化工原理下总复习

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３、板式或填料式吸收塔高度计算方法之二 ①理论板与等板高度 ②理论板的求取：图解梯级法、解析法（克 莱姆塞法） §4 吸收系数 １、影响吸收传质系数的因素 ２、吸收系数与传热系数的类比性 ３、吸收系数的侧定：经验公式及关联法，因 次分析手段
§5 解吸及其他条件下的吸收




0.4 xq 0.2125 ( 1) y q 2.47 1.47 0.4 yq
Rmin
0.97 0.4 R 4 3.04, 1.31 yq xq 0.4 0.2125 Rmin 3.04

∵q=0 L'=L+qF=RD =4×60=240kmol/h
L qF W y`m 1 x`m xW , L qF W L qF W 240 90 y`m 1 x`m 0.02 1.6 x`m 0.012 240 90 240 90
(3)因饱和蒸汽进料，则q=0, yq=xF=0.4 ,



§5 间歇精馏 １、恒回流比时间歇精馏的计算内容 ２、恒馏出液组成时间歇精馏的计算内容 §6 特殊精馏 １、问题的提出、分离原理、应用场所 ２、恒沸精馏：挟带剂及要求 ３、萃取精馏：萃取剂的确定 ４、恒沸精馏与带取精馏的比较
第2章

吸收
§1 吸收概述及气－液相平衡 1、 概论 ①吸收操作中术语、名词 ②吸收操作方式分类 ③吸收与精馏的区别、联系 ２、气体溶解度与亨利定律 ①气体溶解度定义、单位 ②亨利定律：亨利常数与压强、温度的关系、 几个亨利常数之间的关系 ③气、液相浓度的表示方法
100 0.5 50 0.9 xw 0.1 50
V V (1 q) F ( R 1) D (1 0) 100 (4 1) 50 100 150km ol h
L L RD 4 50 200km ol h
Wx w L y x V V



某二元理想物系的相对挥发度为2.5，全回流 操作时，已知塔内某块理论板的气相组成为 0.625，则下层塔板的气相组成为 0.4 。 当分离要求和回流比一定时， 进料的 值最小，此时分离所需的理论板数 。 某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为 y=0.667x+0.32,且塔顶产品量为 100kmol/h，则馏出液组成xD=_ ,塔 顶上升蒸气量V=_ 。
习题讲解
1.连续精馏塔的加料状态有 等 种， 如果某连续精馏塔再沸器的汽化量为 40Kmol/h，加料量为50Kmol/h，塔顶回流 比为2，馏出液的产量为30Kmol/h，则该塔 的加料状态应为 。 2.在相同条件下将筛板塔、泡罩塔、浮阀塔进行相 比，操作弹性最大的是 ，单板压降最大的 是 ，造价最低的是 。 3.精馏塔设计时，若F，xf，xw，xD，V等条件均 不变，将进料热状态从q＞1变为q＜1，设计 所需理论板数将 。
习题讲解




1.在板式精馏塔内分离某二元理想溶液。原料 液流量为100kmol/h，饱和蒸气进料，进料 组成为0.5（易挥发组分的摩尔分率）。塔顶 馏出液量和塔釜液量相同。塔顶为全凝器。塔 釜用间接蒸汽加热。精馏段操作线方程为： y=0.8x+0.18 试求：1.塔顶和塔底产品的组成； 2.提馏段操作线方程式； 3.若平均相对挥发度为3，塔顶第一层塔板的 液相默弗里板效率为0.6，求离开塔顶第二层 塔板的蒸气组成。
200 50 0.1 x 1.333x 0.333 150 150
EML
xD x1 0.6 * xD x1
y1 x D 0.9
x 3x y1 0.9 1 ( 1) x1 1 2 x1
1 1
x 0.75
0.9 x1 0.6 0.9 0.75

６、操作型问题计算





①回流比对xW,xD影响 ②进料浓度xf对xw,xd的影响 ③灵敏板概念及作用，确定方法 ７、简捷法求理论板--吉利兰图应用 ８、板效率概念：全塔效率，默弗里板效率， 点效率联系与区别 ９、连续精馏过程的热量衡算： ①冷凝器;②再沸器 ③节能措施与进料热状态的关系


４、液相中的稳定分子扩散 ①与气相中扩散 的相同点与不同点; ②扩散系数 ５、对流传质与对流传理论 ①涡流扩散传质 ②对流传质与涡流扩散的联系与区别 ③对流传质理论 Ⅰ）双膜理论 Ⅱ）溶质渗透理论 Ⅲ）表面更新理论
６、吸收速率方程



①以气膜侧表示法; ②以液膜侧表示法 ③界面浓度确定方法; ④总传质吸收系数与总传质速率方程的表示法 ⑤吸收系数之间的关系 ⑥吸收阻力讨论
1
x1 0.81
y2 0.8 0.81 0.18 0.828


分离苯和甲苯混合液，塔顶为全凝器，塔釜间 歇蒸汽加热。苯对甲苯的平均相对挥发度为 2.47。已知为饱和蒸汽进料，进料流量为 150Kmol/h，进料组成为0.4（摩尔系数）， 操作回流比为4，馏出液中苯的回收率为0.97， 塔釜采出液组成0.02。试求： (1)塔顶馏出液的组成； (2)精馏段及提馏段操作线方程。 （3）回流比与最小回流比的比值。
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 ３、多级逆流萃取 ①流程及特点 ②计算 Ⅰ）S-B部分互溶计算：三角座标图解法及讨论 直角座标图解法及讨论 Ⅱ）S-B完全不互溶：分配曲线为非直线时的图解计算 分配曲线为直线时的图解和解析计算 Ⅲ）关于萃取剂用量讨论
§3 精馏原理与流程




１、一次汽化与冷凝 ２、多次部分汽化与多次部分冷凝 ３、多次部分汽化与部分冷凝分离方式的存在 问题讨论 ４、精馏的必要条件 ５、精馏塔结构与各塔段作用 ６、精馏操作的一般流程
§4 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 ⑤再沸器和分凝器的理论板问题
§2 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 等 ②类型及结构：拉西环、鲍尔环、鞍形环、丝 网填料等 ３、填料塔的流体力学性能 ①气、液相在塔中的分布情况 ②气体在填料层中的压降损失、载点、泛点及泛点气 速; ③液体在填料上的润湿作用 ４、填料塔的设计计算 ①计算内容：塔径、塔高、压降 ②等板高度法－默奇公式 ③工业经验数据
4、解：1）物料衡算：
F D W
FxF DxD Wx w
W 50kmol / h
100 D W 2 D D 50kmol
R 0.8 R 1
R4
xD 0.18 R 1
xD 0.18 R 1 0.18 5 9
100 0.5 50 0.9 50xW
１、解吸：①解吸原理、方法、操作条件 ②解吸计算 ２、高浓度吸收：计算原则及总传质系数KYa 与Y的关系 ３、非等温吸收：①原因及解决方法 ②对平衡线的影响
第3章

塔设备




§1 板式塔 １、板式塔主要特点 ２、塔板类型与结构 ①塔板类型 ②错流塔板的几种基本型式 Ⅰ）泡罩板：结构、特点; Ⅱ）筛板：结构、特点 Ⅲ）浮阀板：结构、特点; Ⅳ）喷射板：结构、特点 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雾沫挟带：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


试将3种气体按溶解度大小排序如下_______。 当气体处理量及初、终浓度已被确定，若减少 吸收剂用量，操作线的斜率将______，其结 果是使出塔吸收液的浓度______，而吸收推 动力相应_______。 双组分气体（A、B）进行稳定分子扩散， JA,NA 及分别表示在传质方向上某截面处溶质 A的分子扩散速率与传质速率，当系统的漂流 因数大于1时，JA____JB ；NA____ NB
§3 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）



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。
§2 萃取过程计算








§2 吸收传质机理与传质速率 １、吸收过程气--液两相间的传质 ①传质步骤; ②传质阻力; ③传质机理：分子扩散、 对流传质. ２、分子扩散与费克定律 费克定律：Ⅰ）定律、符号与意义 Ⅱ）在封闭系统中的应用 Ⅲ）在非封闭系统中的应用 ３、气相中稳定分子扩散 ①等分子反向扩散 ②单向扩散与主体流动 ③气相传质速率方程