化工原理复习课件

化工原理化工原理1第八章传质过程概述1、传质过程传质：依靠两相的接触进行物质的传递过程以实现分离目的。2、传质方式（1）气－液接触传质（2）气固接触传质过程（3）液固接触传质（4）液液接触传质3、相组成的表示方法4、传质过程第八章传质过程概述1、传质过程传质：依靠两相的接触进行物质25、单相传质机理：分子扩散对流传质等分子反向扩散单向扩散现象漂流因子反映总体流动对传质速率的影响，因为p>pBm，所以飘流因子大于1。扩散系数代表单位浓度梯度下该物质的扩散通量，表示物质在介质中扩散的数值，是物质的一种传递属性，与所在体系、温度、压力及浓度等有关。6、三传类比5、单相传质机理：等分子反向扩散单向扩散现象漂流因子反映总体3第十章蒸馏1、蒸馏过程基本原理蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分挥发性的差异（或沸点不同，或饱和蒸气压不同）来实现分离目的。2、双组分溶液的气液相平衡关系拉乌尔定律道尔顿（分压）定律液相P-T-x关系－－泡点方程第十章蒸馏1、蒸馏过程基本原理蒸馏的理论依4汽相P-T-y关系汽液相平衡图压力－液相组成相图(p-x图)温度-组成相图(t-x(y)图)x-y相图相平衡常数相对挥发度—相平衡方程－－露点方程高压下的汽、液相平衡关系汽相P-T-y关系汽液相平衡图压力－液相组成相图(p-x54、平衡蒸馏与简单蒸馏的过程特点5、精馏精馏的必要条件：（1）α≠1；（2）要有汽液相回流；（3）要有汽液两相接触的场所精馏塔内组成、温度及压力的分布情况6、二元连续精馏塔的计算和分析理论板和板效率恒摩尔流假定的内容和成立的条件4、平衡蒸馏与简单蒸馏的过程特点5、精馏精馏的必要条件：（16物料衡算与操作线方程全塔物料衡算定义回流比:R=L/D—精馏段操作线方程泡点下回流:V=L+D=(R+1)D—提馏段操作线方程轻组分收率=DxD/FxF物料衡算与操作线方程全塔物料衡算定义回流比:R=L/D—7进料热状态的影响——加料热状态参数五种不同热状态下的q值——q线方程或进料方程操作线方程的在y-x图上的画法

进料热状态的影响——加料热状态参数五种不同热状态下的q值—8理论板数的求法逐板计算法图解法回流比全回流的特点和最小理论板数最小回流比注意xe和ye的求法(1)物系的性质：

(2)塔板结构(3)操作条件影响塔板效率的因素理论板数的求法逐板计算法图解法回流比全回流的特点和最小理论板97、二元精馏过程的几种特殊情况（1）塔底直接通入水蒸气（2）具有侧线抽出的精馏塔（3）多股加料的精馏塔

8、理论板数的简捷求法吉利兰(Gilliland)关联图芬斯克方程9、其它蒸馏方式水蒸气蒸馏间歇精馏的特点（1）恒回流比；（2）恒馏出液组成10、特殊精馏：恒沸精馏与萃取精馏11、多元精馏流程方案的选择关键组分清晰分割非清晰分割7、二元精馏过程的几种特殊情况（1）塔底直接通入水蒸气（2）10第九章气体吸收1、吸收定义吸收是利用气体混合物中各组分在某种溶剂（吸收剂）中溶解度的差异，而将气体混合物中组分加以分离的单元操作。吸收剂选择的基本原则2、吸收过程的相平衡关系（1）气体在液体中的溶解度溶解度与温度的关系：溶质在气相的分压p一定时，T↑→溶解度↓，T↓→溶解度↑溶解度与溶质分压的关系：T一定时，p↑→溶解度↑，p↓→溶解度↓第九章气体吸收1、吸收定义吸收是利用气体混合物中各11E值的大小代表了气体在该溶剂中溶解的难易程度；在同一溶剂中，难溶气体E值很大，易溶气体E值很小；物系一定，E值一般随温度的上升而增大；（2）亨利定律（3）吸收过程的方向、限度及推动力3、吸收过程的机理及传质速率方程双膜理论E值的大小代表了气体在该溶剂中溶解的难易程度；在同一溶剂中12传质速率方程（1）以传质分系数表示的传质速率方程（推动力为一相主体与界面处的溶质组成之差）（2）以总传质系数表示的传质速率方程（推动力为一相主体组成与其平衡组成之差）传质速率方程（1）以传质分系数表示的传质速率方程（推动力为一13（3）各传质系数间关系

（4）总传质系数与分传质系数间关系（3）各传质系数间关系（4）总传质系数与分传质系数间关系144、吸收（或解吸)塔的计算物料衡算与吸收操作线方程溶质的回收率（吸收率）φ（或

）操作线在X－Y图中的表示4、吸收（或解吸)塔的计算物料衡算与吸收操作线方程溶质的回收15吸收剂用量和最小液气比低浓度气体吸收填料层高度的计算传质单元数的计算方法（1）对数平均推动力法对数平均推动力法仅适用于相平衡线为直线的情况吸收剂用量和最小液气比低浓度气体吸收填料层高度的计算传质单元16(2)解析法（吸收因子法）S=mV/L适用于相平衡线为一过原点的直线，即Ye=mX(3)图解积分法(4)近似梯级图解法吸收塔的调节与操作型计算调节手段：通常采取改变吸收剂入塔参数(

L,Xa,

ta)。6、解吸7、其他条件下的吸收(2)解析法（吸收因子法）S=mV/L适用于相平衡线为一过原17第十一章

萃取

1、萃取的原理萃取是利用液体混合物中各组分在所选定的溶剂中溶解度的差异，来达到分离各组分和提纯物质的单元操作。按溶液与萃取剂的接触方式：分级接触式、微分接触式(连续接触式)萃取流程分类三角形相图中组成的表示方法物料衡算与杠杆定律溶解度曲线与平衡联结线、辅助曲线

温度对相平衡关系的影响第十一章萃取1、萃取的原理萃取是利用液体混合物中各组分18直角坐标系表示的相平衡关系分配系数萃取剂的选择性及选择性系数2、萃取过程计算单级萃取过程S－B完全不互溶——单级萃取操作的操作线方程直角坐标系表示的相平衡关系分配系数萃取剂的选择性及选择性系数19多级错流萃取过程萃取因数ε萃余率φ萃取率ρ多级逆流萃取过程：流程特点萃取设备：基本结构：混合、分离多级错流萃取过程萃取因数ε萃余率φ萃取率ρ多级逆流萃取过程：20板式塔的结构及类型逆流塔板（穿流式塔板）溢流塔板(错流式塔板)第十二章气液传质设备1、板式塔的主要部件：降液管、出口堰（溢流堰）、入口堰、鼓泡构件常见塔板类型：泡罩塔板、筛孔塔板、浮阀塔板、舌形塔板等2、塔板的初步设计塔板上流体流型的选择单溢流（直径流向）双溢流回转流动（U型流动）板式塔的结构及类型逆流塔板（穿流式塔板）溢流塔板(错流式塔213、塔板水力学计算板式塔的不正常操作现象：原因及后果塔板的适宜工作区和负荷性能图（1）塔板压降；（2）降液管液层高度或停留时间；（3）漏液量；（4）雾沫夹带量；（5）塔板的适宜工作区。水力学计算任务塔板区域的划分有效传质区(鼓泡区、开孔区)、降液管区、受液盘区、入口安定区、出口安定区、边缘固定区3、塔板水力学计算板式塔的不正常操作现象：原因及后果塔板的适224、填料塔常见填料的种类及特点填料塔操作时的载点与泛点填料塔的附属结构4、填料塔常见填料的种类及特点填料塔操作时的载点与泛点填料塔23第六章干燥1、干燥的基本概念2、湿气体的性质绝对湿度(湿度)H相对湿度湿空气比容H、湿空气的比热cH、湿空气的焓iH气体的湿球温度第六章干燥1、干燥的基本概念2、湿气体的性质绝对湿度24湿份在气体和固体间的平衡关系干燥平衡曲线平衡湿含量X*非结合水分、结合水分平衡水分、自由水分干燥曲线：预热段、恒速干燥段、降速干燥段的特点干燥速率曲线3、干燥过程的基本规律物料湿分的表示方法湿基湿含量w干基湿含量X临界湿含量Xc干燥速度和干燥速率的定义影响干燥过程的主要因素湿份在气体和固体间的平衡关系干燥平衡曲线平衡湿含量X*非结合254、干燥过程的物料衡算和热量衡算物料衡算热量衡算提供的热量主要用于四个方面：即汽化湿分，加热产品，设备热损失和随废气放空。5、干燥器了解几种常见干燥器的结构及操作特点4、干燥过程的物料衡算和热量衡算物料衡算热量衡算提供的热量主26化工原理化工原理27第八章传质过程概述1、传质过程传质：依靠两相的接触进行物质的传递过程以实现分离目的。2、传质方式（1）气－液接触传质（2）气固接触传质过程（3）液固接触传质（4）液液接触传质3、相组成的表示方法4、传质过程第八章传质过程概述1、传质过程传质：依靠两相的接触进行物质285、单相传质机理：分子扩散对流传质等分子反向扩散单向扩散现象漂流因子反映总体流动对传质速率的影响，因为p>pBm，所以飘流因子大于1。扩散系数代表单位浓度梯度下该物质的扩散通量，表示物质在介质中扩散的数值，是物质的一种传递属性，与所在体系、温度、压力及浓度等有关。6、三传类比5、单相传质机理：等分子反向扩散单向扩散现象漂流因子反映总体29第十章蒸馏1、蒸馏过程基本原理蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分挥发性的差异（或沸点不同，或饱和蒸气压不同）来实现分离目的。2、双组分溶液的气液相平衡关系拉乌尔定律道尔顿（分压）定律液相P-T-x关系－－泡点方程第十章蒸馏1、蒸馏过程基本原理蒸馏的理论依30汽相P-T-y关系汽液相平衡图压力－液相组成相图(p-x图)温度-组成相图(t-x(y)图)x-y相图相平衡常数相对挥发度—相平衡方程－－露点方程高压下的汽、液相平衡关系汽相P-T-y关系汽液相平衡图压力－液相组成相图(p-x314、平衡蒸馏与简单蒸馏的过程特点5、精馏精馏的必要条件：（1）α≠1；（2）要有汽液相回流；（3）要有汽液两相接触的场所精馏塔内组成、温度及压力的分布情况6、二元连续精馏塔的计算和分析理论板和板效率恒摩尔流假定的内容和成立的条件4、平衡蒸馏与简单蒸馏的过程特点5、精馏精馏的必要条件：（132物料衡算与操作线方程全塔物料衡算定义回流比:R=L/D—精馏段操作线方程泡点下回流:V=L+D=(R+1)D—提馏段操作线方程轻组分收率=DxD/FxF物料衡算与操作线方程全塔物料衡算定义回流比:R=L/D—33进料热状态的影响——加料热状态参数五种不同热状态下的q值——q线方程或进料方程操作线方程的在y-x图上的画法

进料热状态的影响——加料热状态参数五种不同热状态下的q值—34理论板数的求法逐板计算法图解法回流比全回流的特点和最小理论板数最小回流比注意xe和ye的求法(1)物系的性质：

(2)塔板结构(3)操作条件影响塔板效率的因素理论板数的求法逐板计算法图解法回流比全回流的特点和最小理论板357、二元精馏过程的几种特殊情况（1）塔底直接通入水蒸气（2）具有侧线抽出的精馏塔（3）多股加料的精馏塔

8、理论板数的简捷求法吉利兰(Gilliland)关联图芬斯克方程9、其它蒸馏方式水蒸气蒸馏间歇精馏的特点（1）恒回流比；（2）恒馏出液组成10、特殊精馏：恒沸精馏与萃取精馏11、多元精馏流程方案的选择关键组分清晰分割非清晰分割7、二元精馏过程的几种特殊情况（1）塔底直接通入水蒸气（2）36第九章气体吸收1、吸收定义吸收是利用气体混合物中各组分在某种溶剂（吸收剂）中溶解度的差异，而将气体混合物中组分加以分离的单元操作。吸收剂选择的基本原则2、吸收过程的相平衡关系（1）气体在液体中的溶解度溶解度与温度的关系：溶质在气相的分压p一定时，T↑→溶解度↓，T↓→溶解度↑溶解度与溶质分压的关系：T一定时，p↑→溶解度↑，p↓→溶解度↓第九章气体吸收1、吸收定义吸收是利用气体混合物中各37E值的大小代表了气体在该溶剂中溶解的难易程度；在同一溶剂中，难溶气体E值很大，易溶气体E值很小；物系一定，E值一般随温度的上升而增大；（2）亨利定律（3）吸收过程的方向、限度及推动力3、吸收过程的机理及传质速率方程双膜理论E值的大小代表了气体在该溶剂中溶解的难易程度；在同一溶剂中38传质速率方程（1）以传质分系数表示的传质速率方程（推动力为一相主体与界面处的溶质组成之差）（2）以总传质系数表示的传质速率方程（推动力为一相主体组成与其平衡组成之差）传质速率方程（1）以传质分系数表示的传质速率方程（推动力为一39（3）各传质系数间关系

（4）总传质系数与分传质系数间关系（3）各传质系数间关系（4）总传质系数与分传质系数间关系404、吸收（或解吸)塔的计算物料衡算与吸收操作线方程溶质的回收率（吸收率）φ（或

）操作线在X－Y图中的表示4、吸收（或解吸)塔的计算物料衡算与吸收操作线方程溶质的回收41吸收剂用量和最小液气比低浓度气体吸收填料层高度的计算传质单元数的计算方法（1）对数平均推动力法对数平均推动力法仅适用于相平衡线为直线的情况吸收剂用量和最小液气比低浓度气体吸收填料层高度的计算传质单元42(2)解析法（吸收因子法）S=mV/L适用于相平衡线为一过原点的直线，即Ye=mX(3)图解积分法(4)近似梯级图解法吸收塔的调节与操作型计算调节手段：通常采取改变吸收剂入塔参数(

L,Xa,

ta)。6、解吸7、其他条件下的吸收(2)解析法（吸收因子法）S=mV/L适用于相平衡线为一过原43第十一章

萃取

1、萃取的原理萃取是利用液体混合物中各组分在所选定的溶剂中溶解度的差异，来达到分离各组分和提纯物质的单元操作。按溶液与萃取剂的接触方式：分级接触式、微分接触式(连续接触式)萃取流程分类三角形相图中组成的表示方法物料衡算与杠杆定律溶解度曲线与平衡联结线、辅助曲线

温度对相平衡关系的影响第十一章萃取1、萃取的原理萃取是利用液体混合物中各组分44直角坐标系表示的相平衡关系分配系数萃取剂的选择性及选择性系数2、萃取过程计算单级萃取过程S－B完全不互溶——单级萃取操作的操作线方程直角坐标系表示的相平衡关系分配系数萃取剂的选择性及选择性系数45多级错流萃取过程萃取因数ε萃余率φ萃取率ρ多级逆流萃取过程：流程特点萃取设备：基本结构：混合、分离多级错流萃取过程萃取因数ε萃余率φ萃取率ρ多级逆流萃取过程：46板式塔的结构及类型逆流塔板（穿流式塔板）溢流塔板(错流式塔板)第十二章气液传质设备1、板式塔的主要部件：降液管、出口堰（溢流堰）、入口堰、鼓泡构件常见塔板类型：泡罩塔板、筛孔塔板、浮阀塔板、舌形塔板等2、塔板的初步设计塔板上流体流型的选择单溢流（直径流向）双溢流回转流动（U型流动）板式塔的结构及类型逆流塔板