化工原理考研整理講義

第一章流體流動1.密度、壓強、粘度的定義

表壓和絕對壓的關系,單位:atm、at、mmHg與Pa關系，氣體粘度、液體粘度與溫度關系

2.靜力學基本方程方程形式：

重力場：dp=-ρgdz

應用：氣體液封壓力測量液位測量等U型壓差計:——受力平衡的變化根據選擇等壓面為基準面復式U型壓差計微差U型壓差計3.

阻力損失局部阻力產生的原因：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.機械能守恒方程Ws-----外界對流體作的軸功，或有效功

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

第二章流體輸送機械

1.離心泵的工作原理葉輪是將原動機的能量傳給液體的部件泵殼是將動能轉變?yōu)閴耗艿牟考?.離心泵的主要性能參數揚程He——指單位重量流體經過離心泵后機械能增加值流量V——泵的出口流量，離心泵銘牌上標明的流量是指效率最高時的流量。

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

1.顆粒性質等體積當量直徑形狀系數固定床結構一維簡化模型的三個特點

濾布阻力不計:

恒壓過濾:過濾速度:2.過濾

3.濾餅洗滌洗滌時間

:對葉濾機:對壓濾機:4.過濾機的生產能力間歇式過濾機:

第四章傳熱與換熱器1.傳熱三種基本方式2.熱傳導平壁導熱

圓筒壁導熱

定態(tài)，Q＝常數，q≠常數，∵Am1≠Am2≠Am33.對流傳熱無相變流體強制對流圓管內:給熱系數α與流體的流速的0.8次方成正比4.串聯傳熱對數平均溫差:管壁和污垢熱阻忽略不計：若冷熱流體的給熱系數相差很大，則K近似等于α小因此，要提高K，應提高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.分子擴散

費克定律:

等分子相向擴散：分子單向擴散：

3.吸收過程計算物料衡算:

操作線方程：填料層高度計算：傳質單元高度：傳質單元數：對數平均濃度法

:吸收因素法:最小液氣比

:吸收因數

: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種進料狀態(tài)

:在其它條件一定的情況,q對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所需的NT就越多;q越大,提餾線就越遠離平衡線,完成同樣的分離任務所需的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:汽液相濃度達到平衡及溫度達到平衡3.特殊精餾當α接近于1時，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，絲網波紋填料等②氣體通過填料壓降載點泛點2.板式塔

①板式塔的類型：篩板、浮閥、泡罩等

②板式塔內氣液流動方式:錯流逆流③篩板塔操作負荷性能圖

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):氣液湍動程度低,傳質效果差

b.泡沫態(tài):氣液湍動程度加劇,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.濕空氣的性質與“I-H”圖

濕度

H:

相對濕度比容: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，相對濕度30％，當加熱到350K時，空氣參數將如何變化？H不變

φ減小

tw

升高

td

不變

I增大

4.干燥速率和干燥時間影響臨界含水量的因素:

物料性質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）離開塔頂第二塊理論板的下降液體組成。--------------------------------------xfye解：（1）飽和蒸汽進料，2.某干燥器的操作壓強為80kPa，出口氣體溫度為59℃，相對濕度72%，為保證干燥產品的質量，空氣進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，混合后氣體相對濕度為11%。已知新鮮空氣的質量流量為0.49Kg/s，溫度為18℃，濕度為0.005Kg水/Kg干氣，59℃、92℃時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，經過列管換熱器管程后，溫度降為70℃。溫度為20℃的水經過殼程后升溫至50℃，兩流體逆流流動。氣體的給熱系數遠小于水的給熱系數，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。130℃70℃50℃20℃解：①WhCph(T1-T2)=WcCpc(t2-t1)②Δt1=80℃Δt2=50℃當Δtm可用算術平均值計算：α氣體

<<α液體∴α氣體

≈K=16.62W/(m2?℃)∴K可看成常數4.某吸收塔用清水吸收生產過程中廢氣中的有毒氣體A組分，已知進出吸收塔的氣體中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；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輸到壓強為129.5KPa（表壓）的密閉容器內，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，水經過離心泵獲得機械能為196.2J/Kg,管內水流量為7m3/h.求摩擦系數λ=？解：1~2截面機械能守恒

敞口水位恒定u1=0

6.某板框壓濾機有10個框，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。求：①若該壓濾機的生產能力為25m3/h，求洗滌與清理組裝時間。②若操作壓力增大至0.5MPa，過濾，洗滌與清理組裝時間不變，生產能力又為多少？①生產能力

②過濾面積過濾常數

解：濾餅不可壓S=0，設操作壓力為0.5MPa時過濾常數為K’過濾20min的濾液量:生產能力又為:化工原理實驗復習內容流體流動阻力測定實驗1離心泵性能特性曲線測定實驗2恒壓過濾常數測定實驗3對流給熱系數測定實驗4一流體流動阻力測定實驗目的流程及儀表原理-數據處理

一流體流動阻力測定實驗1.1.實驗目的1)掌握流體流經直管和閥門時阻力損失的測定方法，通過實驗了解流體流動中能量損失的變化規(guī)律。2)測定直管摩擦系數λ與雷諾準數Re的關系，將所得的λ~Re方程與經驗公式比較?！竞诵哪康摹?)測定流體流經閥門時的局部阻力系數ξ。4)學會倒U形差壓計、1151差壓傳感器、Pt100溫度傳感器和轉子流量計的使用方法。原理及數據處理λ~Re關系主要目的(V，△p)i流程及儀表進水閥球閥閘閥倒U形差壓計1151差壓傳感器轉子流量計二離心泵性能特性曲線測定實驗目的流程及儀表原理-數據處理

操作2.1.實驗目的1)了解離心泵結構與特性，學會離心泵的操作。2)測定恒定轉速條件下(n=const.)離心泵的有效揚程(H)、軸功率(N)、以及總效率(η)與有效流量(V)之間的曲線關系?！竞诵哪康?---三條線】3)掌握離心泵流量調節(jié)的方法（閥門）4)學會軸功率的兩種測量方法：馬達天平法原理及數據處理主要目的He-V,Na-V,η-Vu1=u2

,Z2-Z1≈0要測數據：(V，p壓，p真，n，P砝碼)i，i=8~10

注意：V取值（Vmax，2～3m3/h)原理及數據處理轉速換算(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天平渦輪流量計壓力變送器操作啟動前，須灌液，即向殼體內灌滿被輸送的液體。防止氣縛現象。關閉出口閥后啟動電機逐漸開大閥門用出口閥門調節(jié)流量停泵：要先關閉出口閥后在停機，這樣可避免排出管內的水柱倒沖泵殼內葉輪，葉片，以延長泵的使用壽命。三恒壓過濾常數測定目的流程及儀表原理-數據處理

3.1.實驗目的1)熟悉板框壓濾機的構造和操作方法；2)通過恒壓過濾實驗,驗證過濾基本原理；3)學會測定過濾常數K、qe、τe及壓縮性指數S的方法；【核心目的】4)了解操作壓力對過濾速率的影響；原理及數據處理3.要測數據：

△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安全閥壓力表壓力定值調節(jié)閥四對流給熱系數測定目的流程及儀表原理-數據處理

4.1.實驗目的1)觀察水蒸氣在水平管外壁上的冷凝現象；2)測定空氣或水在圓形直管內強制對流給熱系數；3)測定蒸汽在水平管外冷凝給熱系數；【核心目的】4)掌握熱電阻（偶）測溫方法；原理及數據處理P蒸汽=一定(V,t1,t2,Tw11,Tw12,Tw13,Tw21,Tw22,Tw23,Ts1,Ts2)i需要測定的參數：流程及儀表《化妝品術語》起草情況匯報中國疾病預防控制中心環(huán)境與健康相關產品安全所一、標準的立項和下達時間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標委會都要建立自己的術語標準。1ONE二、標準經費標準研制經費：3.8萬三、標準的立項意義術語標準有利于行業(yè)間技術交流、提高標準一致性、消除貿易誤差，作為標準體系中的基礎標準，術語標準在各個領域的標準體系中均起著重要的作用。隨著我國化妝品衛(wèi)生標準體系建設逐步加快，所涉及的術語和定義的數量也在迅速增長，在此情形下，化妝品術語標準的制定就顯得尤為重要。四、標準的制訂原則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)督條例實施細則》中關于化妝品的定義。2.協(xié)調性直接引用或修改采用的方式，與相關標準中的術語和定義相協(xié)調。3.科學性對于沒有國標或定義不統(tǒng)一的術語，在定義時體現科學性的原則。4.實用性在標準體系中出現頻率較高，與行業(yè)聯系較緊密的術語優(yōu)先選用。五、標準的起草經過

第一階段：資料搜集

搜集國內外相關法規(guī)、標準、文獻并對國外文獻如美國21CFR進行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內容包括一般術語、衛(wèi)生化學術語、毒理學術語、微生物術語、產品術語、人體安全和功效評價術語，常用英文成份術語等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（修訂情況：1.在結構上增加原料功能術語、相關國際組織和科研機構等內容；2.在內容上增加一般術語、產品術語的種類，將化妝品行業(yè)的新產品類別納入本標準；3.對于毒理學、衛(wèi)生化學、微生物學術語進行修改；4.刪除與化妝品聯系不緊密、無存在必要的常用英文成分術語。2.2009年1月第二次專家統(tǒng)稿會會議意見：1.修改能引用國家標準的盡量引用國家標準；對存在歧義的個別用詞進行修改。2.刪除由于本標準中的“產品術語”一章和香化協(xié)會所制定的某個標準存在重復，因此刪除“產品術語”一章的內容；對“原料功能術語”的內容進行梳理，刪除了20余條內容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質”等若干項術語。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專家的意見。六、標準的內容依據1.《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實施細則》;2.《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》;3.美國21CFR；4.相關領域國家標準如：GB5296.3-2008消費品使用說明化妝品通用標簽，GB/T14666-2003分析化學術語等；5.國內外化妝品的相關文獻，如《化妝品監(jiān)督管理及安全性評價》等。七、標準的結構和主要內容（一）結構：1.范圍2.一般術語3.毒理學試驗方法術語4.衛(wèi)生化學檢驗方法術語5.微生物檢驗方法術語6.人體安全性和功效性評價術語7.常用原料術語8.縮寫9.中英文索引（二）主要內容：1).一