化工原理下册第二章
化工原理第二章 流体输送机械
3、适应被输送流体的特性
二、 流体输送机械的分类
输送液体——泵
1、流体根据输送介质不同
输送气体——风机或压缩机
动力式
2、根据工作原理不同 容积式
流体作用式
离心泵的外观
第一节 离心泵
一、 离心泵的工作原理和基本结构
1、离心泵的主要构造： （1）叶轮 ——叶片（+盖板）
1）叶轮
a)叶轮的作用 将电动机的机械能传给液体,使液体的动能有所提高。
一般都采用后弯叶片。2=25-30o
（4）理论流量
当离心泵确定，其β2、b2、D2一定，
当转速一定时，理论压头和流量呈直 线关系，
H A BqT
采用后弯叶片。2<90o，B>0，因此，H随q增大而减小。
3、实际压头
离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异，原因在于流 体在通过泵的过程中存在着压头损失，它主要包括： 1）叶片间的环流 2）流体的阻力损失 3）冲击损失
H e K Bqv2 ——管路特性方程
对于气体输送系统，由于 常数 ，列伯努利方程以单位
体积为基准
HT
gZ
P
u 2 2
gH f
由于气体密度较小，位风压 gZ 一项一般可以忽略。
2、管路系统对输送机械的其他性能要求
1、结构简单，重量轻，投资费用低
2、运行可靠，操作效率高，日常操作费用低
理论压头、实际压头及各种压头损失与流量的关系为 H
q-H
实际压 头
实际压头和流量关系： H A BqT2
二、离心泵的主要性能参数和特性曲线
1、离心泵的主要性能参数
流量 q，泵单位时间实际输出的液体量，m3/s或m3/h。 压头 H，泵对单位重量流体提供的有效能量（扬程），m。 轴功率和效率p，电机输入离心泵的功率，单位W 或kW。 允许汽蚀余量 △h，泵抗气蚀性能参数，m 。
化工原理(天大版)---(下册)第二章 吸收
c c A c B 常数
根据菲克定律：
DAB DBA
dc A J A D AB dc z
dcB J B ห้องสมุดไป่ตู้BA dcz
1.
2-2-2 气相中的稳态分子扩散
等分子反方向扩散 pB1<pB2
第二章 吸收
• 吸收定义
利用组成混合气体各组分在溶剂中溶解度不同，来分离 气体混合物的操作，称为吸收操作。 溶质A 惰性组分B 溶剂S 吸收溶液 吸收尾气
• 吸收操作示意图 • 吸收在工业上的用途
分离混合气体以回收所需的组分 除去有害组分以净化气体 制备某种气体的溶液 工业废气的治理
• 吸收的分类
按有无化学反应 按溶质气体的数目
物理吸收 化学吸收
按有无明显热效应，
分单组分吸收 多组分吸收 等温吸收 非等温吸收
• 吸收与蒸馏的不同
原理不同 蒸馏可获得较纯的产品，而吸收则不能
2.1气体吸收的相平衡关系
2-1-1 气体的溶解度
• 相平衡 • 平衡分压（饱和分压） • 平衡浓度（饱和浓度） • 气体的溶解度：指气体在液相中的饱和浓度，用单位质
3. 指明传质过程进行的极限 yi2min≥y*i2=m xi2
xi1max≤x*i1=yi1/m
2.2 传质机理与吸收速率
2.2.1分子扩散与菲克定律
•
2.2.1分子扩散与菲克定律
扩散通量
J A D AB dc A dc z
菲克(Fick) 定律
JA：物质A在z方向上的分子扩散通量，kmo1/（m2· s） dcA/dcz：物质A的浓度梯度，kmol／ m4 DAB：物质A在介质B中的分子扩散系数， m2/s 当系统总压不高且各处温度均匀
化工原理第二版下册答案
化工原理第二版下册答案化工原理是化学工程专业的基础课程，它包括了化学工程领域内的基本原理和基础知识。
本文档将围绕《化工原理第二版下册》中的答案进行详细解析和讲解，希望能够帮助学习者更好地理解和掌握化工原理的相关知识。
第一章，化工原理概述。
在化工原理概述部分，主要介绍了化工原理的基本概念、发展历程以及其在化学工程领域中的重要性。
学习者需要深入理解化工原理的内涵和外延，明确其在工程实践中的应用价值和意义。
此外，还需要了解化工原理与其他相关学科的关系，以及其在工程实践中的具体应用。
第二章，物质的基本性质。
物质的基本性质是化工原理中的重要内容之一，它包括了物质的组成、结构、性质以及相互转化规律等方面的内容。
学习者需要掌握物质的基本分类、性质参数的测定方法以及物质在化学工程过程中的应用。
此外，还需要了解物质的相变规律、热力学性质以及其在工程实践中的具体应用。
第三章，化学反应动力学。
化学反应动力学是化工原理中的重要内容之一，它包括了化学反应速率、反应机理以及影响反应速率的因素等方面的内容。
学习者需要掌握化学反应速率的表达式、反应速率常数的计算方法以及影响反应速率的因素。
此外，还需要了解反应动力学模型的建立方法、反应速率控制步骤以及其在工程实践中的具体应用。
第四章，流体力学。
流体力学是化工原理中的重要内容之一，它包括了流体的基本性质、流体流动规律以及流体在工程实践中的应用等方面的内容。
学习者需要掌握流体的基本性质参数、流体流动的基本方程以及流体在管道、泵站、阀门等设备中的流动规律。
此外，还需要了解流体的黏性、湍流、层流等特性以及其在工程实践中的具体应用。
第五章，传热学。
传热学是化工原理中的重要内容之一，它包括了传热的基本规律、传热方式以及传热设备的设计与应用等方面的内容。
学习者需要掌握传热的基本参数、传热方式的传热系数计算方法以及传热设备的设计原理。
此外，还需要了解传热的对流、辐射、传导等方式以及其在工程实践中的具体应用。
(完整版)化工原理第二版(下册)夏清贾绍义课后习题解答带图
化工原理第二版夏清，贾绍义课后习题解答（夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津大学出版）社,2011.8.）第1章蒸馏1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t（℃） 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *，PA*，由于总压P = 99kPa，则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃2.正戊烷（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度 C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解：根据附表数据得出相同温度下C5H12（A）和C6H14（B）的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。
化工原理下册第二章吸收1027教材
Z H O G N O G 2 .5 9 2 2 .5 m
26
5、 某吸收塔在101.325kpa,293k下用清水吸收空气中丙酮。当采 用2.1液气比时，丙酮回收率为95％。今拟在操作中将气体流量增加20 ％，而液气进口浓度不变。试估计该塔此时的回收率。
已知系统符合Y=1.18X关系，且Kya与气体流率的0.8次方成正比。 已知：
P 1 0 1 . 1 K P a , T 2 9 3 K , V L 2 . 1 , X 2 0 , 9 5 % , Y 1 . 1 8 X , K Y a V 0 . 8
求，当其它条件不变，V’=1.2V时，则φ’？
27
解：因V变化后，而塔高不变
ZH O G N O GH O 'GN O 'G
7
5、吸收速率方程
N A kG (p A G p A i) NAky(yyi) N AkL (cA icA)L NAkx(xi x)
ky pkG kx ckL
8
N AK G(pA GpA * )L
NAKy(yy*)
N AK L(cA * GcA)L NAKx(x*x)
NAK Y YAYA
23
4、某吸收系统y＝2x，入塔气含组分6％（体积），回收率90％ （摩尔比），用清水吸收，用水量为1800kg/h。
求1）液气比（V/L）。2）如果操作线与平行线平行，且知塔D ＝1m，KYa＝25.5Kmol/m3.h 。求出塔液X，及塔填料层Z。 已知： y=2x, y1=6%, X2=0,φ=90%, L=1800Kg/h, D=1m,
（1）出塔尾气的摩尔组成； （2）吸收剂的用量，Kg/h
(1)出塔尾气组成 已知y1=0.055，X2=0，φA=0.95
化工原理下册答案
化工原理下册答案化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它涉及到化工工程的基本原理和理论知识，对于学生来说是一门重要的课程。
下面是化工原理下册的答案，希望对大家的学习有所帮助。
第一章热力学基础。
1. 什么是热力学？热力学是研究能量转化和能量传递规律的科学，它是化工工程中不可或缺的基础理论。
2. 热力学第一定律的表达式是什么？热力学第一定律可以表达为ΔU = Q W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外界做功。
3. 热力学第二定律的内容是什么？热力学第二定律可以表述为热不可能自发地从低温物体传向高温物体，也可以表述为熵增原理。
第二章物质平衡。
1. 什么是物质平衡？物质平衡是指在化工过程中，各种物质在系统内的输入、输出和积累之间的平衡关系。
2. 如何计算物质平衡？计算物质平衡时，需要根据系统的输入和输出物质量来进行计算，确保输入和输出物质量达到平衡。
3. 物质平衡的应用范围有哪些？物质平衡在化工工程中有着广泛的应用，包括化工反应、化工装置设计等方面。
第三章能量平衡。
1. 能量平衡的基本原理是什么？能量平衡的基本原理是能量守恒定律，即能量不能被创造或者消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
2. 能量平衡的计算方法有哪些？能量平衡的计算方法包括热平衡法、热效率法、热损失法等多种方法。
3. 能量平衡在化工工程中的应用有哪些？能量平衡在化工工程中有着重要的应用，可以用于热力学系统的分析和设计。
第四章流体力学。
1. 流体力学的基本概念是什么？流体力学是研究流体静力学、流体动力学和流体力学性能的科学。
2. 流体的黏度是什么？流体的黏度是指流体内部分子间相互作用的阻力，它是流体运动阻力的重要参数。
3. 流体的雷诺数是什么？流体的雷诺数是描述流体流动状态的一个重要无量纲参数，它可以用来判断流体流动的稳定性和不稳定性。
第五章传质过程。
1. 传质过程的基本原理是什么？传质过程是指物质在不同相之间传递的过程，它包括质量传递、热量传递和动量传递。
化工原理下册课件第二章 吸收第6次课解吸及其他条件下的吸收
V
6k 7m h -1ol
Z K ya N O G 1.0 3 k2 m m 3h o 1 l 0 .8 2 m 2 6 .3 7 8 .3m 2
4
点评：此题是对吸收章节的全面复习， 涉及到下面五个重要的知识点。 1．吸收平衡关系——亨利定律，涉及了m与H的换算
公式，H的单位，也复习到了。 2．操作线方程和最小液气比的计算。 3．传质系数及其关系的换算， 4．平均推动力法求算填料层高度。 5．吸收因数法求算填料层高度。还有吸收率和理想
L
思路就是由所求目标推至已知条件。
（ 1） 求 x1
L y1 y2 V x1 x2
y1 y2 y1
或
y2
1 y 1
L 1 .5 L 1 .5 y 1 y 2
V
V min
y1 / m x2
y1
x1
mE
s
P M s H P
解题过程是由已知到未知。即求出 m
L V
y2
已知：在操作条件下，亨利系数E=1.73×105kN/m²。水溶
液的密度取1000kg/ m³，CO2的分子量44。
7. 常压25℃下，气相溶质A的分压为0.054atm的混 合气体分别与
– 溶质A浓度为0.002mol/l的水溶液； – 溶质A浓度为0.001mol/l的水溶液； – 溶质A浓度为0.003mol/l的水溶液； 接触，求以上三种情况下，溶质A在二相间的转移
2. 对于难溶气体，吸收时属于＿＿＿＿＿＿控制 的吸收，强化吸收的手段是＿＿＿＿＿。
3. 物理吸收的极限取决于当时条件下＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，吸收速率取决于吸收质 从气相主体传入液相主体的＿＿＿＿＿＿＿。
4. 用Δp为推动力的气膜传质速率方程有两种,以气相 传质膜系数表达的传质速率方程为 ________________,以总传质系数表达的传质速率 方程为__________________。
化工原理下册第二章吸收10.8
z
0
N A dz
pA2
p A1
Dp dpA RT ( p - pA )
p pA2 Dp NA ln RTz p pA1
p B2 Dp NA ln RTz p B1
28
——积分式
p pA1 pB1 pA2 pB2
pB2 pB2 pB1 Dp NA ln RTz pB1 pB2 pB1 Dp pA1 pA2 RTz pB2 pB1 ln ( pB2 pB1 )
pA1 pA2 pB2 pB1
pBm
pB 2 pB1 pB 2 ln pB1
Dp NA ( pA1 pA2 ) RTzp Bm
单向扩散速率方程
29
D NA ( pA1 pA2 ) RTz
双向扩散速率方程
p p Bm
——漂流因数，无因次
漂流因数意义： 其大小反映了总体流动对传质速率的影响程度，其值为总 体流动使传质速率较单纯分子扩散增大的倍数。
解：
D 2.30 105 NA ( pA1 pA2 ) (20 6.67) RTz 8.315 298 0.61 N A 2.03 107 kmol / m 2 s
19
4 4 7 4 11 N A A (2.03 10 ) 4.68 10 9.50 10 kmol / s
总压一定
p p A pB
dp A dpB dz dz
JA=－JB DAB=DBA=D
16
（2）等分子反向扩散传质速率方程 传质速率定义：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) 。 对于单纯的扩散过程，N＝J 气相： NA= J A
化工原理第二版下册
化工原理第二版下册化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它涉及到化学工程领域的基本理论和知识，对于培养学生的工程思维和解决实际问题的能力具有重要意义。
本文将就化工原理第二版下册的内容进行介绍和解析，希望能够对学习化工原理的同学们有所帮助。
第一章，传质过程。
传质过程是化工过程中非常重要的一部分，它涉及到物质在不同相之间的传递和分布。
在本章中，我们将学习到各种传质过程的基本理论和计算方法，包括扩散、对流、质量传递系数等内容。
通过学习本章，我们可以更好地理解化工过程中的传质现象，并能够进行相应的传质计算和设计。
第二章，传热过程。
传热过程是化工过程中不可或缺的一部分，它涉及到热量在不同物质之间的传递和分布。
在本章中，我们将学习到各种传热过程的基本理论和计算方法，包括导热、对流、辐射传热等内容。
通过学习本章，我们可以更好地理解化工过程中的传热现象，并能够进行相应的传热计算和设计。
第三章，化工流程。
化工流程是化工工程中的核心内容，它涉及到物质在设备和管道中的流动和转化。
在本章中，我们将学习到各种化工流程的基本原理和计算方法，包括流体力学、动量平衡、能量平衡等内容。
通过学习本章，我们可以更好地理解化工过程中的流动现象，并能够进行相应的流程设计和优化。
第四章，化工反应工程。
化工反应工程是化工工程中的重要组成部分，它涉及到物质在化学反应中的转化和产物的选择。
在本章中，我们将学习到各种化工反应的基本原理和计算方法，包括反应动力学、反应速率、反应器设计等内容。
通过学习本章，我们可以更好地理解化工过程中的化学反应过程，并能够进行相应的反应工程设计和优化。
总结。
化工原理第二版下册涵盖了化工工程中的传质、传热、流程和反应等重要内容，通过学习本书，我们可以更好地掌握化工工程的基本理论和方法，为将来的工程实践打下坚实的基础。
希望同学们能够认真学习本书，并将所学知识运用到实际工程中，不断提高自己的专业能力和素质。
化工原理是一门综合性强、理论性强、实践性强的学科，希望同学们能够在学习过程中保持好奇心，不断探索和创新，为未来的化工工程事业做出更大的贡献。
化工原理第二版下册答案
化工原理第二版下册答案化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它涉及到化工工艺的基本原理和理论知识。
下面我们将为大家提供化工原理第二版下册的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握相关知识。
第一章，化工原理概述。
1. 什么是化工原理？化工原理是研究化工过程中的基本原理和规律的学科，它包括物质平衡、能量平衡、动量平衡等内容。
2. 化工原理的研究对象有哪些？化工原理的研究对象包括化工过程中的物质转化、能量转化、动量传递等过程。
3. 化工原理的研究意义是什么？化工原理的研究可以帮助我们更好地理解化工过程中的基本原理，指导工程实践，提高工艺的效率和产品的质量。
第二章，物质平衡。
1. 什么是物质平衡？物质平衡是指在化工过程中，物质的输入、输出和积累达到平衡的状态，可以用数学方程表示。
2. 物质平衡的计算方法有哪些？物质平衡的计算方法包括利用质量守恒定律、摩尔守恒定律和体积守恒定律进行计算。
3. 物质平衡的应用范围是什么？物质平衡广泛应用于化工工艺的设计、优化和控制中，是化工工程师必备的基本技能。
第三章，能量平衡。
1. 什么是能量平衡？能量平衡是指在化工过程中，能量的输入、输出和转化达到平衡的状态，可以用能量守恒定律表示。
2. 能量平衡的计算方法有哪些？能量平衡的计算方法包括利用热力学原理和热力学循环进行计算。
3. 能量平衡的应用范围是什么？能量平衡广泛应用于化工工艺的热力学分析、能源优化和设备设计中，对于提高能源利用效率具有重要意义。
第四章，动量平衡。
1. 什么是动量平衡？动量平衡是指在化工过程中，动量的输入、输出和传递达到平衡的状态，可以用动量守恒定律表示。
2. 动量平衡的计算方法有哪些？动量平衡的计算方法包括利用牛顿第二定律和动量守恒定律进行计算。
3. 动量平衡的应用范围是什么？动量平衡广泛应用于化工设备的设计、流体力学分析和管道系统的优化中，对于保证设备运行稳定具有重要意义。
结语。
化工原理作为化学工程专业的基础课程，对于学生理解化工过程的基本原理和规律具有重要意义。
化工原理下册第二章吸收2
解：令p代表CO2在气相中的分压，那么由分压定律可知： p＝Py＝＝
在此题的浓度范围内亨利定律适用。 根据式2-2可知：c*=Hp 其中H为30℃时CO2在水中的溶解度系数。 由式2-4可知：
H EM S
故
c* p EM S
查表2-1可知30℃时CO2在水中的亨利系数E＝1.88×105kPa，又因CO2为难溶于水的 气体，故知溶液浓度甚低，所以溶液密度可以按纯水计算。Ρ＝1000kg/m3，那么
苯
加 热 器 含苯煤气
冷 却
水
器
过热蒸汽
煤气脱苯的吸收与解吸流程
h
6
2、气体吸收的工业应用
•净化或精制气体
例：合成氨工艺中，合成气中的净化脱碳
•制取某种气体产品的液态产品
例：用水吸收氯化氢气体制取盐酸
•回收混合气体中所需的组分
例：用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃，硫酸回收焦炉气中的氨
•工业废气的制理
吸收操作所得到的溶液称为吸收液成分为吸收操作所得到的溶液称为吸收液成分为和溶质和溶质排出的气体称为吸收尾气排出的气体称为吸收尾气主要成分主要成分为惰性气体为惰性气体还含有剩余的溶质还含有剩余的溶质吸收剂吸收尾气混合气吸收液逆流吸收操作示意图气体溶剂被吸收气体板式塔气体溶剂填料被吸收气体填料塔吸收设备流程填料塔板式塔吸收设备解吸流程吸收剂在吸收塔内再循环流程吸收煤气脱苯的吸收与解吸流程含苯煤气脱苯煤气净化或精制气体例
h
2
吸收操作所得到的溶液称为吸收液〔成分为S和溶质A〕，排出的气体称为吸收尾气(主 要成分为惰性气体B，还含有剩余的溶质A)。
吸收操作的逆过程〔即含溶质气体的液体，受到另一汽〔气〕相的作用使溶质与溶剂别离 的过程〕称为解吸。
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。
化工原理第二章离心泵的工作原理教案
化工原理第二章离心泵的工作原理教案标题：化工原理第二章离心泵的工作原理教案引言概述：离心泵是化工工程中常用的一种流体输送设备，其工作原理涉及流体动力学、力学、热力学等多个学科领域。
本文将详细阐述离心泵的工作原理，包括其结构、工作过程、性能参数等方面。
正文内容：1. 离心泵的结构1.1 叶轮：离心泵的核心部件，由叶片和轮盘构成，叶片的形状和数量会影响泵的性能。
1.2 泵壳：包围叶轮的外壳，起到导流和支撑作用。
1.3 进出口管道：连接泵壳和流体输送系统，实现流体的进出。
2. 离心泵的工作过程2.1 吸入阶段：当泵轴旋转时，叶轮将液体吸入泵壳内部。
2.2 加压阶段：叶轮的旋转使液体获得离心力，液体被迫向外部运动，增加了液体的压力。
2.3 排出阶段：液体通过出口管道被排出，完成一次工作循环。
3. 离心泵的性能参数3.1 流量：单位时间内通过泵的液体体积。
3.2 扬程：液体从进口到出口所需的总能量。
3.3 效率：泵的输出功率与输入功率之比。
3.4 NPSH（净正吸入高度）：液体在进口处的压力与液体饱和蒸汽压力之差。
3.5 叶轮直径：叶轮的直径与泵的性能和尺寸有关。
4. 离心泵的工作原理4.1 离心力：叶轮的旋转使液体获得离心力，将液体从中心向外部推动。
4.2 惯性力：液体在叶轮叶片上运动时，受到惯性力的作用，使液体获得离心力。
4.3 压力能转换：叶轮的形状和转速决定了液体的压力能转换效率。
5. 离心泵的应用领域5.1 化工工业：用于输送各种化工液体，如酸、碱、溶剂等。
5.2 石油工业：用于原油输送、炼油过程中的液体循环等。
5.3 污水处理：用于污水处理厂的水泵系统。
5.4 农业灌溉：用于农田灌溉系统。
5.5 建筑工程：用于建筑物供水系统、消防系统等。
总结：本文详细介绍了离心泵的工作原理，包括结构、工作过程、性能参数和应用领域等方面。
离心泵作为一种重要的流体输送设备，在化工、石油、污水处理、农业灌溉和建筑工程等领域具有广泛的应用前景。
化工原理第二章
化工原理第二章
•五、离心泵的安装高度
•安装高度: •液面到泵入口处的垂直距离(Hg)
•问题： •安装高度有无限制？
化工原理第二章
•0-0~1-1，B.E. •Hg，则p1 •当p1pv，•叶轮中心汽化汽泡•被抛向外围•压力升高 •凝结局部真空•周围液体高速冲向汽泡中心
化工原理第二章
•4-8个叶片（前弯、后弯，径向）•液体通道。 •前盖板、后盖板，无盖板 •闭式叶轮 •半开式 •开式
化工原理第二章
•（2）泵壳：•泵体的外壳，包围叶轮
•截面积逐渐扩大的蜗牛壳形通道
• 液体入口——中心
•出口——切线
思考：泵壳的主要作用是什么？
•①汇集液体，并导出液体； •②能量转换装置
•< 90度 — 后弯~流动能量损失小 •= 90度 — 径向叶片 •（2）后弯叶片，ctg >0 •b、r、, 则H
•Q ，则H （线性规律）
•（3）理论压头H与流体的性质无关
•（4）H与H的差距—•叶片间环流；阻力损失；冲击损失
化工原理第二章
•问：为什么泵采用后弯叶片的居多？
•后弯叶片：理论压头随流量增大而减少；径向：无关； •前弯：增大。在一定的叶轮尺寸、转速和流量下，前弯叶 •片产生的理论压头最大。但压头的提高包括静压头和动压 •头的提高。对后弯叶片静压头的提高大于动压头的提高，而 •对前弯叶片则相反，液体动压头的提高较大，同时液体在泵 •壳流动部分动压头转换为静压头时能量损失较大。为获得较 •高的能量利用率，离心泵总是采用后弯叶化片工原形理第式二章
化工原理第二章
•（2）转速——比例定律
•—— n 20%以内
化工原理第四版下册答案
化工原理第四版下册答案化工原理第四版下册答案。
第一章，化工原理概述。
1.1 选择题。
1.（A）化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科。
2.（C）化工原理的研究对象包括化工产品的生产工艺、原理和技术。
3.（B）化工原理的研究内容主要包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
4.（D）化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等。
5.（A）化工原理的研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
1.2 填空题。
1. 化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科。
2. 化工原理的研究对象包括化工产品的生产工艺、原理和技术。
3. 化工原理的研究内容主要包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
4. 化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等。
5. 化工原理的研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
第二章，化工原理基本理论。
2.1 简答题。
1. 请简要介绍化工原理的基本概念和研究内容。
化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科，其研究内容包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
2. 请简要说明化工原理的研究方法和研究目的。
化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等，其研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
2.2 计算题。
1. 请计算某化工生产过程中的物质平衡，并给出计算步骤和结果。
步骤，根据输入和输出的物质量，利用物质平衡的公式进行计算。
结果，经计算得出，物质平衡为XXkg。
2. 请计算某化工生产过程中的能量平衡，并给出计算步骤和结果。
步骤，根据输入和输出的能量量，利用能量平衡的公式进行计算。
结果，经计算得出，能量平衡为XXkJ。
第三章，化工原理在实际生产中的应用。
3.1 分析题。
1. 请分析化工原理在实际生产中的应用，以某化工产品生产过程为例进行说明。
化工原理在实际生产中可以用于优化生产工艺、提高产品质量和降低生产成本。
例如，在某化工产品生产过程中，通过物质平衡和能量平衡的分析，可以找出生产过程中的瓶颈和不足之处，从而进行改进和优化。
化工原理第二章 流体输送机械
动能
高速离开叶轮
2．2．2离心泵与通风机的结构、工作原 理与分类
②泵壳：液体的汇集与能量的转换 （动静）
③吸上原理与气缚现象
叶轮中心低压的形成 —液体高速离开 p 泵内有气， 则 泵入口压力 液体不能吸上 ——气缚
故离心泵在启动前必须灌泵
④轴封的作用 ⑤平衡孔的作用 ——消除轴向推力 ⑥导轮的作用 ——减少能量损失
2．2．1离心式流体输送机械的基本方程
离心式流体输送机械的基本方程的推导基于三个假 设：
(1)叶片的数目无限多，叶片无限薄， 流动的每条流线都具有与叶片相同 的形状。
（2）流动是轴对称的相对定常流动，即在 同一半径的圆柱面上，各运动参数均相同， 而且不随时间变化。
（3）流经叶轮的是理想流体，粘度 为零，因此无流动阻力损失产生。
离心泵的压头H和风机的风压pt都是指流体 通过离心泵或通风机后所获得的有效能量。
根据伯努利方程，单位体积气体通过通
风机所获得的压头为
Ht
( p2
p1 ) /
g
(u
2 2
u12 )
2g
式中 u1, u2 ——分别为通风机进口和出口速度，m/s
2．2．3离心泵与离心通风机的性能
压头计算式中，H p ( p2 p1) / g 称为通风机的静压头，
2．2．3离心泵与离心通风机的性能
1.流量
->流量是单位时间内输送出去的流体量。通
常用Q来表示体积流量，单位m3/s。
->通风机流量也常称为风量，并以进口处为 准。通风机铭牌上的风量是在“标准条件” 下，即压力1.013105Pa，温度20C下的气体 体积。
2．2．3离心泵与离心通风机的性能
《化工原理》(下)第二章吸收第一课时
Y2
X2
Y1
X1
22
思考题
含SO2为10％（体积）的气体混合物与浓度C为 0.020kmol.m-3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。 操作条件下两相的平衡关系为pe＝1.62C（大气 压） ，则SO2将从＿＿＿相向＿＿＿相转移， 以 气相组成表示的传质总推动力为＿＿____＿＿＿ 大气压.
第二章 吸 收
2019/6/9
1
本章基本内容
① 吸收过程中气液相平衡 ② 吸收过程的传质机理* ③ 吸收过程传质模型及传质速率表达* ④ 吸收操作的物料衡算（重点） ⑤ 填料层高度的计算方法（重点）
2019/6/9
2
概述
一. 吸收生产中的应用
分离和净化原料气。原料气在加工以前，其中无 用的或有害的成分都要预先除去。如合成氨所用 的原料气中分离出ＣＯ２、ＣＯ等杂质。
易溶气体m<难溶气体m
2019/6/9
19
2.1.3 相平衡在吸收过程中的应用
1． 判断过程进行的方向 因自发进行过程总是趋向体系的平衡方向的，如图 中A、B点所示。
A点: y>ye; x<xe 溶质向液体转移:
吸收过程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱB点: y<ye; x>xe 溶质向气相转移
解吸过程
2019/6/9
20
2． 确定传质过程的推动力
B 空气
2019/6/9
5
三. 典型吸收解吸流程
解吸的目的：回收溶质、溶剂的再生―使之循环使用
2019/6/9
6
采用吸收操作实现气体混合物分离必须解决的问 题：
选择合适的溶剂（吸收剂） 选择性地溶解某一组分（或某些组分）（一般原则）
化工原理下册第二章吸收3.26
pA pAi * pA
.
kL 较小 kG
1 1 K L kL
H较小难溶气体
* cA cA cAi cA
cA cAi
c
* A
* cA ) N A K L (cA cA ) kL (cA
提高传质速率的措施：提高液体流速；加强液相湍流程度。
30
双膜模型
31
气膜控制
液膜控制
N A K L (cA cA )
XA xA 1 X A
ci cx
X A XA N A KL c c 1 X 1 X A A K Lc KX 1 X A 1 X A
K Lc NA X A XA 1 X A 1 X A
J A J B
3
2）传质速率方程 D NA ( p A1 p A2 ) RTz 6．单向扩散
D N A (c A1 c A2 ) z
A、B组分都同时参加两种运动。总体流动和分子扩散 （1）总体流动：因溶质Ａ扩散到界面溶解于溶剂中，造成界面与主 体的微小压差，使得混合物向界面处的流动。 （2）总体流动的特点： 1）因外部压力引起的宏观流动。
N A k c c A
k c 对流传质系数，kmol /( m 2 s c )
8
1）靠近相界面处层流内层：传质机理仅为分子扩散，溶质A 的浓度梯度较大，pA随z的变化较陡。 2）湍流主体：涡流扩散远远大于分子扩散，溶质浓度均一化， pA随z的变化近似为水平线。 3）过渡区：分子扩散+涡流扩散，pA随z的变化逐渐平缓。
2）A、B在总体流动中方向相同，流动速度正比于摩尔分率（分压）。
- 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)。
第二章吸收1.从手册中查得KPa 、25 C 时，若100 g 水中含氨1 g ，则此溶液上方的 氨气平衡分压为KPa 。
已知在此组成范围内溶液服从亨利定律，试求溶解度系 数H (kmol/ (m 3 • kPa))及相平衡常数m 。
解：(1)求H已知：P NH 30.987kF a .相应的溶液浓度C NH 3可用如下方法算出:以100g 水为基准，因为溶液很稀.故可近似认为其密度与水相同.并取其值为1000kg/m 3.则:1/170.582kmol/m 3 100 11000为氧在气相中的分压，kPa 、x 为氧在液相中的摩尔分数。
试求在此温度及压强 下与空气充分接触后的水中，每立方米溶有多少克氧。
解：氧在空气中的摩尔分数为0.21.故: F O 2Py°101.33 0.21 21.28kF >f 悬6 於 6.43 106因X o 2值甚小，故可以认为X X由 F N H3C NH aH.求算. C NHC NH 3 / F N H 3027隔阮如3 ®y NH mNH 3XNH 3⑵. y NH求m .由XNHP NH 30.987 」0.00974P 101.331170.0105 1/17 100/18 …. 0.00974 cccc y NH 3/ X NH 30.9280.01052. kpa 、 10 °C 时，氧气在水中的溶解度可用 p o =X 106x 表示。
式中：P O2所以：溶解度6.43 10321.14 105kg(O 2)/kg(H 2O) 11.41 183.某混合气体中含有2%(体积)CO,其余为空气。
混合气体的温度为30 C, 总压强为kPa 。
从手册中查得30 C 时CO 在水中的亨利系数E=KFa 试求溶解 度系数 H(kmol/ (m • kPa 衡的水中溶有多少克CO 。
FCO 2巴°210.135x ―255.39 10E 1.88 105因x 很小，故可近似认为X x 故100克水中溶有CO 20.01318gCO 24•在kPa 、0 C 下的Q 与CO 昆合气体中发生稳定的分子扩散过程。
已知相 距cm 的两截面上Q 的分压分别为kPa 和kPa ,又知扩散系数为cm 2/s ,试计算 下列两种情况下 Q 的传递速率，kmol/(m 2 • s): (1) O 2与CO 两种气体作等分子反向扩散。
(2)CO 气体为停滞组分。
3即：X 。
XO 26.43 10g(O 2) 3m (H 2O)))及相平衡常数m 并计算每100克与该气体相平(2).(1)解：(1).求H 由HEM H 2O 求算.EM H 2O1000105 182.955 10 4kmol/(m 3 kF a )1.88 506.6105 3710.02时.100g 水溶解的CO 2506.6 0.0210.13kF aX 5.39 10 5匹空d5.39 10 5岸)坦理kmol(H 2O) 18 kg(H 2。
)1.318 104kgd) kg(H 2O)解：(1)等分子反向扩散时O2的传递速率：N A -^(P AI P A 2) RTZ25 2D 0.185cm /s 1.85 10 m /s. T 273KP 101.325kF a .Z 0.2cm 2 10 3mP A1 13.33kF a .F A2 6.67kP a(2) O 2通过停滞CO 的扩散速率 3.01 10 5kmol /m 2 s5 . 一浅盘内存有2 mm 厚的水层，在20 C 的恒定温度下逐渐蒸发并扩散 到大气中。
假定扩散始终是通过一层厚度为5 mm 的静止空气膜层，此空气膜层以外的水蒸气分压为零。
扩散系数为x 10-5 m/s ，大气压强为KPa 。
求蒸干水层 所需的时间。
解: 这是属于组分(A)通过停滞组分的扩散。
已知扩散距离(静止空气膜厚度)为Z 5 10 3m .水层表面的水蒸气分压(20：C)的饱和水蒸气压力为P A1 2.3346kP a . 静止空气膜层以外；水蒸气分压为P A 2 05 2D 2.6 10 m /s.P 101.33kP a .T 273 20293K单位面积上单位时间的水分蒸发量为DPDP P B2 N A(P A 1 P A 2) in 卫RTZP BmRTZ P B 15.03 10 6kmol /(m 2 s)故液面下降速度：2.6 10 5101.33 101.33 31 *水层蒸干的时间:31n —N A M AL5.03 10 6 18 998.29.07 10 8m/sN A1.85 10 58.314 273 2 10(13.33 6.67)522.71 10 (kmol/m s)N ADPRTZ&m(P A 1 P A2)1.85 10 5 101.33 8.314 273 2 10in 101*33 询101.33 13.3336.试根据马克斯韦尔-吉利兰公式分别估算0 C 、kPa 时氨和氯化氢在空气中的扩散系数D (m 2/s)，并将计算结果与表2-2中的数据相比较。
解：(1).氨在空气中的扩散系数 查表2.4知道，空气的分子体积：V B 29.9cm 3/mol氨的分子体积：V A 25.8cm 3 / mol又知 M B 29g /mol.M A 17g/ mol则0：C.101.33kF a 时，氨在空气中的扩散系数可由 Maxwea" Gilliland 式计算.(2)同理求得52D HCI 1.323 10 m /s7. 在kPa 、27 °C 下用水吸收混于空气中的甲醇蒸气。
甲醇在气、液两相中 的组成都很低，平衡关系服从亨利定律。
已知溶解度系数H= kmol/(m 3 • kPa),气膜吸收系数k G =x 10-5 kmol/(m 2 • s • kPa)，液膜吸收系数k L =x 10-5 kmol/(m 2 • kmol/m 3)。
试求总吸收系数K G ，并算出气膜阻力在总阻力中所占百分 数。
解：总吸收系数___________ 1___________1 15 21.122 10 kmol /(m s kP a )气膜P 助在点P 助中所占百分数.h djd5 109.07 102.205 104s 6.125hDNH 3101.33 (25.8)1/3 (29.9)1/310614 105m 2/sK Gk G Hk c1/k G1.122 1/ k G 1/ Hk C1.5572.3；'4.36 10 5 (273)3/28. 在吸收塔内用水吸收棍子空气中的甲醇，操作温度27 C,压强KPa稳定操作状况下塔内某截面上的气相甲醇分压为 5 kPa ，液相中甲醇组成为kmol/m3。
试根据上题中的有关数据算出该截面上的吸收速率。
解：吸收速率N A K G(P A P A ) 由上题已求出k G 1.122 10 5kmol /(m2s kP a) 又知：H 1.955kmol /(m3kP a) 则该截面上气相甲醇的平衡分压为P A C /H 2.11/1.9551.08kP a .P A 5kP a.5 5 2则N A 1.122 10 5 (5 1.08) 4.4 10 5kmol/(m2 s)0.1583kmol/(m2 h)9. 在逆流操作的吸收塔中，于kpa、25 C下用清水吸收混合气中的H2S, 将其组成由2%笔至(体积)。
该系统符合亨利定律。
亨利系数E=x 16 kPa。
若取吸收剂用量为理论最小用量的12 倍，试计算操作液气比及出口液相组成若压强改为1013 kPa,其他条件不变,(1) 求101.33kR 下，操作液气比及出口液相组成。
出口液相浓度VX 2 —（丫 丫）L 1 5（0.0204 0.001） 3.12 10 5 622则:0.0204 0.0001 51.80.0204/545出口液相组成:0 - （0.0204 0.001） 3.12 10 462.211. 在kPa 下用水吸收据于空气中的氨。
已知氨的摩尔分数为，混合气体 于40 C 下进入塔底，体积流量为 m 3/s ，空塔气速为m/s 。
吸收剂用量为理论 最小用量的倍，氨的吸收率为 95%,且已估算出塔内气相体积吸收X 2y 11 5.52 104 101.33 0.02 1 0.02丫21 y 2最小液气比 545. 0.0011 0.001（丄）i操作液气比为V L0.02040.001m X 2 1.2min0.0204 0.001 £ 518. 0.0204/5451.2 518 622.解:X 1（2） 求1013kE 下的操作液气比及出口液组成45^型 545. 1013L （V ）min丄1.2 V51.8 62.2X 1'X 2 *（丫1 丫2）总系数的平均值为在操作条件下的气液平衡关系为，试求塔径及填料层高度VZ H G N G 0.38 13.8 5.23m.Y ,0.1111 1 0.1Y 2 Y(1 ) 0.1111 (1 0.95)0.005555.-1.12.47 2.72.V V1X 1 (Y Y 2) X 2(0.1111 0.005555) 0 0.0388.L2.72 mV 2.6 S0.956.L 2.721YY10 1111N：Gr^ln[(1 S)tt S]Pln[(1 0.956)0^0.956] 13.8塔截面积:0.556/1.2 0.463m 2.塔径:、40.4630.77m.又知： V 05560.9 0.0195kmol/s.22.4 273 40则:塔上填料层高度:解:0.1 K Ya0.01950.1112 0.463 0.38m.X 20.0.1111 0.0055550.1111 2.612. 在吸收塔中用清水吸收混合气中的 SQ ,气体流量为5000 m 3(标准)/h , 其中SQ 占10%要求SQ 回收率为95%气、液逆流接触，在塔的操作条件下SQ 在两相间的平衡关系近似为(1) 若取用水量为最小用量的15倍，用水量应为多少 (2) 在上述条件下，用图解法求所需理论塔板数；⑶ 如仍用⑵ 中求出的理论板数，而要求回收率从95%g 高到98%用水量应增加到多少解：(1)求用水量:(2)求理论板数(a)梯级图解法V201 X 1 L (Y Y 2) X 2 (0.1111 0.00556) 0.00277.7650在丫 X 直角坐标图中给出平衡线oE.CY26.7 7及操作线BT由图中B 点开始在操作线与平衡线之间画梯级o 试求:丫 1丫 2 0.100.11111 0.100.1111 (1 0.95)0.005565000 (1 0.10) 201kmol /h.22.4V(Y 1 Y 2) L minX 1 X 2201 (0.111 0.00556)L 1.5L min 1.55100 0.1111 小26.77650kmol (水)/h.5100kmol / h.得理论板层数N T 5.5 （b ）用克列姆塞尔算图95；.X 2 0A — 1.43. 0.95 时mVN T 5.5两种方法解得的结果相同。