性参数和特性曲线是描述其性能的重要指标,气蚀现象和安装高度也是需要考虑的因素。
在工作点和流量调节方面,需要注意离心泵的运行状态和流量变化。
化工原理知识点总结复习重点完美版
化工原理知识点总结复习重点完美版为了更好地进行化工原理的复习和理解,以下是一份完整的知识点总结,帮助你复习和复盘学到的重要内容。
一、化学平衡1.化学反应方程式的写法2.反应物和生成物的摩尔比例3.平衡常数的定义和计算4.浓度和活度的关系5.反应速率和速率常数的定义及计算6.动态平衡和平衡移动原理7.影响平衡的因素:温度、压力、浓度二、质量平衡1.质量守恒定律2.原料消耗和产物生成的计算3.原料和产物的流量计算4.反应含量和反应度的计算5.塔的进料和出料物质的计算三、能量平衡1.能量守恒定律2.热平衡方程及其计算3.基础能量平衡方程的应用4.燃料燃烧的能量平衡计算5.固体、液体和气体的热容和焓变计算6.直接、间接测定燃烧热的方法及其原理7.燃料的完全燃烧和不完全燃烧四、流体流动1.流体的基本性质:密度、粘度、黏度、温度、压力2.流体的流动模式:层流和湍流3.流量和速度的计算4.伯努利方程及其应用5.流体在管道中的阻力和压降6.伽利略与雷诺数的关系7.流体静力学公式的应用五、气体平衡1.理想气体状态方程的计算2.弗拉索的原理及其应用3.气体的混合物和饱和汽4.气体的传递和扩散5.气体流动和气体固体反应的应用6.气体和液体的溶解度计算六、固体粒度和颗粒分离1.颗粒的基本性质:颗粒大小、形状和密度2.颗粒分布函数和粒度分析3.颗粒分离的基本过程和方法4.难磨性颗粒的碾磨过程5.颗粒的流动性和堆积性6.各种固体分离设备的工作原理和应用领域七、非均相反应工程1.反应器的分类和基本概念2.反应速率方程的推导和计算3.反应的平均摩尔体积变化和速率方程的确定方法4.反应动力学和机理的研究方法5.混合反应和连续反应的计算6.活性物质的拟合反应速率方程7.补偿反应的控制和模拟以上是化工原理的主要知识点总结,希望能够帮助你更好地进行复习和理解。
祝你取得好成绩!。
(完整版)化工原理各章节知识点总结
(完整版)化工原理各章节知识点总结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。
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。
化工原理复习总结
(4)漏液线(气相负荷下限线):操作时防止塔板发生严重漏液现象所允许的最小气体负荷。气体流量过低便会出现漏液。
(5)液相负荷下限线:液体流量过低,板面上的液流便不能维持均匀。
2,塔板的操作弹性:上、下操作极限点的气体流量之比。,对一定结构尺寸的塔板,采用不同气液比时控制塔的操作弹性与生产能力的因素均可能不同。
影响因素:板间距,塔径,降液管截面积,塔板开孔率
3,上面拐点称泛点,下面拐点称载点。正常操作的空速应在载点气速之上,在泛点气速的0.8倍之下。L=0,即干填料时,气体在填料层呈湍流。
4,在板式塔塔板设计中,当哪些因素考虑不周时。将可能引起降液管液泛:板间距小、气体量大、液体量大。
5,精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数减小,同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大,塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增大。
6,在传质理论中有代表性的三个模型,双模理论、溶质渗透理论、表面更新理论。
7,间歇精馏,要求流出液浓度不变,应使回流比不断增加。
4,五种进料状态:冷液进料,q>1,斜率>零,V一撇>V,L一撇>L。饱和液体进料,q=1,斜率无穷大,V一撇=V,L一撇=L+F。气液混合物进料,1>q>0,斜率<零,V一撇<V ,L一撇>L。饱和蒸汽进料,q=0,斜率=0,L一撇=L,V=V一撇+F。过热蒸汽进料,q<0,斜率>0,V一撇<V,L一撇>L。
答:干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式
4.为什么在操作中要先开鼓风机送气,而后再开电热器?
答:干燥过程中,如果先开电热器,产生的热量如果没有鼓风机吹,将会使设备烧坏。先将风机打开,电热器散发的热量便能及时地被风带走。鼓风机起动需要很大的起动电流,如果电热器开着,可能会造成线路过载。但如果先开鼓风机,起动电流中便少了电热器的电流量,这样对于电路更安全。
化工原理学习总结
化工原理学习总结【篇一:化工原理学习感想】体会与感想在此次的创新设计项目中,虽然仅仅是这几天的时间让我们来将我们所学的知识运用到实际生活中,但从这里我们对知识的运用得意了解。
这也体现出一个团队的努力是无穷的。
首先想说的是,在这次的创新设计中,一个团队集体来做一项课题,觉得效率以及想法都是非常有效的,开始的时候我们团队四个人集体坐下来讨论说要做的课题,大家在确定课题的同时涉及到了如何来做这个课题,这个课题中出现的问题我们应该怎样去解决,这个课题说需要的资料应该如何去搜索,课题的规模我们应该怎样去设计等等,这些我们用了半天的时间来讨论以及确定,其次我们每个人展开一项任务,大家分工来搜索资料整理模板,每个人都非常在用心的去完成这项课题,在我们的共同努力之下,最终完成了对《桑迪亚散热器》工作原理进行了创新。
在学习这门课程的时候,我们收获到在学习的这些知识中,用这些知识可以解释生活生产中说用的各种器械,现象,还有处理方法等等。
在流体输送机,换热器,蒸馏塔方面,我们懂得了这些器械的运用以及工作原理,懂得对对这些机械减小由于各种原因造成的损失,从而使效率最大化的方法。
在流体的流动力学、密度、摩擦等各种因素中,热传导方面,蒸馏,干燥这些知识点,我们学到用这些知识来解决问题。
材料工程原理,对于我们在高分子材料这个专业上,我们说学的,可以对我们以后不管是在材料的研究,以及材料的运用方面,都可以很好的去理解器械或者是材料成型的原理以及构造,而不是处于陌生的态度去面对这些,这也就是我们所学的要在实际中的用途。
虽然接触这门课的时候还是有些困难,但是每一个所学的知识点还是挺清晰明确的,初次接触,难免有些内容还是理解的不是很好,在一些公式以及原理的运用上不能很好的去联想到实际中,但是我们相信,所学的总会用到的,通过我们的复习以及设计,我们又进一步的对这门课的知识理解了更多。
【篇二:化工原理学习心得】化工原理学习感想在本次的化工原理学习中,虽然是短短的半个学期,却让我了解了到了许多平时会接触到,但又不明白为什么的生产原理及仪器构造原理。
化工原理复习总结
层流:
64 / Re
湍流:
du f( ) d
8
第 三 章 非均相物系的分离和固体流态化
均相物系和非均相物系 二、沉降分离
1、重力沉降 颗粒的特性(单一颗粒,颗粒群)
ut
4dg ( s ) 3
——沉降速度表达式
ξ值是颗粒与流体相对运动时的雷诺数Ret的函数。 a) 滞流区或托斯克斯(stokes)定律区(10 –4<Ret<1)
A2 A1 2l ( r2 r1 ) Am A2 r2 ln ln A1 r1
对平壁: Q Q1 Q2 Qn
q q1 q2 qn
q1 q2 qn
16
而对圆筒壁: Q Q1 Q2 Qn
Δt Q αAΔt 1 1.基本方程:牛顿冷却定律 αA
馏段操作线;在平衡线和操作线间作直角梯级。
5.适宜加料位置
跨过两操作线交点所在梯级即代表适宜加料位置; q值对加料位置的影响:一定物系,分离要求一定, q值越 大加料位置越高。
23
6.回流比的影响和选择
(1)全回流与最小理论板数Nmin (2)最小回流比Rmin:
操作线方程: yn 1 xn
绪
一.单元操作;
论
二.单位制与单位换算;
三.四个基本概念: 物料衡算,能量衡算,过程速率,平衡关系。
1
第 一 章 流 体 流 力学与 应 用
一.流体的基本性质
密度(质量分数),压强(三种不同表示法P18、单位)(表压力,真空度)
1atm=760mmHg=10.33mH2O=101.33kPa=1.033kgf/cm2=1.033at
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。
化工原理知识点总结复习重点完美版
第一章、流体流动一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学:● 压力的表征:静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力,俗称压强;表压强力=绝对压强力-大气压强力 真空度=大气压强-绝对压 大气压力、绝对压力、表压力或真空度之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用:压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注:1在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式g z p g z p 2211+=+ρρ水平面上各点压力都相等;此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体; 应用:U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计 微差压差计二、流体动力学● 流量质量流量 m S kg/s m S =V S ρ体积流量 V S m 3/s 质量流速 G kg/m 2s平均流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论:● 一实际流体的柏努利方程及应用例题作业题 以单位质量流体为基准:f e W p u g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准:f e h gp u g z H g p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率: e s e W m N = 输送机械的轴功率: ηeN N =运算效率进行简单数学变换应用解题要点:1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面;2、 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直;3、 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小;4、 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致;5、 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配;三、流体流动现象:● 流体流动类型及雷诺准数:1层流区 Re<2000 2过渡区 2000< Re<4000 3湍流区 Re>4000 本质区别:质点运动及能量损失区别层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re 值,更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别;流体在管内作层流流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动,各质点互不碰撞,互不混合 流体在管内作湍流流动时,其质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞,产生大大小小的旋涡;由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大得多,所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大;管截面速度大小分布:无论是层流或揣流,在管道任意截面上,流体质点的速度均沿管径而变化,管壁处速度为零,离开管壁以后速度渐增,到管中心处速度最大;层流:1、呈抛物线分布;2、管中心最大速度为平均速度的2倍; 湍流:1、层流内层;2、过渡区或缓冲区;3、湍流主体湍流时管壁处的速度也等于零,靠近管壁的流体仍作层流流动,这-作层流流动的流体薄层称为层流内层或层流底层;自层流内层往管中心推移,速度逐渐增大,出现了既非层流流动亦非完全端流流动的区域,这区域称为缓冲层或过渡层,再往中心才是揣流主体;层流内层的厚度随Re 值的增加而减小; 层流时的速度分布 max 21u u =湍流时的速度分布 max 8.0u u ≈四、流动阻力、复杂管路、流量计:● 计算管道阻力的通式:伯努利方程损失能范宁公式的几种形式: 圆直管道 22u d l h f λ=非圆直管道 22u d l W p f f ρλρ==∆运算时,关键是找出λ值,一般题目会告诉,仅用于期末考试,考研需扩充 ● 非圆管当量直径:当量直径:e d e d =4H r 4倍水力半径 水力半径:H r =ΠA流体在通道里的流通截面积A 与润湿周边长Π之比●流量计概述:节流原理孔板流量计是利用流体流经孔板前后产生的压力差来实现流量测量; 孔板流量计的特点:恒截面、变压差,为差压式流量计; 文丘里流量计的能量损失远小于孔板流量计;转子流量计的特点:恒压差、恒环隙流速而变流通面积,属截面式流量计; ● 复杂管路:了解并联管路各支路的能量损失相等,主管的流量必等于各支管流量之和;第二章、流体输送机械一、离心泵的结构和工作原理二、特性参数与特性曲线 三、气蚀现象与安装高度四、工作点及流量调节离心泵:电动机静压能流体(动能)转化−−−−→−→ 一、离心泵的结构和工作原理:● 离心泵的主要部件: 离心泵的的启动流程:叶轮 吸液管泵,无自吸能力 泵壳 液体的汇集与能量的转换 转能 泵轴 排放 密封 填料密封 机械密封高级叶轮 其作用为将原动机的能量直接传给液体,以提高液体的静压能与动能主要为静压能; 泵壳 具有汇集液体和能量转化双重功能;轴封装置 其作用是防止泵壳内高压液体沿轴漏出或外界空气吸入泵的低压区;常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种;气缚现象:离心泵启动前泵壳和吸入管路中没有充满液体,则泵壳内存有空气,而空气的密度又远小于液体的密度,故产生的离心力很小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内液体吸入泵内,此时虽启动离心泵,也不能输送液体,此种现象称为气缚现象,表明离心泵无自吸能力;因此,离心泵在启动前必须灌泵;汽蚀现象:汽蚀现象是指当泵入口处压力等于或小于同温度下液体的饱和蒸汽压时,液体发生汽化,气泡在高压作用下,迅速凝聚或破裂产生压力极大、频率极高的冲击,泵体强烈振动并发出噪音,液体流量、压头出口压力及效率明显下降;这种现象称为离心泵的汽蚀;二、特性参数与特性曲线:流量Q :离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积;压头扬程H :离心泵对单位重量1N 的液体所提供的有效能量;效率η:总效率η=ηv ηm ηh轴功率N :泵轴所需的功率ηeN N =η-Q 曲线对应的最高效率点为设计点,对应的Q 、H 、N 值称为最佳工况参数,铭牌所标出的参数就是此点的性能参数;会使用IS 水泵特性曲线表,书P117三、气蚀现象与安装高度:● 气蚀现象的危害:①离心泵的性能下降,泵的流量、压头和效率均降低;若生成大量的气泡,则可能出现气缚现象,且使离心泵停止工作;②产生噪声和振动,影响离心泵的正常运行和工作环境; ③泵壳和叶轮的材料遭受损坏,降低了泵的使用寿命; 解决方案:为避免发生气蚀,就应设法使叶片入口附近的压强高于输送温度下的液体饱和蒸气压;通常,根据泵的抗气蚀性能,合理地确定泵的安装高度,是防止发生气蚀现象的有效措施; ● 离心泵的汽蚀余量:为防止气蚀现象发生,在离心泵人口处液体的静压头 p 1/p g 与动压头 u 12/2 g 之和必须大于操作温度下液体的饱和蒸气压头 p v /p g 某一数值,此数值即为离心泵的气蚀余量;必须汽蚀余量:NPSH r● 离心泵的允许吸上真空度:● 离心泵的允许安装高度H g 低于此高度:关离心泵先关阀门,后关电机,开离心泵先关出口阀,再启动电机;四、工作点及流量调节:● 管路特性与离心泵的工作点:由两截面的伯努利方程所得全程化简;联解既得工作点;● 离心泵的流量调节:1、 改变阀门的开度改变管路特性曲线;2、 改变泵的转速改变泵的特性曲线;减小叶轮直径也可以改变泵的特性曲线,但一般不用;3、 泵串联压头大或并联流速大 ● 往复泵的流量调节: 1、 旁路调节;2、 改变活塞冲程和往复次数;第三章、非均相物系的分离密度不同一、重力沉降 二、离心沉降 三、过滤 一、重力沉降:● 沉降过程:先加速短,后匀速长沉降过程;● 流型及沉降速度计算:参考作业及例题层流区滞流区或斯托克斯定律区:10-4<Re t <1 K<过渡区或艾伦定律区:1<Re t <103<K<湍流区或牛顿定律区:103<Re t <2⨯105K>相应沉降速度计算式:公式不用记,掌握运算方法 ● 计算方法: 1、 试差法:即先假设沉降属于某一流型譬如层流区,则可直接选用与该流型相应的沉降速度公式计算t u ,然后按t u 检验Re t 值是否在原设的流型范围内;如果与原设一致,则求得的t u 有效;否则,按算出的Re t 值另选流型,并改用相应的公式求t u ;2、 摩擦数群法:书p1493、 K 值法: 书p150 ● 沉降设备:为满足除尘要求,气体在降尘室内的停留时间至少等于颗粒的沉降时间,所以: 单层降尘室生产能力:t s blu V ≤与高度H 无关,注意判断选择填空题多层降尘室:t s blu V )1n (+≤n+1为隔板数,n 层水平隔板,能力为单层的n+1倍 二、离心沉降:● 离心加速度:惯性离心力场强度Ru2T ;重力加速度:g● 离心沉降速度u r :R u T s 23)(d 4ρζρρ-;重力沉降速度u T :gs ρζρρ3)(d 4-● 离心分离因数K C : K C RUu T Trg u 2==离心沉降速度与重力沉降速度的比值,表征离心沉降是重力沉降的多少倍 ● 离心沉降设备:旋风分离器:利用惯性离心力的作用从气流中分离出尘粒的设备 性能指标:1、 临界粒径d c :理论上在旋风分离器中能被完全分离下来的最小颗粒直径;2、 分离效率:总效率η0;分效率ηp 粒级效率;3、 分割粒径d 50:d 50是粒级效率恰为50%的颗粒直径;4、 压力降△p :气体经过旋风分离器时,由于进气管和排气管及主体器壁所引起的摩擦阻力,流动时的局部阻力以及气体旋转运动所产生的动能损失等,造成气体的压力降;标准旋风标准旋风N e =5,ζ=;三、过滤:● 过滤方式:1、 饼层过滤:饼层过滤时,悬浮液置于过滤介质的一侧,固体物沉积于介质表面而形成滤饼层;过滤介质中微细孔道的直径可能大于悬浮液中部分颗位的直径,因而,过滤之初会有一些细小颗粒穿过介质而使滤液浑浊,但是颗粒会在孔道中迅速地发生“架桥”现象见图,使小子孔道直径的细小颗粒也能被截拦,故当滤饼开始形成,滤液即变清,此后过滤才能有效地进行;可见,在饼层过滤中,真正发挥截拦颗粒作用的主要是滤饼层而不是过滤介质;饼层过滤适用于处理固体含量较高的悬浮液;深床过滤:在深床过滤中,固体颗粒并不形成滤饼,而是沉积于较厚的粒状过滤介质床层内部;悬浮液中的颗粒尺寸小于床层孔道直径,当颗粒随流体在床层内的曲折孔道中流过时,便附在过滤介质上;这种过滤适用于生产能力大而悬浮液中颗粒小、含量甚微的场合;自来水厂饮水的净化及从合成纤维纺丝液中除去极细固体物质等均采用这种过滤方法; ● 助滤剂的使用及注意:为了减少可压缩滤饼的流动阻力,有时将某种质地坚硬而能形成疏松饼层的另一种固体颗粒混入悬浮液或预涂于过滤介质上,以形成疏松饼层,使滤液得以畅流;这种预混或预涂的粒状物质称为助滤剂;对助滤剂的基本要求如下:①应是能形成多孔饼层的刚性颗粒,使滤饼有良好的渗透性、较高的空隙率及较低的流动阻力;②应具有化学稳定性,不与悬浮液发生化学反应,也不溶于液相中; 应予注意,-般以获得清净滤液为目的时,采用助滤剂才是适宜的; ● 恒压过滤方程式:理解,书P175对于一定的悬浊液,若皆可视为常数,、及'、νμr 令νμ'1r k =,k ——表征过滤物料特性的常数,;恒压过滤时,压力差△p 不变,k 、A 、s 都是常数再令● 过滤常数的测定:书P179,包括压缩因子 ● 板框压力机:过滤时,悬浮液在指定的压强下经滤浆通道自滤框角端的暗孔进入框内,滤液分别穿过两侧滤布,再经邻板板面流至滤液出口排走,固体则被截留于框内,如图所示,待滤饼充满滤框后,即停止过滤;若滤饼需要洗涤,可将洗水压人洗水通道,经洗涤板角端的暗孔进入板面与滤布之间;第四章 传 热一、热传导、对流传热二、总传热三、换热器及强化传热途径 一、热传导、对流传热:● 传热基本方式:1、热传导宏观无位移:若物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导又称导热;热传导的条件是系统两部分之间存在温度差,此时热量将从高温部分传向低温部分,或从高温物体传向与它接触的低温物体,直至整个物体的各部分温度相等为止;2、热对流宏观有位移:流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流简称对流;热对流仅发生在流体中;在流体中产生对流的原因有二: 一是因流体中各处的温度不同而引起密度的差别,使轻者上浮,重者下沉,流体质点产生相对位移,这种对流称为自然对流;二是因泵风机或搅拌等外力所致的质点强制运动,这种对流称为强制对流;3、热辐射不需要介质:因热的原因而产生的电磁波在空间的传递,称为热辐射;所有物体包括固体、液体和气体都能将热能以电磁波形式发射出去,而不需要任何介质,也就是说它可以在真空中传播;4、对流传热:流体流过固体壁面流体温度与壁面温度不同时的传热过程称为对流传热;1流体无相变的对流传热 流体在传热过程中不发生相变化,依据流体流动原因不同,可分为两种情况;①强制对流传热,流体因外力作用而引起的流动;②自然对流传热,仅因温度差而产生流体内部密度差引起的流体对.. 流动; 2流体有相变的对流传热 流体在传热过程中发生相变化,它分为两种情况; ①蒸气冷凝,气体在传热过程中全部或部分冷凝为液体;②液体沸腾,液体在传热过程中沸腾汽化,部分液体转变为气体对流传热的温度分布情况对流传热是集热对流和热传导于一体的综合现象;对流传热的热阻主要集中在层流内层,因此,减薄层流内层的厚度是强化对流传热的主要途径; ● 传热过程中热、冷流体接触热交换方式:书p211 1、 直接接触式换热和混合式换热器; 2、 蓄热式换热和蓄热器;3、 典型的间壁式换热器:列管换热器,区分壳程、管程、单/多壳程、单/多管程特定的管壳式换热器传热面积:S=dL n π S ——传热面积;n ——管数;d ——管径,m ; L ——管长,m;● 传热速率和热通量:传热速率Q 又称热流量指单位时间内通过传热面积的热量; 传热速率=传热热阻传热推动力(温度差);Q=Rt∆ R ——整个传热面的热阻,W C /。
化工原理重要知识点总结(五篇)
化工原理重要知识点总结(五篇)第一篇:化工原理重要知识点总结一基本概念1、连续性方程2、液体和气体混合物密度求取3、离心泵特性曲线的测定4、旋风分离器的操作原理5、传热的三种基本方式6、如何测定及如何提高对流传热的总传热系数K7、重力沉降与离心沉降8、如何强化传热9、简捷法10、精馏原理11、亨利定律12、漏液13、板式塔与填料塔14、气膜控制与液膜控制15、绝热饱和温度二、核心公式第一章、流体流动与流体输送机械(1)流体静力学基本方程(例1-9)U型管压差计(2)柏努利方程的应用(例1-14)(3)范宁公式(4)离心泵的安装高度(例2-5)第二章、非均相物系的分离和固体流态化(1)重力沉降滞流区的沉降公式、降尘室的沉降条件、在降尘室中设置水平隔板(例3-3)、流型校核、降尘室的生产能力(2)离心沉降旋风分离器的压强降、旋风分离器的临界粒径、沉降流型校核(离心沉降速度、层流)、多个旋风分离器的并联(例3-5)第三章、传热(1)热量衡算(有相变、无相变)K的计算、平均温度差、总传热速率方程、传热面积的计算(判别是否合用)(例4-8)(2)流体在圆形管内作强制湍流流动时α计算式(公式、条件),粘度μ对α的影响。
(3)实验测K(例4-9)(4)换热器操作型问题(求流体出口温度,例4-10)下册第一章蒸馏全塔物料衡算【例1-4】、精馏段、提馏段操作线方程、q线方程、相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置(完整手算过程)进料热状况对汽液相流量的影响下册第二章吸收吸收塔的物料衡算;液气比与最小液气比求m 【例2-8】填料层高度的计算【传质单元高度、传质单元数(脱吸因数法)】提高填料层高度对气相出口浓度的影响下册干燥湿度、相对湿度、焓带循环的干燥器物料衡算(求循环量)热量衡算(求温度)预热器热量【例5-5】第二篇:混凝土结构原理重要知识点总结1,混凝土结构是以混泥土为主要材料制成的结构,包括素混凝土结构,钢筋混凝土结构,预应力混凝土结构,和配置各种纤维筋的混凝土结构。
化工原理复习小结
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=1.033at4、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 w s A 222111,常数常数======uA A u A u V s 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:2211221222f p u p u gZ We gZ h ρρ+++=+++∑ [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=p M/R T 混合气体 vn n v v m x x x ρρρρ+++= 2211混合液体 n wn w m w m x x x ρρρρ+++= 2211上式中:vi x ––––体积分率;wi x ––––质量分率。
6、g z ,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。
∑h f 为流经系统的能量损失。
W e 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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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:0BA AB P 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 p x 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 A B A B A B B B Ay x p p x x y x υαυ=== 对于理想溶液: 00A B p 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。
(2)x -y 图x -y 图表示液相组成x 与之平衡的气相组成y 之间的关系曲线图,平衡线位于对角线的上方。
平衡线偏离对角线愈远,表示该溶液愈易分离。
总压对平衡曲线影响不大。
二、精馏原理 精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进行的,精馏操作的依据是混合物中各组分挥发度的差异,实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底产生上升蒸汽。
精馏塔中各级易挥发组分浓度由上至下逐级降低;精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,原因之一是:塔顶易挥发组分浓度高于塔底,相应沸点较低;原因之二是:存在压降使塔底压力高于塔顶,塔底沸点较高。
当塔板中离开的气相与液相之间达到相平衡时,该塔板称为理论板。
精馏过程中,再沸器的作用是提供一定量的上升蒸汽流,冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证由适宜的液相回流。
三、两组分连续精馏的计算1.全塔物料衡算总物料衡算:F D W =+易挥发组分: F D W Fx Dx Wx =+塔顶易挥发组分回收率: D D FDx Fx η= 塔底难挥发组分回收率:W W F (1)(1)W x F x η-=- 精馏段物料衡算和操作线方程总物料衡算: V L D =+易挥发组分: n +1nD V y L x D x =+ 操作线方程: D n +1n 11x R y x R R =+++ 其中:R =L /D ——回流比上式表示在一定操作条件下,精馏段内自任意第n 层板下降的液相组成x n 与其相邻的下一层板(第n+1层板)上升蒸汽相组成y n+1之间的关系。
在x —y 坐标上为直线,斜率为R /R +1,截距为x D /R +1。
2.提馏段物料衡算和操作线方程总物料衡算: L V W ''=+易挥发组分: m m +1W L x V y W x ''''=+ W 操作线方程: m+1m W L W y x x V V '''=-''上式表示在一定操作条件下,提馏段内自任意第m 层板下降的液相组成x′m 与其相邻的下一层板(第m+1层板)上升蒸汽相组成y ′m+1之间的关系。
L ′除与L 有关外,还受进料量和进料热状况的影响。
四、进料热状况参数实际操作中,加入精馏塔的原料液可能有五种热状况:(1)温度低于泡点的冷液体;(2)泡点下的饱和液体;(3)温度介于泡点和露点的气液混合物;(4)露点下的饱和蒸汽;(5)温度高于露点的过热蒸汽。
热原料液的千摩尔汽化潜的热量进料变为饱和蒸汽所需将kmol I I I I q L V F V 1≈--= 不同进料热状况下的q 值对于饱和液体、气液混合物和饱和蒸汽进料而言,q 值等于进料中的液相分率。
L L qF '=+ (1)V V q F '=+-q 线方程(进料方程)为:11F x q y x q q =--- 上式表示两操作线交点的轨迹方程。
塔底再沸器相当于一层理论板(气液两相平衡),塔顶采用分凝器时,分凝器相当于一层理论板。
由于冷液进料时提馏段内循环量增大,分离程度提高,冷液进料较气液混合物进料所需理论板数为少。
五、回流比及其选择(1)全回流R =L /D =∞,操作线与对角线重合,操作线方程y n =x n-1,达到给定分离程度所需理论板层数最少为N min 。
(2)最小回流比当回流比逐渐减小时,精馏段操作线截距随之逐渐增大,两操作线位置将向平衡线靠近,为达到相同分离程度所需理论板层数亦逐渐增多。
达到恒浓区(夹紧区)回流比最小,所需理论板无穷多。
I . 正常平衡线min min 1D q D qx y R R x x -=+- 饱和液体进料时:x q =x F饱和蒸汽进料时:y q =y FII . 不正常平衡线由a (x D ,y D )或c (x W ,x W )点向平衡线作切线,由切线斜率或截距求R min 。
(3)适宜回流比R =(1.1~2)R min 精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数减少,同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增加,塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增加,操作费用相应增加,所需塔径增大。
精馏操作时,若F 、D 、x F 、q 、R 、加料板位置都不变,将塔顶泡点回流改为冷回流,则塔顶产品组成x D 变大。
精馏设计中,回流比愈大,操作能耗愈大,随着回流比逐渐增大,操作费和设备费的总和将呈现先减小后增大的过程。
六、板效率和实际塔板数1.单板效率(默弗里效率)n n+1mV *n n+1y y E y y -=- n-1n mL *n-1nx x E x x -=- 2.全塔效率T PN E N = 精馏塔中第n -1,n ,n +1块理论板,y n+1<y n ,t n-1<t n ,y n >x n-1。
精馏塔中第n -1,n ,n +1块实际板,x n *<x n ,y n *>y n 。
如板式塔设计不合理或操作不当,可能产生液泛、漏液、及雾沫夹带等不正常现象,使塔无法正常工作。
负荷性能图有五条线,分别是雾沫夹带、液泛、漏液、液相负荷上限和液相负荷下限。
吸 收––––基本概念和基本原理 利用各组分溶解度不同而分离气体混合物的单元操作称为吸收。
混合气体中能够溶解的组分称为吸收质或溶质(A );不被吸收的组分称为惰性组分或载体(B );吸收操作所用的溶剂称为吸收剂(S );吸收所得溶液为吸收液(S+A );吸收塔排出的气体为吸收尾气。
当气相中溶质的的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压时,溶质从气相向液相转移,发生吸收过程;反之当气相中溶质的的实际分压低于与液相成平衡的溶质分压时,溶质从液相向气相转移,发生脱吸(解吸)过程。
一、气–液相平衡–––––––传质方向与传质极限平衡状态下气相中溶质分压称为平衡分压或饱和分压,液相中的溶质浓度称为平衡浓度或饱和浓度––––––溶解度。
对于同一种溶质,溶解度随温度的升高而减小,加压和降温对吸收操作有利,升温和减压有利于脱吸操作。
亨利定律: p *=E x ––––E 为亨利系数,单位为压强单位,随温度升高而增大,难溶气体 (稀溶液) E 很大,易溶气体E 很小。
对理想溶液E 为吸收质的饱和蒸气压。
p *=c /H ––H 为溶解度系数,单位:kmol/(kN·m),H=ρ/(EM s ),随温度升高 而减小,难溶气体H 很小,易溶气体H 很大。
y *=m x ––––m 相平衡常数,无因次,m=E/P ,m 值愈大,气体溶解度愈小; m 随温度升高而增加,随压力增加而减小。
Y *=m X –––当溶液浓度很低时大多采用该式计算。
X =x /(1-x ); Y =y/(1-y ); x , y ––––摩尔分率, X ,Y ––––摩尔比浓度二、传质理论––––传质速率分子扩散–––凭借流体分子无规则热运动传递物质的现象。
推动力为浓度差,由菲克定律描述:A A AB d d C J D Z=- J A ––扩散通量,kmol/(m 2·s) D AB ––扩散系数涡流扩散–––凭借流体质点的湍动和旋涡传递物质的现象。
等分子反向扩散传质速率:气相内 A1A2A ()D p p N RTZ -=液相内 A1A2A ()D C c N Z '-=单相扩散传质速率:气相内 A A A A Ai G A Ai Bm()()Nc D P N J p p k p p C RTZ p =+=-=-液相内 A A i A L A i A sm()()D C N c c k c c Z c '=-=- 其中 P /p Bm >1为漂流因数,反映总体流动对传质速率的影响。
B2B1Bm B2B1ln p p p p p -= 一般而言,双组分等分子反向扩散体现在精馏单元操作中,而一组分通过另一组分的单相扩散体现在吸收单元操作中。
气相中,温度升高物质的扩散系数增大,压强升高则扩散系数降低;液相中粘度增加扩散系数降低。
在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论和表面更新理论。
传质速率方程––––传质速率=传质推动力/传质阻力G i L i Y i X i ()()()()N k p p k c c k Y Y k X X =-=-=-=-G L Y X (*)(*)(*)(*)N K p p K c c K Y Y K X X =-=-=-=- 注意传质系数与推动力相对应,即传质系数与推动力的范围一致,传质系数的单位与推动力的单位一致。
吸收系数之间的关系:G G L111K k Hk =+ L L G 11H K k k =+ Y Y X 11m K k k =+ X X Y111K k m k =+ Y G k Pk = X L k Ck =气膜控制与液膜控制的概念 对于易溶气体,H 很大,传质阻力绝大部分存在于气膜之中,液膜阻力可以忽略,此时K G ≈k G ,这种情况称为―气膜控制‖;反之,对于难溶气体,H 很小,传质阻力绝大部分存在于液膜之中,气膜阻力可以忽略,此时K L ≈k L ,这种情况称为―液膜控制‖。