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文檔簡介

第一章物料、能量守恒1、總質(zhì)量、元素守恒。2、對于總質(zhì)量與元素:輸入系統(tǒng)的量=輸出系統(tǒng)的量+系統(tǒng)積累量+系統(tǒng)損失量對于某組分:輸入系統(tǒng)的量±化學(xué)反應(yīng)量=輸出系統(tǒng)的量+系統(tǒng)積累量+系統(tǒng)損失量3、不穩(wěn)定過程中:輸入量+生成量-消耗量-輸出量=累積量4、體積流量Q(m3/h),流體線速度u二Q/A(m/s);質(zhì)量流量W(Kg/h),質(zhì)量流速G二W/A(Kg/m2.h);摩爾流量F(kmol/h);W=GA=QP=uAPG=pu5、平均分子量二刀相對分子量X摩爾分?jǐn)?shù)6、PV=ZnRTR=8.314J/mol.KP—PaV—m3 T—KC=P/RTAAR=8.314J/mol.KP—PaC--mol/m3AZ的大小表示真實(shí)氣體和理想氣體性質(zhì)的偏離度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下6、PV=ZnRTR=8.314J/mol.KP—PaV—m3 T—KC=P/RTAAR=8.314J/mol.KP—PaC--mol/m3AZ的大小表示真實(shí)氣體和理想氣體性質(zhì)的偏離度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0°C,0.10133MPa)下,1kmol氣體的體積為22.4m37、氣體密度P二MP/ZRTgPM=ZPRTZ=1+BP/RT1①①8、 — A+BPPPABQ+q=1(kg)ABP—Tki、k2對比壓力與T的校正系數(shù);119轉(zhuǎn)化率x—某一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化量

、轉(zhuǎn)"率—該反應(yīng)物的起始量某一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化量

反應(yīng)器入口該反應(yīng)物的起始量某一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化量

新鮮物料中該反應(yīng)物的起始量收率Y—生成目的產(chǎn)物所消耗的關(guān)鍵組分量關(guān)鍵組分的起始量質(zhì)量收率—生成目的產(chǎn)物的質(zhì)量關(guān)鍵組分的起始質(zhì)量選擇性生成目的產(chǎn)物所消耗的關(guān)鍵組分量已轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵組分量Y=X?S總轉(zhuǎn)化率>單程轉(zhuǎn)化率總收率>單程收率10、 恒容過程:mv(內(nèi)能)+mgz(勢能)+-mv2(動能)-Q(熱能)+W(功)211、 恒壓過程:體系焓變+體系動能變化+體系位能變化二Q(熱能)+W(功)連續(xù)流動體系下:體系動能變化+體系位能變化=012、 Q(帶入熱能)+Q(傳入熱能)+Q(過程熱效應(yīng))二Q(帶出熱能)+1 2 3 4Q(加熱設(shè)備)+Q(散失熱量)+Q(揮發(fā)氣帶出熱量)567Q>0需加熱QV0需冷卻Q=—AH反應(yīng)熱Q=—△H223rr能量守恒:輸入系統(tǒng)的能量+體系能產(chǎn)生的能量=體系能消耗的能量+輸出系統(tǒng)的量+系統(tǒng)積累13、 N個組分,M個設(shè)備,則可列出的獨(dú)立方程式為NxM個14、 自由度分析變量個數(shù):N二S(C+4)+Np'+2(S-流股數(shù);C-組分?jǐn)?shù);4-流量、壓力、溫度、焓;2-功、熱;VNp'—其它過程變量)方程個數(shù):Nf二C+2S+Np+1(Np-過程限制關(guān)系式;1-熱量平衡式2S—濃度限制、焓計算關(guān)系;C-物料關(guān)系式)自由度:Nd二N-Nf=(S-1)C+2S+(Np'-Np)+1VNd=N-Nf=(S-1)C+2S+(Np'-Np)+1(Np'=Np)V15、 能量守恒計算時:選取基準(zhǔn)溫度,則基準(zhǔn)溫度的晗為016、 比熱容:(單位質(zhì)量體系的熱容)1Kg物質(zhì)升高「C所需要的熱量,稱為比熱容。單位:KJ/Kg.C摩爾熱容:(1mol質(zhì)量體系的熱容)1mol或1Kmol物質(zhì)溫度升高1C所需要的熱量,稱為摩爾熱容。單位為KJ/Kmol.K。第二章化工熱力學(xué)理想氣體:高溫、低壓

可逆過程:體系發(fā)生從起點(diǎn)--終點(diǎn)--起點(diǎn)的變化后,對環(huán)境無任何影響。嚴(yán)格的可逆過程并不存在,只是一種極限過程。(理想過程)不可逆過程:自發(fā)過程,有方向性,如果改變自發(fā)變化的方向,需要借助外力(能量)作用。熱力學(xué)第零定律:如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達(dá)到熱力學(xué)平衡,那么,這兩個系統(tǒng)之間也達(dá)到熱力學(xué)平衡。熱力學(xué)第一定律(能量轉(zhuǎn)化定律):封閉系統(tǒng)與環(huán)境之間交換的功和能量之和,等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化(依據(jù)事實(shí):永動機(jī)是不可能的)。熱力學(xué)第二定律:自發(fā)過程是不可逆的(依據(jù)事實(shí):不能使一個自然的過程完全復(fù)原)。熱量從低溫物體傳給高溫物體,而不發(fā)生其它變化是不可能的。(熱傳導(dǎo)過程的不可逆性)從熱源吸“熱”,將其完全轉(zhuǎn)化成“功”,而不發(fā)生其它變化是不可能的。(功轉(zhuǎn)化為熱的過程的不可逆性)熱力學(xué)第三定律:任何自發(fā)過程均是熵增過程(依據(jù)事實(shí):不能得到絕對零度)在熱力學(xué)零度的條件下,完美晶體的熵為零。所有熱運(yùn)動停止。Q、AU、AHQ、W過程函數(shù),U、H、G、S是狀態(tài)函數(shù),理想氣體:U、H、C,C,AH,△H都是Tv,mp,mrm相變m的函數(shù),與別的無關(guān)H=U+PV△U=nC(T-T) △H=nC(T-T)v,m21p,m21AH(T)二AH9(298.15k)+iTACrmrm298.15rp,mAH(T)二AH(T)+JT2A2vapm1TAU二Q=hCdTvTAH=Q=kCdTpTQ=W=RTIn厶 AHp2C-C=R(氣體) C=C(液體)pv pv35C=一R雙原子分子理想氣體C二一Rv2v2vapmvapCdp,mT恒容過程恒壓過程恒溫過程絕熱過程r=C/CPv單分子理想氣體W=0W二P(v-v)二nR(T-T)[理想氣體]2121=△0=0T V Pz2—(—)r_1—(—)rT V P121氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是Pe=101.325kpa下的狀態(tài),對T無要求。做功W二卜2PdV 對于可逆二卜2PdVv1恒壓Pvr=Pv1122環(huán)W=P(v-v)21v1 系恒溫nRTIn厶p2W=卜2RT/VdV二nRTlnV2=恒溫nRTIn厶p2恒容W=0

PVr11絕熱可逆W=ii(—— )r—1Vr-1Vr-121R PV Pn—1多變過程:滿足PVn二常數(shù)的可逆過程W=——(T-T)=—一[1-(T)n]n-121n-1 P1熵變dS^SQ/T(可逆為等于,不可逆為大于)dSdQdSdQVP=VP=RIn二-RIn1P2V1理想氣體的恒容過程AS-JJdU-JJCvdT-c1T1TV恒壓過程2nCdT TAS—J2—p-mcIn21T PT1絕熱過程Asn在恒溫恒壓下的相變過程S是狀態(tài)函數(shù)AAS-JJ竺止iTTPAS-nCIn2+nRIn1P,mT P12P+nRIn—(定壓熱容不恒定)P2PVAS-nCInj+nCInjV,mP P,mV11混合前氣體為s、S,混合后為S12S=SX+SX-RXLnX-RXLnX11221122

最小分離功TAS(AS=S-S-S)012X) (AH=0)f2B二AH-TAS=RT(XLnXX) (AH=0)f2W=AB=aB+bB-fBTOC\o"1-5"\h\zmin a b f熱水損/0

xASdxA熱水損/0

xASdxAS=1/xJxASdxY=Sx=J0 A0A 0A0兩相平衡時P、T的關(guān)系d/d-AH*/(TAV*)

PT m m△H*摩爾蒸發(fā)熱m△V*=mV*(g)-V*(l)mmf(液體的活度系數(shù))二aBPB—xP*xB BB對于理想氣體混合物(活度)f(液體的活度系數(shù))二aBPB—xP*xB BB對于理想氣體混合物(活度)二工Psatir(活度系數(shù))二-iPsatxii理想氣體混合物的活度與其平衡的液體的活度相同液體混合物的逸度與其平衡的氣體的逸度相同相平衡時組分i在各個相中的化學(xué)勢相同,在各個相中的逸度相同純物質(zhì)凝聚態(tài)可利用同T同P下達(dá)平衡的飽和蒸汽的逸度獲得,fL二fvsatd=RTdlnfGF二C-P+22—溫度與壓力C—組分?jǐn)?shù)。C二S-R-R/ S—S種化學(xué)物質(zhì)R—反應(yīng)方程式數(shù);R/—獨(dú)立的限制條件絕熱節(jié)流過程等H不可逆過程,壓力下降,熵增大RTu=(——) 若u>0制冷uV0制熱u=0T不變J6PH J J J壓氣機(jī)容積效率(1:V):吸入壓氣機(jī)的氣體容積/活塞位移容積En n Pn—i單級理論耗功W=——(PV—PV)=——RT[(—)n—1]n—122 11n—11P余隙比(C):余隙體積/活塞位移容積V=1+C—C(二)nn—壓縮過程的多變指數(shù)E P1卡諾循環(huán)(可逆機(jī)):使熱轉(zhuǎn)化為功(T高),絕熱可逆膨脹、等溫(T低)可逆壓縮、絕熱可逆壓縮1等溫可逆膨脹+魚二0TT12總熵變△S=0逆卡諾循環(huán)(使功轉(zhuǎn)化成熱):絕熱可逆壓縮、等溫可逆放熱制冷機(jī):消耗功W=Q1—Q22TwQ—Q1Q1TQT11絕熱可逆膨脹、等溫可逆吸熱使熱量從低溫傳到高溫(目的是轉(zhuǎn)移低溫物體的熱量)2QT-WT-TN21Q---從低溫物體吸收的熱-W---消耗的凈功 §—制冷系數(shù)0N若對液體加壓則其飽和蒸汽壓就要增加,但增加很少化學(xué)勢即偏摩爾G焓G=H-TS對于理想氣體f二yP二P申二厶二fBBBBByPPBB理想氣體的逸度系數(shù)恒等于1P對于液體a=bBP*B

熱泵:與制冷機(jī)原理完全相同,但目的不同,前者為制冷,后者為制熱(低溫?zé)彷斔徒o高溫物體)。目的是高溫物體得到熱量。2二Q/WHHH可逆熱泵(逆卡諾循環(huán))的制熱系數(shù):2=T/(T-T)H,卡HHL2=|Q|/|W|=|Q|/|W|+1=2+1HH H 0 N卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)與工質(zhì)無關(guān),僅是工質(zhì)溫度的函數(shù),在兩個溫度之間操作的任何循環(huán)以卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)的獲得功與制冷系數(shù)最大。損失功、理想功、有效能、有效能效率W=T△S-QW=T^S W—損失功;T—W=T△S-QW=T^S W—損失功;T—環(huán)境溫度;NS—總熵變L0 L0TL 0 T穩(wěn)定流動過程中W(理想功)=TNS-AHNS—體系的熵變;0有效能的變化量厶E=(H-H)-T(S-S)=AH-TAS=-x21021有效能E=(H-H)-T(S-S)x000理想功等于有效能的減少(負(fù)值)乞E)=£E)+D(有效能損失)xinxout工xout D耳= i—— 耳=1— i-Xin 乙Xini或 i潛熱(狀態(tài)熱)、汽化熱、熔融熱、熔解熱idWidH、S基態(tài)的焓、熵。00PVBArGPVBArG =ArG0+RTInn(—)Bm(T) m P0Bke=JP平衡)一ArG0=RTInk0mArG0=ArH$—TArS$mmmArG$=YvAfG$mBBBdInk0

dTAdInk0

dTArH$ mRT2k0 ArH$1 1ln2=— m—(—)k0 RT T121lnk0ArH$m—+CRTAArH$(m)=ArC 當(dāng)反應(yīng)前后熱容變化很微小時,可認(rèn)為ArH$為常數(shù),或溫度變QT p p,m m化不大時,標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓ArH$可按常數(shù)處理。m只有AGV0時才可能發(fā)生反應(yīng),AG=0達(dá)到平衡rmrmd(AG0)dlnk=AH$ (~RT~)=—AH$dT=RT2 dT RT2AH$>0,T升高反應(yīng)向右,AH$V0T升高反應(yīng)向左。對于體積增大的反應(yīng),P增大,平衡向左,P減小平衡向右對于體積縮小的反應(yīng),P增大,平衡向右,P減小平衡向左有惰性氣體時,對于VV0,增加惰性氣體,降低產(chǎn)物的平衡組成。積分熔解熱:在25°C,0.10133MPa下lmol溶質(zhì)溶解于nmol溶劑中時吸收或放出的熱量。不同濃度的溶液有不同的積分熔解熱。mol溶劑/mol溶質(zhì)。微分熔解熱:lKmol溶質(zhì)溶解于含量x的無限多溶液中(溶解后的溶液的含量仍為x)時,吸收或放出的熱量稱為微分熔解熱。KJ/mol、KJ/Kmol、KJ/Kg。Amagat定律Z(T,P)=yZ(T,P)+yZ(T,P)+yZ(T,P)+。。。+yZ(T,P)1 1 2 2 3 3 nnDalton定律Z(T,P)=yZ(T,P)+yZ(T,P)+yZ(T,P)+。。。+yZ(T,P)1 1 1 2 2 2 3 3 3 nn nP---溫度相同下的總壓下的分壓iAmagat定律較Dalton定律準(zhǔn)確理想氣體絕熱自由膨脹:Q=0W=0AU=0AH=0元素和化合物的燃燒值是高熱值,其燃燒產(chǎn)物應(yīng)是液態(tài)水;常壓20時溶解為0.256ms則30.0MPa下的溶解為0.256x30/0.101,則溶解的惰性氣體為0.256x30/0.101x0.03則排放氣為0.2%x2800-0.256x30/0.101x0.03第三章流體靜力學(xué)1.P=P+Pgh=P+pg(Z-Z)P一Pap一kg/m3h一m g一m/s20012表壓力=絕對壓力-大氣壓力真空度=大氣壓力-絕對壓力2、伯努利方程總機(jī)械能守恒gzi+壬+毎+八gZ2+菩+毎+丫W(wǎng)fJ.kg-1)Pu2

zPu2

z+4+—+h1 Pg 2g ePu2二z+^2+—+h

2Pg2gf(m)u2 u2J)mgz+P+―^p+wp=mgz+P+J)1 1 2 e 2 2 2判斷流動方向應(yīng)根據(jù)總勢能(位能+靜壓能),而不是總機(jī)械能(位能+靜壓能+動壓能)總壓頭=位壓頭+靜壓頭+動壓頭壓差計測量的是位能與靜壓能的和。3、質(zhì)量守恒穩(wěn)態(tài)是指質(zhì)量流量恒定定態(tài)流動中:Ws=?Ap=uAp二常數(shù)111222流體不可壓縮時:Vs=uA=uA流體不可壓縮時:Vs=uA=uA二常數(shù)1122G=匕=冬p=upAAu=VsArd2/4=0.785d2U2二(幺)2A ud124、流體類型Re=dupu Pa.s(動力粘度)duRe=-YY一m2/s(運(yùn)動粘度)lcp=0.001P=lX10-3pa.sRe<2000時為滯流或?qū)恿?,Re>3000時,按湍流或紊流TOC\o"1-5"\h\zAP L5、h=匚=九—-—h一J/kg九一無單位L一m AP一Pafp d2f fE 8九=f(Re,) 一相對粗糙度,£一絕對粗糙度dd滯流時(Re<2000)64九=Re九與滯流時(Re<2000)64九=Re九與(8/d)無關(guān)AP32Lu卩d2APh=一fp32Lu卩

d2p單位國標(biāo)在滯流區(qū)流量不變時APoc1/d4f湍流時8Re>2000 九=f(Re,)AP=6.26X104入LQ2AP-KPad-mmip/d5L-mQ-m3/hi水力光滑管(相對粗糙度£/dV15/Re)九=0.3164/Re0.25應(yīng)用范圍Re=3000~1X105

1 2e 187過渡區(qū)(15/ReW£/dW560/Re) ==1.74-2log(—+一飛)九 dRe九應(yīng)用范圍:Re=4X103~108£完全湍流區(qū)(阻力平方區(qū)£/d±560/Re)九=f()與Re無關(guān)d,—(P\應(yīng)用范圍ReJ九一>200Id丿在湍流區(qū),當(dāng)e/d一定時,Re加大,九減小當(dāng)Re—定時,九隨e/d增大而增大。h'在完全湍流區(qū),管徑不變時APfh'△P=0.11(£/d+192.17xl03xdr/Q)o.25xl/dx[Q/(2826d2)2xq/2F=6.887x10-9Q2xqx£o.25[1+192.17x103xrd2/(eQ)]o.25xd-5.25△P=APL(詳見天大版P380)fF6、當(dāng)量直徑流通截面積Ad=4rd—當(dāng)量直徑r—水力半徑 r—eHe h h 潤濕周邊兀對滯流時7、局部阻力九=C/Re不能用d來計算流體通過的截面積、流速和流量。eL—當(dāng)量長度e工h-(九LL+D)U2 j/kgf d 28、并聯(lián)管路Q=Q+Q+Q8、并聯(lián)管路Q=Q+Q+Q123EAP=EAP=EAPf,1 f,2 f,3TOC\o"1-5"\h\z小 1 d5 1 d5 1 d5Q1:Q2Q— + : Q1:Q23九(L+L)九(L+L)九(L+L)1 e1 2 e2 3 e3分支管路 Q=Q+Qgz+P+ +工h,—gz+P2+ +工h,12 1p2 f0-1 2p2 f0-29、壓縮氣體—2PdP —2gz+—^+1 —gz+—+h1 2Pp 2 2 f2LRTP2—P2—九-(一G2)1 2dMP-P-1一2<10%不可壓縮且(l/d=1000)高壓輸送時不可壓縮P2P-P真空系統(tǒng) 較大,必須按可壓縮流體處理。PL

10、流量(流速)測量=ua=ca2R(PA-P)g孔徑—孔的直徑,C—流量系數(shù),測量管、文丘里與噴嘴流量0 0 0 pw=vp=CA■2R(p-p)pgss 0 APA—指示液密度PPA—指示液密度P—被測液密度Vs—m3/s孔板0反應(yīng)靈敏,能量損失大。11、轉(zhuǎn)子流量計■2V(p一p)gv=CA f-蘭c—流量系數(shù),數(shù)值接近1;A—轉(zhuǎn)子與玻璃管的環(huán)形截面積,RR\ AP R Rm2;A一轉(zhuǎn)子最大部分的截面積m2;V一轉(zhuǎn)子的體積,m3;fP—轉(zhuǎn)子材質(zhì)的密度。f校正,對液體:P1(:P1(Pf_P2)IP氣體:V二Vs,g2s,g1耳p當(dāng)被測氣體密度大于標(biāo)定氣體密度時,其實(shí)際體積流量小于刻度值。12、顆粒床層V=Vs,2s,1P(P-P)2f1g1床層的孔隙率£=整空床層積積=床層截面積床層比表面積—單位體積床層中具有的顆粒表面積(顆粒與流體接觸的表面積)a=a(1-£) a一床層的比表面積,m2/m3;a一顆粒的比表面積,m2/m3bb床層的當(dāng)量直徑d=e(1-£)a床層中顆粒密度 P=P(1-£)床層中的流動多為滯流* 32床層中的流動多為滯流* 32Lu卩AP=Z-fd2e△P—壓力降Pa;u—平均流速(流體在細(xì)管中);f1?—粘度Pa.s;d一m。eRe= HUbRe= HUba(1-£)卩Q—流體密度;U=U1£u一空床速度m/se一孔隙率。二150上空坐+1.75(1-£)PU2£3(①d)2 £3(①d二150上空坐+1.75(1-£)PU2£3(①d)2 £3(①d)se seL £3 £3?—顆粒球形度,球形為1。s13、流化床mf流化狀態(tài)下操作時u>u>u 操作范圍用u/u大小衡量mft mf tmfu—顆粒沉淀速度或帶出速度;u—臨界流化速度。t mf流化床的特性:1恒定壓力降A(chǔ)P二L(1-s)(p-p)g二L(1—G(p-p)gmfmfss£—臨界空隙率;L—臨界床層高度mfmf2類似流體特性;3床層中溫度或組成的均勻混合分布。AP固定床一床層高度不變,——XuL流化床:臨界流化狀態(tài):u>£utmf0沸騰床狀態(tài):U二U有明顯的上界面和恒定壓力降(等于床層顆粒的重力)t流化床中的不同流化方式:散式(液固)聚式(氣—固)流化床U確定:單分散性固體顆粒:U=£Umf mfmft(0d)2(P-p)g/s3、多分散性已知d,?,£u=s_p s(mf——)PSmfmf 150卩 1-Smfd2(p-p)g小顆粒(ReV20) u=—p」b mf 1650卩大顆粒(Re>1000)u2二dp(ps-p)gb mf 24.5pd—不同顆粒的平均直徑p流化質(zhì)量—?dú)怏w分布及氣固接觸的均勻程度14、兩相流(氣相與液相)滑脫比S二Ug通常大于1S=1時稱為均勻流。uL滑脫速度(相對速度)u=u-um/sRGLA孔隙率s=一gA—?dú)庀嗔魍ń孛娣e;A—總截面積;A二A+AA G GLwvywv氣相表觀速度u=—G~G=G=GV氣相表觀速度GSA A GGy—?dú)庀噘|(zhì)量分?jǐn)?shù)(蒸汽干度);w一兩相總質(zhì)量流量kg/s;w—?dú)庀噘|(zhì)量流量;G—?dú)釭G相表觀質(zhì)量通量kg/m2.s;v一氣相的比容,m3/kgG液相表觀速度 u=GvG一液相表觀質(zhì)量通量kg/m2.sv液相比容ms/kgLS LLL L兩相混合物密度p二sp+(1-s)pm G L15、兩相流壓力降】、均勻流叮蠱?歲

九=0.3164/九=0.3164/R0.25H eH?—平均粘度pa.sLLfGG2、分離流動AP=02(AP) AP=02(AP)LLfGGAP—只有液相時的壓力降;AP—只有氣相時的壓力降;LG0—液相的摩擦因子;0—?dú)庀嗟哪Σ烈蜃?;LG16、泵泵的壓頭的定義:是泵對1N液體所提供的有效能J/N;而升揚(yáng)高度指泵上、下游兩液面的垂直高度,它只是揚(yáng)程中位能差一項(xiàng)。輸送單位質(zhì)量流體由泵進(jìn)口至出口的能量增加值。其值等于泵出口總水頭與入口總水頭的代數(shù)值泵的壓頭主要是指靜壓頭pdpL,風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓指的是動壓頭+靜壓頭二全壓二P+佇匕pg c2離心泵的主要性能參數(shù)是:流量、壓頭、效率、軸功率有效功率:Ne二HgQp/1000Ne—kwP—kg/m3Qm3/sHemgm/s2軸功率:N二HQp/102nN—kw離心泵的Ne、N與P成正比。P對離心泵的理論流量?與實(shí)際流量Q均沒影響,但質(zhì)量流量w與P成正比。TsP對離心泵的理論壓頭H與實(shí)際壓頭H均沒影響,但泵的進(jìn)出口壓差A(yù)P與P成正比。離心泵中液體的粘度增大,泵的流量、壓頭和效率降低,軸功率增大。QnHnNnQ=LQnHnNnQ=L;H=(1)2;匚=(冬)3離心泵的最高效率點(diǎn)稱為設(shè)計點(diǎn),銘牌上的?、H是最高n下的對應(yīng)參數(shù)離心泵應(yīng)在高效點(diǎn)附近操作離心泵的工作點(diǎn)由泵的特性方程H二A-DQ2以及管路特性方程He=K+BQ2決定進(jìn)入阻力平方區(qū)時B不變。K二△z+AP/(Qg)泵的特性方程中轉(zhuǎn)速相同則功率相同H?Q/102n定值。離心泵特性方程H=46-4.88x104Q2Z=18m總壓頭損失刀h=4.12x104Q2管路方程不變,只是泵的特性方程改變泵并聯(lián)時,流量減半,壓頭不變He=18+4.12x104Q2H=46-4.88x104(Q/2)2泵串聯(lián)時,流量不變,壓頭增倍He=18+4.12x104Q2H=92-9.76x104Q2單臺He=18+4.12x104Q2H=46-4.88x104Q217、離心泵的安裝高度、氣蝕余量、允許吸上真空高度泵的安裝高度—泵的中心線和液面之間的高度,高度應(yīng)保證一年四季可能的最大輸液量下不發(fā)生氣蝕現(xiàn)象,氣蝕現(xiàn)象是指葉片通道入口處的壓力降至被輸送液體的飽和蒸汽壓時,液體沸騰造成壓力很大沖擊。P93(化工原理上)氣縛—大量氣體吸入泵內(nèi),導(dǎo)致吸不上液體叫氣縛。離心泵啟動前必須在泵內(nèi)灌滿液體,出口閥關(guān)閉時啟動,停泵前先關(guān)閉調(diào)節(jié)閥P97(化工原理上)循環(huán)管路不必考慮其它,只考慮阻力。TOC\o"1-5"\h\z有泵,有兩液的△P,有刀hf時,有AZ時則泵的壓頭二丄+aZ+Zhf Pg f泵的氣蝕余量與泵的允許吸上真空度是1個道理H(允許吸上真空度)二(Pa—匚)10°+W2-Ah(氣蝕余量)s P 2g泵的安裝高度與氣蝕余量關(guān)系H=(Po-P)1°°-Ah一100^安 P P泵的實(shí)際氣蝕量NPSH比泵產(chǎn)品目錄中所列必須氣蝕量(NPSH)大0.5m以上。rP-PH=円十一NPSH—Hg Pg f,0-1H—安裝高度;P—液面壓力;P—飽和蒸汽壓;H—入口損失TOC\o"1-5"\h\zg 0 v f,0-1泵的安裝高度與吸上真空度關(guān)系u2 100xAPH=H—(r+ f)安s2g P泵入口處的吸上真空度(Pa泵入口處的吸上真空度(Pa一Pi)io°Pu22g+H100APPa—液面上的壓力,kPa;P—泵葉輪入口處壓力,kPa;w2—泵吸入口處動壓頭,m液柱;1 -1-2gAP—從吸入容器出口至泵進(jìn)口管道壓力降;P越小,H越大但P>Pf 1 s 1vH—m;N=HQPg/n=HQp/102n;Q—m3/s;P—kg/m3;N—kw。泵入口處單位質(zhì)量液體所具有的能量(靜壓能和動能)與輸送液體在工作溫度下的飽和蒸汽壓頭之差稱為泵的凈正吸入壓力。也稱為泵的汽蝕余量。需要的凈正吸壓頭NPSHr。有效的凈正吸入壓頭NPSHa。NPSHr越小,泵抗氣蝕能力越強(qiáng)。允許吸上真空度最大(再大則氣蝕)NPSHr必須氣蝕余量,再小則出現(xiàn)氣蝕NPSHa=Po—P\‘-H-Hpg g /,o-1Hs=Hs'=[Hs-(10.33-H')-(H'-0.24)]X1000/q0t[Z]=[Hs']-U2/2g-刀h1fP'-P'P-P[Hs']二[Hs]+oPs—p^-p.p'g pgp一p[Z]=v-NPSH-Hpg f,0-1通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓風(fēng)壓=全風(fēng)壓=靜壓+動壓H(標(biāo)定)=H/(操作)(1.2/q/)H/—操作條件下的風(fēng)壓;H—標(biāo)定條件下的風(fēng)壓;P/—操作TTTT條件下氣體密度kg/m3。18、 壓縮機(jī)P丄壓縮比為P/P,對于三級壓縮壓縮比相同,則壓縮比=(P終)321P始19、 氣流輸送按氣流壓強(qiáng)分為吸引式—輸送管中的壓強(qiáng)低于常壓;壓送式—輸送管中的壓強(qiáng)高于常壓按氣流中固相濃度固氣比R二GS(固體)單位都是:kg/s.m2G(氣體)稀相輸送 RV25;密相輸送R>25水平管內(nèi)輸送稀相氣流時,最低氣速〉沉淀氣速垂直管內(nèi)內(nèi)輸送稀相氣流時,最低氣速〉噎塞速度20、 重力沉降、離心沉降液體溫度升高,粘度降低;氣體溫度升高,粘度降低重力沉降:| p、p—顆粒、流體密度kg/m3沉降速度u=, __—g—重力加速度m/s2;g—阻力系數(shù);'3Pu—剛性球形顆粒在流體中(靜止中)速度t在滯流區(qū)或斯托克斯(stokes)定律區(qū)10-4VRetVlRet二叱d—顆粒粒徑;p—流體密度;P—d—顆粒粒徑;p—流體密度;P—流體粘度u— s-t 18p過渡區(qū)或艾倫(Allen)lVRet<103Re10.6湍流或牛頓區(qū)103<RetV2X105已知d可用k=dj(Ps_P)Pg判斷流型卩2KW2.62斯托克斯;2.62<k<69.1艾倫定律區(qū);k>69.1牛頓區(qū)降塵室設(shè)計原則:氣體在降塵室內(nèi)的停留時間三顆粒沉降所需時間降塵室長度L,寬為b。能夠完全除去的最小顆粒的沉降速度為u,降塵室生產(chǎn)能力V—tsm3/s。V=bLu=Au與H無關(guān)設(shè)計成扁平形,間距40~100mmstt高度選取應(yīng)考慮通過降塵室的速度不應(yīng)過高若設(shè)n層水平隔板,則V二(n+1)bLust降溫后》減小,相同生產(chǎn)能力下完全分離的最小顆粒直徑減小,或者相同分離效果下生產(chǎn)能力增加。離心沉降u=;4d(*_P)住 傑相當(dāng)g,加速度?!篭i 3gp RR斯托克斯區(qū)u斯托克斯區(qū)urd2(p-p)u2s T18卩 R離心分離因素k二作二竺離心分離設(shè)備的重要指標(biāo)CugRT離心分離的臨界粒徑::9pBd臨界粒徑,mCp離心分離因素k二作二竺離心分離設(shè)備的重要指標(biāo)CugRT離心分離的臨界粒徑::9pBd臨界粒徑,mCp氣體粘度,pa.sB旋風(fēng)分離器進(jìn)口寬度Ne氣體在分離器內(nèi)的有效旋轉(zhuǎn)圈數(shù)u進(jìn)口氣速i評價旋風(fēng)分離器性能的主要指標(biāo)—壓強(qiáng)降、分離效果提高分離效率:并聯(lián)使用分離器、減低T、適當(dāng)提高uiPu2i—c-c耳二 20c1標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)除塵器:h二D/2B二D/4Q與AP相同時,并聯(lián)比串聯(lián)好21、過濾dv A2AP1-S dv AAP1-S— u— ——d0pr'v(v+v) Ad0pr'v(v+v)eeu過濾速度;亶過濾速率;v濾液體積ma;O時間s;A過濾面積m2;AP壓強(qiáng)差pa;?de濾液粘度pa.s;濾餅體積

濾液體積v過濾介質(zhì)阻力的當(dāng)量濾液體積;er濾餅比阻l/m2;r=r/(AP)s;r/單位壓強(qiáng)差下濾餅的比阻;S濾餅的壓縮性指數(shù);S=0~1,不可壓縮時為S=0。恒壓下過濾V2+2VV=KA29eK過濾常數(shù)(由物料特性及顧慮壓強(qiáng)差所決定)m2/sK=2kAPi-sk一表述過濾物料特性的常數(shù),m4/N.sk=1/ur/v;對不可壓縮濾餅,k^APq=V/A;q=V/Aee則q2+2qq=k9e介質(zhì)阻力忽略時,Ve=0q=0e則V2二kA29q2=k9洗滌時對于板框,A=2A =2A過濾洗滌框置換A=A洗框連續(xù)式過濾機(jī)及葉濾機(jī)置換洗滌法(dV)(洗滌速率)=(dW)(過濾終了速度)=KA2 v-過濾終了所得的濾液體積d0w d0E 2(V+V)e板框壓濾機(jī)、橫穿洗滌法、洗滌速率為過濾終了時的14dV1dw KA2() () dOw4dOe8(V+V)e過濾機(jī)生產(chǎn)能力間歇式O過濾;間歇式O過濾;O洗滌;O輔助。m3/hWPQ— —TO+O+OWP連續(xù)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速nr/minT=60/nQ=3600V/T=60nV當(dāng)Ve=0Q=60nKA26°^—465A^Kn屮nA-轉(zhuǎn)筒外表面積L過濾介質(zhì)的阻力相當(dāng)于厚度為L的一層濾渣阻力。eeR=r(比阻)L二r/APsVV/A=r/APsyqm e e e流體的比容(比容):v=1/p=V/m等溫過程:Pv夏天與冬天測摩擦系數(shù)入與Re的關(guān)系曲線是相同的流體黏度與T的關(guān)系:氣體的粘度隨溫度升高而增大,液體則減小第四章傳熱過程1、 Q通過整個換熱面積傳過的熱量J;S導(dǎo)熱面積m2;入導(dǎo)熱系數(shù)w/(m.°C);c冷流體;h熱流體。W[r+C(T-T)]=WcC(t_t)=kSAt二Q(熱負(fù)荷,KJ/h或Kw)hph2 1 pc2 1 mW—kg/hQ=At(推動力)/R(熱阻)通過各層平壁截面的Q必相等,入越高說明導(dǎo)熱性能越好。入金屬固體〉入非金屬固體>入液體>入氣體。 入純金屬>入合金屬入二入(1+at)大多數(shù)金屬aVOt越高,入越小0大多數(shù)非金屬a>0,t越高,入越高液體中,金屬液體入較高,非金屬液體入低,水的入最大。純液體的入大于溶液,t越高入越?。ㄋ透视统猓怏wt越高入越高\(yùn)t丄s2、 單層Q=—=一(t—t)R=b/NSC/wRb12多層中Q=Q Q =Q12nt—tQ=l斗S是相同的Y丄.九Si=1iAt t——t t——t對于圓筒Q= =2kXL-4 2=尢ST 2-Rrmr—rln亠 2ir1r—rS=2?!猧=2兀rlm r mln』r1r—rr= 1mrln亠r1當(dāng)2<2時可用算術(shù)平均值代替r1多層Q=£”九Si=1 imit—t1 n+4——工」lnA

2兀L九 r導(dǎo)熱系數(shù)小的材料放在內(nèi)層較合適。Q=竽(t—t)=b.s(t—t)b1 2b1對流Q=品=寧=罟asa一w/(m2.°C) S一m23、對流傳熱努賽爾特數(shù)Nu二aL/入雷諾數(shù)Re二Lup/u△t—C1/aS—C/w普蘭德數(shù)Pr=Cpu/入格拉斯霍夫數(shù)Gr二L3Q2gBAt/x流體在管內(nèi)做強(qiáng)制對流時(低粘度流體)Re>100000.7VPrV120L/d>60(L為管長)若L/d<60iiNu=0.023Re0.8Pnr九dupC卩a=0.023 (一)0.8(p)nd卩 九i流量不變時a正比于d-i.8管徑不變,流量增加時a正比于U0.8正比于Qo.8流量不變,管徑變化時a正比于u-1.8(u正比于d-2)流體被加熱時n=0.4,流體被冷卻時n=0.3高粘度流體:Re>100000.7<Pr<1700L/d>60i2(校正a)當(dāng)液體被加熱時2=1.05,液體被冷卻時2=0.95,w w w取2=1.0waX[1+(d/L)0.7]i對氣體不論加熱或冷卻均Nu=O.O27Reo$P如r3w九dupC卩iua=0.027 (- )o.8(p)3( )0.14du 九卩iwu申=( )0.14wuw流體在管外做強(qiáng)制對流錯列管束Nu二O.33Reo.6Pro.33直列管束Nu二O.26Reo.6Pro.33蒸汽冷凝傳熱液體沸騰傳熱Re>3000自然對流泡核沸騰泡狀沸騰泡核沸騰a較高飽和水蒸汽在單管外冷凝時,水平放置比垂直放置時冷凝給熱系數(shù)大a/a=0.64(L/d)0.25水平垂直垂直放置時的a=1.13(rP2g入3)o.25H—長度pHAt水平放置時的a=0.725(^^凹)0.25pdAt04、輻射傳熱總能量QQ吸收,Q反射,Q透過,A+R+D=lARD吸收率A=Q/Q,反射率R=Q/Q,透過率D=Q/QARDA=1為黑體,R=1為鏡體或白體,D=1為透熱體以相等的吸收率吸收所有波長輻射能的物體(灰體)灰體的A+R=1,吸收率A與輻射線的波長無關(guān),灰體的吸收率和黑度在數(shù)值上相等灰體的輻射能力與黑體的輻射能力之比的灰體的黑度或發(fā)射率£EE輻射能為E,吸收率A-1二-2......二E二f(T)T同溫度下黑體的輻射能力AAb12-=5T4=C(工)4T—K;6=5.67X10-8w/(m2.k4)b0 0100 0C—5.67w/(m2.k4) (對黑體)0兩固體間的輻射傳熱Q1-2=7喘4-加Q凈的輻射傳熱速率w;T、T高低溫K;C總輻射系數(shù);申幾何系數(shù)。1-2121-2設(shè)置隔熱擋板是減少輻射散熱的有效方法,而且擋板材料黑度越低,擋板的層數(shù)越多則熱損失越少。k=0dbd1—0+J+-k=0dbd1—0+J+-ad九daiim0基于外壁d外徑;d內(nèi)徑;a管外的對流傳熱系數(shù);0i0a管內(nèi)的對流傳熱系數(shù);b管壁厚;入管子的傳熱系數(shù)。id=

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m2(丄d-1d)2(廠-$= 2 ° 2 ‘d120lnVdi2 In—

r1d-d=—0 i]dIn0

d1ddbd1=—+Ro+亠+R+基于外壁kadsid九ds0a0ii i m 0R管內(nèi)污垢熱阻;R管外污垢熱阻si s0k值總是接近于a小的流體傳熱系數(shù)值,要提高k值,應(yīng)設(shè)法減少對k值影響較大的熱阻,管壁溫度接近于熱阻小即對流傳熱系數(shù)較大的那一側(cè)流體的溫度。K—W/(m2.°C)實(shí)際的傳熱量Q£=最大可能傳熱量QMaxQ=wC(t—t)=w實(shí)際的傳熱量Q£=最大可能傳熱量QMax)(T-1)(T-1)(冷流體為最小值流體)二C(T-1)T熱流Pmin11min111Q(熱流體為最小值流體)二(wCmax體進(jìn)口;t冷流體進(jìn)口。2t-t£二 1t-t£二 1T-t11£二 2T-t11Q=£Q=£(wC) (T—t)maxPmin11L(L(換熱器長度)=H(NTV)ccH=cpc (NTu)=it2 cn兀dk ctT—t1換熱器的有效溫差高溫TTTAt=(T2―12)—(Ti—1)逆流2 1 m T—tIn2 2-T—t11低溫t《—t21高溫TTT At=(T1—巳耳—12)并流1 2 m T一tlnT—t22低溫tTt12錯流先按逆流時計算,然后At、二?t?應(yīng)控制在0.8以上m,有效 m雙程時的關(guān)系:K=KA=A1212管外飽和蒸汽冷凝(溫度恒定)第一程、第二程各自承擔(dān)的比例由兩個平均溫度差決定(80-x): (x-20)=AT:ATm2 m1AT=[(T-x)-(T-80)]/Ln[(T-x)/(T-80)]m2AT=[(T-20)-(T-x)]/Ln[(T-20)/(T-x)]m1毒介質(zhì)走管程,冷流體下進(jìn)上出,熱流體上進(jìn)下出,走管程在浮頭上進(jìn)去第五章傳質(zhì)過程1.亨利定律:P=Ex P、EPa x—溶質(zhì)在溶液中的摩爾分率ee另一形式:P二C/H C―-摩爾濃度mol/m3H—溶解度系數(shù)eAA拉烏爾定律:P=P*XAAAy=mxem=E/P E=C/H C=p/M=p/[M(1-x)+Mx]~Qs/Ms E=Ps/MsHL s A兩者都是指稀溶液,亨利主要指稀溶液中的揮發(fā)性溶質(zhì),拉烏爾指的是稀溶液中的溶劑。E越大,溶解度越?。籋越大,溶解度越大。溫度升高,溶解度降低。所以溫度降低有利于吸收。P對H影響小。如果y不變,則P變大,則溶解度變大。則有利于吸收??傆衖、j兩組分,氣相中的有y、y表示,液相中的有x、有i、ij ijk=y/xk=y/xiii jjja=k/k當(dāng)分離因子偏離1時才易分離,a越大偏離越大越易分離ijij ija分離因子,在蒸餾中稱作相對揮發(fā)度,萃取中位選擇性系數(shù)。ij干基用大寫,濕基用小寫恒沸物液相組成與氣相組成相同y/y=x/xABAB傳質(zhì)恒沸物液相組成與氣相組成相同y/y=x/xABAB傳質(zhì)N=KAYm=K(P-P*)=KAXm=K(C*-C)二AGGGLLLGLK、K 氣液相的分傳質(zhì)系數(shù)GLK、K氣液相的總傳質(zhì)系數(shù)GL P---氣相主體的分壓P---相界面處的分壓C GiL度(P-P)=K(C-C)Gi LiL液相主體的濃度Ci---相界面處的濃AY=(Ay-Ay)/ln(Ay/Ay)m ba baAy=y-y*塔頂氣相總推動力Ay=y-y*塔底氣相總推動力aaa bbbAX=(Ax-Ax)/ln(Ax/Ax)m ba ba

AX=X-X二Y/m-XAX=X-X二Y/m-X塔頂液相總推動力aeaaaaAX=X-X二Y/m-X塔底液相總推動力bebbbbK=KPK=mKyGx yN=(Y-Y)/AYOG12 mK=K/HLGN=(X-X)/AXOL1 2mGGL漂流因子:單向擴(kuò)散時的傳質(zhì)速率比等摩爾相互擴(kuò)散時多了一個因子,原因在于總體流動。2、吸收以逆流操作為主V(Y-Y)=L(X-X)1212V—單位時間通過吸收塔的惰性氣體量,kmol(B)/sL一單位時間過頭吸收塔的溶劑量,kmol(s)/sY一Y溶質(zhì)的吸收率 p=—i2Y=Y(1一申)TOC\o"1-5"\h\zAY 2 1A1操作線:Y=-X+(Y--X)或丫=-X+(Y--X)V1V1V2V2操作線在平衡線上面汽液平衡方程 Y*=mX最小液氣比Y-Y=1min最小液氣比Y-Y=1minX*-X12min―1 2—X*—XY-Y

=—1minY1-Xm2min=V一Y1 2-YY-Y

=—1minY1-Xm2min=V一Y1 2-Y1-Xm2適宜的液氣比-=(1.1~2.0)(土)VVmin4v塔徑計算:D=J4VD直徑m;V操作條件下混合氣體的體積流量m3/s;u空塔氣速m/s。s吸收塔高度:Z=HN0G0GH二V/(KaQ)0G YN0G1 Y-Y*——ln[(1-S)亠二+S]脫吸因數(shù)S=mV/L1-S Y-Y*22Y*=mX22等板高度法Z=N.HETPTN=Tln口1一墜-1A吸收因數(shù);A=L/mVlnAY-Y相對吸收率申=一一Y-Y*123、解吸解吸過程的操作線在平衡線的下方操作線方程Y=-(X-X)+Y或Y=-(X-X)+Y)V 2 2 V 1 1丄、 Y*-Y()=2 4Vmax X-X21mX-Y2 1X-丄、 Y*-Y()=2 4Vmax X-X21mX-Y2 1X-X214)iLminX-X——2 1mX-Y21通常-=(1.2~2.0)(-)L LminZ=HNH二L/[(Ka)Q]0L0L0L x4、吸附物理吸附—吸附熱小,易解吸;化學(xué)吸附—吸附熱大不易解吸(不可逆)溫度越高,吸附量越小;液體吸附:溶質(zhì)在溶劑中溶解度越小,吸附越大;溫度越高,吸附量越小。吸附劑的選擇性越高,則越有利于吸附分離。吸附:外擴(kuò)散、內(nèi)擴(kuò)散、吸著吸附速率■dq=ka(c-c)q一1kg吸附劑吸附的吸附質(zhì)量kg/kg吸附劑d9 fqi0時間;a吸附劑外表面積m2/kg吸附劑;k流體測的對流傳質(zhì)系數(shù),m/s;qfc流體中的吸附濃度;c吸附劑表面處的吸附質(zhì)濃度kg/m3;i-dq=ka(c-c*) q*=mc c*=q/mdQfq1/k=1/k+1/mkk內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)。ffss5、平衡蒸餾:連續(xù)、穩(wěn)態(tài)的單級蒸餾操作。F=D+WFx二Dy+wx F、D、w一kmol/h,x、y、x分別為原料、氣相、液相中易揮發(fā)組FF分的摩爾分率。q二w/F1-q=D/Fq為液化率(原料液);1-q為原料液的汽化率。平衡蒸餾中氣液組成的關(guān)系qxy=x- F-1-qq-1a為相對揮發(fā)度,ax1+(a—1)xrrBB6、簡單蒸餾:間歇、非穩(wěn)定的單級蒸餾操作餾出液的組成不斷降低dL_dxLy-xln—_ixfdxwxy-xw-—-—-Wxy_—x— wF-W_x+ (x-x)— —-W—w蒸餾開始時L=F,x=x;蒸餾結(jié)束時L二wx=xFw7、連續(xù)精餾V=L+D精餾段操作線方程為:y_—x+Dx或y_—x+xn+1VnVD n+1R+1nR+1DV=L+D提餾段操作線方程為:y1m+lV/=L/-wR二L/D,L為回流量;D為取走量DxF=D+W 塔頂易揮發(fā)組分的回收率為:耳二一dx100%DFxFFx=Dx+wx塔底難揮發(fā)組分的回收率為:FDww(1一xw)x100%F(1-x)F原料液狀況:液體:冷液進(jìn)料q>1;泡點(diǎn)進(jìn)料q=l,x=xoFq氣液混合進(jìn)料0VqV1;氣體:飽和蒸汽(露點(diǎn))進(jìn)料q=0;過熱蒸汽進(jìn)料q<0。進(jìn)料方程(q線方程):qxy= x一F-q一1q一1L'=L+qFV,=L一w=V+(q一1)F回流比:全回流R=L/D=L/0=^全回流下精餾段操作線及提餾段操作線與對角線重回操作線方程為y=xn+1 nR x一ymin=―D qR+1x一xmin Dqx一yR=—D qminy一xqqx、yqq為q線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo) R=(1.1~2.0)Rmin泡點(diǎn)進(jìn)料q=1x=xFqax= q—1+(a一1)xq全凝器y=x1D塔高計算:Z=(N-1)HPTH板間距TN為實(shí)際塔板層數(shù);PN二N/EX100%;N理論層數(shù);E總效率。PT'4V塔徑計算:D=;4VD為內(nèi)徑;u空塔速度;V塔內(nèi)上升蒸氣的體積流量m3/soS冷凝器的熱負(fù)荷:Q=V(IC-I)I為上升蒸氣焓;I為餾出液焓。VDLD VD LDQw二 CCC(t-1)PC2 1在沸器的熱負(fù)荷:kJ/kmolw=Q/rhBQ=V/(I-I)+QQ再沸器的熱損失;I上升氣的焓;I釜?dú)堃旱撵蔅 VWLWL L VW LW8、干燥水蒸氣分壓P:濕空氣中的水蒸氣分壓,kpa濕度H:濕空氣中水汽的質(zhì)量與絕干空氣的質(zhì)量之比,又稱濕含量,kg水/kg絕干氣。H= p為水蒸氣分壓,P為總壓。P-p當(dāng)濕空氣中的水汽分壓等于該空氣濕度下純水的飽和蒸汽壓時,相應(yīng)的濕度稱為飽和濕度。0.622pH= ssP-ps相對濕度百分?jǐn)?shù) ?二p/pxl00% H=0.622化S P一叩s濕空氣比容vH1kg絕干空氣體積和相應(yīng)Hkg水汽體積之和稱為濕空氣的比容,又稱濕容積伍濕空氣/kg絕干氣)1.013x105

1.013x105

P二(0.772+1.244H)x-27T比熱容CH常壓下,將濕空氣中l(wèi)kg絕干空氣及相應(yīng)Hkg水汽的溫度升高(或降低)「C所要吸收或放出的熱量,C=1.01+1.88HH焓I=(1.01+1.88H)t+2490H焓的基準(zhǔn)狀態(tài)為0C的絕干空氣及0C的液態(tài)水的焓值為0。水蒸氣一空氣系統(tǒng),濕球T近似地等于絕熱飽和冷卻tas不飽和空氣 t>t(t)>taswd飽和空氣t=t(t)=taswdt為干球溫度;t濕球溫度;t絕熱飽和冷卻T;t露點(diǎn)溫度;w濕基含水量;X干基含水量。w as dw=X/(1+X) X=w/(1-w)濕物料的焓I/=Ce+xce=(c+4.187X)q二cesws mCs絕干物料的比熱容kJ/kg絕干料.CC濕物料中水分的比熱容4.187kJ/kg水.CwC濕物料的比熱容kJ/kg絕干料.Cme—濕物料的溫度平衡水分、自由水分平衡水分—一定干燥條件下不能被干燥除去的那部分水分。劃分不僅與物料性質(zhì)有關(guān),還與空氣的狀態(tài)有關(guān)。結(jié)合水—非結(jié)合水難于用干燥方法除去。劃分只取決于物料本身與空氣無關(guān)H(濕度)一定,干球溫度tf,則濕球溫度ttw在逆流操作的水冷卻塔中,空氣經(jīng)歷的過程為升溫增濕干度計為等晗(絕熱可逆)S=SX=(S-S'/(s”-S'Uu”+(l-x)u'1 2 2 2=X

m二u/um二u/umm二u/uu/u11221-21-2干燥過程L(H-H)二G(X-X) L為干基;G為干基。2112Q=L(I-I)=L(1.01+1.88H)(t-t)P10010Q=L(I-I)+G(I/-I/)+QD 2 1 2 1LQ=Q+Q=L(I-I)+G(I/-I/)+Q=1.01L(t-t)+GC(?-?)+w(2490+1.88t)+QPD 2 0 2 1L 2 0m2 1 2L熱效率H=w(2490+ t2__4.187°)決i。。%w單位時間內(nèi)水分的蒸發(fā)量kg/sQW=L(H-H)=G(X-X)2112一心90+L88t2)x100%等焓干燥:Q=0;Q=0 ;I/=I/,I=ID L 2 1 1 2干燥速率,干燥時間U臨界干燥速率kg/(m2.s)C恒速段干燥時間.1二UGS(XU臨界干燥速率kg/(m2.s)CCX初始含水量;1X臨界含水量;G/S單位干燥面積上的絕干物料量CU=—(t-1)Crwtw廠/X―X*X―X*降速干燥時間t=—c— Inc—-2sUX—X*c2X最終含水量;X*平衡含水量。29、萃取J二兩相總流量/(HETS) HETS—理論級當(dāng)量高度。V=(Q+Q)t Q原料流量;Q萃取劑量;t停留時間;V有效體積(混合器)pH實(shí)際混合器體積耳”一般為pH實(shí)際混合器體積耳”一般為°-8N二Nt“N級數(shù);NT理論級數(shù);n級效率。D 4(Q°+Qs) u—適宜的兩相流速之和m/s;一般為液泛流速的60%~75%。兀u塔的有效高度H=NX(HETS)T10、蒸發(fā):WH'+(F—W)h—Fh+QD= 1 ^-° Lrr加熱蒸汽的汽化熱kJ/kg;F原料流量kg/h;D加熱蒸汽消耗量kg/h;W水分蒸發(fā)量kg/h;Q熱損失kJ/h;H/二次蒸汽焓kJ/kg;h完成液焓kJ/kg;h原料液焓kJ/kg。L 1 0

Wr'+Fc(tWr'+Fc(t-t)+QD= 0_1_0 Lr01水在t下汽化C-―原料液的比熱容10熱損失Dr'e==(原料液在沸點(diǎn)下蒸發(fā))Wr蒸發(fā)過程中的傳熱溫度差△t=T-tm1△t=T-tTcT加熱蒸汽T;t操作條件下溶液的沸點(diǎn)(高)1t二次蒸汽的T(低)c△二At-At二t-t t>tTm1c1c△存在是由于:溶質(zhì)存在;液柱靜壓頭;流動阻力。△/=t-T/B△/溶質(zhì)存在;t溶液沸點(diǎn);T/溶液壓力相等時水的沸點(diǎn)。B△/=fAa/丄 0.0162(T'+273)2J- ,r11、結(jié)晶:s晶習(xí)—一定環(huán)境中晶體的外部形態(tài)。不移除溶劑的結(jié)晶方法。溫度越高,溶解度越大;溫度低,溶解度也低移除部分溶劑的結(jié)晶方法。對于不形成溶劑化合物的結(jié)晶WC=G+W(1-V)C G=W[C-(1-V)C]1212C、C原料、母液中溶質(zhì)的組成kg/kg溶劑;G結(jié)晶產(chǎn)量kg;W原料液中溶劑量kg。V溶劑蒸12發(fā)量kg/kg原料液中溶劑。對于形成溶劑化合物的結(jié)晶過程G二WR[Ci_C2(1-V)]R溶劑水合物與無溶劑溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量比1-C(R-1)2真空絕熱冷卻:VW二C(t-1)(W+WC)+rGTOC\o"1-5"\h\zrsP1 2 1crrR(C-C)+C(t-t)(1+C)[1-C(R-1)]V=-er 1 2 P1 2 1 2r[1—C(R—1)]-rRs2crC2r結(jié)晶熱J/kg;r溶劑汽化熱J/kg;t、t初始、終了溫度°C;C溶液的比熱容J/(kg.Dcr s 1 2 P1、Y=SX反應(yīng)率rA第六章化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)及反應(yīng)器X為轉(zhuǎn)化率;Y收率;S選擇性。de才仮應(yīng)物)de產(chǎn)物r=竺AdtxA0A二eA0(l-xA)x轉(zhuǎn)化率二轉(zhuǎn)化量/cAA00級反應(yīng):*=kdtkt=cA0[k]=[-r]=mol/(m3.s)A1級反應(yīng):一dea=kedtkt=ln^aoeA二In」[k]=[-r][c]=AAs-12級反應(yīng):kt=丄-eeAA0eA0(x、(A)1一xA一^a=ke2,[k]=[-r]dt A A[c]Am3/(mol.s)ABRrAr— BAv BvIAB1vA+vB=vRr=常數(shù)反應(yīng)相對速率為:一1r=—dnivVdtilv.lrIn=VCAAde edv=—A—A dt Vdt當(dāng)V恒定時,deA

dt3、Fa—摩爾流量;反應(yīng)體積;a相界面積;w固體質(zhì)量。dF=—AdVrdF=—AdadFAdw=ar=vAr

bAV堆體積rPb堆密度a外表面積。V=kevAevBv+vAB AB反應(yīng)級數(shù)丄/+VjB二vR^=K丄vp平衡常數(shù)K二p丄

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