化工原理重要概念和公式.doc

化工原理重要概念第八章氣體吸收吸收的目的和基本依據(jù)吸收的目的是分離氣體混合物，吸收的基本依據(jù)是混合物中各組份在溶劑中的溶解度不同。主要操作費(fèi)溶劑再生費(fèi)用，溶劑損失費(fèi)用。解吸方法升溫、減壓、吹氣。選擇吸收溶劑的主要依據(jù)溶解度大，選擇性高，再生方便，蒸汽壓低損失小。相平衡常數(shù)及影響因素m、E、H均隨溫度上升而增大，E、H與總壓無(wú)關(guān)，m反比于總壓。漂流因子P/P Bm表示了主體流動(dòng)對(duì)傳質(zhì)的貢獻(xiàn)。(氣、液)擴(kuò)散系數(shù)的影響因素氣體擴(kuò)散系數(shù)與溫度、壓力有關(guān)；液體擴(kuò)散系數(shù)與溫度、粘度有關(guān)。傳質(zhì)機(jī)理分子擴(kuò)散、對(duì)流傳質(zhì)。氣液相際物質(zhì)傳遞步驟氣相對(duì)流，相界面溶解，液相對(duì)流。有效膜理論與溶質(zhì)滲透理論的結(jié)果差別有效膜理論獲得的結(jié)果為kD，溶質(zhì)滲透理論考慮到微元傳質(zhì)的非定態(tài)性，獲得的結(jié)果為kD 0.5。傳質(zhì)速率方程式傳質(zhì)速率為濃度差推動(dòng)力與傳質(zhì)系數(shù)的乘積。因工程上濃度有多種表達(dá)，推動(dòng)力也就有多種形式，傳質(zhì)系數(shù)也有多種形式，使用時(shí)注意一一對(duì)應(yīng)。傳質(zhì)阻力控制傳質(zhì)總阻力可分為兩部分，氣相阻力和液相阻力。當(dāng)mkykx時(shí)，為液相阻力控制。低濃度氣體吸收特點(diǎn)G、L為常量，等溫過(guò)程，傳質(zhì)系數(shù)沿塔高不變。建立操作線方程的依據(jù)塔段的物料衡算。返混少量流體自身由下游返回至上游的現(xiàn)象。最小液氣比完成指定分離任務(wù)所需塔高為無(wú)窮大時(shí)的液氣比。NOG的計(jì)算方法對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力法，吸收因數(shù)法，數(shù)值積分法。第九章液體精餾蒸餾的目的及基本依據(jù)蒸餾的目的是分離液體混合物，它的基本依據(jù)(原理)是液體中各組分揮發(fā)度的不同。主要操作費(fèi)用塔釜的加熱和塔頂?shù)睦鋮s。雙組份汽液平衡自由度自由度為2(P一定，tx或y；t一定，Px或y)；P一定后，自由度為1。泡點(diǎn)泡點(diǎn)指液相混合物加熱至出現(xiàn)第一個(gè)汽泡時(shí)的溫度。露點(diǎn)露點(diǎn)指氣相混合物冷卻至出現(xiàn)第一個(gè)液滴時(shí)的溫度。非理想物系汽液相平衡關(guān)系偏離拉烏爾定律的成為非理想物系。總壓對(duì)相對(duì)揮發(fā)度的影響壓力降低，相對(duì)揮發(fā)度增加。平衡蒸餾連續(xù)過(guò)程且一級(jí)平衡。簡(jiǎn)單蒸餾間歇過(guò)程且瞬時(shí)一級(jí)平衡。連續(xù)精餾連續(xù)過(guò)程且多級(jí)平衡。間歇精餾時(shí)變過(guò)程且多級(jí)平衡。特殊精餾恒沸精餾、萃取精餾等加第三組分改變。實(shí)現(xiàn)精餾的必要條件回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升，實(shí)現(xiàn)汽液傳質(zhì)、高度分離。理論板離開(kāi)該板的汽液兩相達(dá)到相平衡的理想化塔板。板效率經(jīng)過(guò)一塊塔板之后的實(shí)際增濃與理想增濃之比。恒摩爾流假設(shè)及主要條件在沒(méi)有加料、出料的情況下，塔段內(nèi)的汽相或液相摩爾流率各自不變。組分摩爾汽化熱相近，熱損失不計(jì)，顯熱差不計(jì)。加料熱狀態(tài)參數(shù)q值的含義及取值范圍一摩爾加料加熱至飽和汽體所需熱量與摩爾汽化潛熱之比，表明加料熱狀態(tài)。取值范圍：q0過(guò)熱蒸汽，q=0飽和蒸汽，0q1冷液。建立操作線的依據(jù)塔段物料衡算。第十章氣液傳質(zhì)設(shè)備板式塔的設(shè)計(jì)意圖氣液兩相在塔板上充分接觸，總體上氣液逆流，提供最大推動(dòng)力。對(duì)傳質(zhì)過(guò)程最有利的理想流動(dòng)條件總體兩相逆流，每塊板上均勻錯(cuò)流。三種氣液接觸狀態(tài)鼓泡狀態(tài)：氣量低，氣泡數(shù)量少，液層清晰。泡沫狀態(tài)：氣量較大，液體大部分以液膜形式存在于氣泡之間，但仍為連續(xù)相。噴射狀態(tài)：氣量很大，液體以液滴形式存在，氣相為連續(xù)相。轉(zhuǎn)相點(diǎn)由泡沫狀態(tài)轉(zhuǎn)為噴射狀態(tài)的臨界點(diǎn)。板式塔內(nèi)主要的非理想流動(dòng)液沫夾帶、氣泡夾帶、氣體的不均勻流動(dòng)、液體的不均勻流動(dòng)。板式塔的不正常操作現(xiàn)象夾帶液泛、溢流液泛、漏液。篩板塔負(fù)荷性能圖將篩板塔的可操作范圍在汽、液流量圖上表示出來(lái)。濕板效率考慮了液沫夾帶影響的塔板效率。全塔效率全塔的理論板數(shù)與實(shí)際板數(shù)之比。操作彈性上、下操作極限的氣體流量之比。常用塔板類型篩孔塔板、泡罩塔板、浮閥塔板、舌形塔板、網(wǎng)孔塔板等。填料的主要特性參數(shù)比表面積，空隙率，填料的幾何形狀。常用填料類型拉西環(huán)，鮑爾環(huán)，弧鞍形填料，矩鞍形填料，階梯形填料，網(wǎng)體填料等。載點(diǎn)填料塔內(nèi)隨著氣速逐漸由小到大，氣液兩相流動(dòng)的交互影響開(kāi)始變得比較顯著時(shí)的操作狀態(tài)為載點(diǎn)。泛點(diǎn)氣速增大至出現(xiàn)每米填料壓降陡增的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為泛點(diǎn)。最小噴淋密度保證填料表面潤(rùn)濕、保持一定的傳質(zhì)效果所需的液體速度。等板高度HETP分離效果相當(dāng)于一塊理論板的填料層高度。填料塔與板式塔的比較填料塔操作范圍小，宜處理不易聚合的清潔物料，不易中間換熱，處理量較小，造價(jià)便宜，較宜處理易起泡、腐蝕性、熱敏性物料，能適應(yīng)真空操作。板式塔適合于要求操作范圍大，易聚合或含固體懸浮物，處理量較大，設(shè)計(jì)要求比較準(zhǔn)確的場(chǎng)合。第十四章固體干燥物料去濕的常用方法機(jī)械去濕、吸附或抽真空去濕、供熱干燥等。對(duì)流干燥過(guò)程的特點(diǎn)熱質(zhì)同時(shí)傳遞。主要操作費(fèi)用空氣預(yù)熱、中間加熱。t as與t W在物理含義上的差別t as由熱量衡算導(dǎo)出，屬于靜力學(xué)問(wèn)題；t W是傳熱傳質(zhì)速率均衡的結(jié)果，屬于動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。改變濕空氣溫度、濕度的工程措施加熱、冷卻可以改變濕空氣溫度；噴水可以增加濕空氣的濕度，也可以降低濕空氣的濕度，比如噴的是冷水，使?jié)窨諝庵械乃治龀?。平衡蒸汽壓曲線物料平衡含水量與空氣相對(duì)濕度的關(guān)系曲線。結(jié)合水與非結(jié)合水平衡水蒸汽壓開(kāi)始小于飽和蒸汽壓的含水量為結(jié)合水，超出部分為非結(jié)合水。平衡含水量指定空氣條件下，物料被干燥的極限為平衡含水量。自由含水量物料含水超出平衡含水量的那部分為自由含水量。臨界含水量及其影響因素在恒定的空氣條件下，干燥速率由恒速段向降速段轉(zhuǎn)折的對(duì)應(yīng)含水量為臨界含水量Xc。它與物料本身性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、分散程度、干燥介質(zhì)（u、t、H）有關(guān)。干燥速率對(duì)產(chǎn)品性質(zhì)的影響干燥速率太大會(huì)引起物料表面結(jié)殼，收縮變形，開(kāi)裂等等。連續(xù)干燥過(guò)程的特點(diǎn)干燥過(guò)程可分為三個(gè)階段，預(yù)熱段、表面汽化段、升溫段。熱效率熱效率等于汽化水分、物料升溫需熱/供熱。理想干燥過(guò)程的條件預(yù)熱段、升溫段、熱損失忽略不計(jì)；水分都在表面汽化段除去。提高熱效率的措施提高進(jìn)口氣溫t 1，降低出口氣溫t 2，采用中間加熱，廢氣再循環(huán)?；ぴ碇匾降诎苏職怏w吸收亨利定律，；相平衡；費(fèi)克定律傳遞速率；對(duì)流傳質(zhì)總傳質(zhì)系數(shù)；傳質(zhì)速率方程式吸收過(guò)程基本方程式對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力；吸收因數(shù)法最小液氣比；物料衡算式第九章液體精餾相平衡常數(shù)；相平衡方程；物料衡算；輕組分回收率；默弗里板效率；線方程塔內(nèi)氣液流率；精餾段操作方程；提餾段操作方程最小回流比；芬斯克方程第十章氣液傳質(zhì)設(shè)備全塔效率；填料塔高度第十一章液液萃取分配系數(shù)；選擇性系數(shù)單級(jí)萃??；第十二章其他