化工原理下册概念复习
化工原理下册复习PPT学习教案
对稀溶液，相平衡关系服从亨利定律 y*=mx
NA
y y* 1 Ky
Ky
y y*
1 1 m Ky ky kx
NA
x* x 1 Kx
Kx
x* x
1 1 1 K x kx mk y
第7页/共53页
总传质速率方程
优点：可避开难以确定的相界面组成 xi 和 yi。 对易溶气体，平衡常数 m 值小，平衡线很平：
1 m 1 1
ky kx
Ky ky
Ky ky
传质阻力主要集中在气相，此类传质过程称为气 相阻力控制过程，或称气膜控制过程。
第8页/共53页
总传质速率方程
对难溶气体，平衡常数 m 值大，平衡线很陡：
11
11
kx mk y
Kx kx
Kx kx
传质阻力主要集中在液相，此类过程称为液相阻 力控制过程，或液膜控制过程。
kg湿份蒸汽/kg绝干气体
对于空气-水系统： Mw=18.02，Mg=28.96
H 0.622 p P p
总压一定时，气体的湿度只与湿份蒸汽的分压有关
。
第35页/共53页
相对湿度（Relative humidity）
一定的系统总压和温度下，气体中湿份蒸汽的分压 p 与系统温度下湿份的饱和蒸汽压 ps 之比。
数பைடு நூலகம்比摩尔分数；
ci、xi、Xi — 溶质A在界面液相侧的摩尔浓度、摩
尔分数和比摩尔分数。
第5页/共53页
总传质速率方程 传递过程的阻力具有加和性。 根据双膜理论(相界面无阻力)
传质总阻力
气相传质阻 力
液相传质阻力
总传质速率 总传质推动力 y y* 1 Ky
化工原理下总复习共68页文档
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
化工原理 下 复习课
q 0 ，ef4 （←） q 1
）
q •过热蒸汽：q<0, 0 ，ef5 （ q 1
13
f2 f4 f5 f3
f1
14
回流比R=∞：全回流
N min
x D 1 x w log 1 x x D w 1 log m
（3）对理想体系，每条平衡线对应一个相对挥发度α， α越大， 平衡线距对角线越远。
（4）平衡线距对角线越远，物系越易分离。
7
二、精馏塔 1、精馏 精馏是利用回流手段、经过多次平衡级过程，使物系实现 高纯度分离的操作。 精馏设备的结构 回流的作用： 提供不平衡的气液两相，是构成气液两相传质的必要条件。 实现了气液相间的质量传递。 塔板的作用 1、传质方向 2、热量传递过程
2
第一章
冷凝器
精 馏 段 进料 提 馏 段
精馏塔模型
塔整体 进出总物料平衡，组分平衡 塔局部 精馏段塔板 物料平衡， 热量平衡 相平衡 提馏段塔板 物料平衡， 热量平衡 相平衡
馏出液 回流
理论板(平衡级)
加料板
再沸器 釜液
3
要求：1. 掌握基本概念，熟悉基本公式 2. 熟练进行精馏的基本运算 一、相平衡 1.汽液平衡方程
化工原理 下
复习课
1
各章的基础理论，基本相同 物料守恒，能量守恒，相平衡和传质速率方程 各章基本方法，基本相同 解决问题 1、相平衡：有关于传质极限和方向 2、传质速率方程： 传质快慢，控制步骤 3、物料守恒，能量守恒： 计算的基础
各章都有独自的重点和方法 蒸馏 ：相平衡，物料恒算和热量恒算 吸收 ：传质速率方程，相平衡，物料恒 算 萃取 ：物料恒算，相平衡 干燥 ：物料恒算，热量守恒，相平衡
化工原理下册考试复习资料
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
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)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达到分离目的。
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：蒸馏是分离的一种方法，其分离依据是混合物中各组分的，分离的条件是。
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：分离沸点较高的热敏性混合液，混合物沸点过高的物系（避免采用高温载热体）。
加压蒸馏：提高冷凝温度避免使用冷冻剂。
应用场合：分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，杠杆规则例：当气液两相组成相同时，则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，若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分离，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，服从拉乌尔定律才表明溶液的理想性例：精馏塔分离某二元物系，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，气液两相达到 状态，即两相 相等，____互成平衡。
下册复习四川大学,化工原理
1、 湿空气性质及湿度图： 、 湿空气性质及湿度图：
ϕ=1 H
ϕp s p = 0.622 H = 0.622 P − ϕp s P− p
cH = cg + cv H
p × 100% ϕ= ps
= 1.005 + 1.884H
tas
t
iH = ( cg + cv H ) t + r0 H = cH t + r0 H
五种进料状态 回流比 R = 单板效率
L D
相对挥发度α = 平衡级 理论板 恒摩尔流假定 精馏原理 = A A = A A vB pB x B y B x B
y n − y n+1 y n * − y n +1 x − xn E mL ( n) = n −1 、 x n −1 − x n * E mV ( n) =
多级错流 : 图解法 3、 多级萃取： 、 多级萃取： 多级逆流：图解法
流程、特点、 流程、特点、图解求级数 N
当平衡线为直线时
X F e N +1 − 1 = XN e −1
4、 萃取设备：特点、用途 、 萃取设备：特点、
蒸馏章小结
一．概念 理想溶液 理想物系 挥发度 v i =
pi xi
N 全塔效率 E 0 = Ne
等板高度 有分凝器的流程 直接蒸汽加热流程 多股进料流程 水蒸汽蒸馏 间歇精馏 特殊精馏
Dx D × 100% 易挥发组分回收率η 1 = Fx F W (1 − xW ) × 100% 难挥发组分回收率η 2 = F (1 − x F )
二．公式 1．理想物系的相平衡关系 ． 0 pA = pA x A 拉乌尔定律 0 pB = pB x B t~x~y 相图、y~x 相图 相图、 2． ．
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__________。
化工原理下册复习提纲(修改)
αx y= 1 + (α − 1) x
相平衡方程
α的大小可作为用蒸馏分离某一物系的难易程度标志。 的大小可作为用蒸馏分离某一物系的难易程度标志。
P ↓, α ↑ ，两相区扩大，有利于分离
液相组成x对应的y值愈大， α愈大则同一 液相组成x对应的y值愈大， α=1时 y=x，则汽液两相组成相同即y α=1时，y=x，则汽液两相组成相同即yA=xA，yB=xB， 这时用一般精馏方法无法分离。 这时用一般精馏方法无法分离。
二
气液相平衡
1、溶解度曲线 •吸收剂、温度T、p 一定时，不同物质的溶解度不同。 温度、溶液的浓度一定时，溶液上方分压越大的物质越难溶。 •对于同一种气体，分压一定时，温度T越高，溶解度越小。 •对于同一种气体，温度T一定时，分压pA越大，溶解度越大。 •加压和降温对吸收操作有利，而减压和升温则有利于解吸操作 加压和降温对吸收操作有利， 加压和降温对吸收操作有利 溶解度仅取决于溶质分压。
三、四线及最小回流比
L D R 1 y n +1 = xn + xD = xn + xD V V R +1 R +1 L W RD + qF F −D yn +1 = xn − xw = xn − xw ( R + 1) D − (1 − q ) F ( R + 1) D − (1 − q ) F V V
2、亨利定律 相平衡关系数学描述 （1） y e = mx （2） pe = HC （3）
pe = Ex
（1）三种表达形式
E、m、H的数值越小，溶质的溶解度越大 E≈ Hρ s Ms E m= P m除与温度有关外，还与总压有关
E = f（t） H = f（t） t↓ ↓
化工原理下册复习提纲
萃取操作S应满足下列条件：
Smin S Smax
第14章 固体干燥
一、湿空气性质 二、焓湿图（I-H图）及其应用 三、空气状态变化过程
四、水分在气固两相间平衡
五、干燥速率影响因素 六、干燥过程计算
一、湿空气性质
(1) 湿度 (2) 水汽分压 (3) 相对湿度 (4) 焓
H 0.622 p水汽 P p 水汽
四、对流传质理论
1、有效膜理论（魏特迈提出） （1）在界面两侧存在气膜δG及液膜δL，
传质阻力相平衡。
（3）总阻力 = 气相阻力 + 液相阻力
2、传质阻力控制
1 1 m 1 1 1 ；或 K y k y kx K x k x mk y
S FM F SM E MR M ER
E FR 0 0 F E R
0 0
A
单级萃取图解法
三 个 杠 杆 定 理
E0
F M R0 B R
E
S
单级萃取的分离范围 D点：最小溶剂用量 Smin
Smin F FD DS
A
G点：最大溶剂用量 Smax
Smax F GF GS
F B D M R E G S0 S
化原下册复习
第八章 吸收
一、吸收过程
二、气液相平衡 三、扩散和相际传质
四、对流传质理论 五、吸收塔的物料衡算 — 操作线方程
六、传质单元数和传质单元高度
一、吸收过程
1、 目的：分离气体 依据：溶解度差异
2、溶剂选择：
较大溶解度、较好选择性、溶剂易于再生 3、吸收操作的经济性 能量消耗——气液两相运行的动力消耗 吸收操作费用 溶剂损失——溶剂的挥发和变质 溶剂再生费用—是吸收操作经济性的体现
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。
化工原理下册复习重点
xb L dx h0 H OL N OL x a x * x K xa xb L dx h0 H L NL x a x x kxa i
气膜控制
液膜控制
H OL
L HL L0.3 kxa
化工原理教研室
吸 收 要 点
板式塔塔板数N计算公式 L A 1时 mG
yb m xa yb ya N 1 ya m xa ya m xa
L A 1时 mG
yb m xa 1 N ln 1 S S ln A ya m xa
化工原理教研室
练习题
化工原理教研室
1 、逆流操作的填料吸收塔，清水吸收原料气
中的甲醇，已知处理气量为 75 kmol/m2.h ，原料 气中含甲醇0.075（摩尔分率），吸收后水中含甲 醇量 xb=0.044 ，吸收平衡关系为 y 1.15x
Kya 的回收率η＝ 98 ％，体积总传质系数
ky、kx、Ky、 Kx 之间
kG、kL、关系 KG、KL
N A kL cAi cA kx xi x
N A K L c cA K x x x
* A *
化工原理教研室
吸 收 要 点
填料塔物料衡算
G yb ya Lxb xa G y ya Lx xa
恒速干燥时间θ1
GC X1 X C 1 AUC
降速干燥时间θ2
GC XC X * 2 X C X ln * AUC X2 X
化工原理下册概念复习
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*
化工原理下册考试必考内容
§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、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
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
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=_ 。
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(下)复习提要
《化工原理》（下）复习提要1各章要点1.1传质概论与吸收基本概念：分子扩散及对流扩散的概念，菲克定律，一维定常分子扩散速率，等分子反向扩散，单向扩散，总体流动、漂流因素；传质速率与扩散通量，浓度的不同表示法及其关系，膜模型，相内传质速率式；相平衡关系，吸收和解析得传质方向、限度，推动力及其不同得表示形式，双膜模型及传质理论简介；相际传质速率式，传质阻力及表示，气膜控制、液膜控制；吸收操作的基本概念，典型吸收设备与流程，吸收过程的相平衡关系（溶解度曲线，亨利定律），影响平衡的主要因素；吸收过程的物料衡算，操作线方程，吸收剂的选择及用量的确定，最小溶剂用量的概念；传质单元数及传质单元高度的概念，吸收因子（解吸因子）的概念，理论板与等板高度；低浓吸收填料层高度的计算（平衡线为直线及曲线两种情况）；传质系数的测定、准数与准数关联式；高浓度吸收的特点及计算的主要方程及步骤。
基本公式：气液平衡：mX Ymxy HcEx p ====***对稀溶液：传质速率：)()()()(**x x k y y k X X K Y Y K N i x i y X Y A -=-=-=-=物料衡算：max1*21max 1212121)()(ηηϕηη=-=-=-=-Y Y Y Y Y Y Y Y V X X L吸收剂的用量：min 2*121min 2~1.1L L XX Y Y V L =⇒⎪⎪⎭⎫⎝⎛--= 填料层高度：HETP N N H N H Z T OL OL OG OG === mOL mOG X OL Y OG X X X N Y Y Y N a K L H a K V H ∆-=∆-=Ω=Ω=2121()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+----=⇒=S Y Y Y Y S S N L mV S OG*22*211ln 11()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+----=⇒=A Y Y Y Y A A N mVL A OL*11*211ln 112121ln 1lnXX Y Y AAA N TN T ∆∆=∆∆=--=ϕϕ基本概念：两组分物系的汽液平衡关系，t-x-y 图, x-y 图，拉乌尔定律，泡点与露点，泡点方程与露点方程，挥发度与相对挥发度及其影响因素；精馏原理；双组分连续精馏塔的物料衡算，恒摩尔流假设，理论板的概念，操作线方程，进料热状况，q 的意义及计算，最小回流比的概念及确定，回流比对精馏过程的影响，理论板数的确定；（图解法，逐板计算法及简捷法）；点效率、板效率和塔效率的概念，实际塔板数的确定；精馏装置的热衡算；平衡蒸馏、简单蒸馏的特点及计算；精馏塔全塔效率及点效率的测定方法。
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、
- 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)。
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。
气体分子扩散系数5.3.2 分子扩散传质速率一、等分子反向扩散等摩尔相向扩散体现在气体解吸操作中dZdC D J AAB A -=A J B J μpT D AB/5.1∝二、分子扩散单向传质1主体流动吸收中分子扩散单向传质的物质扩散过程须考虑“主体流动”。
在分子扩散的气体吸收过程中，除了有溶质气体A分子与惰气B分子的等摩尔相向扩散外，尚存在着气相的主体流动。
漂流因子:气体吸收过程中，由于有主体流动，溶质气体的传质速率须考虑“漂流因子”。
“漂流因子”值恒大于1。
当气相中溶质气体的浓度愈高则“漂流因子”的值愈大。
在分子扩散的气体吸收过程中，按费克定律算得的A的分子扩散速率为JA，实际A的传质速率为N A,二者关系是N A>J A5.4.2 对流传质理论一、双膜理论双膜论的要点是①在紧邻气液界面的两侧，流体均为层流②可把层流层适当延伸，使湍流、过渡流的传质阻力折合为当量的层流传质阻力，倂入原层流层，形成“有效层流膜” ③过程定态双膜论假设气液两相接触且流动时，在界面两侧均存在着层流，这一论点已被实验否定5.4.4 总传质系数N A=K y(y-y*)1/K y =1/k y+m/k x1/K y :两膜总阻力1/k y ：气膜阻力m/k x ：液膜阻力易溶气体气膜控制：K y ≈k yN A =K x (x *-x)1/K x =1/mk y +1/k x1/K x :两膜总阻力1/mk y ：气膜阻力1/k x ：液膜阻力难溶气体液膜控制：K x ≈k x必须知道k y 、k x 及m ，才能判断某吸收过程属气相或液相控制。
如ky ＝0.013kmol/(s.m 2)，kx=0.026 kmol/(s.m 2),相平衡常数m=100,则气相阻力占总阻力的多少?（1/k y ）/（1/K y ）=1.96％5.5低浓度气体吸收低浓度气体吸收的特点是全塔L 、V 不变，等温，、不变。
5.5.3 物料衡算一、全塔物料衡算G(y 1-y 2)=L(x 1-x 2)溶质吸收率：η=( y 1-y 2)/y 1二、操作线方程逆流：G(y-y 2)=L(x-x 2)y=L/G (x 1-x 2)+ y 2 直线三、吸收剂用量的确定(L/G)min ＝(y 1-y 2)/(x 1*-x 2)y k xk5.5.4 填料层高度计算一、气膜控制体系H OG =G/K y a 气相总传质单元高度，单位m k ya 的单位是 kmol/(s.m 3)气相总传质单元数，无因此H=H OG *N OG二、液膜控制体系H OL =L/K x a 液相总传质单元高度，单位m 液相总传质单元数，无因次H=H OL *N OL5.5.6 传质单元数的计算一、对数平均推动力法p248二、吸收因数法（解析法）1/A=mG/L=m/(L/G)解吸因数A=L/mG=(L/G)/m 吸收因数∴逆流填料解吸塔，A ＝L/(mG)>1，当填料层无限增高，其它条件不变，则气液在塔顶平衡气液逆流解吸塔，A ＝L/(mG)<1,若填料层无限高，其它操作条件不变，则气液在塔底平衡5.5.7 吸收塔的设计型计算⎰-=12*y y y y y dya K G H ⎰-=12*y y OG y y dy N ⎰-=12*x x x xx dxa K L H ⎰-=12*x x OL x x dx N mOG y y y N ∆-=21*22*11*22*112121ln )()(ln y y y y y y y y y y y y y m -----=∆∆∆-∆=∆三、吸收塔的操作及调节1）某逆流吸收塔气液流量及进口浓度均不变，操作温度下降，则出塔气体浓度y2将下降。
2）逆流吸收塔，气相控制，当液、气摩尔流量L 、G 按原来比例同时增大，气液进塔浓度不变，其它操作条件不变，则出塔气体浓度y2升高3)气液逆流填料塔吸收，液相控制，液、气摩尔流量不变，只有进塔气体浓度y1增加，其它操作条件不变，则出塔气相浓度y2增大第六章 液体蒸馏蒸馏分离的依据是不同组分的挥发能力有差异。
6.1.1蒸馏概述相对挥发度αABαAB =νA /νB汽相为理想气体αAB =(y A /y B )/ (x A /x B )相对挥发度＝ 。
y A =αx A /[1+(α-1)x A ]相平衡方程6.2双组分溶液的汽液相平衡拉乌尔定律p A =p 0A x A x A =(P-p 0B )/(p 0A - p 0B )泡点方程：描述平衡时温度与汽相组成的关系AB α)]1/([)]1/([x x y y --y A = p A /P= p 0A x A /P=(p 0A /P)[(P-p 0B )/(p 0A - p 0B )]露点方程：描述平衡时温度与液相组成的关系6.4 精馏6.4.1、精馏过程一．精馏流程和原理2 全塔物料衡算连续定态过程总物料：F=D+W轻组分：Fz f =Dx D +Wx W用连续精馏塔处理含苯30％ (均为摩尔百分数，下同)的混合液。
要求馏出液含苯95％，残液含苯1.5％且馏出液流量为10kmol/h残液流量W=22.81kmol/h2操作线方程对板式塔精馏操作，操作线表示任一塔板同一侧的汽、液组成（摩尔分数）y 与x 的数量关系。
（1）精馏段操作线方程精馏段操作线是对包括冷凝器在内的任意精馏塔段作易挥发组分的物料衡算导出的。
回流比R=L/DL=RD V=(R+1)D（2）提馏段操作线方程y ’n = (L ’/V ’)x ’n-1 –(W/V ’)xWDn n X V D X V L y )/()/(1+=+4 加料板过程分析(1)加料的热状态冷进料：t <t泡点q>1泡点进料：t＝t泡点q=1汽液混合进料：t泡点<t<t露点0<q<1饱和蒸汽进料：t＝t露点q=0过热蒸汽进料：t>t露点q<0q＝(I-i f)/(I-i)L’=L+qF=RD+qFV’=V+(q-1)F饱和蒸汽加料，以L、L’分别表示精馏段与提馏段的液相摩尔流量，则L’=Lq线方程：两条操作线交点的轨迹p282y=qx/(q-1)-z f/(q-1)二元物系精馏操作，当全塔只分精馏段与提馏段两段，进料的q线的几何意义当Z f,q已定，任取一组（X D,X w）值，在改变回流比时，两操作线交点的轨迹就是进料的q线。
q线的斜率q/(q-1)5 理论板和板效率(1)理论板精馏操作的理论板概念的应用范围是不论是否加料、出料的板均可用在精馏操作中，蒸馏釜（再沸器）相当于1块理论板(2)板效率p3471) 总板效率E=N T/N2)默弗里单板效率定义：汽相单板效率对第n 块塔板气相默弗里效率E m,V =()/(-)，其中是与x n 平衡的气相浓度液相单板效率液相默弗里效率E m,L =(x n-1-x n )/(x n-1-x n *).式中是与y n 平衡的液相浓度。
6 塔高板式塔：有效高度Z ＝(N-1)H TH T :板间距填料塔：有效高度ZZ ＝理论板数×等板高度等板高度HETP ：相当于一层理论板的填料层高度p3246.4.2 基本型精馏塔的设计型计算p2841）全回流与最少理论板数全回流特点D=0,W=0,F=0，L=V 。
∴R=L/D=∞R/ (R+1)=1精馏段操作线、提馏段成直线、对角线三线重合操作线为：y n+1=x ny n =αx n /[1+(α-1)x n ]全回流操作α＝3.0，y n =0.40,则y n-1=0.667若已知x n ＝0.30，则y n-1=0.7232)最小回流比R min 1+-n n y y *n y 1+n y *n y *nx定义：p286 N T＝∞y=αx/[1+(α-1)x]y=qx/(q-1)-z f/(q-1)→（x e,y e）6.4.3基本型精馏塔的操作型计算精馏塔加料板位置从最佳加料板位置上移上一块，维持D/W不变，X D会减少若降低操作压强，其它操作条件不变，x D会增大若饱和液体加料改为过冷液体加料，则X D增大若回流比R加大，则x D增大6.4.4双组分精馏的其它类型一．塔顶部分冷凝精馏操作中，塔顶全凝器与分凝器二者中，分凝器起一块理论板的作用。
因为分凝器：汽液平衡，相当于一块理论板。
带分凝器的精馏塔，其精馏段操作线方程是由物料衡算导出的，其控制体包括精馏段上部，分凝器及全凝器二．冷液回流R/R’=L/L0=q R精馏操作中，若塔顶采用全凝器且过冷液回流，回流液q R>1,则精馏段液相流量L为回流的液相流量L R的q R倍，L与L R的单位都是kmol/s 间歇精馏有哪两种典型的操作类型有恒X D与恒R两种。