化工原理知識點總結(jié)復習重點(完美版)

1、精選文檔第一章、流體流淌一、 流體靜力學二、 流體動力學三、 流體流淌現(xiàn)象四、 流淌阻力、簡單管路、流量計一、流體靜力學：l 壓力的表征：靜止流體中，在某一點單位面積上所受的壓力，稱為靜壓力，簡稱壓力，俗稱壓強。 表壓強（力）確定壓強（力）-大氣壓強（力） 真空度大氣壓強-確定壓大氣壓力、確定壓力、表壓力（或真空度）之間的關(guān)系l 流體靜力學方程式及應用：壓力形式 備注：1)在靜止的、連續(xù)的同一液體內(nèi)，處于同一能量形式 水平面上各點壓力都相等。 此方程式只適用于靜止的連通著的同一種連續(xù)的流體。應用： U型壓差計 傾斜液柱壓差計 微差壓差計 二、流體動力學l 流量 mS=GA=/4d2GVS=uA

2、=/4d2u質(zhì)量流量 mS kg/s mS=VS體積流量 VS m3/s質(zhì)量流速 G kg/m2s (平均)流速 u m/s G=ul 連續(xù)性方程及重要引論： l 一實際流體的柏努利方程及應用（例題作業(yè)題）以單位質(zhì)量流體為基準： J/kg以單位重量流體為基準： J/N=m 輸送機械的有效功率： 輸送機械的軸功率： （運算效率進行簡潔數(shù)學變換） 應用解題要點：1、 作圖與確定衡算范圍:指明流體流淌方向，定出上、下游界面；2、 截面的選?。簝山孛婢鶓c流淌方向垂直；3、 基準水平面的選?。喝我膺x取，必需與地面平行，用于確定流體位能的大?。?、 兩截面上的壓力：單位全都、表示方法全都；5、 單位必需

3、全都：有關(guān)物理量的單位必需全都相匹配。三、流體流淌現(xiàn)象：l 流體流淌類型及雷諾準數(shù)：（1）層流區(qū) Re<2000 （2）過渡區(qū) 2000< Re<4000 （3）湍流區(qū) Re>4000 本質(zhì)區(qū)分：（質(zhì)點運動及能量損失區(qū)分）層流與端流的區(qū)分不僅在于各有不同的Re 值，更重要的是兩種流型的質(zhì)點運動方式有本質(zhì)區(qū)分。流體在管內(nèi)作層流流淌時，其質(zhì)點沿管軸作有規(guī)章的平行運動，各質(zhì)點互不碰撞，互不混合流體在管內(nèi)作湍流流淌時，其質(zhì)點作不規(guī)章的雜亂運動并相互碰撞，產(chǎn)生大大小小的旋渦。由于質(zhì)點碰撞而產(chǎn)生的附加阻力較自黏性所產(chǎn)生的阻力大得多，所以碰撞將使流體前進阻力急劇加大。管截面速度大小分

4、布：無論是層流或揣流，在管道任意截面上，流體質(zhì)點的速度均沿管徑而變化，管壁處速度為零，離開管壁以后速度漸增，到管中心處速度最大。層流：1、呈拋物線分布；2、管中心最大速度為平均速度的2倍。湍流：1、層流內(nèi)層；2、過渡區(qū)或緩沖區(qū)；3、湍流主體湍流時管壁處的速度也等于零，靠近管壁的流體仍作層流流淌，這作層流流淌的流體薄層稱為層流內(nèi)層或?qū)恿鞯讓?。自層流?nèi)層往管中心推移，速度漸漸增大，消滅了既非層流流淌亦非完全端流流淌的區(qū)域，這區(qū)域稱為緩沖層或過渡層，再往中心才是揣流主體。層流內(nèi)層的厚度隨Re 值的增加而減小。 層流時的速度分布 湍流時的速度分布 四、流淌阻力、簡單管路、流量計：l 計算管道阻力的通式

5、：（伯努利方程損失能）范寧公式的幾種形式： 圓直管道 非圓直管道 運算時，關(guān)鍵是找出值，一般題目會告知，僅用于期末考試，考研需擴充l 非圓管當量直徑：當量直徑： =4（4倍水力半徑）水力半徑：=（流體在通道里的流通截面積A與潤濕周邊長之比） l 流量計概述：（節(jié)流原理）孔板流量計是利用流體流經(jīng)孔板前后產(chǎn)生的壓力差來實現(xiàn)流量測量?？装辶髁坑嫷奶攸c：恒截面、變壓差，為差壓式流量計。文丘里流量計的能量損失遠小于孔板流量計。轉(zhuǎn)子流量計的特點：恒壓差、恒環(huán)隙流速而變流通面積，屬截面式流量計。l 簡單管路：（了解）并聯(lián)管路各支路的能量損失相等，主管的流量必等于各支管流量之和。其次章、流體輸送機械 一、離心

6、泵的結(jié)構(gòu)和工作原理 二、特性參數(shù)與特性曲線 三、氣蝕現(xiàn)象與安裝高度四、工作點及流量調(diào)整離心泵：電動機一、離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理：l 離心泵的主要部件： 離心泵的的啟動流程： 葉輪 吸液（管泵，無自吸力量）泵殼 液體的匯合與能量的轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)能泵軸 排放密封 填料密封 機械密封（高級）葉輪 其作用為將原動機的能量直接傳給液體，以提高液體的靜壓能與動能（主要為靜壓能）。泵殼 具有匯合液體和能量轉(zhuǎn)化雙重功能。軸封裝置 其作用是防止泵殼內(nèi)高壓液體沿軸漏出或外界空氣吸入泵的低壓區(qū)。常用的軸封裝置有填料密封和機械密封兩種。氣縛現(xiàn)象：離心泵啟動前泵殼和吸入管路中沒有布滿液體，則泵殼內(nèi)存有空氣，而空氣的密度又遠小

7、于液體的密度，故產(chǎn)生的離心力很小，因而葉輪中心處所形成的低壓不足以將貯槽內(nèi)液體吸入泵內(nèi)，此時雖啟動離心泵，也不能輸送液體，此種現(xiàn)象稱為氣縛現(xiàn)象，表明離心泵無自吸力量。因此，離心泵在啟動前必需灌泵。汽蝕現(xiàn)象：汽蝕現(xiàn)象是指當泵入口處壓力等于或小于同溫度下液體的飽和蒸汽壓時，液體發(fā)生汽化，氣泡在高壓作用下，快速分散或裂開產(chǎn)生壓力極大、頻率極高的沖擊，泵體猛烈振動并發(fā)出噪音，液體流量、壓頭（出口壓力）及效率明顯下降。這種現(xiàn)象稱為離心泵的汽蝕。二、特性參數(shù)與特性曲線：流量Q：離心泵在單位時間內(nèi)排送到管路系統(tǒng)的液體體積。壓頭（揚程）H：離心泵對單位重量（1N）的液體所供應的有效能量。效率：總效率=vmh

8、軸功率N：泵軸所需的功率 -Q曲線對應的最高效率點為設計點，對應的Q、H、N值稱為最佳工況參數(shù)，銘牌所標出的參數(shù)就是此點的性能參數(shù)。（會使用IS水泵特性曲線表，書P117）三、氣蝕現(xiàn)象與安裝高度:l 氣蝕現(xiàn)象的危害：離心泵的性能下降，泵的流量、壓頭和效率均降低。若生成大量的氣泡，則可能消滅氣縛現(xiàn)象，且使離心泵停止工作。產(chǎn)生噪聲和振動，影響離心泵的正常運行和工作環(huán)境。 泵殼和葉輪的材料患病損壞，降低了泵的使用壽命。解決方案：為避開發(fā)生氣蝕，就應設法使葉片入口四周的壓強高于輸送溫度下的液體飽和蒸氣壓。通常，依據(jù)泵的抗氣蝕性能，合理地確定泵的安裝高度，是防止發(fā)生氣蝕現(xiàn)象的有效措施。l 離心泵的汽蝕余

9、量：為防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生，在離心泵人口處液體的靜壓頭（ p1/pg ） 與動壓頭（ u12/2 g ） 之和必需大于操作溫度下液體的飽和蒸氣壓頭（ pv/pg）某一數(shù)值，此數(shù)值即為離心泵的氣蝕余量。 必需汽蝕余量：(NPSH)rl 離心泵的允許吸上真空度：l 離心泵的允許安裝高度Hg（低于此高度0.5-1m）： 關(guān)離心泵先關(guān)閥門，后關(guān)電機，開離心泵先關(guān)出口閥，再啟動電機。四、工作點及流量調(diào)整：l 管路特性與離心泵的工作點： 由兩截面的伯努利方程所得 全程化簡。聯(lián)解既得工作點。l 離心泵的流量調(diào)整：1、 轉(zhuǎn)變閥門的開度（轉(zhuǎn)變管路特性曲線）；2、 轉(zhuǎn)變泵的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)變泵的特性曲線）；減小葉輪直徑也可以

10、轉(zhuǎn)變泵的特性曲線，但一般不用。3、 泵串聯(lián)（壓頭大）或并聯(lián)（流速大）l 往復泵的流量調(diào)整：1、 旁路調(diào)整；2、 轉(zhuǎn)變活塞沖程和往復次數(shù)。第三章、非均相物系的分別（密度不同）一、重力沉降二、離心沉降三、過濾一、重力沉降：l 沉降過程： 先加速（短），后勻速（長）沉降過程。l 流型及沉降速度計算：（參考作業(yè)及例題）層流區(qū)（滯流區(qū)）或斯托克斯定律區(qū)：（10-4<Ret<1） （K<2.62）過渡區(qū)或艾倫定律區(qū)：（1<Ret<103） (2.62<K<69.1)湍流區(qū)或牛頓定律區(qū)：（103<Ret<2105） (K>69.1)相應沉降速度計算

11、式：（公式不用記，把握運算方法）l 計算方法：1、 試差法：即先假設沉降屬于某一流型（譬如層流區(qū)），則可直接選用與該流型相應的沉降速度公式計算，然后按檢驗Ret值是否在原設的流型范圍內(nèi)。假如與原設全都，則求得的有效。否則，按算出的Ret值另選流型，并改用相應的公式求。2、 摩擦數(shù)群法：書p1493、 K值法： 書p150l 沉降設備：為滿足除塵要求，氣體在降塵室內(nèi)的停留時間至少等于顆粒的沉降時間，所以： 單層降塵室生產(chǎn)力量：（與高度H無關(guān)，留意推斷選擇填空題）多層降塵室：（n+1為隔板數(shù)，n層水平隔板，力量為單層的（n+1）倍）二、離心沉降：l 離心加速度：（慣性離心力場強度）；重力加速度：g

12、l 離心沉降速度ur：；重力沉降速度uT：l 離心分別因數(shù)KC：KC（離心沉降速度與重力沉降速度的比值，表征離心沉降是重力沉降的多少倍）l 離心沉降設備：旋風分別器：利用慣性離心力的作用從氣流中分別出塵粒的設備 性能指標：1、 臨界粒徑dc：理論上在旋風分別器中能被完全分別下來的最小顆粒直徑；2、 分別效率：總效率0；分效率p（粒級效率）；3、 分割粒徑d50：d50是粒級效率恰為50%的顆粒直徑；4、 壓力降p：氣體經(jīng)過旋風分別器時，由于進氣管和排氣管及主體器壁所引起的摩擦阻力，流淌時的局部阻力以及氣體旋轉(zhuǎn)運動所產(chǎn)生的動能損失等，造成氣體的壓力降。 （標準旋風） 標準旋風Ne=5，=8.0。

13、三、過濾： l 過濾方式：1、 餅層過濾：餅層過濾時，懸浮液置于過濾介質(zhì)的一側(cè)，固體物沉積于介質(zhì)表面而形成濾餅層。過濾介質(zhì)中微細孔道的直徑可能大于懸浮液中部分顆位的直徑，因而，過濾之初會有一些細小顆粒穿過介質(zhì)而使濾液渾濁，但是顆粒會在孔道中快速地發(fā)生“架橋”現(xiàn)象（見圖），使小子孔道直徑的細小顆粒也能被截攔，故當濾餅開頭形成，濾液即變清，此后過濾才能有效地進行?？梢?，在餅層過濾中，真正發(fā)揮截攔顆粒作用的主要是濾餅層而不是過濾介質(zhì)。餅層過濾適用于處理固體含量較高的懸浮液。 深床過濾：在深床過濾中，固體顆粒并不形成濾餅，而是沉積于較厚的粒狀過濾介質(zhì)床層內(nèi)部。懸浮液中的顆粒尺寸小于床層孔道直徑，當顆粒

14、隨流體在床層內(nèi)的曲折孔道中流過時，便附在過濾介質(zhì)上。這種過濾適用于生產(chǎn)力量大而懸浮液中顆粒小、含量甚微的場合。自來水廠飲水的凈化及從合成纖維紡絲液中除去極細固體物質(zhì)等均接受這種過濾方法。l 助濾劑的使用及留意：為了削減可壓縮濾餅的流淌阻力，有時將某種質(zhì)地堅硬而能形成疏松餅層的另一種固體顆?；烊霊腋∫夯蝾A涂于過濾介質(zhì)上，以形成疏松餅層，使濾液得以暢流。這種預混或預涂的粒狀物質(zhì)稱為助濾劑。對助濾劑的基本要求如下：應是能形成多孔餅層的剛性顆粒，使濾餅有良好的滲透性、較高的空隙率及較低的流淌阻力；應具有化學穩(wěn)定性，不與懸浮液發(fā)生化學反應，也不溶于液相中。應予留意，般以獲得清凈濾液為目的時，接受助濾劑才

15、是適宜的。l 恒壓過濾方程式：（理解，書P175）對于肯定的懸濁液，若令，k表征過濾物料特性的常數(shù)，；恒壓過濾時，壓力差p不變，k、A、s都是常數(shù)再令 l 過濾常數(shù)的測定：書P179,包括壓縮因子l 板框壓力機：過濾時，懸浮液在指定的壓強下經(jīng)濾漿通道自濾框角端的暗孔進入框內(nèi)，濾液分別穿過兩側(cè)濾布，再經(jīng)鄰板板面流至濾液出口排走，固體則被截留于框內(nèi)，如圖所示，待濾餅布滿濾框后，即停止過濾。若濾餅需要洗滌，可將洗水壓人洗水通道，經(jīng)洗滌板角端的暗孔進入板面與濾布之間。第四章 傳 熱 一、熱傳導、對流傳熱 二、總傳熱 三、換熱器及強化傳熱途徑一、熱傳導、對流傳熱：l 傳熱基本方式：1、熱傳導（宏觀無位移

16、）：若物體各部分之間不發(fā)生相對位移，僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運動而引起的熱量傳遞稱為熱傳導（又稱導熱）。熱傳導的條件是系統(tǒng)兩部分之間存在溫度差，此時熱量將從高溫部分傳向低溫部分，或從高溫物體傳向與它接觸的低溫物體，直至整個物體的各部分溫度相等為止。2、熱對流（宏觀有位移）：流體各部分之間發(fā)生相對位移所引起的熱傳遞過程稱為熱對流（簡稱對流）。熱對流僅發(fā)生在流體中。在流體中產(chǎn)生對流的緣由有二： 一是因流體中各處的溫度不同而引起密度的差別，使輕者上浮，重者下沉，流體質(zhì)點產(chǎn)生相對位移，這種對流稱為自然對流；二是因泵（風機）或攪拌等外力所致的質(zhì)點強制運動，這種對流稱為強制對流。3、熱輻射（

17、不需要介質(zhì)）：因熱的緣由而產(chǎn)生的電磁波在空間的傳遞，稱為熱輻射。全部物體（包括固體、液體和氣體）都能將熱能以電磁波形式放射出去，而不需要任何介質(zhì)，也就是說它可以在真空中傳播。4、對流傳熱：流體流過固體壁面（流體溫度與壁面溫度不同）時的傳熱過程稱為對流傳熱。 1）流體無相變的對流傳熱 流體在傳熱過程中不發(fā)生相變化，依據(jù)流體流淌緣由不同，可分為兩種狀況。強制對流傳熱，流體因外力作用而引起的流淌；自然對流傳熱，僅因溫度差而產(chǎn)生流體內(nèi)部密度差引起的流體對. 流淌。2）流體有相變的對流傳熱 流體在傳熱過程中發(fā)生相變化，它分為兩種狀況。蒸氣冷凝，氣體在傳熱過程中全部或部分冷凝為液體；液體沸騰，液體在傳熱過

18、程中沸騰汽化，部分液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w對流傳熱的溫度分布狀況對流傳熱是集熱對流和熱傳導于一體的綜合現(xiàn)象。對流傳熱的熱阻主要集中在層流內(nèi)層，因此，減薄層流內(nèi)層的厚度是強化對流傳熱的主要途徑。l 傳熱過程中熱、冷流體（接觸）熱交換方式：（書p211）1、 直接接觸式換熱和混合式換熱器；2、 蓄熱式換熱和蓄熱器；3、 典型的間壁式換熱器：（列管換熱器，區(qū)分殼程、管程、單/多殼程、單/多管程）特定的管殼式換熱器傳熱面積：S= S傳熱面積；n管數(shù)；d管徑，m；L管長，m。l 傳熱速率和熱通量：傳熱速率Q（又稱熱流量）指單位時間內(nèi)通過傳熱面積的熱量；傳熱速率=；Q= R整個傳熱面的熱阻，熱通量q（又稱傳熱速度）

19、指單位面機的傳熱速率。q=；q=； R單位傳熱面積的熱阻，l 熱傳導基本規(guī)律：傅里葉定律：傅立葉定律為熱傳導的基本定律，表示通過等溫表面的導熱速率與溫度梯度及傳熱面積成正比，即：l 通過平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導：1、 單層平壁的熱傳導： b平壁厚度，m；t溫度差，導熱推動力，；導熱熱阻，/W；導熱熱阻，2、 多層平壁的熱傳導：在穩(wěn)態(tài)導熱時，通過各層的導熱速率必相等，即Q=Q1=Q2=Q3 ;熱通量也相等：q=q1=q2=q3 （三層） （n層）l 通過圓筒壁的熱傳導：1、 單層圓筒壁的熱傳導：2、 多層圓筒壁的熱傳導：Q1=Q2=Q3=Qn （留意推斷選擇填空）q1>q2>q3>qn

20、 （n層）l 保溫層的臨界直徑：通常，熱損失隨保溫層厚度的增加而削減。但是在小直徑圓管外包扎性能不良的保溫材料，隨保淚層厚度增加，可能反而使熱損失增大。（散熱區(qū)、保溫區(qū)，d0大于B點保溫才有意義）二、總傳熱：（參考習題及例題）l 熱量衡算：l 總傳熱速率方程：Q=（t2需大于t1）總傳熱系數(shù)K、總熱阻總熱阻=熱阻之和三、換熱器及強化傳熱途徑：l 間壁式換熱器的類型：（把握原理書p277）管式換熱器： 1、 蛇管式換熱器（沉醉式蛇管換熱器、噴淋式蛇管換熱器）2、 套管式換熱器3、 管殼式換熱器（固定管板式換熱器、U形管換熱器）板式換熱器：1、 夾套式換熱器2、 板式換熱器3、 螺旋板式換熱器（I

21、、II、III形）、翅片式換熱器：1、 翅片管式換熱器2、 版翅片式換熱器熱管換熱器l 間壁式換熱器強化傳熱途徑：1、 增大平均溫度差tm2、 增大傳熱面積S1) 翅化面；2）異形表面；3）多孔物質(zhì)結(jié)構(gòu)；4）接受小直徑傳熱管。3、 增大總傳熱系數(shù)K1) 提高流體的流速；2）增加流體的擾動；3）在流體中加固體顆粒；4）接受短管換熱器；5）防止垢層形成和準時清除垢層。第五章、蒸發(fā)（不揮發(fā)溶質(zhì)） 一、概述及蒸發(fā)器 二、溶液沸點上升與溫度差損失 三、多效蒸發(fā)及流程一、概述及蒸發(fā)器：l 單效蒸發(fā)與多效蒸發(fā)：單效蒸發(fā)與多效蒸發(fā)在操作中一般用冷凝方法將二次燕汽不斷地移出，否則蒸汽與沸騰溶液趨于平衡，使蒸發(fā)過

22、程無法進行。若將二次蒸汽直接冷凝，而不利用其冷凝熱的操作稱為單效蒸發(fā)。若將二次蒸汽引到下一蒸發(fā)器作為加熱蒸汽，以利用其冷凝熱，這種串聯(lián)蒸發(fā)操作稱為多效燕發(fā)。l 常見蒸發(fā)器類型及原理（書P302） 循環(huán)形（非膜式）蒸發(fā)器：1、 中心循環(huán)管式（或標準式）蒸發(fā)器2、 懸筐式蒸發(fā)器3、 外熱式蒸發(fā)器4、 強制循環(huán)蒸發(fā)器（單程型）膜式蒸發(fā)器：1、 升膜蒸發(fā)器2、 降膜蒸發(fā)器3、 升-降膜蒸發(fā)器4、 刮板攪拌薄膜蒸發(fā)器直接加熱蒸發(fā)器二、溶液沸點上升與溫度差損失：l 溶液的沸點：溶液中含有不揮發(fā)的溶質(zhì)，在相同條件下，其蒸氣壓比純水的低，所以溶液的沸點就比純水的要高，兩者之差稱為因溶液蒸氣壓下降而引起的沸點上

23、升。例如，常壓下20%（質(zhì)量百分數(shù)）NaOH水溶液的沸點為108.5，而水的沸點為100，此時溶液沸點上升8.5度。由于有沸點上升現(xiàn)象，使同條件下蒸發(fā)溶液時的有效溫度差下降8.5，正好與溶液沸點上升值相等，故沸點上升又稱為溫度差損失。l 溫度差損失：（書P310）溫度差損失不僅僅是由于溶液中含有了不揮發(fā)性溶質(zhì)引起的，蒸發(fā)器內(nèi)的操作壓力高于冷凝囂以克服二次蒸汽從蒸發(fā)器流到冷凝器的阻力損失、蒸發(fā)器的操作需維持肯定的液面等因素都會造成溫度差損失。1、 因溶液蒸氣壓下降而引起的溫度差損失2、 因加熱管內(nèi)液柱靜壓力而引起的溫度差損失3、 由于管路流淌阻力而引起的溫度差損失三、多效蒸發(fā)及流程:（書P322

24、，搞清楚前后黏度、壓強、溫度） P1>P2>P3 T1>T2>T3 溶液的沸點必純?nèi)軇┑母?，冷凝液的沸點高于二次蒸汽。第六章 蒸餾（液體混合物揮發(fā)度不同）一、平衡關(guān)系二、精餾原理及流程三、精餾過程計算一：平衡關(guān)系：l 用飽和蒸氣壓和相平衡常數(shù)表示的氣液平衡關(guān)系： 由拉烏爾定律得出，p-溶液上方組分平衡分壓，Pa。p-在溶液溫度下純組分的飽和蒸氣壓，Pa。x-溶液中組分的摩爾數(shù)。下標A表示易揮發(fā)組分，B表示難揮發(fā)組分。Xb=(1-Xa)泡點方程式露點方程式 道爾頓分壓定律得出。 揮發(fā)度 對于抱負溶液 。VB同理表示相對揮發(fā)度：易揮發(fā)組分的揮發(fā)度與難揮發(fā)組分的揮發(fā)度之比 l

25、 相圖：（t-x-y圖）（x-y圖） 3、相平衡方程式： 4、簡潔蒸餾流程特點：簡潔蒸餾是將原料液一次加入蒸餾釜中，在恒壓下加熱使之部分汽化，產(chǎn)生的蒸氣進入冷凝器中冷凝，隨著過程的進行，釜液中易揮發(fā)組分含量不斷降低，當釜液組成達到規(guī)定值時，即停止蒸餾操作，釜液一次排出。二、精餾原理及流程： 原理：液體混合物經(jīng)多次部分汽化和冷凝后，便可得到幾乎完全的分別。流程：原料液經(jīng)預熱器加熱到指定溫度后送入精餾塔的進料板，在進料板上與自塔上部下降的回流液體匯合后，逐板溢流，最終流人塔底再沸器中。在每層板上，回流液體與上升蒸氣相互接觸，進行傳熱傳質(zhì)過程。操作時，連續(xù)地從再沸器取出部分液體作為地底產(chǎn)品（釜殘掖）

26、，部分液體汽化，產(chǎn)生上升蒸氣，依次通過各層塔板。塔頂蒸氣進人冷凝器中被全部冷凝，并將部分冷凝液用泵送回塔頂作為回流液體，其余部分經(jīng)冷卻器后被送出作為塔頂產(chǎn)品（餾出液）。通常，將原料液進入的那層板稱為加料板，加料板以上的塔段稱為精餾段加料板以下的塔段（包括加料板）稱為提餾段。三、精餾過程計算：總物料衡算 F=D+W 易揮發(fā)組分衡算 FxF=Dy+Wx 塔頂易揮發(fā)組分的回收率 塔釜難揮發(fā)組分的回收率 回流比: 最小回流比 R=(1.12.0)Rmin 操作線遠離平衡線， R Ll 進料熱狀況的影響及q線方程 并由此得到 L，=L+qF 及 V'=V+(q1)F 進料熱狀況對q值及q線的影響

27、：q 線方程 必過點e（,）l 操作線方程：精餾段操作線方程：總物料衡算 V=L+D 易揮發(fā)組分衡算 Vyn+1=Lxn+DxD操作線方程 必過點a（,） 提餾段操作線方程：總物料衡算 L=V+W 易揮發(fā)組分衡算 L，xm，=V，ym+1，+WxW 操作線方程 必過點C（,）或 平衡線方程：-圖形關(guān)系（記?。?。 q=1, 斜率為，圖像為特殊 泡點 進料 露點 q=0, 斜率為0，圖像為 1、逐板計算法 理論版層數(shù)計算： 2、圖解法 逐板計算法：說明第n層是加料板（n-1層）。提餾段：同理（m-1層）。l 全塔效率與單板效率 E 或 l 塔板上氣液兩相的非抱負流淌1.返混現(xiàn)象液沫夾帶 塔板上部分

28、液體產(chǎn)生與液體主體流淌方向相反的流淌為液沫夾帶（又稱霧沫夾帶）。即液滴被上升的氣體夾帶到上一層塔板上。氣泡夾帶 塔板上部分氣體產(chǎn)生與氣體主體方向相反的流淌為氣泡夾帶。即氣泡被下降的液體卷入下一層塔板上。2.氣體和液體的不均勻分布氣體沿塔板的不均勻分布 由于液面落差的存在，氣體通過塔板時阻力大小不等，導致塔板上氣量分布不均。液體沿塔板的不均勻分布 由于液體橫向流過塔板時路徑長短不一，使塔板的物質(zhì)傳遞量削減。 不正確操作液泛 在操作過程中，塔板上液體下降受阻并漸漸在塔板上積累，這種現(xiàn)象稱為液泛（也稱淹塔）。依據(jù)引起液泛的緣由不同，可以分為：（1）降液管液泛 液體流量過大降液管內(nèi)液體不能準時排出或氣

29、體流量過大使降液管液面上升，均會引起降液管液泛。（2）夾帶液泛 氣速過大導致液沫夾帶量過大，板上液層增厚并各板液層相連造成液泛。嚴峻漏液 當氣體通過篩孔的速度較小或氣體分布不均勻時，從孔道流下的液體量占液體流量的10以上稱為嚴峻漏液。第七章 吸 收（溶解度差異）一、概述及平衡關(guān)系二、傳質(zhì)理論三、吸取塔計算一、概述及平衡關(guān)系：1、吸取依據(jù)：混合物各組分在某種溶劑中溶解度差異 1）分別混合氣體以回收所需的組分；吸取 2）除去有害組分以凈化氣體；目的 3）制備某種氣體的溶液； 4）工業(yè)廢氣的治理。2、吸取與解吸流程：吸取過程進行的方向與限度取決于溶質(zhì)在氣液兩相中的平衡關(guān)系。當氣相中溶質(zhì)的實際分壓高于

30、與液相成平衡的溶質(zhì)分應時，溶質(zhì)便由氣相向液相轉(zhuǎn)移，即發(fā)生吸取過程。反之假如氣相中溶質(zhì)的實際分壓低于與液相成平衡的溶質(zhì)分壓時，溶質(zhì)便由液相向氣相轉(zhuǎn)移，即發(fā)生吸取的逆過程，這種過程稱為脫收（或解吸）l 溫度與壓強的影響：溫度 有利于吸取，反之即為解吸壓強 有利于吸取，反之即為解吸 3、平衡關(guān)系:摩爾比： 亨利定律 : 4、吸取劑的選擇： 1）溶解度高（對溶質(zhì)組分） 2）選擇性高 3）揮發(fā)度小 4）黏性小 5）其他（無毒、無腐蝕、經(jīng)濟、合理等） 5、相平衡關(guān)系在吸取中的應用： 1）推斷傳質(zhì)方向： 若氣液相平衡關(guān)系為 或，假如氣相中溶質(zhì)的實際組成大于與液相溶質(zhì)組成相平衡的氣相溶質(zhì)組成，即>（或液

31、相的實際組成小于與氣相組成相平衡的液相組成 ，即<，說明溶液還沒有達到飽和狀態(tài)，此時氣相中的溶質(zhì)必定要連續(xù)溶解，傳質(zhì)的方向由氣相到液相，即進行吸?。环粗?，傳質(zhì)方向則由液相到氣相即發(fā)生解吸（或脫吸）。 2）確定傳質(zhì)推動力：傳質(zhì)過程的推動力通常用一相的實際組成與其平衡組成的偏離程度表示。如圖，在吸取塔內(nèi)某截面A-A處，溶質(zhì)在氣、液兩相中的組成分別為、，若在操作條件下氣液平衡關(guān)系為，則在-坐標上可標繪出平衡線OE 和A-A 截面上的操作點A，如國所示。從圖中可看出，以氣相組成差表示的動力為， 以液相組成差表示的推動力為（只能以一相來表征） 同理，若氣、液組成分別以表示，并且相平衡方程為 或以氣

32、相分壓差表示的推動力為， 以液相組成表示的推動力為 a吸取塔內(nèi)兩相量與組成的變化 b吸取過程推動力 3）指明傳質(zhì)過程進行的極限： 二、傳質(zhì)理論： 擴 分子集中：流體分子無規(guī)章的熱運動 散 渦流集中：流體質(zhì)點的湍動菲克定律：當物質(zhì)A在介質(zhì)B中發(fā)生集中時，任一點處物質(zhì)A的集中通量與該位置上A的濃度梯度成正比： （與傅里葉定律及牛頓黏性定律有相像處）等分子單向集中（了解，下冊書p90）雙膜理論：雙膜理論把兩流體間的對流傳質(zhì)過程描述成如圖所示的模式。它包含以下幾點基本假設：l 相互接觸的氣、液兩相流體間存在著穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各有一個很薄的停滯膜，吸取質(zhì)以分子集中方式通過此二膜層由氣相主體進入液相

33、主體；l 在相界面處，氣、液兩相達到平衡；l 在兩個停滯膜以外的氣、液兩相主體中，由于流體充分湍動，物質(zhì)組成均勻。吸取速率方程式：（理解及應用條件，書下冊P104） 吸取速率，指單位相際傳質(zhì)面積上單位時間內(nèi)吸取的溶質(zhì)量，推動力指組成差，吸取阻力倒數(shù)為吸取系數(shù)，所以“速率=吸取系數(shù)”方程式：，=常數(shù)（肯定狀況下）三、吸取塔計算：1、摩爾分率、摩爾比相關(guān)關(guān)系：氣相： （氣體總體積=惰性體積） 液相：質(zhì)量分數(shù)與摩爾分率的關(guān)系為：摩爾比 摩爾分率與摩爾比的關(guān)系為 摩爾濃度與分壓之間的關(guān)系為 2吸取操作線方程與操作線 液氣比 ，最小液氣比的計算： B點移至水平線Y=Y1與平衡線的交點B*時，X1=X1*

34、,此點對應有最小液氣比。這是理論上吸取液所能達到的最高組成，但此時過程的推動力已變?yōu)?，因而需要無限大的相際傳質(zhì)面積，實際上辦不到。或者當解吸平衡線為非下凹線時，操作線的極限位置為與平衡線相交，此時，對應的氣液比為最小氣液比。以表示。對應的氣體用量為最小用量，記作Vmin。即 塔高計算基本關(guān)系式（把握方法，不用記公式X1的計算為重點，參考作業(yè)） HOG =稱為氣相總傳質(zhì)單元高度 （填料層高度） =稱為氣相總傳質(zhì)單元數(shù) 傳質(zhì)單元數(shù)的計算 式中為解吸因數(shù)（脫吸因數(shù)）。值的大小反映了溶質(zhì)A吸取率的凹凸。 式中 A=稱為吸取因數(shù)。 吸取塔塔徑的計算 第八章、塔設備一、概述二、板式塔及流體力學性質(zhì)三、填

35、料塔一、概述（了解）：作用：1、 使氣、液兩相充分接觸，適當湍動，以供應盡可能大的傳質(zhì)面積和傳質(zhì)系數(shù)，接觸后兩相又能準時完善分別；2、 在塔內(nèi)使氣、液兩相最大限度的接近逆流，以供應最大的傳質(zhì)推動力。性能評估指標：1、 通量單位塔截面的生產(chǎn)力量，表征塔設備的處理力量和允許空塔氣速；2、 分別效率單位壓降塔的分別效果，對板式塔以板效率表示，對填料塔以等板高度表示；3、 適應力量操作彈性，表現(xiàn)為對物料的適應性和對負荷波動的適應性；塔設備在兼顧通量大、效率高、適應性強的前提下，還應盡量滿足流淌阻力小、結(jié)構(gòu)簡潔、金屬耗量少、造價低、易于操作把握等要求。二、板式塔及流體力學性質(zhì)（了解）： 板式 泡罩塔板

36、塔的 篩板 了解它們工作原理種類 浮閥塔板 噴射形塔板塔板上 鼓泡狀（優(yōu)良工作狀態(tài)）氣液兩 蜂窩狀相的接 泡沫狀（為了削減霧沫夾帶，大都把握在此狀態(tài)）觸狀態(tài)： 噴射狀（優(yōu)良工作狀態(tài)）板上壓降：霧沫夾帶：上升氣流穿過塔板上液層時，將板上液體帶入上層塔板的現(xiàn)象稱為霧沫夾帶漏液：錯流型的塔板在正常操作時，液體應沿塔板流淌，在板上與垂直向上流淌的氣體進行錯流接觸后由降液管流下。當上升氣體流速減小，氣體通過升氣孔道的動壓不足以阻擋板上液體經(jīng)孔道流下時，便會消滅漏液現(xiàn)象。液泛：塔內(nèi)若氣、液兩相中之一的流量增大，使降液管內(nèi)液體不能順當下流，管內(nèi)液體必定積累，當管內(nèi)液體增高到越過溢流堰頂部，于是兩板間液體相連

37、，該層塔板產(chǎn)生積液，井依次上升，這種現(xiàn)象稱為液泛，亦稱淹塔。液面落差：當液體橫向流過板面時，為克服板面的摩擦阻力和極上部件（如泡罩、浮閥等）的局部阻力，需要肯定液位差，則在板面上形成液面落差，以表示。負荷性能圖：（把握，書下冊p158）三、填料塔：（了解）填料種類：規(guī)整 格柵填料填料 波紋填料 脈沖填料散裝 拉西環(huán) 鮑爾環(huán) 階梯環(huán)弧鞍與矩鞍 金屬環(huán)矩鞍填料 球形填料流體流淌性質(zhì)（了解，書P184）第七章、干燥（相對濕度差異）一、 干燥概述二、 空氣性質(zhì)及H-I圖三、 干燥過程物料衡算及熱量衡算四、 干燥動力學一、 干燥概述：干燥操作的必要條件是物料表面的水汽壓力必需大于干燥介質(zhì)中水汽的分壓，兩

38、者差 別越大，干燥操作進行得越快。所以干燥介質(zhì)應準時將汽化的水汽帶走，以維持肯定的集中推動力。若干燥介質(zhì)為水汽所飽和，則推動力為零，這時干燥操作即停止進行。對流干燥特點：在對流于燥過程中，熱空氣將熱量傳給濕物料，物料表面水分即行汽化并通過表面外的氣膜向氣流主體集中。與此同時，由于物料表面水分的汽化，物料內(nèi)部與表面間存在水分濃度的差別，內(nèi)部水分向表面集中，汽化的水汽由空氣帶走，所以干燥介質(zhì)既是載熱體又是載濕體，它將熱量傳給物斜的同時把由物料中汽化出來的水分帶走。因此，干燥是傳熱和傳質(zhì)相結(jié)合的操作干燥速率由傳熱速率和傳質(zhì)速率共同把握。二、 空氣性質(zhì)及H-I圖：1、 空氣性質(zhì)各參數(shù)l 濕度H kg水汽kg絕干氣 l 飽和濕度 l 相對濕度 l 濕比容 m3 濕氣/kg