化工原理考研整理講義

第一章流體流動(dòng)1.密度、壓強(qiáng)、粘度的定義

表壓和絕對(duì)壓的關(guān)系,單位:atm、at、mmHg與Pa關(guān)系，氣體粘度、液體粘度與溫度關(guān)系

2.靜力學(xué)基本方程方程形式：

重力場：dp=-ρgdz

應(yīng)用：氣體液封壓力測量液位測量等U型壓差計(jì):——受力平衡的變化根據(jù)選擇等壓面為基準(zhǔn)面復(fù)式U型壓差計(jì)微差U型壓差計(jì)3.

阻力損失局部阻力產(chǎn)生的原因：邊界層分離及旋渦

流體繞過圓柱體邊界層的形成、發(fā)展、分離等過程4.機(jī)械能守恒方程Ws-----外界對(duì)流體作的軸功，或有效功

He----揚(yáng)程（在離心泵中）5.流量測量畢托管:測點(diǎn)速孔板流量計(jì)孔板特點(diǎn):恒截面，變壓差孔板流量計(jì)的阻力損失文丘里流量的阻力損失

第二章流體輸送機(jī)械

1.離心泵的工作原理葉輪是將原動(dòng)機(jī)的能量傳給液體的部件泵殼是將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗艿牟考?.離心泵的主要性能參數(shù)揚(yáng)程He——指單位重量流體經(jīng)過離心泵后機(jī)械能增加值流量V——泵的出口流量，離心泵銘牌上標(biāo)明的流量是指效率最高時(shí)的流量。

有效功率Ne——泵給流體軸功率Na——電機(jī)給泵泵的效率η——3.離心泵的流量調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)出口閥，改變管路特性曲線改變轉(zhuǎn)速，車削葉輪外徑第三章顆粒流體力學(xué)基礎(chǔ)與機(jī)械分離

1.顆粒性質(zhì)等體積當(dāng)量直徑形狀系數(shù)固定床結(jié)構(gòu)一維簡化模型的三個(gè)特點(diǎn)

濾布阻力不計(jì):

恒壓過濾:過濾速度:2.過濾

3.濾餅洗滌洗滌時(shí)間

:對(duì)葉濾機(jī):對(duì)壓濾機(jī):4.過濾機(jī)的生產(chǎn)能力間歇式過濾機(jī):

第四章傳熱與換熱器1.傳熱三種基本方式2.熱傳導(dǎo)平壁導(dǎo)熱

圓筒壁導(dǎo)熱

定態(tài)，Q＝常數(shù)，q≠常數(shù)，∵Am1≠Am2≠Am33.對(duì)流傳熱無相變流體強(qiáng)制對(duì)流圓管內(nèi):給熱系數(shù)α與流體的流速的0.8次方成正比4.串聯(lián)傳熱對(duì)數(shù)平均溫差:管壁和污垢熱阻忽略不計(jì)：若冷熱流體的給熱系數(shù)相差很大，則K近似等于α小因此，要提高K，應(yīng)提高α小，如提高流速，安裝翅片等第五章吸收1.汽液相平衡亨利定律:p*=Ex,p*=C/H,y*=mx2.分子擴(kuò)散

費(fèi)克定律:

等分子相向擴(kuò)散：分子單向擴(kuò)散：

3.吸收過程計(jì)算物料衡算:

操作線方程：填料層高度計(jì)算：傳質(zhì)單元高度：傳質(zhì)單元數(shù)：對(duì)數(shù)平均濃度法

:吸收因素法:最小液氣比

:吸收因數(shù)

:第六章液體蒸餾1.二元體系的氣液相平衡

相平衡方程

2.精餾

①精餾原理：a.多次部分汽化和冷凝b.回流

②物料衡算:

③5種進(jìn)料狀態(tài)

:在其它條件一定的情況,q對(duì)精餾線的位置無影響q越小,提餾線就越向平衡線靠攏,完成同樣的分離任務(wù)所需的NT就越多;q越大,提餾線就越遠(yuǎn)離平衡線,完成同樣的分離任務(wù)所需的NT就越少,但塔釜再沸器的供熱量QR就越大。④q線方程:⑤操作線方程:

⑥最小回流比:

⑦全回流:

R→∞,F=D=W=0,操作線

x=y⑧理論板:汽液相濃度達(dá)到平衡及溫度達(dá)到平衡3.特殊精餾當(dāng)α接近于1時(shí)，普通精餾很難分離，采用特殊精餾，共沸精餾、萃取精餾的原理第七章塔設(shè)備1.填料塔

①填料的類型拉西環(huán),鮑爾環(huán),弧鞍形填料,階梯環(huán),共軛環(huán)波紋板，絲網(wǎng)波紋填料等②氣體通過填料壓降載點(diǎn)泛點(diǎn)2.板式塔

①板式塔的類型：篩板、浮閥、泡罩等

②板式塔內(nèi)氣液流動(dòng)方式:錯(cuò)流逆流③篩板塔操作負(fù)荷性能圖

④塔板效率

EmvEmLabCdeLS(m3/s)VS(m3/s)液相下限線液相上限線漏液線過量液沫夾帶線溢流液泛線⑤篩板塔氣液接觸狀況

a.鼓泡態(tài):氣液湍動(dòng)程度低,傳質(zhì)效果差

b.泡沫態(tài):氣液湍動(dòng)程度加劇,氣液接觸比表面積大,氣液接觸理想

c.噴射態(tài):氣相連續(xù),液體分散成小液滴,液體比表面積大,氣液湍動(dòng)程度高,

也是一種良好的操作態(tài)狀.

第八章固體干燥1.濕空氣的性質(zhì)與“I-H”圖

濕度

H:

相對(duì)濕度比容:比熱:CH＝Ca+HCV=1.01+1.88H,kJ/kg干氣·℃焓I＝Ia+HIv=(1.01+1.88H)t+2500H,kJ/kg干氣

濕球溫度

絕熱飽和溫度

:干球溫度t：露點(diǎn)td:在P、H不變，將不飽和空氣冷卻到飽和狀態(tài)的溫度2.干燥過程的物料衡算3.熱量衡算在常壓下，不飽和濕空氣300K，相對(duì)濕度30％，當(dāng)加熱到350K時(shí)，空氣參數(shù)將如何變化？H不變

φ減小

tw

升高

td

不變

I增大

4.干燥速率和干燥時(shí)間影響臨界含水量的因素:

物料性質(zhì)物料厚度干燥速率恒定干燥條件：溫度、濕度、流速、接觸方式1.在連續(xù)精餾塔中分離兩組分理想溶液，進(jìn)料量100kmol/h，易揮發(fā)組分摩爾分率X+=0.5，飽和蒸汽加料，XD=0.95，XW=0.1，α=2.0，塔頂全凝器，泡點(diǎn)回流，塔釜間接加熱。塔釜汽化量為最小汽化量的1.5倍。求:

（1）塔釜汽化量V′;

（2）離開塔頂?shù)诙K理論板的下降液體組成。--------------------------------------xfye解：（1）飽和蒸汽進(jìn)料，2.某干燥器的操作壓強(qiáng)為80kPa，出口氣體溫度為59℃，相對(duì)濕度72%，為保證干燥產(chǎn)品的質(zhì)量，空氣進(jìn)入干燥器的溫度不得高于92℃，故將部分出口氣體送回干燥器入口與新鮮空氣混合，混合后氣體相對(duì)濕度為11%。已知新鮮空氣的質(zhì)量流量為0.49Kg/s，溫度為18℃，濕度為0.005Kg水/Kg干氣，59℃、92℃時(shí)水的飽和蒸汽壓分別為19.013kPa和75.598kPa。求:(1)循環(huán)空氣量LR

(2)新鮮空氣預(yù)熱后溫度t1解：

干燥器Lt2,H2LR,t2tmLmHmφmt1H1MLt0,H03.溫度為130℃的氣體，其流量為5400㎏/h，經(jīng)過列管換熱器管程后，溫度降為70℃。溫度為20℃的水經(jīng)過殼程后升溫至50℃，兩流體逆流流動(dòng)。氣體的給熱系數(shù)遠(yuǎn)小于水的給熱系數(shù)，氣體比熱為1.2kj/㎏·k，水的比熱為4.18kj/㎏·k，求①冷卻用水量；②若換熱器面積A=100㎡，求氣體的給熱系數(shù)。130℃70℃50℃20℃解：①WhCph(T1-T2)=WcCpc(t2-t1)②Δt1=80℃Δt2=50℃當(dāng)Δtm可用算術(shù)平均值計(jì)算：α氣體

<<α液體∴α氣體

≈K=16.62W/(m2?℃)∴K可看成常數(shù)4.某吸收塔用清水吸收生產(chǎn)過程中廢氣中的有毒氣體A組分，已知進(jìn)出吸收塔的氣體中A組分的摩爾分率分別為y1=0.055，y2=0.004，液相出口濃度摩爾分率為x1=0.020，平衡關(guān)系y=2.0x，填料層高度H=6.0m，求：①操作液氣比是最小液氣比的倍數(shù)；②若y2’=0.001，其它條件不變，填料層高度增加多少米？y2x2y1x1解：①②5.用一離心泵將水位恒定的敞口低位水槽的水運(yùn)輸?shù)綁簭?qiáng)為129.5KPa（表壓）的密閉容器內(nèi)，輸送管路的直徑為φ76*3mm，長為355m（包括局部阻力），低位水槽與密閉容器出水口的垂直距離為4.8m，水經(jīng)過離心泵獲得機(jī)械能為196.2J/Kg,管內(nèi)水流量為7m3/h.求摩擦系數(shù)λ=？解：1~2截面機(jī)械能守恒

敞口水位恒定u1=0

6.某板框壓濾機(jī)有10個(gè)框，濾框尺寸為2000×2000×50mm，過濾操作壓差為0.25MPa，過濾20min得濾液量為20m3，濾餅不可壓，濾布阻力不計(jì)。求：①若該壓濾機(jī)的生產(chǎn)能力為25m3/h，求洗滌與清理組裝時(shí)間。②若操作壓力增大至0.5MPa，過濾，洗滌與清理組裝時(shí)間不變，生產(chǎn)能力又為多少？①生產(chǎn)能力

②過濾面積過濾常數(shù)

解：濾餅不可壓S=0，設(shè)操作壓力為0.5MPa時(shí)過濾常數(shù)為K’過濾20min的濾液量:生產(chǎn)能力又為:化工原理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)內(nèi)容流體流動(dòng)阻力測定實(shí)驗(yàn)1離心泵性能特性曲線測定實(shí)驗(yàn)2恒壓過濾常數(shù)測定實(shí)驗(yàn)3對(duì)流給熱系數(shù)測定實(shí)驗(yàn)4一流體流動(dòng)阻力測定實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧鞒碳皟x表原理-數(shù)據(jù)處理

一流體流動(dòng)阻力測定實(shí)驗(yàn)1.1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)掌握流體流經(jīng)直管和閥門時(shí)阻力損失的測定方法，通過實(shí)驗(yàn)了解流體流動(dòng)中能量損失的變化規(guī)律。2)測定直管摩擦系數(shù)λ與雷諾準(zhǔn)數(shù)Re的關(guān)系，將所得的λ~Re方程與經(jīng)驗(yàn)公式比較?！竞诵哪康摹?)測定流體流經(jīng)閥門時(shí)的局部阻力系數(shù)ξ。4)學(xué)會(huì)倒U形差壓計(jì)、1151差壓傳感器、Pt100溫度傳感器和轉(zhuǎn)子流量計(jì)的使用方法。原理及數(shù)據(jù)處理λ~Re關(guān)系主要目的(V，△p)i流程及儀表進(jìn)水閥球閥閘閥倒U形差壓計(jì)1151差壓傳感器轉(zhuǎn)子流量計(jì)二離心泵性能特性曲線測定實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧鞒碳皟x表原理-數(shù)據(jù)處理

操作2.1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)了解離心泵結(jié)構(gòu)與特性，學(xué)會(huì)離心泵的操作。2)測定恒定轉(zhuǎn)速條件下(n=const.)離心泵的有效揚(yáng)程(H)、軸功率(N)、以及總效率(η)與有效流量(V)之間的曲線關(guān)系?！竞诵哪康?---三條線】3)掌握離心泵流量調(diào)節(jié)的方法（閥門）4)學(xué)會(huì)軸功率的兩種測量方法：馬達(dá)天平法原理及數(shù)據(jù)處理主要目的He-V,Na-V,η-Vu1=u2

,Z2-Z1≈0要測數(shù)據(jù)：(V，p壓，p真，n，P砝碼)i，i=8~10

注意：V取值（Vmax，2～3m3/h)原理及數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)速換算(V,He,Na,η)i離心泵典型的特性曲線V流程及儀表離心泵真空表壓力表馬達(dá)天平渦輪流量計(jì)壓力變送器操作啟動(dòng)前，須灌液，即向殼體內(nèi)灌滿被輸送的液體。防止氣縛現(xiàn)象。關(guān)閉出口閥后啟動(dòng)電機(jī)逐漸開大閥門用出口閥門調(diào)節(jié)流量停泵：要先關(guān)閉出口閥后在停機(jī)，這樣可避免排出管內(nèi)的水柱倒沖泵殼內(nèi)葉輪，葉片，以延長泵的使用壽命。三恒壓過濾常數(shù)測定目的流程及儀表原理-數(shù)據(jù)處理

3.1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)熟悉板框壓濾機(jī)的構(gòu)造和操作方法；2)通過恒壓過濾實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證過濾基本原理；3)學(xué)會(huì)測定過濾常數(shù)K、qe、τe及壓縮性指數(shù)S的方法；【核心目的】4)了解操作壓力對(duì)過濾速率的影響；原理及數(shù)據(jù)處理3.要測數(shù)據(jù)：

△Pmi

，i=1，2，3(△τ，△V)j，j=83×8組

△pm一定qΔτ/Δqlog(2/μr0φ)斜率(1-s)lg△pmlgK流程及儀表配料槽壓力料槽板框壓濾機(jī)安全閥壓力表壓力定值調(diào)節(jié)閥四對(duì)流給熱系數(shù)測定目的流程及儀表原理-數(shù)據(jù)處理

4.1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)觀察水蒸氣在水平管外壁上的冷凝現(xiàn)象；2)測定空氣或水在圓形直管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流給熱系數(shù)；3)測定蒸汽在水平管外冷凝給熱系數(shù)；【核心目的】4)掌握熱電阻（偶）測溫方法；原理及數(shù)據(jù)處理P蒸汽=一定(V,t1,t2,Tw11,Tw12,Tw13,Tw21,Tw22,Tw23,Ts1,Ts2)i需要測定的參數(shù)：流程及儀表《化妝品術(shù)語》起草情況匯報(bào)中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所一、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)和下達(dá)時(shí)間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標(biāo)委會(huì)都要建立自己的術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)。1ONE二、標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)研制經(jīng)費(fèi)：3.8萬三、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)意義術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)有利于行業(yè)間技術(shù)交流、提高標(biāo)準(zhǔn)一致性、消除貿(mào)易誤差，作為標(biāo)準(zhǔn)體系中的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)在各個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系中均起著重要的作用。隨著我國化妝品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)逐步加快，所涉及的術(shù)語和定義的數(shù)量也在迅速增長，在此情形下，化妝品術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)的制定就顯得尤為重要。四、標(biāo)準(zhǔn)的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》中關(guān)于化妝品的定義。2.協(xié)調(diào)性直接引用或修改采用的方式，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語和定義相協(xié)調(diào)。3.科學(xué)性對(duì)于沒有國標(biāo)或定義不統(tǒng)一的術(shù)語，在定義時(shí)體現(xiàn)科學(xué)性的原則。4.實(shí)用性在標(biāo)準(zhǔn)體系中出現(xiàn)頻率較高，與行業(yè)聯(lián)系較緊密的術(shù)語優(yōu)先選用。五、標(biāo)準(zhǔn)的起草經(jīng)過

第一階段：資料搜集

搜集國內(nèi)外相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)并對(duì)國外文獻(xiàn)如美國21CFR進(jìn)行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內(nèi)容包括一般術(shù)語、衛(wèi)生化學(xué)術(shù)語、毒理學(xué)術(shù)語、微生物術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語、人體安全和功效評(píng)價(jià)術(shù)語，常用英文成份術(shù)語等７部分。第三階段：專家統(tǒng)稿1.2007年12月第一次專家統(tǒng)稿會(huì)（修訂情況：1.在結(jié)構(gòu)上增加原料功能術(shù)語、相關(guān)國際組織和科研機(jī)構(gòu)等內(nèi)容；2.在內(nèi)容上增加一般術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語的種類，將化妝品行業(yè)的新產(chǎn)品類別納入本標(biāo)準(zhǔn)；3.對(duì)于毒理學(xué)、衛(wèi)生化學(xué)、微生物學(xué)術(shù)語進(jìn)行修改；4.刪除與化妝品聯(lián)系不緊密、無存在必要的常用英文成分術(shù)語。2.2009年1月第二次專家統(tǒng)稿會(huì)會(huì)議意見：1.修改能引用國家標(biāo)準(zhǔn)的盡量引用國家標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)存在歧義的個(gè)別用詞進(jìn)行修改。2.刪除由于本標(biāo)準(zhǔn)中的“產(chǎn)品術(shù)語”一章和香化協(xié)會(huì)所制定的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)存在重復(fù)，因此刪除“產(chǎn)品術(shù)語”一章的內(nèi)容；對(duì)“原料功能術(shù)語”的內(nèi)容進(jìn)行梳理，刪除了20余條內(nèi)容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質(zhì)”等若干項(xiàng)術(shù)語。第四階段：征求意見2009年2月面向全國公開征求意見。第五階段：征求意見的處理與形成送審稿。在征求意見的處理階段再次征求了相關(guān)專家的意見。六、標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容依據(jù)1.《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》;2.《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》;3.美國21CFR；4.相關(guān)領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)如：GB5296.3-2008消費(fèi)品使用說明化妝品通用標(biāo)簽，GB/T14666-2003分析化學(xué)術(shù)語等；5.國內(nèi)外化妝品的相關(guān)文獻(xiàn)，如《化妝品監(jiān)督管理及安全性評(píng)價(jià)》等。七、標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容（一）結(jié)構(gòu)：1.范圍2.一般術(shù)語3.毒理學(xué)試驗(yàn)方法術(shù)語4.衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法術(shù)語5.微生物檢驗(yàn)方法術(shù)語6.人體安全性和功效性評(píng)價(jià)術(shù)語7.常用原料術(shù)語8.縮寫9.中英文索引（二）主要內(nèi)容：1).一