化工原理復(fù)習(xí)總結(jié)

1、1一單元操作；一單元操作；二單位制與單位換算；二單位制與單位換算；三四個基本概念：三四個基本概念：物料衡算，能量衡算，過程速率，平衡關(guān)系。物料衡算，能量衡算，過程速率，平衡關(guān)系。緒緒 論論 2密度密度（質(zhì)量分數(shù)），（質(zhì)量分數(shù)），壓強壓強（三種不同表示法三種不同表示法P18、單位）（、單位）（表壓力，真空度表壓力，真空度）第第 一一 章章 流流 體體 流流 力學(xué)與力學(xué)與 應(yīng)應(yīng) 用用一流體的基本性質(zhì)一流體的基本性質(zhì)黏度：牛頓粘性黏度：牛頓粘性定律定律P14，流動邊界層，流動邊界層，溫度的影響。溫度的影響。二二流體靜力學(xué)基本方程式流體靜力學(xué)基本方程式流體黏度單位（法定流體黏度單位（法定Pa.s，導(dǎo)出

2、單位：，導(dǎo)出單位：P泊），理想流體黏度泊），理想流體黏度1atm=760mmHg=10.33mH2O=101.33kPa=1.033kgf/cm2=1.033at壓強的表示方法：絕壓壓強的表示方法：絕壓大氣壓大氣壓=表壓表壓 表壓常由壓強表來測量；表壓常由壓強表來測量； 大氣壓大氣壓絕壓絕壓=真空度真空度 真空度常由真空表來測量。真空度常由真空表來測量。)(2112zzgppghpp0或 反應(yīng)在重力場作用下，靜止液體反應(yīng)在重力場作用下，靜止液體內(nèi)部壓力的變化規(guī)律內(nèi)部壓力的變化規(guī)律應(yīng)用條件：應(yīng)用條件：靜止的連通著的同一靜止的連通著的同一種連續(xù)的流體種連續(xù)的流體。3應(yīng)用：水平管路上兩點間壓強差與應(yīng)

3、用：水平管路上兩點間壓強差與U型管壓差計讀數(shù)型管壓差計讀數(shù)R的關(guān)系：的關(guān)系：處于同一水平面的液體，維持等壓面的條件必須時處于同一水平面的液體，維持等壓面的條件必須時靜止、連續(xù)和同一種液體靜止、連續(xù)和同一種液體。流速：流速：AquV 流量：流量：AVWsus二、流體流動的基本方程二、流體流動的基本方程對不可壓縮流體：對不可壓縮流體：在圓形管道內(nèi)在圓形管道內(nèi): 常數(shù)222111AuAuwsuAAuAuV2211s2121221 ddAAuu2流體流動的連續(xù)性方程：流體流動的連續(xù)性方程：1穩(wěn)定流動與非穩(wěn)定流動穩(wěn)定流動與非穩(wěn)定流動流速與管徑的平方成反比。流速與管徑的平方成反比。4（1）理想流體理想流體

4、的伯努利方程：的伯努利方程：常數(shù)常數(shù) pugz22(2)實際流體的伯努利方程：實際流體的伯努利方程：應(yīng)用注意事項應(yīng)用注意事項fehupgzWupgz 2222222111對對1kg流體：流體：2211221e2fupupzHzH2gg2gg eeWHg ffhHg 對對1N流體：流體：其中其中3伯努利方程伯努利方程P31-335udduRe 1.流體流動類型流體流動類型2.層流和湍流的比較：層流和湍流的比較：質(zhì)點運動方式、質(zhì)點運動方式、徑向速度分布不同徑向速度分布不同四流體流動現(xiàn)象四流體流動現(xiàn)象P39fffhhh 2fluhd2 2ffluphd2 Re64 (1)直管阻力直管阻力層流時：層流

5、時：范寧公式：范寧公式：)(Re,df 湍流時：湍流時：層流：層流：Re2000，湍流：，湍流：Re4000，過渡區(qū)：，過渡區(qū)：2000Re40003.流動阻力的計算：總阻力：流動阻力的計算：總阻力：雷諾數(shù)單位：法定單雷諾數(shù)單位：法定單位和物理單位位和物理單位邊界層概念：由于流體具有黏性，在垂直于流體流動方向產(chǎn)生了速度梯度。邊界層概念：由于流體具有黏性，在垂直于流體流動方向產(chǎn)生了速度梯度。622uhf 1 e5 . 0 c22udlhef (2)局部阻力局部阻力阻力系數(shù)法阻力系數(shù)法出口：出口：進口：進口：當(dāng)量長度法：當(dāng)量長度法：總阻力：對等徑管道：總阻力：對等徑管道：22udllhieiif

6、22udlhef 非圓形管道非圓形管道Ade44 流體浸潤周邊長度流體浸潤周邊長度流通截面積流通截面積71、主要部件，工作原理，、主要部件，工作原理，氣縛現(xiàn)象氣縛現(xiàn)象，主要性能參數(shù)主要性能參數(shù)，特特性曲線性曲線，額定流量額定流量；3、氣蝕現(xiàn)象氣蝕現(xiàn)象產(chǎn)生原因與危害；抗氣蝕性能（允許吸上真產(chǎn)生原因與危害；抗氣蝕性能（允許吸上真空度與允許氣蝕余量）；離心泵空度與允許氣蝕余量）；離心泵安裝高度安裝高度。eVePqgH ePP 第二章流體輸送機械第二章流體輸送機械離心泵離心泵2、效率與有效功率：、效率與有效功率：4、工作點工作點：管路特性曲線和離心泵特性曲線的交點。：管路特性曲線和離心泵特性曲線的交點

7、。流量調(diào)節(jié)方法流量調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)閥門開度；調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速。：調(diào)節(jié)閥門開度；調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速。連續(xù)性方程：連續(xù)性方程：伯努利方程伯努利方程:摩擦阻力計算式：摩擦阻力計算式： )(dduf Re/64 層流層流:湍流湍流:簡單管路的計算：簡單管路的計算：等徑管路等徑管路8fehupgzWupgz 222222211122112 dduuudqV24 ePP eVemegHqWqP 22udllhieiif 9第第 三三 章章 非均相物系的分離和固體流態(tài)化非均相物系的分離和固體流態(tài)化 均相物系和非均相物系均相物系和非均相物系顆粒的特性（單一顆粒，顆粒群）顆粒的特性（單一顆粒，顆粒群）二、沉降分離二、沉降分

8、離1、重力沉降、重力沉降 3)(4stdgu沉降速度表達式值是顆粒與流體相對運動時的雷諾數(shù)值是顆粒與流體相對運動時的雷諾數(shù)Ret的函數(shù)。的函數(shù)。 a) 滯流區(qū)或托斯克斯滯流區(qū)或托斯克斯(stokes)定律區(qū)（定律區(qū)（10 4Ret1） tRe24182stgdu斯托克斯公式106 . 0Re5 .18t6 . 0Re27. 0tgdust艾倫公式 c) 滯流區(qū)或牛頓定律區(qū)（滯流區(qū)或牛頓定律區(qū)（Nuton）（）（103Ret 2105） 44. 0gdust74. 1牛頓公式 b) 過渡區(qū)或艾倫定律區(qū)（過渡區(qū)或艾倫定律區(qū)（Allen）（）（1Ret103） 11沉降速度的計算：試差法，摩擦數(shù)群法

9、。沉降速度的計算：試差法，摩擦數(shù)群法。除塵室除塵室 t為了滿足除塵要求 tuHul降塵室使顆粒沉降的條件降塵室使顆粒沉降的條件HbVusssVlHbHbVltsuHVlHbtsbluV 降塵室的生產(chǎn)能力降塵室的生產(chǎn)能力RuduTsr342離心沉降速度離心沉降速度12標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器各參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器各參數(shù) P158iscuNBd9臨界粒徑的表達式 05027. 0iuDd分割粒徑的表達式 13二、過濾二、過濾餅層過濾和深床過濾餅層過濾和深床過濾“橋架現(xiàn)象橋架現(xiàn)象” )()1 (5223LPauc過濾速度表達式過濾速度表達式)(2eVVrvPAddV過濾速率的一般關(guān)系式 )(12esVVrPAd

10、dV過濾基本方程式過濾基本方程式14恒壓過濾恒壓過濾 先恒速后恒壓過濾先恒速后恒壓過濾)()(22eeKAVV恒壓過濾方程式恒壓過濾方程式 ）（）（eeKqq2 15傳熱基本方式傳熱基本方式；穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)傳熱。；穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)傳熱。第第 四四 章章 傳傳 熱熱1.傅立葉定律：傅立葉定律：不同物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系不同物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系dndtAQ （1）單層壁：）單層壁：2. 一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)一基本概念一基本概念二熱傳導(dǎo)二熱傳導(dǎo)熱阻熱阻傳熱推動力傳熱推動力 RtAbttQ 21熱傳遞有三種基本方式：熱傳遞有三種基本方式：熱傳導(dǎo)（導(dǎo)熱）、熱對流（對流）熱傳導(dǎo)（導(dǎo)熱）、熱對流

11、（對流）和熱輻射和熱輻射導(dǎo)熱基本定律，導(dǎo)熱基本定律，與牛頓黏性定律類比與牛頓黏性定律類比16（2）多層壁：）多層壁：而對圓筒壁：而對圓筒壁：321321:RRRttt 溫差與熱阻的關(guān)系：溫差與熱阻的關(guān)系：1212lnAAAAAm 1212ln)(2rrrrl 對圓筒壁，式中對圓筒壁，式中A用用Am代入：代入：對平壁：對平壁：nqqqq 21nQQQQ 21nqqq 21 niiniiinRtAbttQ1111 nQQQQ 21171基本方程：基本方程：牛頓冷卻定律牛頓冷卻定律(1)經(jīng)驗公式：應(yīng)用范圍，定性溫度，特征尺寸。經(jīng)驗公式：應(yīng)用范圍，定性溫度，特征尺寸。(2)Nu,Re,Pr,Gr等等特

12、征數(shù)的意義特征數(shù)的意義。ttq1 AttAQ1 三對流傳熱三對流傳熱1、黑體，鏡體，透熱體，灰體；黑度；、黑體，鏡體，透熱體，灰體；黑度；2、輻射能力與溫度的關(guān)系；、輻射能力與溫度的關(guān)系；2對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) p226 單位單位W/m2. 四輻射傳熱四輻射傳熱 P2683克?；舴蚨桑嚎讼；舴蚨桑?100)( TCTfEAEbb 181傳熱速率方程傳熱速率方程 五傳熱過程計算五傳熱過程計算(1)無相變：無相變：(2)有相變：有相變：)()(12,21,ttcWttcWQcpchphmtKAQ (3)2熱量衡算熱量衡算)()(12,21,ttcWTTcrWQcpchph dSTK

13、Q) t(d總傳熱速率微分方程總傳熱速率微分方程mdSbTQ)t(dww圓管熱傳導(dǎo)速率圓管熱傳導(dǎo)速率190011dddbdKimiii 傳熱平均溫差傳熱平均溫差 P236 （只要求并、逆流）（只要求并、逆流） 3.總傳熱系數(shù)總傳熱系數(shù) 2121mttttt ln 4總傳熱速率方程總傳熱速率方程m2121lntKSttttKSQ換熱器總傳熱速率方程換熱器總傳熱速率方程202021ccdtptW ctLn dKTt12hhdTpTW cTLn dKTt換熱器的換熱管長度基本計算公式換熱器的換熱管長度基本計算公式cc()LHNTUhh()LHNTU傳熱單元長度傳熱單元數(shù)傳熱單元長度傳熱單元數(shù)第第 六

14、六 章章 蒸餾蒸餾1相對揮發(fā)度相對揮發(fā)度：一氣液相平衡一氣液相平衡三精餾原理，三精餾原理，理論板概念，恒摩爾流假設(shè)，連續(xù)穩(wěn)定理論板概念，恒摩爾流假設(shè)，連續(xù)穩(wěn)定精餾流程。精餾流程。二簡單蒸餾與平衡蒸餾：二簡單蒸餾與平衡蒸餾：操作流程；特點。操作流程；特點。對理想溶液對理想溶液:2相平衡方程：相平衡方程：xy11 x() BApp 21四雙組分連續(xù)精餾的計算：四雙組分連續(xù)精餾的計算：1全塔物料衡算全塔物料衡算 飽和液體： 飽和蒸汽： 2不同加料狀態(tài)的不同加料狀態(tài)的q值值n Ln DqRq, n Vn DqR1 q,() 3全塔氣液流量全塔氣液流量 精餾段精餾段提餾段提餾段1 q0 qWn,Dn,n

15、,Fqqq WWnDDnFFnxqxqxq, FnLnLnqqqq, FnVnVnqqqq,1 224理論板數(shù)的求算理論板數(shù)的求算（3）圖解法：做相平衡曲線）圖解法：做相平衡曲線y-x，并做對角線；做精餾段操，并做對角線；做精餾段操作線：作線： ；做；做q線：線： ；作提；作提餾段操作線；在平衡線和操作線間作直角梯級。餾段操作線；在平衡線和操作線間作直角梯級。 跨過兩操作線交點所在梯級即代表跨過兩操作線交點所在梯級即代表適宜加料位置適宜加料位置；q值對加料位置的影響：一定物系，分離要求一定，值對加料位置的影響：一定物系，分離要求一定， q值越值越大加料位置越高。大加料位置越高。（1）逐板計算法

16、；（）逐板計算法；（2）簡捷法：吉利蘭圖的應(yīng)用；）簡捷法：吉利蘭圖的應(yīng)用；5適宜加料位置適宜加料位置11 RxxRRyD11 qxxqqyF236回流比的影響和選擇回流比的影響和選擇（1）全回流與最小理論板數(shù)）全回流與最小理論板數(shù)Nmin（2）最小回流比）最小回流比Rmin：對于一定料液，達到一定分離要求所需回流比的最小值。對于一定料液，達到一定分離要求所需回流比的最小值。 操作線方程：操作線方程：nnxy 1Rmin的確定：的確定：（正常平衡曲線）（正常平衡曲線） 值可圖解，或由值可圖解，或由解得；解得；（3）適宜回流比：）適宜回流比：min)0 . 21 . 1(RR qqqDxyyxR

17、min 11)1(1qxxqqyxxyFqqqqqqqyx ，24TTNEN100%7塔板效率塔板效率（1）單板效率）單板效率(莫弗里板效率莫弗里板效率)：（2）全塔板效率：）全塔板效率：五、直接蒸汽加熱精餾塔：五、直接蒸汽加熱精餾塔：應(yīng)用條件；優(yōu)點。應(yīng)用條件；優(yōu)點。六、間歇精餾：特點，操作流程，六、間歇精餾：特點，操作流程，典型操作方式典型操作方式。七、恒沸精餾和萃取精餾：原理，特點。七、恒沸精餾和萃取精餾：原理，特點。1*1, nnnnVmyyyyE*11,nnnnLmxxxxE 25八板式塔八板式塔1、傳質(zhì)設(shè)備的性能指標(biāo)、傳質(zhì)設(shè)備的性能指標(biāo)2、塔板結(jié)構(gòu)、塔板結(jié)構(gòu)3、塔板上氣液接觸狀態(tài)、塔

18、板上氣液接觸狀態(tài)4、塔板上的不正常操作、塔板上的不正常操作5、塔高和塔徑的計算、塔高和塔徑的計算uqDVT 4 TPHNZ)1( 26解解：（：（1）F=D+W FxF=DxD+WxW D50kmol/h （2） W50kmol/h精餾段操作線方程為 27例題：某精餾塔用于分離苯例題：某精餾塔用于分離苯-甲苯混合物。進料含苯為甲苯混合物。進料含苯為50（摩（摩爾百分數(shù)，以下同），爾百分數(shù)，以下同），泡點進料泡點進料，處理量為每小時，處理量為每小時100kmol，要求塔頂產(chǎn)品中含苯不低于要求塔頂產(chǎn)品中含苯不低于0.975，塔底產(chǎn)品中含苯不高于，塔底產(chǎn)品中含苯不高于0.025，操作回流比為，操作回

19、流比為3.5，平均相對揮發(fā)度，平均相對揮發(fā)度2.4，塔頂采用，塔頂采用全凝器。試求（全凝器。試求（1）塔頂產(chǎn)品量？（）塔頂產(chǎn)品量？（2）塔底產(chǎn)品量？（）塔底產(chǎn)品量？（3）塔）塔頂往下數(shù)，離開第二塊理論板的氣相組成頂往下數(shù)，離開第二塊理論板的氣相組成y2為多少？為多少？28 亨利定律及應(yīng)用亨利定律及應(yīng)用：判斷過程方向、確定過程極限、：判斷過程方向、確定過程極限、計算過程推動力。計算過程推動力。一氣液相平衡與吸收過程的關(guān)系一氣液相平衡與吸收過程的關(guān)系第第 五五 章章 吸吸 收收二、傳質(zhì)分離過程二、傳質(zhì)分離過程1、傳質(zhì)分離過程的種類、應(yīng)用、傳質(zhì)分離過程的種類、應(yīng)用2、單相中的傳質(zhì)、單相中的傳質(zhì)分子擴

20、散：等子擴散與單向擴散分子擴散：等子擴散與單向擴散渦流擴散，對流擴散渦流擴散，對流擴散，擴散系數(shù)，擴散系數(shù)3、雙膜理論、雙膜理論基本論點基本論點表達式：表達式：傳質(zhì)總阻力傳質(zhì)總阻力=氣膜阻力氣膜阻力+液膜阻力液膜阻力。29三吸收速率方程式三吸收速率方程式1、兩大類十二種吸收速率方程式、兩大類十二種吸收速率方程式2、各類傳質(zhì)系數(shù)之間的關(guān)系、各類傳質(zhì)系數(shù)之間的關(guān)系3、對應(yīng)推動力下，總傳質(zhì)系數(shù)與膜傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系、對應(yīng)推動力下，總傳質(zhì)系數(shù)與膜傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系（即：（即：傳質(zhì)總阻力傳質(zhì)總阻力=氣膜阻力氣膜阻力+液膜阻力液膜阻力）4、氣膜控制與液膜控制、氣膜控制與液膜控制。三吸收塔的計算三吸收塔的計算1物料

21、衡算與操作線方程物料衡算與操作線方程 適宜液氣比適宜液氣比平衡關(guān)系為直線平衡關(guān)系為直線 ：2吸收劑用量與最小液氣比吸收劑用量與最小液氣比 2121XXYYGL 2121XmYYYGL /minmin).( GL0221GLmXY *30OGOGHHN3.填料層高度的計算：填料層高度的計算：（1）填料層高度：）填料層高度：（2）傳質(zhì)單元數(shù)的計算：）傳質(zhì)單元數(shù)的計算：平衡關(guān)系為直線時平衡關(guān)系為直線時：對數(shù)平均推動力法：對數(shù)平均推動力法：脫吸因數(shù)法：脫吸因數(shù)法：脫吸因數(shù)脫吸因數(shù)S:aKGHYOG m21OGYYYN )ln(*SYYYYS1S11N2221OG *ln)()(22112211mYYY

22、YYYYYY LmGS 12*YYOGYYdYN3132四填料塔四填料塔1、填料類型、填料類型2、填料性能、填料性能3、空塔氣速，液泛氣速、空塔氣速，液泛氣速4、塔高和塔徑計算、塔高和塔徑計算33第七章第七章 液液-液萃取液萃取三元體系的液三元體系的液- -液相平衡液相平衡 三角形相圖三角形相圖 讀數(shù)讀數(shù)溶解度曲線、聯(lián)結(jié)線、臨界混溶點、溶解度曲線、聯(lián)結(jié)線、臨界混溶點、分配系數(shù)和選擇性系數(shù)分配系數(shù)和選擇性系數(shù) P201xACABSDCMxAMxADxSCxSMxSDCMDMDC/CDDMMC/CDCMMD/xyk）中的組成在萃余相（溶質(zhì)）中的組成在萃取相（溶質(zhì)RAEAA在萃余相中的質(zhì)量分率在萃余相中的質(zhì)量分率在萃取相中的質(zhì)量分率在萃取相中的質(zhì)量分率BABA34ABSRRFEEMEmEm聯(lián)結(jié)線斜率越大，聯(lián)結(jié)線斜率越大，萃余液濃度越小。萃余液濃度越小。