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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案化工原理知識(shí)緒論1、 單元操作:(Unit Operations):用來(lái)為化學(xué)反應(yīng)過(guò)程創(chuàng)造適宜的條件或?qū)⒎磻?yīng)物分離制成純凈品,在化工生產(chǎn)中共有的過(guò)程稱為單元操作(12)。單元操作特點(diǎn):所有的單元操作都是物理性操作,不改變化學(xué)性質(zhì)。單元操作是化工生產(chǎn)過(guò)程中共有的操作。單元操作作用于不同的化工過(guò)程時(shí),基本原理相同,所用設(shè)備也是通用的。單元操作理論基礎(chǔ):(11、12)質(zhì)量守恒定律:輸入=輸出+積存能量守恒定律:對(duì)于穩(wěn)定的過(guò),程輸入=輸出動(dòng)量守恒定律:動(dòng)量的輸入=動(dòng)量的輸出+動(dòng)量的積存2、研究方法:實(shí)驗(yàn)研究方法(經(jīng)驗(yàn)法):用量綱分析和相似論為指導(dǎo),依靠實(shí)驗(yàn)來(lái)確定過(guò)程變量之間的關(guān)系,通常用無(wú)
2、量綱數(shù)群(或稱準(zhǔn)數(shù))構(gòu)成的關(guān)系來(lái)表達(dá)。數(shù)學(xué)模型法(半經(jīng)驗(yàn)半理論方法):通過(guò)分析,在抓住過(guò)程本質(zhì)的前提下,對(duì)過(guò)程做出合理的簡(jiǎn)化,得出能基本反映過(guò)程機(jī)理的物理模型。(04)3、因次分析法與數(shù)學(xué)模型法的區(qū)別:(08B)第二章:流體輸送機(jī)械一、概念題1、離心泵的壓頭(或揚(yáng)程):離心泵的壓頭(或揚(yáng)程):泵向單位重量的液體提供的機(jī)械能。以H表示,單位為m。2、離心泵的理論壓頭:理論壓頭:離心泵的葉輪葉片無(wú)限多,液體完全沿著葉片彎曲的表面流動(dòng)而無(wú)任何其他的流動(dòng),液體為粘性等于零的理想流體,泵在這種理想狀態(tài)下產(chǎn)生的壓頭稱為理論壓頭。實(shí)際壓頭:離心泵的實(shí)際壓頭與理論壓頭有較大的差異,原因在于流體在通過(guò)泵的過(guò)程中
3、存在著壓頭損失,它主要包括:1)葉片間的環(huán)流,2)流體的阻力損失,3)沖擊損失。3、氣縛現(xiàn)象及其防止:氣縛現(xiàn)象:離心泵開動(dòng)時(shí)如果泵殼內(nèi)和吸入管內(nèi)沒(méi)有充滿液體,它便沒(méi)有抽吸液體的能力,這是因?yàn)闅怏w的密度比液體的密度小的多,隨葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力不足以造成吸上液體所需要的真空度。像這種泵殼內(nèi)因?yàn)榇嬖跉怏w而導(dǎo)致吸不上液的現(xiàn)象稱為氣縛。防止:在吸入管底部裝上止逆閥,使啟動(dòng)前泵內(nèi)充滿液體。4、軸功率、有效功率、效率有效功率:排送到管道的液體從葉輪獲得的功率,用Ne表示。效率:軸功率:電機(jī)輸入離心泵的功率,用N表示,單位為J/S,W或kW。二、簡(jiǎn)述題1、離心泵的工作點(diǎn)的確定及流量調(diào)節(jié)工作點(diǎn):管路特性曲線與
4、離心泵的特性曲線的交點(diǎn),就是將液體送過(guò)管路所需的壓頭與泵對(duì)液體所提供的壓頭正好相對(duì)等時(shí)的流量,該交點(diǎn)稱為泵在管路上的工作點(diǎn)。流量調(diào)節(jié):1)改變出口閥開度改變管路特性曲線;2)改變泵的轉(zhuǎn)速改變泵的特性曲線。2、離心泵的工作原理、過(guò)程:開泵前,先在泵內(nèi)灌滿要輸送的液體。 開泵后,泵軸帶動(dòng)葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。液體在此作用下,從葉輪中心被拋向葉輪外周,壓力增高,并以很高的速度(15-25 m/s)流入泵殼。在蝸形泵殼中由于流道的不斷擴(kuò)大,液體的流速減慢,使大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。最后液體以較高的靜壓強(qiáng)從排出口流入排出管道。泵內(nèi)的液體被拋出后,葉輪的中心形成了真空,在液面壓強(qiáng)(大氣壓)與泵內(nèi)壓力
5、(負(fù)壓)的壓差作用下,液體便經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi),填補(bǔ)了被排除液體的位置。3、離心泵的汽蝕現(xiàn)象、以及安裝高度的確定方法、及其防止辦法:汽蝕現(xiàn)象:提高泵的安裝高度,將導(dǎo)致泵內(nèi)壓力降低,其最低值為葉片間通道入口附近,當(dāng)這個(gè)最低值降至被輸送液體的飽和蒸汽壓時(shí),將發(fā)生沸騰,所產(chǎn)生的蒸汽泡在隨液體從入口向外周流動(dòng)中,又因壓力迅速加大而積聚冷凝。使液體以很大速度從周圍沖向汽泡中心,產(chǎn)生頻率很高,瞬時(shí)壓力很大的沖擊,這種現(xiàn)象稱為“汽蝕”;安裝高度的確定方法:泵的允許安裝高度受最小汽蝕余量或允許吸上真空度的限制,以免發(fā)生汽蝕現(xiàn)象(例如:管路壓頭減去汽蝕余量等于允許安裝高度)。防止方法(預(yù)防措施):離心泵的安裝高
6、度只要低于允許安裝高度,就不會(huì)發(fā)生汽蝕。離心泵入口處壓力不能過(guò)低,而應(yīng)有一最低允許值允許汽蝕余量。第三章:機(jī)械分離與固體流態(tài)化一、概念題1、均相混合物與非均相混合物均相混合物:物系內(nèi)部各處物料性質(zhì)均勻而且不存在相界面的混合物。例如:互溶溶液及混合氣體。非均相混合物:物系內(nèi)部有隔開兩相的界面存在且界面兩側(cè)的物料性質(zhì)截然不同混合物。2、表征顆粒的基本概念球形度:目的涵義:3、自由沉降和干擾沉降自由沉降:?jiǎn)蝹€(gè)顆粒在無(wú)限大流體中的降落過(guò)程,顆粒彼此相距很遠(yuǎn),不產(chǎn)生干擾的沉降稱為自由沉降;干擾沉降:若顆粒之間的距離很小,即使沒(méi)有互相接觸,一個(gè)顆粒沉降時(shí)也會(huì)受到其它顆粒的影響,這種沉降稱為干擾沉降4、過(guò)濾
7、、過(guò)濾介質(zhì)、助濾劑:過(guò)濾:利用多孔介質(zhì)使液體通過(guò)而截留固體顆粒,使懸浮液中固液分離的過(guò)程。過(guò)濾介質(zhì):多孔性介質(zhì)、耐腐蝕、耐熱并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。過(guò)濾介質(zhì)特點(diǎn):助濾劑:是顆粒細(xì)小、粒度分布范圍較窄、堅(jiān)硬而懸浮性好的顆粒狀或纖維固體,如硅藻土、纖維粉末、活性炭、石棉。、5、深層過(guò)濾與濾餅過(guò)濾深層過(guò)濾:顆粒尺寸比介質(zhì)的孔道的直徑小得多,但孔道彎曲細(xì)長(zhǎng),顆粒進(jìn)入之后,很容易被截留,更由于流體流過(guò)時(shí)所引起的擠壓與沖撞作用,顆粒緊附在孔道的壁面上。這種過(guò)濾時(shí)在介質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行的,介質(zhì)表面無(wú)濾餅形成。濾餅過(guò)濾:顆粒的尺寸大多數(shù)都比過(guò)濾介質(zhì)的孔道大,固體物積聚于介質(zhì)表面,形成濾餅。過(guò)濾開始時(shí),很小的顆粒也會(huì)進(jìn)入
8、介質(zhì)的孔道內(nèi),部分特別小的顆粒還會(huì)通過(guò)介質(zhì)的孔道而不被截留,使濾液仍是混濁的。在濾餅形成之后,他便成為對(duì)其后的顆粒其主要截留作用的介質(zhì),濾液因此變清。過(guò)濾阻力將隨濾餅的加厚而漸增,濾液濾出的速率也漸減,故濾餅積聚到一定厚度后,要將其從介質(zhì)表面上移去。這種方法適用于處理固體物含量比較大的懸浮液。5、過(guò)濾常數(shù)、比阻:壓縮性指數(shù)s:壓縮指數(shù)0<s<1(可壓縮濾餅)s=0(不可壓縮濾餅)過(guò)濾常數(shù)K:與濾餅性質(zhì)(s、e、a)、濾漿性質(zhì)(c、m)、推動(dòng)力(Dp)有關(guān);比阻e:表征濾餅過(guò)濾阻力大小的數(shù)值,6、可壓縮濾餅與不可壓縮濾餅不可壓縮濾餅:某些懸浮液所形成的濾餅,其空隙結(jié)構(gòu)因顆粒堅(jiān)硬不會(huì)因
9、受壓而變形,這種濾餅成為不可壓縮的。可壓縮濾餅:若濾餅受壓后變形,致使濾餅的空隙率減小,使過(guò)濾阻力增大,這種濾餅稱為可壓縮的。7、重力收塵與旋風(fēng)收塵重力收塵:氣體進(jìn)入降塵室后,因流通截面擴(kuò)大而速度減慢。塵粒一方面隨氣流沿水平方向運(yùn)動(dòng),其速度與氣流速度u相同。另一方面在重力作用下以沉降速度u0垂直向下運(yùn)動(dòng)。只要?dú)怏w通過(guò)降塵室經(jīng)歷的時(shí)間大于或等于其中的塵粒沉降到室底所需的時(shí)間,塵粒便可分離出來(lái)。旋風(fēng)收塵:(旋風(fēng)除塵器)從氣流中分離顆粒。含塵氣體從圓筒上側(cè)的進(jìn)氣管以切線方向進(jìn)入,按螺旋形路線相器底旋轉(zhuǎn),接近底部后轉(zhuǎn)而向上,氣流中所夾帶的塵粒在隨氣流旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中逐漸趨向器壁,碰到而落下。顆粒到達(dá)器壁所
10、需要的沉降時(shí)間只要不大于停留時(shí)間,它便可以從氣流中分離出來(lái)。8、沉降終速及其計(jì)算公式初始時(shí),顆粒的降落速度和所受阻力都為零,顆粒因受力加速下降。隨降落速度的增加,阻力也相應(yīng)增大,直到與沉降作用力相等,顆粒受力達(dá)到平衡,加速度也減小到零。此后,顆粒以等速下降,這一最終達(dá)到的速度稱為沉降速度。直徑為d的球形顆粒,(重力-浮力)=阻力推導(dǎo)得:9、橫穿洗滌與置換洗滌:橫穿洗法:洗滌液所穿過(guò)的濾餅厚度2倍于最終過(guò)濾時(shí)濾餅通過(guò)的厚度;置換洗法:洗滌液所走的路線與最終過(guò)濾是濾液的路線一樣。10、流態(tài)化、固體流態(tài)化、聚式流態(tài)化、散式流態(tài)化流態(tài)化:一種使固體顆粒層通過(guò)與運(yùn)動(dòng)的流體接觸而具有流體某些表觀特性的過(guò)程
11、。固體流態(tài)化:將固體顆粒對(duì)在容器內(nèi)的多孔板上,形成一個(gè)床層。若令流體自下而上通過(guò)床層,流速低時(shí),顆粒不動(dòng);流速加大到一定程度后顆粒便活動(dòng),而床層膨脹;流速進(jìn)一步加大則顆粒彼此離開而在流體中浮動(dòng),流速愈大,浮動(dòng)愈劇,床層愈高,稱這種情況為固體流態(tài)化;聚式流態(tài)化:發(fā)生在氣固系統(tǒng)。床層內(nèi)的顆粒很少分散開來(lái)各自運(yùn)動(dòng),而多是聚結(jié)成團(tuán)的運(yùn)動(dòng),成團(tuán)地被氣泡推起或擠開。這種形式的流態(tài)化稱為聚式;散式流態(tài)化:發(fā)生在液固系統(tǒng)。若固體顆粒層用液體來(lái)進(jìn)行流態(tài)化,流速增大時(shí),床層從開始膨脹直到水力輸送的過(guò)程中,床層顆粒的擾動(dòng)程度是平緩地加大的。顆粒持續(xù)地增大其分散狀態(tài),這種形式的流態(tài)化稱為散式。11、起始(最小、臨界)
12、流態(tài)化速度、顆粒帶出速度起始流化速度:固體顆粒剛剛能流化起來(lái),床層開始流態(tài)化時(shí)的流體表觀速度稱為起始流化速度,是固定床與流化床的轉(zhuǎn)折點(diǎn);帶出速度(夾帶速度):當(dāng)某指定顆粒開始被帶出時(shí)的流體表觀速度稱為帶出速度;流化床的操作流速應(yīng)大于起始流化速度,又要小于帶出速度。二、簡(jiǎn)述題1、簡(jiǎn)述離心分離與旋風(fēng)分離的差別2、重力收塵與旋風(fēng)收塵的工作條件重力收塵:只要?dú)怏w通過(guò)降塵室經(jīng)歷的時(shí)間大于或等于其中的塵粒沉降到室底所需的時(shí)間,塵粒便可分離出來(lái)。旋風(fēng)收塵:顆粒到達(dá)器壁所需要的沉降時(shí)間只要不大于停留時(shí)間,它便可以從氣流中分離出來(lái)。3、簡(jiǎn)述重力沉降速度與離心沉降速度區(qū)別和聯(lián)系(設(shè)顆粒與流體介質(zhì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)屬于層流)
13、初始時(shí),顆粒的降落速度和所受阻力都為零,顆粒因受力加速下降。隨降落速度的增加,阻力也相應(yīng)增大,直到與沉降作用力相等,顆粒受力達(dá)到平衡,加速度也減小到零。此后,顆粒以等速下降,這一最終達(dá)到的速度稱為沉降速度。重力沉降速度:離心力沉降速度:4、聚式流態(tài)化的特點(diǎn)、騰涌、溝流5、畫圖并說(shuō)明流化床的壓力損失與氣速的關(guān)系在流態(tài)化階段,流體通過(guò)床層的壓力損失等于流化床中全部顆粒的凈重力。AB段為固定床階段,由于流體在此階段流速較低,顆粒較細(xì)時(shí)常處于層流狀態(tài),壓力損失逾表觀速度的一次放成正比,因此該段為斜率為1的直線。AB段表示從流化床恢復(fù)到固定床時(shí)的壓力損失變化關(guān)系;由于顆粒從逐漸減慢的上升氣流中落下所形成
14、的床層比隨機(jī)裝填的要疏松一些,導(dǎo)致壓力損失也小一些,BC段略向上傾斜是由于流體流過(guò)器壁及分布板時(shí)的阻力損失隨氣速增大而造成的。CD段向下傾斜,表示此時(shí)由于某些顆粒開始為上升氣流所帶走,床內(nèi)顆粒量減少,平衡顆粒重力所需的壓力自然不斷下降,直至顆粒全部被帶走。精彩文檔、固定床;-流化床;-夾帶開始 - 溝流現(xiàn)象;-節(jié)涌(騰涌)現(xiàn)象6、舉例說(shuō)明數(shù)學(xué)模型法簡(jiǎn)化與等效的原理過(guò)濾時(shí),濾液在濾餅與過(guò)濾介質(zhì)的微小通道中流動(dòng),由于通道形狀很不規(guī)則且相互交聯(lián),難以對(duì)流體流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行理論分析,故常將真實(shí)流動(dòng)簡(jiǎn)化成長(zhǎng)度均為L(zhǎng)e的一組平行細(xì)管中的流動(dòng),并規(guī)定:(1)細(xì)管的內(nèi)表面積之和等于濾餅內(nèi)顆粒的全部表面積;(2)細(xì)
15、管的全部流動(dòng)空間等于濾餅內(nèi)的全部空隙體積。7、用因次分析法導(dǎo)出沉降速度中的阻力系數(shù)是雷諾數(shù)的函數(shù)相關(guān)各物理量的因次;分別對(duì)阻力系數(shù)和雷諾數(shù)進(jìn)行因次分析:;。由此證明了用濾餅過(guò)濾過(guò)程說(shuō)明數(shù)學(xué)模型法的原理。8、流態(tài)化的形成過(guò)程固定床階段:此時(shí)流體的真正速度 u¢ 顆粒的沉降速度u0流化床階段:此時(shí)u¢=u0顆粒懸浮于流體中,床層有一個(gè)明顯的上界面,與沸騰水的表面相似。顆粒輸送階段(氣力輸送):u¢ u09、試將STOCKS區(qū)的沉降終速公式,用雷諾數(shù)和阿基米德數(shù)表征10、懸浮液的沉聚過(guò)程沉降槽內(nèi)懸浮液的沉聚過(guò)程可以通過(guò)間歇沉降實(shí)驗(yàn)來(lái)考查,將新配備的懸浮液倒進(jìn)玻璃圓筒內(nèi),
16、若其中顆粒大小比較均勻,顆粒開始沉降后桶內(nèi)邊出現(xiàn)四個(gè)區(qū)域:A.清液區(qū)B.等濃度區(qū)C.變濃度區(qū)D沉聚區(qū),沉聚過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行A區(qū),D區(qū)逐漸擴(kuò)大,B區(qū)則逐漸縮小至消失。AC界面下降的速度變慢。然后,AC間界面也消失,全部顆粒集中于D區(qū),為了達(dá)到臨界沉降點(diǎn),自此后的沉降結(jié)果是沉渣被壓緊。第四章 攪拌概念1、攪拌中的打漩現(xiàn)象2、攪拌單元操作、及其作用的目標(biāo)以液體為主體的攪拌操作,常常將被攪拌物料分為液-液、氣-液、固-液、氣-液-固等情況。攪拌既可以是一種獨(dú)立的流體力學(xué)范疇的單元操作,促進(jìn)混合為主要目的:如進(jìn)行液-液混合、固-液懸浮、氣-液分散、液-液分散和液-液乳化等;又往往是完成其他單元操作的必要手段
17、;以促進(jìn)傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)為主要目的:如在攪拌設(shè)備內(nèi)進(jìn)行流體的加熱與冷卻、萃取、吸收、溶解、結(jié)晶、聚合等操作。攪拌的作用目標(biāo):3、攪拌器功率及其影響因素4、攪拌槽5、葉輪的主要形式第七章 蒸發(fā)一、概念題1、加熱蒸汽和二次蒸汽:加熱蒸汽:蒸發(fā)需要不斷的供給熱能。工業(yè)上采用的熱源所用的水蒸汽二次蒸汽:蒸發(fā)的物料大多是水溶液,蒸發(fā)時(shí)產(chǎn)生的水蒸汽2、單效蒸發(fā)與多效蒸發(fā)二次蒸汽利用的情況可分為單效和多效蒸發(fā)。單效蒸發(fā):將所產(chǎn)生的二次蒸汽不再利用,而直接送給冷凝器冷凝以除去的操作。多效蒸發(fā):將多個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián),使加熱蒸汽在蒸發(fā)過(guò)程中得到多次利用的蒸發(fā)過(guò)程。3、溶液的沸點(diǎn)升高與杜林規(guī)則:溶液中含有溶質(zhì),故其
18、沸點(diǎn)必須高于純?nèi)軇┰谕粔毫ο碌姆悬c(diǎn),亦即高于蒸發(fā)室壓力下的飽和蒸汽溫度。此高出的溫度稱為溶液的沸點(diǎn)升高,溶液的沸點(diǎn)升高與溶液的種類、溶液中溶質(zhì)的濃度以及蒸發(fā)壓力有關(guān)。杜林規(guī)則:某液體(或溶液)在兩種不同壓力下兩沸點(diǎn)之差,與另一標(biāo)準(zhǔn)體在相應(yīng)壓力下兩沸點(diǎn)之差,其比值為一常數(shù)。4、濃縮熱與自蒸發(fā)(閃蒸)二、簡(jiǎn)述題1、蒸發(fā)過(guò)程的特點(diǎn)常見的蒸發(fā),實(shí)質(zhì)上是在間壁兩側(cè)分別有蒸汽冷凝和液體沸騰的傳熱過(guò)程。蒸發(fā)的特點(diǎn):1沸點(diǎn)升高2 3 2、溫度差損失的及其原因蒸發(fā)器中的傳熱溫差,當(dāng)加熱蒸氣的飽和溫度一定,若蒸發(fā)室內(nèi)壓力為101.3kPa,而蒸發(fā)的又是水而不是溶液,這時(shí)的傳熱溫差最大。如果蒸發(fā)的是30%NaOH
19、的沸點(diǎn)高于水的沸點(diǎn),則蒸發(fā)器里的傳熱溫差減小,稱為傳熱溫差損失,溫差損失就等于溶液的沸點(diǎn)與同壓力下水的沸點(diǎn)之差。除此之外,蒸發(fā)器中液柱靜壓頭的影響及流體流過(guò)加熱管時(shí)的阻力損失,都導(dǎo)致溶液沸點(diǎn)的進(jìn)一步升高。第八、九章 傳質(zhì)一、概念題1、氣膜控制與液膜控制氣膜控制:溶解度很大的氣體,溶解度系數(shù)小,液相分阻力在總阻力中所占的比重將相對(duì)地小,傳質(zhì)阻力幾乎全集中于氣相,通常稱為氣膜控制;液膜控制:溶解度很小的氣體,則溶解度很小,則傳質(zhì)阻力幾乎全集中在液相,通稱為液膜控制。2、吸收因數(shù)和脫吸因數(shù)吸收因數(shù):幾何意義為操作線斜率L/G與平衡線斜率m之比,A=L/(mG)脫吸因數(shù):脫吸因數(shù)是吸收因數(shù)的倒數(shù),S=
20、mG/L。3、氣液相平衡與溶解度:在溶質(zhì)A與溶劑接觸、進(jìn)行溶解的過(guò)程中能夠,隨著溶液濃度的逐漸增高,傳質(zhì)速率將逐漸減慢,最后降到零,溶液濃度達(dá)到最大限度。這時(shí)稱氣液達(dá)到了相平衡,稱為平衡溶解度,簡(jiǎn)稱溶解度。4、物理吸收與化學(xué)吸收物理吸收:在吸收過(guò)程中溶質(zhì)與溶劑不發(fā)生顯著化學(xué)反應(yīng),稱為物理吸收?;瘜W(xué)吸收:如果在吸收過(guò)程中,溶質(zhì)與溶劑發(fā)生顯著化學(xué)反應(yīng),則此吸收操作稱為化學(xué)吸收。5、吸收與解吸吸收:利用不同的氣體組分在液體溶劑中溶解度的差異,對(duì)其進(jìn)行選擇性溶解,從而將氣體混合物各組分分離的傳質(zhì)過(guò)程的單元操作稱為吸收。如用水作溶劑來(lái)吸收混合在空氣中的氨,它是利用氨和空氣在水中溶解度的差異,進(jìn)行分離。解
21、吸:如果溶液中的某一組分的平衡蒸汽壓大于混合氣體中該組分的分壓,這個(gè)組分便要從溶液中釋放出來(lái),即從液相轉(zhuǎn)移到氣相,這種情況稱為解吸(或脫吸)。6、單組分吸收與多組分吸收單組分吸收:在吸收過(guò)程中,若混合氣體中只有一個(gè)組分被吸收,其余組分可認(rèn)為不溶于吸收劑,則稱之為單組分吸收;多組分吸收:如果混合氣體中有兩個(gè)或多個(gè)組分進(jìn)入液相,則稱為多組分吸收。7、等溫吸收與非等溫吸收等溫吸收:氣體溶于液體中時(shí)常伴隨熱效應(yīng),若熱效應(yīng)很小,或被吸收的組分在氣相中的濃度很低,而吸收劑用量很大,液相的溫度變化不顯著,則可認(rèn)為是等溫吸收;非等溫吸收:若吸收過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)熱很大,液相的溫度明顯變化,則該吸收過(guò)程
22、為非等溫吸收過(guò)程。8、低濃度吸收與高濃度吸收高濃度吸收:通常根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),規(guī)定當(dāng)混合氣中溶質(zhì)組分A的摩爾分?jǐn)?shù)大于0.1,且被吸收的數(shù)量多時(shí),稱為高濃度吸收;低濃度吸收:如果溶質(zhì)在氣液兩相中摩爾分?jǐn)?shù)均小于0.1時(shí),吸收稱為低濃度吸收。低濃度吸收的特點(diǎn):(1)氣液兩相流經(jīng)吸收塔的流率為常數(shù);(2)低濃度的吸收可視為等溫吸收。9、液氣比與最小液氣比 液氣比:當(dāng)定態(tài)連續(xù)吸收時(shí),若LS、GB一定,Yb、Xa恒定,則該吸收操作線在XY直角坐標(biāo)圖上為一直線,通過(guò)塔頂A(Xa,Ya)及塔底B(Xb, Yb),其斜率為 , 稱為吸收操作的液氣比。最小液氣比:操作線上任一點(diǎn)與平衡線相遇,則該點(diǎn)的傳質(zhì)推動(dòng)力為零,傳
23、質(zhì)速率亦為零。達(dá)到分離程度所需塔高為無(wú)窮大時(shí)的液氣比,以 表示。10、傳質(zhì)單元與傳質(zhì)單元數(shù)傳質(zhì)單元:式中, 單位為m,故將 稱為氣相總傳質(zhì)單元高度,以HOG表示,即:傳質(zhì)單元數(shù):式中定積分 是一無(wú)因次的數(shù)值,工程上以NOG表示,稱為氣相總傳質(zhì)單元數(shù)。即:因此,填料層高度為:11、對(duì)流傳質(zhì)對(duì)流傳質(zhì):流動(dòng)著的流體與壁面之間或兩個(gè)有限互溶的流動(dòng)流體之間發(fā)生的傳質(zhì),通常稱為對(duì)流傳質(zhì)。12、分子擴(kuò)散分子擴(kuò)散:在靜止或滯流流體內(nèi)部,若某一組分存在濃度差,則因分子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)使該組分由濃度較高處傳遞至濃度較低處,這種現(xiàn)象稱為分子擴(kuò)散。13、等摩爾擴(kuò)散與單向擴(kuò)散等分子反向擴(kuò)散:如圖所示,當(dāng)通過(guò)連通管內(nèi)任一截
24、面處兩個(gè)組分的擴(kuò)散速率大小相等時(shí),此擴(kuò)散稱為等分子反向擴(kuò)散。14、三傳的類比15、相平衡的應(yīng)用相平衡的應(yīng)用:根據(jù)兩相的平衡關(guān)系可以判斷傳質(zhì)過(guò)程的方向與極限,而且,兩相的濃度距離平衡愈遠(yuǎn),則傳質(zhì)的推動(dòng)力愈大,傳質(zhì)速率也愈大。降低操作溫度,E¯、m¯,溶質(zhì)在液相中的溶解度增加,有利于吸收;壓力不太高時(shí),P, E變化忽略不計(jì);但m使溶質(zhì)在液相中的溶解度增加,有利于吸收。漂流因子二、簡(jiǎn)述題1、亨利定律的各種表達(dá)式以及相互之間的關(guān)系亨利定律的內(nèi)容:總壓不高(譬如不超過(guò)5×105Pa)時(shí),在一定溫度下,稀溶液上方氣相中溶質(zhì)的平衡分壓與溶質(zhì)在液相中的摩爾分率成正比,其比例系數(shù)為亨利系數(shù)。溶質(zhì)在氣相中的平衡分壓,kPa;E亨利系數(shù),kPa;T ,E 。x溶質(zhì)在液相中的摩爾分率。cA溶質(zhì)在液相中的摩爾濃度,kmol/m3;H 溶解度系數(shù),kmol/(m3·kPa); 溶質(zhì)在氣相中的平衡分壓,kPa。x 液相中溶質(zhì)的摩爾分率; 與液相組成x相平衡的氣相中溶質(zhì)的摩爾分率;m 相平衡常數(shù),無(wú)因次。X 液相中溶質(zhì)的摩爾比; 與液相組成X相平衡的氣相中溶質(zhì)的摩爾比;2、吸收過(guò)程的基本理論吸收過(guò)程的基本理論:氣液相平衡理論:溶解度、亨利定律:對(duì)于稀溶液,氣液兩相的溶度成正比。吸收傳質(zhì)
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