化工原理十二章叶世超版本

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化工原理钟秦第二版

1.1.1 流体的密度
一、定义
表达式
m V
f T，p
f T
不可压缩流体
二、液体的密度
1. 纯液体 2. 混合液体
组分浓度以质量分率x表示
1 x1
m 1
x2
2
xnn
三、气体的密度
f p,T
1. 理想气体
pM
RT
查手册、换算
2. 实际气体
3. 混合气体
可压缩流体理想气体
m 1 1 x V 1 2 x V 2 n x V n
结论：
（1）任何局部阻力系数的增加将使管内各处的流速下降；
（2）下游阻力增大将使上游压强上升；（3）上游阻力增大将使下游压强下降。
2.分支管路
阀A关小，p0？u0？p2？u2？u3？
0—2， hf0-2 ↑ ，u2 ↓ ，p0 ↑
0—3，p0 ↑ ，u3 ↑ 1—0，p0 ↑ ，u0 ↓
结论：
流体在圆形直管进口段的流动
d
１.边界层厚度为管子半径Ｒ；
２.边界层在管中心汇合前，若为层流，则管内流动为层流；若为湍流，则管内流动为湍流。
3. 边界层分离
u=0
A
驻点 p最大
减压加速
B
u最大 p最小
减速 C u=0
加压分离点 p最大
➢流道的急剧变化必造成逆压强梯度;
➢逆压强梯度使流体边界层分离;
第一章流体流动
本章主要内容
1.1流体静力学基本方程式 1.2 流体流动的基本方程式 1.3 管内流体流动现象 1.4 流体流动的阻力损失 1.5 流体输送管路的计算 1.6 流速和流量的测量 1.7 非牛顿流体的流动
1.1 流体静力学基本方程式

化工原理第12章

第12章习题解答1、100 Kg 固体混合物，其中含Na 2SO 4·10H 2O 和Na 2SO 4各50％（wt ）,问：① 在20℃条件下，加入多少公斤水才能使晶体刚好全部溶解。

② 若该溶液进一步冷却至10℃，问结晶出哪种晶体，有多少公斤。

③若从20℃的饱和溶液打算得到Na 2SO 4晶体，采用什么方法？解：（1）饱和溶液15％（wt ）15.0100%1.445050=+⨯+x加水：x=380.33 kg（2）设析出NaSO 4﹒10H 2O yKg08.033.3801003221425032214250=-+-⨯+yy （10℃饱和溶液浓度8％） y = 93.1（3）升高温度大于33℃，从系统中蒸发水使之进入（固体Na 2SO 4+溶液）区，即可得到NaSO 4结晶。

2、某溶液中含有5000 kg 水和1000 kg 硫酸钠（相对分子质量＝142）。

使此溶液冷却到10℃，在此温度下溶液的溶解度是9.0 kg 无水盐／100 kg 水，而结晶出来的盐是含十个结晶水的水合盐（Na 2SO 4·10H 2O ，相对分子质量＝322）。

假设在冷却过程中有2％的水蒸发，计算结晶产量。

解： R =322/142 =2.27C 1=1000/5000=0.2 kg Na 2SO 4/ kg H 2OC 2=0.09 kg Na 2SO 4 / kg H 2O W=5000 kg H 2OV=2 /100=0.02 kg H 2O/ kg 原始水()[]()()[]()127.209.0102.0109.02.027.25000111221----⨯=----=R C V C C WR Y = 1432 kg Na 2SO 4•10H 2O3、室温下苯酚水溶液在粒状活性炭上的间歇吸附实验的平衡数据如表所示，试拟合该实验数据的吸附等温关系。

C (Kg 酚 / m 3溶液 )q (Kg 酚 / Kg 活性炭)0.3220.150 0.117 0.122 0.39 0.094 0.006 0.059 0.00110.045解：画1/q ～1/c 曲线，其结果不是直线，说明不符合Langmuir 方程。

（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。

化工原理十二章叶世超版本

H,P不变饱和气体t2 ,H , p
（ps为t2对应值）
p=ps
td
当不饱和气体在总压和湿度不变的情况下进行冷却,而达到饱和状态时的温度称为该不饱和气体的露点温度, 简称露点。
t d f ( p)
总压一定
td f (H )
3991 .11 td 233.84 16.58 ln p
w
t tw ，
有人这样定义气体的湿球温度
当热、质传递达平衡时，气体对液体的供热速率恰等于液体汽化的需热速率时：
Q hA(t tw )
气体的湿球温度tw是
hA(t tw ) kH A( H w H ) rw t w t k H rw ( H w H )
。
？
max
P 101.325 21% 即150℃空气相对湿度的变化范围为0~21%。 ps 482.44
第一节湿气体的性质与空气_____水系统湿度图
露点温度td和湿球温度tw （Wet-bulb temperature）
1.露点温度 td (P202)
不饱和气体t1 ,H , p 冷却
td 在干燥中的作用:
1.通过 td求 H; 2.确定干燥过程中,干燥器的出口温度;
为确保物料在干燥器以及其后的分离除尘系统中不发生返潮，工业上一般取气体的出口温度高于露点温度 20-50℃。
例:己知空气的温度t 为20℃,相对湿度为80%，总压为 100kPa,湿份为水, 求露点温度，当加压后总压变为 200kPa，露点为多少？（设加压过程中气体的湿份数量不变）。解：水在20℃下的饱和蒸汽压ps=2.338kPa
td
加压过程中气体的湿份数量不变，则

化工原理----参考答案----------期末专用PPT课件一等奖新名师优质课获奖比赛公开课

A2
1
Q K2t m
Q1 K1t m1
Q1 K2tm1
A1 A1
t
t1 =5℃
→返A回
T
Q=QL=Q1+Q'1=qm1r1+qm1cp1(T1-T2)
T1 46℃ 46℃
Q=QL=Q1+Q'1=Q2=qm2cp2(t2-t1)→qm2
t2 32℃
Q'1=qm1cp1(T1-T2)=qm2cp2(t-t1)→t
KA (1- q c m1 p1 )
T2 - t1 qm1cp1 q c m2 p2
q c m1 p1 t2 - t1 85 - 20 2.167 q c m2 p2 T1 - T2 100 - 70 qm1cp1 2q c m1 p1 2 2.167 4.334 qm2cp2 qm2cp2
Q=QL=Q1=Q2=qm2cp2(t2-t1)
qm2=uAρ=u[(0.785d2)(n/2)]ρ
qm2=12×[(0.785×0.0332)(200/2)]×1.076=1.104[kg/s]
Q2=1.104×1.005×103×(86-26)=66570[W]
Re du 0.033 12 1.076 2.15 104 104
d2n 3.14 0.038 200
近似计算： α1<<α2→K1≈α1=54.84[W/m2·K]
A1
Q K1t m
66570 54.84 59
20.57[m2 ]
A1
20.57
0.993[m]
d1n 3.14 0.033 200
误差很小，近似允许。
9
返回
解 2 因为此换热器损坏，重新设计了一台新换热器，其列管尺寸改为Φ54×2mm；总管数降低20%；但每根管长维持原值。用此新换热器加热上述空气，求空气旳出口温度？

化工原理课后习题答案上下册(钟理版)

第一章流体流动习题解答1－1 已知甲城市的大气压为760mmHg ，乙城市的大气压为750mmHg 。

某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg ，若把该反应器放在乙地操作时，要维持与甲地操作相同的绝对压，真空表的读数应为多少，分别用mmHg 和Pa 表示。

[590mmHg, 7.86×104Pa]解：P （甲绝对）=760-600=160mmHg 750-160=590mmHg=7.86×104Pa1－2用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P 0，测压点位于水面以下0.2m 处，测压点与U 形管内水银界面的垂直距离为0.3m ，水银压强计的读数R ＝300mm ，试求（1）容器内压强P 0为多少？（2）若容器内表压增加一倍，压差计的读数R 为多少？习题1－2 附图[(1) 3.51×104N ⋅m －2 (表压)； (2)0.554m] 解：1. 根据静压强分布规律 P A ＝P 0＋g ρHP B ＝ρ，gR因等高面就是等压面，故P A ＝ P BP 0＝ρ，gR －ρgH ＝13600×9.81×0.3－1000×9.81(0.2+0.3)=3.51×104N/㎡ (表压) 2. 设P 0加倍后，压差计的读数增为R ，＝R ＋△R ，容器内水面与水银分界面的垂直距离相应增为H ，＝H ＋2R∆。

同理， ''''''02R p gR gH gR g R gH gρρρρρρ∆=-=+∆--000p g g p p 0.254m g g 10009.81g g 136009.812R H R ρρρρρρ⨯∆⨯⨯，，，4，，－（－）－ 3.5110＝＝＝＝－－－220.30.2540.554m R R R ∆，＝＋＝＋＝1－3单杯式水银压强计如图的液杯直径D ＝100mm ，细管直径d ＝8mm 。

化工原理(最终版)

机械能守恒（伯努利守恒方程）流体的压强：垂直作用于单位面积上的压力，称流体的压强。

在工业生产上，有时把压强也称为压力，用符号p 来表示。

压强的大小常以两种不同的基准来表示：一是绝对真空，所测得的压强称为绝对压强；二是大气压强，所测得的压强称为表压或真空度。

一般的测压表均是以大气压强为测量基准。

（被测流体的压力 > 大气压；表压 = 绝压－大气压 pm = pab －pa ）（被测流体的压力 < 大气压；真空度 = 大气压－绝压= －表压 pvac = pa －pab = － pm ）简单测压管：A 点的绝压为：g R P P a A ρ+= A 点的表压为：g R P P a A ρ=-U 形测压管：A 点的绝压为：1i a A gh gR p p ρρ-+= A 点的表压为：1i a A gh gR p p ρρ-=-U 形压差计：等压面，p3＝p4 gh p p ρ+=13 ()()[]gR R h z z g p p i 1224ρρ+-+-+=质量守恒(连续性方程)体积流量：qv ＝ｕ1Ａ1=u2A2；质量流量 qm ＝qv ρ＝ｕＡρ；ｕ＝qv ／Ａ；Ｇ＝qm ／Ａ＝ｕρ；式中Ｇ称质量流速，亦称为质量通量，单位为kg/(m2·s)。

42d A π= 流量计：ρρρ)(200-∆=i R g C u ；直管阻力损失的计算22u d l h f ⋅⋅=λ ⎪⎭⎫ ⎝⎛=d εφλRe, 雷诺数：Re ＝ du ρ/μ。

当Re<2000时，流体的流动状态为层流区；当2000<Re<4000时，为过渡区；(不表示一种流型)，当Re>4000时，流体的流动状态为湍流区。

圆形管内层流流动时的平均流速为管中心处最大流速的1/2, 动能校正系数为2.0。

湍流时截面的其平均速度约为最大速度的0.82倍，动能校正系数约为1.0。

粘度：通常液体粘度随温度增加而减少，而气体粘度成百倍小于液体粘度，其值随温度增加而上升。

化工原理-结晶(原理、工业方法、设备 )

内容提纲
一、结晶基本概念二、工业结晶方法与设备三、结晶过程的计算
一、结晶机理
1、结晶概述 2、结晶过程的特点
结晶原理
3、晶体及特性 4、相平衡与溶解度
5、晶体的形成过程
一、结晶机理
1.什么是结晶
所谓结晶是指物质以晶体的状态从溶液、熔融混合物或蒸气中析出的过程称为结晶(crystallization)，结晶是生物化工生产中，获得纯固态物质
①内循环冷却式结晶器
内循环式冷却结晶器的构造如图所示，其冷却
原料液
剂与溶液通过结晶器的夹套进行热交换。
这种设备由于换热器的换热面积受结晶器的限制，其换热量不大。
冷却剂
晶浆
②外循环冷却式结晶器外循环式冷却结晶器的构造如图所示，其冷却剂与溶液通过结晶器外部的冷却器进行热交换。这种设备的换热面积不受结晶器的限制，传热系数较大，易实现连续操作。
④对称性
由于晶体内部的微粒，在空间是按一定几何形
式进行有规律的排列，必然导致各种晶体都具有一定的对称性。在结晶操作中，我们常可依据晶体的形状及色
泽等外观粗略判断结晶产品的纯度。
NaCl晶体
例如：通过结晶得到的岩白菜素是白色疏松的针状结晶（干燥后会变成粉末状晶体）。又如：从天然材料中提取并通过结晶得到的
差及中等溶解度的物系。
4、盐析(溶析)结晶法
盐析(溶析)结晶：向溶液中加入某些物质，以降低溶质在原溶剂中的溶解度，产生过饱和度的方法。盐析剂的要求：能溶解于原溶液中的溶剂，但不（很少）溶解被结晶的溶质，而且溶剂与盐析剂的混合物易于分离(用蒸馏法)。 NaCl是一种常用的盐析剂，如在联合制碱法中，向低温的饱和氯化铵母液中加入NaCl，利用同离子效应，使母液中的氯化铵尽可能多地结晶出来，以提高结晶收率。

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

化工原理(第二版)化学工业出版社习题答案

p1 ? p 2≈Rgρ0
用双液体U管压差计测量时，有
p1 ? p 2 = R ' g ( ρ A ? ρ C )
因为所测压力差相同，联立以上二式，可得放大倍数
ρ0 R' 1000 = = = 14.3 R ρ A ? ρ C 920 ? 850
此时双液体U管的读数为
R ' = 14.3R = 14.3 × 12 = 171.6mm
π
4
d 2 u 2 = 0.785 × 0.0412 × 1.57 = 2.07 × 10 ?3 m3 / s =7.45m3 /h
5
'（2）流增加20％，则u 2 = 1.2×1.57 =1.88m/s
此时有
z '1 g=
' z1 = (
p2
1 2 + u ' 2 +∑W ' fρ2
80 × 10 3 1 + × 1.88 2 + 6.8 × 1.88 2 ) / 9.81 =10.78m1000 2
= 234kPa (表压)
16．某一高位槽供水系统如附图所示，管子规格为φ45×2.5mm。当阀门全关时，压力表的读数为78kPa。当阀门全开时，压力表的读数为75 kPa，且此时水槽液面至压力表处的能量损失可以表示为ΣW f = u 2 J/kg（u为水在管内的流速）。试求：（1）高位槽的液面高度；。（2）阀门全开时水在管内的流量（m3/h）解: (1)阀门全关,水静止
p = p0 + ρgΔz = p1 + ρgh
∴Δz = p1 +ρgh ? p 0 p ? p0 (58 ? 42)×10 3 = 1 +h= + 0.55 =2.36mρgρg 900×9.81

化工原理完全版

第一章流体流动2．有一液位恒定的高位槽通过管路向水池供水（见附图），高位槽内液面高度h 1为1m ，供水总高度h 2为10m ，输水管内径50mm ，总长度100m （包括所有局部阻力的当量长度），025.0=λ。

试求：（1）供水量为多少h m /3？（2）若此时在管垂直部分某处出现一直径为1mm 的小孔，有人说因虹吸现象，在某一高度范围内不会从小孔向外流水，而还有人认为水将从小孔流出。

试推导证明哪种正确。

解：（1）取高位槽上液面为截面1，输水管出口外侧为截面2，在1-1’和2-2’间列柏努利方程，可得：∑-+++=++212212121122f W g Z u p g Z u p ρρ 其中：)(021表压==p p ，021≈=u u 将阻力公式代入∑-21f W ，整理得：222u d l g h λ= 所以 s m l d g h u /98.1100025.005.02807.91025.05.02=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=λ 供水量 h m s m u d V /0.14/108877.3498.105.014.3433322=⨯=⨯⨯==-π （2）仍取高位槽上液面为截面1，再取垂直管处任意一点为截面3，在1-1’和3-3’间列柏努利方程，可得：∑-+++=++313233121122f W g Z u p g Z u p ρρ将阻力公式代入，整理得：)25.021(2)(232331233113u u d Z Z u g Z Z p p +-----=-λρ)5.1(2)2)((2323313d u u d g Z Z p p a λλρ----=- =)05.0025.05.1(298.1)05.0298.1025.0807.9)((2231--⨯⨯--Z Z =9602.18269.8)(31--Z Z显然，此式为单调增函数，且在m Z Z 1)(31=-处时，08667.63>=-ρa p p 所以在1)(31=-Z Z ～9m 时（即垂直管段任意高度处），03>-ρap p ，即a p p >3，表示管内静压高于大气压力，故不会出现虹吸现象，水将从小孔流出。

化工原理第二版国防工业出版社课后习题及答案【完整版】

第一章流体流动1-1 燃烧重油所得的燃烧气，经分析测知其中含8.5%CO2，7.5%O2，76%N2，8%H2O（体积%）。

试求温度为500℃、压强为101.33×103Pa时，该混合气体的密度。

解M m=M A y A+ M B y B+ M C y C+ M D y D=44⨯8.5%+32⨯7.5%+28⨯76%+18⨯8%=28.26ρ=P M m /(RT)=101.33⨯28.26/(8.314⨯773)=0.455kg/m31-2 在大气压为101.33×103Pa的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为9.84×104Pa。

若在大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值，则真空表读数应为多少？解塔内绝对压强维持相同，则可列如下等式P a1-9.84×104= P a2-PP = P a2-P a1+9.84×104=8.437×104Pa1-3 敞口容器底部有一层深0.52m的水，其上部为深3.46m的油。

求器底的压强，以Pa表示。

此压强是绝对压强还是表压强？水的密度为1000kg/m3，油的密度为916 kg/m3。

解表压强P(atg)=ρ1gh1+ρ2gh2=1000⨯9.81⨯0.52+916⨯9.81⨯3.46=3.62⨯104Pa绝对压强P(ata)= P(atg)+ P a=3.62⨯104+101.33⨯103=1.37⨯105 Pa1-4 为测量腐蚀性液体贮槽内的存液量，采用如本题附图所示的装置。

控制调节阀使压缩空气缓慢地鼓泡通过观察瓶进入贮槽。

今测得U型压差计读数R=130mmHg，通气管距贮槽底部h=20cm，贮槽直径为2m，液体密度为980 kg/m3。

试求贮槽内液体的储存量为多少吨？解压缩空气流速很慢，阻力损失很小，可认为b 截面与通气管出口截面a 压强近似相等，设h 1为通气管深入液面下方距离，因此1-5 一敞口贮槽内盛20℃的苯，苯的密度为880 kg/m 3。

化工原理课程设计----分离苯-甲苯混合物的精馏塔设计

化工原理课程设计----分离苯-甲苯混合物的精馏塔设计化工原理课程设计化工原理课程设计任务书一、设计任务：设计题目：分离苯-甲苯混合物的精馏塔设计给定条件：原料液：苯-甲苯混合物组成：x F = 0.32（摩尔分率，下同）处理量：F = 12400 kg/h温度：29 o C馏出液：组成：x D = 0.93残液：组成：x W = 0.02操作压力：常压二、设计内容：设计说明书一份，其内容包括目录题目及数据工艺流程选择论证及说明、流程图主要设备的设计（塔板数、塔径、塔板结构元件及尺寸，流体力学交校核）塔板布置图，负荷性能图主要辅助设备的选用与计算（塔顶冷凝器）三、参考资料：化工原理设计导论，成都科技大学《化工原理设计导论》编写组，成都科技大学出版社，1994 化工原理，下册，叶世超夏素兰易美桂杨雪峰等编，科学出版社，2002化工原理（第二版），下册，陈敏恒等，化学工业出版社，2000化工设备设计基础，化工设备设计基础编写组，上海科学技术出版社，1987化学工程师手册，机械工业出版社，1999 PERRY化学工程手册（第六版），化学工业出版社，1984化学工程手册（第二版），时钧等，化学工业出版社，1996化学工程师简明手册，邓忠等，机械工业出版社，1997化工生产流程图解，化学工业出版社，精馏设计、操作和控制，吴俊生等，中国石化出版社，1997塔型设备基础设计，石油化学工业部编，1975 塔设备设计，上海科学技术出版社，1988塔的工艺计算，石油化学工业部设计院，1977\目录第一章方案选定1.1操作条件的确定1.1.1操作压力···········································1.1.2 进料状态···········································1.1.3加热方式············································1.1.4冷却剂与出口温度···································1.1.5回流比的选择·······································1.2设备的选择1.2.1塔设备的选择······································· 1.2.2再沸器，冷凝器等附属设备的安排·····················1.3流程的确定1.3.1物料的储和输送·····································1.3.2 参数的检测和调控··································1.4 热能的利用第二章总体工艺设计计算2.1物料衡算与操作线方程2.1.1原料及产品组成 (xF , xD, xW, F)·························2.1.2全塔总物料衡算······································2.1.3操作温度·············································2.1.4使进料达到泡点，预热原料液所需热·····················2.1.5 相对挥发度( )········································2.1.6最小回流比(Rmin)·······································2.1.7精馏塔的气、液相负荷及操作线方程······················2.2 塔板数的确定2.2.1理论塔板数············································ 2.2.2实际塔板数············································2.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算2.3.1 平均摩尔质量·········································· 2.3.2 平均密度·············································· 2.3.3 液相平均表面张力······································ 2.3.4 液相平均黏度··········································2.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算2.4.1 塔径的计算·············································· 2.4.2 精馏塔有效高度计算····································2.5 塔板主要工艺尺寸的计算2.5.1 溢流装置计算············································ 2.5.2 塔板布置及浮阀数目与排列································2.6 塔板流体力学验算2.6.1 气相通过浮阀塔板的压降·································· 2.6.2 淹塔···················································· 2.6.3 雾沫夹带···············································2.7 塔板负荷性能图2.7.1 雾沫夹带线···············································2.7.2液泛线···················································· 2.7.3 液相负荷上限线··········································· 2.7.4 漏液线·················································· 2.7.5 液相负荷下线限···········································第三章附属设备计算3.1 换热器热量计算3.1.1 塔顶冷却所需热·········································· 3.1.2 原料液加热到泡点所需热量································· 3.1.3 塔釜加热所需热量·········································3.2 塔顶冷凝器3.2.1 物性参数················································· 3.2.2 传热面积················································· 3.2.3 工艺尺寸结构·············································3.3进料预热器3.3.1 设计方案的确定··········································· 3.3.2 物性数据················································ 3.3.3 传热面积估算············································· 3.3.4 工艺尺寸结构·············································3.4 塔底再沸器3.4.1设计方案的确定············································ 3.4.2 物性数据················································· 3.4.3 传热面积的估算············································ 3.4.4 工艺尺寸结构··············································3.5 接管与法兰3.5.1 塔顶蒸汽出口管径········································· 3.5.2 回流液管径················································ 3.5.3 进料管直径················································ 3.5.4 釜液排出管径···············································3.6 筒体与封头3.6.1 筒体······················································· 3.6.2 封头·······················································3.7 人孔第一章方案选定1.1操作条件的确定1.1.1操作压力根据生产要求，本设计选择常压下的连续蒸馏。

《化工原理》上册(第二版)各章节课后习题答案

33 T = 64.6℃ ; t2a = 123.1℃ ; t2b = 56.9℃ 34 t2 = 119℃ 35 τ = 5.58hr 36 单壳层 Δtm = 40.3℃ ; 双壳层Δtm’= 43.9℃ 37 a = 781W/m2·℃ 38 L = 1.08m ; t2’= 73.2℃ 39 NP = 2 ; NT = 114 ; L 实 = 1.2L 计 = 3.0m ; D = 460mm
22 δ= 10mm ; Qmax = 11.3KW 23 R = 6.3×10-3m2·℃/W
24 n = 31 ; L = 1.65m
25 L = 9.53m
26 qm = 4.0kg/s ; A = 7.14m2
27 qm2
=
10.9kg/s
;
n
=
36
;
L
=
2.06m
;
q, m1
= 2.24kg/s
第六章传热 1 δ1 = 0.22m ; δ2Байду номын сангаас= 0.1m 2 t1 = 800℃
第 7 页，共 10 页
《化工原理》上册（第二版）各章节课后习题答案
3 t1 = 405℃ 4 δ = 50mm 5 (λ’-λ)/ λ = -19.7﹪ 6略 7 Q,/Q = 1.64 λ小的放内层 8 a = 330W/m2*℃ 9 a = 252.5W/ m2*℃ 10 q = 3.69kw/m2 11 q1/q2 =1 12 w = 3.72×10-3kg/s ; w’= 7.51×10-3kg/s 13 Tg = 312℃ 14 Tw = 746K 15 τ = 3.3hr 16 εA = 0.48 ; εB = 0.40 17 略
第二章流体输送机械

化工原理.上册.

化工原理
上册夏清陈常贵主编姚玉英主审
再版说明本书自问世以来，已多次再版和重印，具有广泛的读者群，得
到良好的评价，２００２年由教育部评为全国普通高等学校优秀教材。
本次修订本着加强基础教学、反映科技进展、培养创新能力的精神，在１９９９年出版的由姚玉英主编的版本基础上，适当增减了一些内容，更新了设备的系列标准。但全书保持了原有的整体结构和特点风格。全书重点介绍化工单元操作的基本原理、典型设备及其计算，对基本概念的阐述力求严谨，注重理论联系实际。编写中按照科学认识规律，循序渐进，深入浅出，使得难点分散，例题和习题丰富，更便于教与学。归纳起来本书主要有以下特点：
１．３．４柏努利方程式 … … … … … … … … … … … … … … … … … （２８）
１．３．５柏努利方程式的应用 … … … … … … … … … … … … … … （３２）
１．４流体流动现象 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … （３７）
２．２．３旋涡泵 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … （１１９）
１
目录
２．２．４常用化工用泵的性能比较 … … … … … … … … … … … （１１９）２．３气体输送和压缩机械 … … … … … … … … … … … … … … … （１２０）
３．２．１颗粒的特性 … … … … … … … … … … … … … … … … … （１３９）
３．２．２颗粒床层的特性 … … … … … … … … … … … … … … … （１４０）

【最新试题库含答案】化工原理(第二版)上册课后习题答案PDF

化工原理(第二版)上册课后习题答案PDF 篇一：化工原理(第二版)上册课后习题答案完整版柴诚敬主编大学课后习题解答之化工原理(上)-天津大学化工学院-柴诚敬主编绪论1. 从基本单位换算入手，将下列物理量的单位换算为SI单位。

（1）水的黏度μ=0.00856 g/(cm·s) （2）密度ρ=138.6 kgf ?s2/m4 （3）某物质的比热容CP=0.24 BTU/(lb·℉)2（4）传质系数KG=34.2 kmol/(m?h?atm) （5）表面张力σ=74 dyn/cm （6）导热系数λ=1 kcal/(m?h?℃)解：本题为物理量的单位换算。

（1）水的黏度基本物理量的换算关系为1 kg=1000 g，1 m=100 cm?4?4????0.00856?8.56?10kgm?s?8.56?10Pa?s ???cm?s?1000g?1m?则???????g??1kg??100cm?（2）密度基本物理量的换算关系为1 kgf=9.81 N，1 N=1 kg?m/s2?kgf?s2??9.81N??1kg?s2?3??138.6?1350kgm??????4则?m??1kgf??1N?（3）从附录二查出有关基本物理量的换算关系为1 BTU=1.055 kJ，l b=0.4536 kg1oF?5oC9则?BTU??1.055kJ??1lb??1?F?cp?0.24???1BTU??0.4536kg??9?C??1.005kJ?kg??C? lb?F????????（4）传质系数基本物理量的换算关系为 1 h=3600 s，1 atm=101.33 kPa则?kmol??1h??1atm??52?KG?34.2?2?9.378?10m?s?kPa???3600s??101.33kPa?m?h?atm??????（5）表面张力基本物理量的换算关系为1 dyn=1×10–5 N1 m=100 cm则?5?dyn??1?10N??100cm??2??74??7.4?10Nm ???1dyn?1m?cm??????（6）导热系数基本物理量的换算关系为1 kcal=4.1868×103 J，1 h=3600 s 则3?kcall??4.1868?10J??1h???1?2??3600s??1.163J?m?s??C??1.163W?m??C? ??m?h??C1kcal??????2．乱堆25cm拉西环的填料塔用于精馏操作时，等板高度可用下面经验公式计算，即HE?3.9A?2.78?10?4G??12.01D??0.3048Z0?BC??L?L式中 HE—等板高度，ft；G—气相质量速度，lb/(ft2?h)； D—塔径，ft；Z0—每段（即两层液体分布板之间）填料层高度，ft；α—相对挥发度，量纲为一；μL—液相黏度，cP；ρL—液相密度，lb/ft3A、B、C为常数，对25 mm的拉西环，其数值分别为0.57、-0.1及1.24。

《化工原理》(修订版夏清陈常贵)上册课后答案

化工原理课后习题解答（夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.）第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。

已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。

解：由绝对压强 = 大气压强 – 真空度得到：设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉？分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油 ≤ σ螺解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 N3×3.14×0.0142×nσP油 ≤ σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉3．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附图所示。

测得R1 = 400 mm ， R2 = 50 mm，指示液为水银。

为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3 = 50 mm。

试求A﹑B两处的表压强。

分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a–a′为等压面，对于左边的压差计，b–b′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。

解：设空气的密度为ρg，其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即：P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。

《化工原理》课程教学大纲

《化工原理》课程教学大纲合用专业：工艺类专业有化学工程工艺、应用化学、环境工程、制药工程、生物工程、食品工程、轻化工工程，非工艺专业有工份子材料、安全工程、生物技术、过程装备与控制；对非工艺类专业，带*部份不做要求，也可根据专业特点选择下册中的气体吸收和塔设备等部分。

课程性质：技术基础课一、目的及任务学时数： 120/80 学时学分： 7.5/5 学分第一部份教学基本要求化工原理是化学工程与工艺及相关专业最重要的技术基础课之一。

通过这门课程的学习，要使学生系统地获得：‘三传’的基本概念；各单元操作的原理、典型设备的结构、工艺尺寸计算、设备选型与校核和工程学科的研究方法。

培养学生的工程观念、分析和解决单元操作中各种问题的能力。

突出课程的实践性，使学生受到利用自然科学的基本原理解决实际工程问题的初步训练，提高学生的定量运算能力、实验技能、设计能力、单元操作的分析与调节能力。

二、本课程的先行课程数学、普通物理、物理化学、计算方法、化工设备设计基础。

三、各章节具体内容要求绪论掌握的内容：1、掌握单位换算方法；2、掌握物、热衡算的原则以及衡算的方法和步骤。

熟悉的内容：1、熟悉单元操作的概念及其在化工过程中的地位。

了解的内容：1、了解化工原理的目的、任务、化学工程的发展简史；2、了解过程速率、平衡关系。

第一章流体流动掌握的内容：1、流体的密度和粘度的定义、单位、影响因素及数据获取；2、压强的定义、表达方法、单位换算；3、流体静力学方程、连续性方程、柏努利方程及其应用； 4、流体的流动类型及其判断、蕾诺准数的物理意义、计算；5、流体阻力产生的原因、流体在管内流动的机械能损失计算；6、管路的分类、简单管路计算及输送能力核算；7、液柱式压差计、测速管、孔板流量计和转子流量计的工作原理、基本结构、安装要求和计算；8、因次分析的目的、意义、原理、方法、步骤；熟悉的内容：1、流体的连续性和压缩性，定常态流动与非定常态流动；2、层流与湍流的特征；3、圆管内流速分布公式及应用；4、Hagon-Poiseeuill方e程推导和应用；5、复杂管路计算的要点；6、正确使用各种数据图表；了解的内容：1、牛顿粘性定律，牛顿流体与非牛顿流体；2、边界层的概念、边界层的发展、层流底层、边界层分离。

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