化工原理下册复习提纲课件

化原下册复习第八章吸收一、吸收过程二、气液相平衡三、扩散和相际传质

四、对流传质理论

五、吸收塔的物料衡算—操作线方程六、传质单元数和传质单元高度

化原下册复习第八章吸收一、吸收过程二、气液相平衡三、扩散1一、吸收过程

目的：分离气体依据：混合气体中各组分在某溶剂中溶解度的差异较大溶解度、较好选择性、溶剂易于再生2、溶剂选择：3、吸收操作的经济性

吸收操作费用能量消耗——气液两相运行的动力消耗溶剂损失——溶剂的挥发和变质溶剂再生费用—是吸收操作经济性的体现1、一、吸收过程目的：分离气体依据：混合气体中各组分在某溶剂中2二气液相平衡

1、溶解度曲线吸收剂、温度T、p一定时，不同物质的溶解度不同。

温度、溶液的浓度一定时，溶液上方分压越大的物质越难溶。对于同一种气体，分压一定时，温度T越高，溶解度越小。对于同一种气体，温度T一定时，分压pA越大，溶解度越大。加压和降温对吸收操作有利，而减压和升温则有利于解吸操作二气液相平衡1、溶解度曲线吸收剂、温度T、p一定时，32、亨利定律

相平衡关系数学描述

（1）三种表达形式

（1）（2）（3）

E、m、H的数值越小，溶质的溶解度越大m除与温度有关外，还与总压有关E=f（t）H=f（t）E↓、H↓、m↓t↓

2、亨利定律相平衡关系数学描述（1）三种表达形式（43、相平衡与吸收过程关系（1）、判断过程进行方向（2）、指明过程的极限

（3）、计算过程推动力

3、相平衡与吸收过程关系（1）、判断过程进行方向（2）、指明5三

扩散和相际传质

（1）费克定律（2）等分子反向扩散JA=-JB或JA+JB=0（3）净物流N主体流动NM与的关系N=JA+JB+NM(包含扩散流JA和主体流动携带的A的量)N=NA+NBN=NM

物质传递的两种形式：1.分子扩散；2.对流传质注意几个物流之间的关系。三扩散和相际传质（1）费克定律（2）等分子反向扩散6（4）单向扩散漂流因子

（1）

称为漂流因子，反映了主体流动使A的传递速率NA较等分子反向扩散速率JA增大的倍数，其值>1；若＝1，表明无主体流动，为等分子反向扩散。（5）扩散系数

P升高D下降（气体稠密）

T升高D升高（动能大）

μ升高D下降（液体稠密）

T升高，D升高（分子间距大）

气体

液体

（4）单向扩散漂流因子（1）称为漂流因子，反映了主体7四、对流传质理论

1、有效膜理论双膜论（1）在界面两侧存在气膜δG及液膜δL，传质阻力集中于两静止膜层内，膜中传质是定态的分子扩散（2）界面上无阻力，达到相平衡。（3）总阻力=气相阻力+液相阻力四、对流传质理论1、有效膜理论双膜论（1）在界面两侧存在82、传质阻力控制

传质系数小的阻力大，为控制过程。总传质阻力=气相阻力+液相阻力（1）气相阻力控制（又称气膜控制）——易溶气体（2）液相阻力控制（又称液膜控制）——难溶气体2、传质阻力控制传质系数小的阻力大，为控制过程。总传质阻9五、吸收塔的物料衡算—操作线方程1、操作线

2、最小液气比

五、吸收塔的物料衡算—操作线方程1、操作线2、最小液气10

六、传质单元数和传质单元高度

NOG与设备无关，只与浓度有关HOG与设备操作因素有关六、传质单元数和传质单元高度NOG与设备无关，只与浓度有11(1)对数平均推动力法

传质单元数NOG的计算

（2）吸收因数法(1)对数平均推动力法传质单元数NOG的计算（2）吸收因12（3）三因数数群关系图定性分析解题要领：

（1）三个方程

吸收塔的调节，塔顶控制与塔底控制问题（3）三因数数群关系图定性分析解题要领：（1）三个方程吸13（4）解吸计算解吸操作线方程：（4）解吸计算解吸操作线方程：14第九章精馏一、双组分气液相平衡关系

二、精镏：物料衡算

三、四线及最小回流比

四、理论板数NT及板效率

五、其他蒸馏方式

第九章精馏一、双组分气液相平衡关系二、精镏：物料衡算三15一、双组分气液相平衡关系

（1）理想物系含义：（2）拉乌尔定律：（3）相图含义泡泡一、双组分气液相平衡关系（1）理想物系含义：（2）拉乌尔定16（4）相对挥发度

相平衡方程α的大小可作为用蒸馏分离某一物系的难易程度标志。α愈大则同一液相组成x对应的y值愈大，α=1时，y=x，则汽液两相组成相同即yA=xA，yB=xB，这时用一般精馏方法无法分离。

（4）相对挥发度相平衡方程α的大小可作为用蒸馏分离某一物系17平衡蒸馏与简单蒸馏1、平衡蒸馏与简单蒸馏的根本区别：前者为连续定态，后者为间歇非定态平衡蒸馏、简单蒸馏的依据均为利用两组分挥发度差异实现分离。因为二者均无回流，因而均不能实现有质有量有工程价值的高纯度分离。

2、平衡蒸馏、简单蒸馏的相同点平衡蒸馏分离效果不及简单蒸馏若冷凝率相等平衡蒸馏与简单蒸馏1、平衡蒸馏与简单蒸馏的根本区别：前者为连18二、精镏：物料衡算-杠杆定律

总物料F=D+W轻组分Fxf=DxD+Wxw杠杆定律塔顶物料衡算得精镏线方程；塔底物料衡算得提馏线方程。多次部分气化，部分冷凝二、精镏：物料衡算-杠杆定律总物料F=D+W轻组分19三、四线及最小回流比

其中：

三、四线及最小回流比其中：20热状态参数q最小回流比五种进料热状态——q线方程热状态最小回流比五种进料热状态——q线方程21四、理论板数NT及板效率

1、逐板计算法第一块板：y1=xD2、图解法：用于实际中3、fenske方程：计算全回流NminNT计算最宜的进料位置、回流比及进料热状况的选择四、理论板数NT及板效率1、逐板计算法第一块板：y1=xD22（1）单板效率（2）总板效率（1）单板效率（2）总板效率23五、其他蒸馏方式

1、直接蒸汽加热：精线相同，提线不同特征：

F,xFD,xDW,xW加热蒸气SVLVL讨论：

直接蒸汽加热与间接蒸汽加热比较

五、其他蒸馏方式1、直接蒸汽加热：精线相同，提线不同特征242、多股加料12W,xWF1,q1,xF1D,xD3F2,q2,xF2巧取控制体，根据物料衡算得操作线方程，判断点、斜率的变化。根据斜率得Rmin

2、多股加料12W,xWF1,q1,xF1D,xD3253、侧线出料q123y’DxD1.001.0xy饱和蒸汽侧线出料xWzF饱和液体侧线出料q123x’D1.001.0xyxDxWzF物料衡算判断各段操作线斜率变化及挟点3、侧线出料q123y’DxD1.001.0xy饱和蒸汽侧线264、回收塔/提馏塔F,xFD,xDW,xWQ特点：F充当回流液5、间歇精馏4、回收塔/提馏塔F,xFD,xDW,xWQ特点：F充27第10章气液传质设备一些基本概念一些常用的塔板与填料塔板负荷性能图及其改进第10章气液传质设备一些基本概念28第11章液液萃取三、完全不互溶物系萃取操作的计算一、液－液相平衡二、部分互溶体系萃取过程的计算第11章液液萃取三、完全不互溶物系萃取操作的计算一、液－液29一、液－液相平衡（1）三角形相图组成表示法ABS0.80.60.40.20.20.40.60.8EM（2）溶解度曲线，平衡联结线两相区，临界混溶点P，和点，差点，共轭相ABSR1E1M1ERdP利用液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度差异实现分离。一、液－液相平衡（1）三角形相图组成表示法ABS0.80.630（3）部分互溶物系的相平衡；P点（褶点）,E和R辅助线的作法及E、R点的确定（3）部分互溶物系的相平衡；P点（褶点）,E和R辅助线的作31（4）分配系数与选择性系数注意：kA只反映S对A的溶解能力，不反映A、B的分离程度表示S对A、B组分溶解能力差别，即A、B的分离程度（4）分配系数与选择性系数注意：kA只反映S对A的溶解能力32kA可以＞.＝.＜1kA＞1kA=1kA＜1（5）温度对互溶度影响互溶区缩小，两相区扩大，一般而言对萃取有利

kA可以＞.＝.＜1kA＞1kA=1kA＜1（5）温度对互溶33●F●REME。R。DG二、部分互溶体系萃取过程的计算

（1）单级萃取：杠杆定理，萃取液的最大及最小浓度●F●REME。R。DG二、部分互溶体系萃取过程的计算（134（2）多级错流萃余分率

ABSR1E1FM1多级错流萃取图解法S0E2R2M3M2E3R3（2）多级错流萃余分率ABSR1E1FM1多级错流萃取图解35（3）多级逆流萃取：图解计算交替运用“平”、“操”关系直至

找出E和Δ位置ABSE1FM多级逆流萃取图解法E2E3E4R1R4R2RnR3（3）多级逆流萃取：图解计算交替运用“平”、“操”关系36用分配曲线求解理论级数用分配曲线求解理论级数37三、完全不互溶物系萃取操作的计算；解析法

（操作线为直线）

（K为分配系数）

基准—比质量分率，以B，S为惰性组分单级萃取萃取因数多级错流萃取

三、完全不互溶物系萃取操作的计算；解析法（操作线为直线）38所需理论级数为溶质A萃余百分数当1、Z=0,溶剂中不含溶质；2、K为常数，不随组成的变化而变化；3、为常数，各级加入的溶剂量相等。所需理论级数为溶质A萃余百分数当1、Z=0,溶剂中39多级逆流（级式接触）

操作线方程

若平衡线为一通过原点的直线，则精馏，解吸，萃取均可使用同一式子计算理论级（板）数对萃取：

为萃取因数

多级逆流（级式接触）操作线方程若平衡线为一通过原点的直40第14章固体干燥六、干燥过程计算一、湿空气性质

二、焓湿图（I-H图）及其应用三、空气状态变化过程

四、水分在气固两相间平衡五、干燥速率影响因素第14章固体干燥六、干燥过程计算一、湿空气性质二、焓湿图41一、湿空气性质

(2)水汽分压

(1)湿度

(3)相对湿度(4)焓传热与传质方向的判断一、湿空气性质(2)水汽分压(1)湿度(3)42二、焓湿图（I-H图）及其应用(1)干球温度t（即气温）

(2)湿球温度(3)绝热饱和温度tas

(4)露点td

露点与水汽分压：测定水汽分压的实验方法是测量露点二、焓湿图（I-H图）及其应用(1)干球温度t（即气温）43三、空气状态变化过程

1、温度对湿空气状态参数的影响2、总压对湿空气状态参数的影响三、空气状态变化过程1、温度对湿空气状态参数的影响2、总压44四、水分在气固两相间平衡φ1、

结合水与非结合水2、平衡水分和自由水分

四、水分在气固两相间平衡φ1、

结合水与非结合水2、平衡水45XC是划分两个阶段的标志（恒速阶段与降速阶段）X1—含水量（初始）X2－含水量（干燥终了）X*－平衡含水量Xmax－结合水最大含量恒速阶段：X1→X0非结合水降速阶段：X0→X2部分非结合水＋结合水X1XmaxX*01.0X2XCAB区别：自由含水量：X1-X*临界含水量X0（包括X*）常用于分析临界自由含水量：X0-X*常用于计算XC是划分两个阶段的标志（恒速阶段与降速阶段）X1—含水量（46五、影响XC的因素（物料本性、气固的接触状态、干燥介质）干燥介质（空气）五、影响XC的因素（物料本性、气固的接触状态、干燥介质）干燥47六、干燥过程计算1、间歇过程的干燥时间τ=τ1+τ2六、干燥过程计算1、间歇过程的干燥时间τ=τ1+τ2482、连续干燥过程的物料衡算、热量衡算和热效率（1）物料衡算（2）热量衡算

预热器注：预热器等湿H0=H1，理想干燥器等焓I1=I22、连续干燥过程的物料衡算、热量衡算和热效率（1）物料衡算（49（3）热效率：理想干燥过程热效率影响因素（3）热效率：50湿空气密度（4）干燥湿比容

υH

（

m3湿气/kg干气）（5）干、湿空气用量关系（6）干基、湿基的关系（7）干、湿料量的关系湿空气体积流量=V干νH湿空气密度（4）干燥湿比容υH（m3湿气/kg干51化原下册复习第八章吸收一、吸收过程二、气液相平衡三、扩散和相际传质

四、对流传质理论

五、吸收塔的物料衡算—操作线方程六、传质单元数和传质单元高度

化原下册复习第八章吸收一、吸收过程二、气液相平衡三、扩散52一、吸收过程

目的：分离气体依据：混合气体中各组分在某溶剂中溶解度的差异较大溶解度、较好选择性、溶剂易于再生2、溶剂选择：3、吸收操作的经济性

吸收操作费用能量消耗——气液两相运行的动力消耗溶剂损失——溶剂的挥发和变质溶剂再生费用—是吸收操作经济性的体现1、一、吸收过程目的：分离气体依据：混合气体中各组分在某溶剂中53二气液相平衡

1、溶解度曲线吸收剂、温度T、p一定时，不同物质的溶解度不同。

温度、溶液的浓度一定时，溶液上方分压越大的物质越难溶。对于同一种气体，分压一定时，温度T越高，溶解度越小。对于同一种气体，温度T一定时，分压pA越大，溶解度越大。加压和降温对吸收操作有利，而减压和升温则有利于解吸操作二气液相平衡1、溶解度曲线吸收剂、温度T、p一定时，542、亨利定律

相平衡关系数学描述

（1）三种表达形式

（1）（2）（3）

E、m、H的数值越小，溶质的溶解度越大m除与温度有关外，还与总压有关E=f（t）H=f（t）E↓、H↓、m↓t↓

2、亨利定律相平衡关系数学描述（1）三种表达形式（553、相平衡与吸收过程关系（1）、判断过程进行方向（2）、指明过程的极限

（3）、计算过程推动力

3、相平衡与吸收过程关系（1）、判断过程进行方向（2）、指明56三

扩散和相际传质

（1）费克定律（2）等分子反向扩散JA=-JB或JA+JB=0（3）净物流N主体流动NM与的关系N=JA+JB+NM(包含扩散流JA和主体流动携带的A的量)N=NA+NBN=NM

物质传递的两种形式：1.分子扩散；2.对流传质注意几个物流之间的关系。三扩散和相际传质（1）费克定律（2）等分子反向扩散57（4）单向扩散漂流因子

（1）

称为漂流因子，反映了主体流动使A的传递速率NA较等分子反向扩散速率JA增大的倍数，其值>1；若＝1，表明无主体流动，为等分子反向扩散。（5）扩散系数

P升高D下降（气体稠密）

T升高D升高（动能大）

μ升高D下降（液体稠密）

T升高，D升高（分子间距大）

气体

液体

（4）单向扩散漂流因子（1）称为漂流因子，反映了主体58四、对流传质理论

1、有效膜理论双膜论（1）在界面两侧存在气膜δG及液膜δL，传质阻力集中于两静止膜层内，膜中传质是定态的分子扩散（2）界面上无阻力，达到相平衡。（3）总阻力=气相阻力+液相阻力四、对流传质理论1、有效膜理论双膜论（1）在界面两侧存在592、传质阻力控制

传质系数小的阻力大，为控制过程。总传质阻力=气相阻力+液相阻力（1）气相阻力控制（又称气膜控制）——易溶气体（2）液相阻力控制（又称液膜控制）——难溶气体2、传质阻力控制传质系数小的阻力大，为控制过程。总传质阻60五、吸收塔的物料衡算—操作线方程1、操作线

2、最小液气比

五、吸收塔的物料衡算—操作线方程1、操作线2、最小液气61

六、传质单元数和传质单元高度

NOG与设备无关，只与浓度有关HOG与设备操作因素有关六、传质单元数和传质单元高度NOG与设备无关，只与浓度有62(1)对数平均推动力法

传质单元数NOG的计算

（2）吸收因数法(1)对数平均推动力法传质单元数NOG的计算（2）吸收因63（3）三因数数群关系图定性分析解题要领：

（1）三个方程

吸收塔的调节，塔顶控制与塔底控制问题（3）三因数数群关系图定性分析解题要领：（1）三个方程吸64（4）解吸计算解吸操作线方程：（4）解吸计算解吸操作线方程：65第九章精馏一、双组分气液相平衡关系

二、精镏：物料衡算

三、四线及最小回流比

四、理论板数NT及板效率

五、其他蒸馏方式

第九章精馏一、双组分气液相平衡关系二、精镏：物料衡算三66一、双组分气液相平衡关系

（1）理想物系含义：（2）拉乌尔定律：（3）相图含义泡泡一、双组分气液相平衡关系（1）理想物系含义：（2）拉乌尔定67（4）相对挥发度

相平衡方程α的大小可作为用蒸馏分离某一物系的难易程度标志。α愈大则同一液相组成x对应的y值愈大，α=1时，y=x，则汽液两相组成相同即yA=xA，yB=xB，这时用一般精馏方法无法分离。

（4）相对挥发度相平衡方程α的大小可作为用蒸馏分离某一物系68平衡蒸馏与简单蒸馏1、平衡蒸馏与简单蒸馏的根本区别：前者为连续定态，后者为间歇非定态平衡蒸馏、简单蒸馏的依据均为利用两组分挥发度差异实现分离。因为二者均无回流，因而均不能实现有质有量有工程价值的高纯度分离。

2、平衡蒸馏、简单蒸馏的相同点平衡蒸馏分离效果不及简单蒸馏若冷凝率相等平衡蒸馏与简单蒸馏1、平衡蒸馏与简单蒸馏的根本区别：前者为连69二、精镏：物料衡算-杠杆定律

总物料F=D+W轻组分Fxf=DxD+Wxw杠杆定律塔顶物料衡算得精镏线方程；塔底物料衡算得提馏线方程。多次部分气化，部分冷凝二、精镏：物料衡算-杠杆定律总物料F=D+W轻组分70三、四线及最小回流比

其中：

三、四线及最小回流比其中：71热状态参数q最小回流比五种进料热状态——q线方程热状态最小回流比五种进料热状态——q线方程72四、理论板数NT及板效率

1、逐板计算法第一块板：y1=xD2、图解法：用于实际中3、fenske方程：计算全回流NminNT计算最宜的进料位置、回流比及进料热状况的选择四、理论板数NT及板效率1、逐板计算法第一块板：y1=xD73（1）单板效率（2）总板效率（1）单板效率（2）总板效率74五、其他蒸馏方式

1、直接蒸汽加热：精线相同，提线不同特征：

F,xFD,xDW,xW加热蒸气SVLVL讨论：

直接蒸汽加热与间接蒸汽加热比较

五、其他蒸馏方式1、直接蒸汽加热：精线相同，提线不同特征752、多股加料12W,xWF1,q1,xF1D,xD3F2,q2,xF2巧取控制体，根据物料衡算得操作线方程，判断点、斜率的变化。根据斜率得Rmin

2、多股加料12W,xWF1,q1,xF1D,xD3763、侧线出料q123y’DxD1.001.0xy饱和蒸汽侧线出料xWzF饱和液体侧线出料q123x’D1.001.0xyxDxWzF物料衡算判断各段操作线斜率变化及挟点3、侧线出料q123y’DxD1.001.0xy饱和蒸汽侧线774、回收塔/提馏塔F,xFD,xDW,xWQ特点：F充当回流液5、间歇精馏4、回收塔/提馏塔F,xFD,xDW,xWQ特点：F充78第10章气液传质设备一些基本概念一些常用的塔板与填料塔板负荷性能图及其改进第10章气液传质设备一些基本概念79第11章液液萃取三、完全不互溶物系萃取操作的计算一、液－液相平衡二、部分互溶体系萃取过程的计算第11章液液萃取三、完全不互溶物系萃取操作的计算一、液－液80一、液－液相平衡（1）三角形相图组成表示法ABS0.80.60.40.20.20.40.60.8EM（2）溶解度曲线，平衡联结线两相区，临界混溶点P，和点，差点，共轭相ABSR1E1M1ERdP利用液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度差异实现分离。一、液－液相平衡（1）三角形相图组成表示法ABS0.80.681（3）部分互溶物系的相平衡；P点（褶点）,E和R辅助线的作法及E、R点的确定（3）部分互溶物系的相平衡；P点（褶点）,E和R辅助线的作82（4）分配系数与选择性系数注意：kA只反映S对A的溶解能力，不反映A、B的分离程度表示S对A、B组分溶解能力差别，即A、B的分离程度（4）分配系数与选择性系数注意：kA只反映S对A的溶解能力83kA可以＞.＝.＜1kA＞1kA=1kA＜1（5）温度对互溶度影响互溶区缩小，两相区扩大，一般而言对萃取有利

kA可以＞.＝.＜1kA＞1kA=1kA＜1（5）温度对互溶84●F●REME。R。DG二、部分互溶体系萃取过程的计算

（1）单级萃取：杠杆定理，萃取液的最大及最小浓度●F●REME。R。DG二、部分互溶体系萃取过程的计算（185（2）多级错流萃余分率

ABSR1E1FM1多级错流萃取图解法S0E2R2M3M2E3R3（2）多级错流萃余分率ABSR1E1FM1多级错流萃取图解86（3）多级逆流萃取：图解计算交替运用“平”、“操”关系直至

找出E和Δ位置ABSE1FM多级逆流萃取图解法E2E3E4R1R4R2RnR3（3）多级逆流萃取：图解计算交替运用“平”、“操”关系87用分配曲线求解理论级数用分配曲线求解理论级数88三、完全不互溶物系萃取操作的计算；解析法

（操作线为直线）

（K为分配系数）

基准—比质量分率，以B，S为惰性组分单级萃取萃取因数多级错流萃取

三、完全不互溶物系萃取操作的计算；解析法（操作线为直线）89所需理论级数为溶质A萃余百分数当1、Z=0,溶剂中不含溶质；2、K为常数，不随组成的变化而变化；3、为常数，各级加入的溶剂量相等。所需理论级数为溶质A萃余百分数当1、Z=0,溶剂中90多级逆流（级式接触）

操作线方程

若平衡线为一通过原点的直线，则精馏，解吸，萃取均可使用同一式子计算理论级（板）数对萃取：

为萃取因数

多级逆流（级式接触）操作线方程若平衡线为一通过原点的直91第14章固体干燥六、干燥过程计算一、湿空气性质

二、焓湿