化工原理下册复习资料

吗 第1章蒸馏1、蒸馏的特点、分类及原理（在双组分溶液的气液相平衡图上进行分析）.）（）应用广泛、历史悠久3）热能为推动力—热能消耗大分类:（1)错误错误分挥发性相差很小，或形成恒沸液（azeotrop行的精馏。(2）按操作流程分错误!间歇精馏:多用于小批量生产或某些有特殊要求的场合.错误!连续精馏：多用于大批量工业生产中.错误错误用高温加热介质不经济或热敏性物质不能承受的情况.减压可降低操作温度.错误加压蒸馏:对常压沸点很低的物系，蒸气相的冷凝不能采用常温水和空气等廉价冷却剂，或对常温常压下为气体的物系（1错误2、画出简单蒸馏操作流程,原理及产品浓度特点。简单蒸馏任一时刻，易挥发组分在蒸气中的含量y始终大于剩余在釜内的液相中的含量，釜内组分含量x由原料的初始组成xF沿泡点线不断下降直至终止蒸馏时组成y3、恒沸点，恒沸混合液，相平衡常数、挥发度，相对挥发度的概念。恒沸点MMM点称为恒沸点，此恒沸液.相平衡常数：精馏计算中，通常用Ki

表示i组分的相平衡常数，其定义为:

KyipoKpoK ii piyi和xi分别表示i>1，即yixi。Ki并非常数,当p一定时,Ki随温度而变化.Ki值越大,组分在气、液两相中的摩尔分数相差越大，分离也越容易。pApAxAApBB xBA、B——溶液中A、B两组分的挥发度。对纯组分液体,其挥发度就等于该温度下液体的饱和蒸气压。x,x 溶液中、BA B——相对挥发度：溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比，称为相对挥发度。用表示。ApAxAp B B BPyAxAyAyBPy xB Bx xA BKAKB4、精馏操作流程、精馏段,提馏段的概念及作用.精馏操作流程：原料液经预热器加热到指定温度后，送入精馏塔的进料板，在进料板上与自塔上部下降和质的传递过程.操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（釜残液，部分液体汽化，产生上升蒸（馏出液精馏段）轻组分向气相传递，从而完成上升蒸气的精制。提馏段：加料板以下的塔段（包括加料板）成为提馏段。其作用为：下降液体（体部分））、回流比的概念、对精馏塔理论板数的影响及适宜回流比的选择方法。回流比：用R表示,R/板数，塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热负荷均与回流比有关。精馏过程的投资费用和操作费用都取决于回流比的值。R↓，达到指定分离程度所需理论板数将增多。回流比的选择：最适宜的回流比：精馏过程总费用(操作费用与设备费用之和）最低时的回流比.根据实验和生产数据统计。R=（1。2—2）Ropt min第2章吸收1、吸收的概念、基本原理、推动力，吸收的用途。吸收概念：原混合气体的组分得以分离。这种利用各组组分溶解度不同而分离气体混合物的操作称为吸收。吸收的基本原理吸收的推动力:质过程。SO3CO2制碳酸氢氨等。（2)分离混合气体吸收剂选择性地吸收气H2S、脱CO2等；另SO2，硝酸尾气脱除NO22、吸收剂、吸收液、解吸（脱吸吸收剂：吸收操作中所用的溶剂，以S吸收液（溶液S和溶质。解吸或脱吸：与吸收相反的过程，即溶质从液相中分离而转移到气相的过程。物理吸收:吸收过程溶质与溶剂不发生显著的化学反应,可视为单纯的气体溶解于液相的过程.如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油吸收芳烃等.3(1）液泛：原因错误、、hf及，Hd错误上层塔板溢流堰上缘为Hd极限.若再加大液体流量,Hd与板上液面同时升高，降液管调节功能消失,板上累积液量增错误板压降hf过大必导致Hd也会导致溢流液泛。5夹带液泛与溢流液泛互为诱因，交互影响。过量液沫夹带阻塞气体通道，板阻急增，(2）漏液：部分液体不是横向流过塔板后经降液管流下，而是从阀孔直接漏下。原因：后果：严重的漏液使塔板上不能形成液层,气液无法进行传热、传质，塔板将失去其基本功能。液沫夹带:原因气泡夹带：液体在降液管中停留时间太短，大量气泡被液体卷进下层塔板。常操作。液沫夹带和气泡夹带是不可避免的，但夹带量必需严格地控制在最大允许值范围内。2、填料特性参数(比表面、空隙率、填料因子)的定义比表面积：单位体积填料层所具有的表面积2/m大的a越大，但气体流动的阻力也要增加。空隙率/m。代表的是气液两相流动的通道，=0.45～0.95。填料因子：填料比表面积与空隙率三次方的比值（1/，/3第4章 液——液萃取1、液--液萃取的操作原理、特点(用三角形坐标图及溶解度曲线进行分析说明）原理:在液体混合物中加入与其不互溶或部分互溶的液体溶剂（（或蒸发）（2）常温操作，适合于热敏物料分离。2萃取剂S：萃取过程中加入的溶剂，以S表示.萃取剂对溶质应有较大的溶解能力，对于稀释剂则不互溶或仅部分互溶。E：A+S萃余相R：萃取分离后，含稀释剂多的一相，主要由B+AE´：从萃取相E中回收SAR´:从萃余相R中回收SB共轭相:溶解度曲线将三角形分为两个区域,曲线以内的区域为两相区,以外的为均相区.两相区内的混合物分kyBkyBBx分配系数：一定温度下，A组分在互成平衡的两液相中的浓度比。k

Ａ组分在萃取相中的浓度yAxA Ａ组分在萃余相中的浓度xA B一般A的浓度变化。在A可视为常数（衡常数选择性系数：两相平衡时,萃取相E中A、B组成之比与萃余相R中A、B组组成之比的比值。y/yA B

kAx/x kA B B表示S对ABAB的分离程度。3、液——液萃取的操作流程，试在三角形坐标图中表示单级萃取的过程及各相的位置.操作流程：混合；沉降分离；脱除溶剂4、超临界流体的概念、定义、超临界流体的有关性质。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、丙烷和氨、正戊烷、甲苯等。超临界流体萃取定义:流体(溶剂）在临界点附近某一区域（超过临界区)内，它与待分离混合物中的溶质而达到溶质分离的技术。超临界流体的性质：在稍高于临界温度的区域内，压强稍有变化，就会引起流体密度很大变化。(2)超临界流体的传递性质：超临界流体密度接近液体,黏度接近气体，具有与超临界流体的溶解能力c5、超临界流体萃取的基本原理、常见的3种流程及超临界流体萃取的特点。原理:一纯物质的临界温度TC的压力称临界压力PC（）常见的3种流程:（1））（2)（溶解度）的差异，通过改变温度使溶质与超临界流体分离（3特点：超临界萃取在溶解能力、传质性能以及溶剂回收方面有突出的优点，主要表现在：(1）超临界流体的密度与溶解能力接近于液体，而又保持了气体的传递特性，故传质速率高，可更快达到萃取平衡;（2）操作条件接近临界点，压力、温度的微小变化都可改变超临界流体的密度与溶解能力，故溶质与（）超临界萃取具有萃取和精馏的双重特性，可分离难分离物质（）体第5章 物料干燥1、湿空气的湿度，相对湿度，湿比热，水蒸气分压，湿比容,干球温度，湿球温度,露点，绝热饱和温度的pH0.622Ps概念及其相互关系，掌握公式:湿度数，不能反映气体偏离饱和状态的程度（相对湿度：一定的系统总压和温度下，气体中湿份蒸汽的分压pV与系统温度下湿份的饱和蒸汽压ps之比。0~1=100%时，湿比热：1kg绝干气体及所含湿份蒸汽温度升高1℃所需要的热量水蒸气分压：湿比容:1kg绝干气体及所含水蒸汽所具有的体积称为湿比容干球温度:t湿球温度：空气传给水分的显热等于水分汽化所需的汽化热时，湿球温度计上的温度维持稳定，这种稳定温度称为该湿空气的湿球温度，以t表示。wd露点t表示。d绝热饱和温度度,简称绝热饱和温度,以tas表示。:干球温度t、湿球温度twta、露点温度tdt>)>td饱和湿空气：t=或td绝热饱和温度tas和湿球温度tw是两完全不同的概念,但两者均为空气初始温度和湿度H的函数，特别对水蒸气—空气系统，两者在数值上近似相等，这样就可用湿球温度t代替绝热饱和温度t,简化许多计算.w as2、物料湿基水分，干基水分,平衡水分（平衡湿度)的定义。湿基含水量w:单位质量的湿物料中所含液态湿分的质量.干基水含量X：单位质量的绝干物料中所含液态湿分的质量。平衡水分：定空气状态下的平衡水分3、影响干燥速度的因素,何谓理论干燥过程。干燥速率干燥器单位时间内在物料单位表面积上汽化的湿分量kg湿分/(m2·s。干燥是传热和传质相结合的操作，干燥速率是由传热速率和传质速率共同控制。干燥操作的必要条件是错误Q=错误!D忽略干燥器向周围散失的热量，即Q=0；○，3物料进出干燥器的焓相等，即G(II′)=0L 2 14、熟练热风干燥的各种操作流程及在H-I图上的表示。H—I图是在一定的总压下制得，一般常压P=101330Pa，纵坐标为湿度H，横坐标为焓I135º（1）等湿度线（等H）群：为平行于纵坐标的线群I(1.88tI(1.88t2491)H1.01tt）当t为一定值时,I和H为直线关系，不同的t直线斜率不同。p VHp0.622(4)φ线,Hps成曲线，pstHtp VHp0.622(5）蒸气分压线5、熟练热风干燥的有关计算（物料衡算、热量衡算，并结合H—I图及湿空气的有关状态参数及状态变化过程。物料衡算：(1）水分蒸发量W

WGG1 2

G(X1

X)L(H2

H(Kg水/s）1（2）绝干气体消耗量：

W G(

X

（Kg绝干空气/s)L 1 2HH2 1

HH2 1单位空气消耗量，绝干气体比消耗：lL 1

（Kg绝干空气/kg水）G(1w)

W HH2 1(3）干燥产品流量G：2

G 12 1w2

Kg/）空气预热器传给气体的热QL(Ip 1

I0

,如果空气在间壁换热器中进行加热，则其湿度不变，H0=H1，即

Q Lc (tp H0

t)通过预热器的热量衡算，结合传热基本方程式，可以求得间壁换热空气0dLIdLIGIQ LIGIQ1 1 d 2 2 l1秒钟为基准：3）干燥系统消耗的总热量

:在连续稳定操作条件下，系统无热量积累，单位时间内（以QQL(II)G(II)Qd 2 1 c 2 1 l汽化湿分所需要的热量

W

c

c)

加热固体产品所需要的热量:Q

Gc

()w 0 v2 w1 m cm2 2 1放空热损失Ql

Lc (tH0

t)0

QQQp d

QQ QQw m l l即干燥系统的总热量消耗于：1）加热空气；2）蒸发水分；3）加热湿物料；4）损失于周围环境中6、干燥效率及影响干燥效率的因素.干燥器热效率的计算。影响干燥过程的主要因素:（1）物料尺寸和气固接触方式:1）物料尺寸：减小物料尺寸，干燥面积增大，干燥速率加快。2)气固接触方式（a)干燥介质平行掠过物料层表面（b)化床(中)；(c)(2)干燥介质条件:（可提高恒速段（表面汽化控制）的干燥速率,但对降速段(内部扩散控制)的改善不大。2）强化干燥条件将使Xc3）需使用更大量的气体，干燥过程能耗增加.蒸发水分所需的热量向干燥系统输入的总热量100%（3)物料本性：1）;2）物料结构不同,与水分的结合方式、结合力的蒸发水分所需的热量向干燥系统输入的总热量100%干燥热效率的计算:Q Q W(rct c)W(24901.88t )W(24901.88t)w 0 v2 w1 2 1 21、结晶的基本概念

第6章结晶

即

W(24901.88tQ

)2100%2、结晶核形成的必要条件，工业上晶核形成（起晶）结晶核形成的必要条件结晶过程的推动过饱和度△C=C—CS 过冷度TS-T（溶液在某一温度TS下饱和,然后再降温至T，其温差叫过冷度，其实质还是形成过饱和度)工业上成核（起晶）的方法：(1）(2）二次起晶因操作稳定、易控制，并可在低饱和读下进行，被广泛应用。3、结晶中造成过饱和溶液的方法种类和原理，过饱和度、过冷度大小对晶粒大小有何影响。结晶中造成过饱和溶液的方法种类和原理：1）冷却结晶（不移除溶剂）间接换热冷却结晶——通过间壁式换热冷却来实现过饱和度(过冷度）（过冷度不均及在冷却面结晶体结构等不利。常用冷却介质有乙烯、氟利昂等惰性气体。2（移除部分溶剂：通过蒸发浓缩来建立过饱和度，蒸发结晶与一般浓缩蒸发器结构基本相同。3）：△△C↓(饱和度底）晶体的成长速度受抑，-—得到晶体颗粒少，晶粒大的产品.（过冷度对其影响一致）（2)温度的影响：温度通过对扩散速度、溶解度、粘度等的影响来影响结晶,影响大，但无普遍规律；机械作用的影响：一般搅拌，成长速度）↑生变形，成为异型晶体（如食盐为立方形，添加微量铁氰化钾后产生树枝壮晶体第7章膜分离1、超滤、微滤、反渗透的概念，操作原理及他们的不同点。超滤：超滤又称超过虑，是利用孔径在1~100nm范围内的膜具有筛分作用能选择性透过溶剂和某些小分子溶质的性质，对溶液侧施加压力，使大分子溶质或细微粒子从溶液中分离出来的过程。微滤:微滤又称微孔过滤,是利用孔径在0.1~10um的膜的筛分作用,将微粒细菌、污染物等从悬浮液或气体中除去的过程。反渗透:反渗透是利用孔径小于1mm的膜通过优先吸附和毛细血管流动等作用选择性透过溶剂（水）微滤、超滤、反渗透的比较:(1(2）分离机理不同：微滤和超滤分离机理为筛分，决定(有一定选择性通过3)(Mp：微滤0.0～0.，超滤1~0.、反渗透210（4）生产能力（通水量L/mh：微滤约100、超滤20~20、反渗透～15)（致密膜）2、膜渗透过程中浓度极化现象的概念，它对膜渗透有何影响，影响浓度极化的主要因素及缓和浓度极化措施。概念：膜分离过程中，通常膜表面附近被脱出物质的浓度逐渐增加，其结果是膜表面附近浓度高于浓缩态平衡的过程。:（容质透过率增加（3）使界面渗透压升高，推动力降低，透水率减少.影响浓度极化的因素:①透水率↑，浓度极化↑；②粘度↑，浓度极化↑；③溶质扩散系数K↑，浓度极化↓;④膜表面流动条件：湍流、快速，浓度极化↓。常常以此来改善浓度极化.81概念:微胶囊是指一种具有聚合物壁壳的微型容器或包装物.主要功能（1）（2）（）））降低食品添加剂的毒理作用。2、微胶囊造粒技术的分类。按微胶囊造粒的原理不同,可将微胶囊造粒分为三类：(1）属物理方法的微胶囊造粒技术：如喷雾干燥法、喷雾凝动法、空气悬浮法、多空离心法等(3）属化学方法的微胶囊造粒技术：如界面聚合法、原位聚合法、分子包囊法、辐射包囊法等。3、微胶囊造粒技术的操作步骤，心材、壁材的选择原则及要求。步骤：实际上微胶囊造粒可看成是物质微粒（核心）的包衣过程.其过程可分为四步:（1）（2)3)沉渍或包敷在已分散的心材周围（）进行某种物化处理，使微胶囊达到一定的机械强度。微胶囊壁材的选择原则4、微胶囊的释放方法及释放机理。1）(3）用水、溶剂等的浸渍或加热等方法使微胶囊降解释放。例题:1、热风干燥器的