化工原理课程总结课(期末).doc

1、有一传热面积S0为15m2的管壳式换热器中，壳程通入饱和水蒸汽以加热管内空气。150的饱和水蒸汽冷凝为同温度下的水排出。空气流量为2.8 Kg/s，其进口温度为30 ，比热容可取1.0 kJ/（kg），空气对流传热系数87 W/（m2），换热器热损失可略。求空气的出口温度t2解:本题为一侧恒温、另一侧变温传热,且, 所以有。所求t2可联立热量衡算与总传热速率方程由中解出。 其中：， S0=15m2，qC=2.8Kg/s=, t1=30 热流体 150150冷流体 t2 30 以上各量代入式可得：即解出： t2=74.7掌握：间壁式对流传热机理及过程，如何强化传热，提高K值；同时，注意管壁温度与大的接近，K值与小的接近，强化传热，应在小处着手。要求掌握传热方面的计算公式：其中： 吸收内容小结3平衡线方程（亨利定律） E随T升高增大，H随T升高减小，难溶气体E值很大、H值很小当溶液浓度很低时简化为 吸收操作是典型的传质过程。以下表四大方程（菲克定律、吸收速率方程、平衡线方程、操作线方程）为基础，以填料层高度计算为核心，将本章主要公式串成一体， 1 菲克定律2 扩散速率方程 对于气体中扩散系数 4吸收速率方程 5.操作线方程 7填料层总高度计算 7.1传质单元数法传质单元数的确定1脱吸因数法（注意条件）2. 对数平均推动力法6扩散系数之间的关系1. 某填料吸收塔内装有5 m高，比表面积为221 m2/m3的金属阶梯环填料，在该填料塔中，用清水逆流吸收某混合气体中的溶质组分。已知混合气的流量为50 kmol/h，溶质的含量为5（体积分数）；进塔清水流量为200 kmol/h，其用量为最小用量的1.6倍；操作条件下的气液平衡关系为；气相总吸收系数为；填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的90。试计算（1）填料塔的吸收率；（2）填料塔的直径。解：（1）惰性气体的流量为对于纯溶剂吸收 依题意（2） 由 填料塔的直径为 要求：1. 气液平衡关系及其用气液平衡关系分析吸收过程 2. 掌握吸收率、最小液气比的概念及计算3. 掌握传质单元高度、传质单元数物理意义，S与NOG的关系，计算方法。4、掌握填料层高度的计算方法蒸馏内容小结 一个前提（连续稳定）；三种方法（平衡关系、物料衡算、热量衡算（不要求）；三个方程（平衡方程、操作线方程、线方程）；四个概念（理想溶液、相对挥发度、液相分率、回流比）目的求塔高、关键求理论板数。 一、 平衡关系相图 相图 三、操作线方程（续） （回流比） q线方程是两操作线（精馏段操作线和提馏段操作线）交点的轨迹方程，有五种进料热状况。 二、物料衡算 塔顶易挥发组分回收率塔底难挥发组分回收率三、操作线方程 四、最小回流比1作图法 2. 解析法泡点进料 露点进料 五、全回流 逐板计算法全凝器 分凝器六、塔板效率1.总板效率ET全塔效率NT理论板层数NP实际板层数2.单板效率 或者 理论板数求算图解法捷算法干燥内容小结一、湿空气的性质1. 湿度H 相对湿度 ps水的饱和蒸汽压 pv水汽分压2. 比体积3. 比热容和焓4. t、tw、tas、td二、湿度图1. 湿度图包括：（等湿线（等H 线）、等焓线（等I 线）、等温线（等 t 线）、等相对湿度线（等 j 线）、水汽分压线（ pv 线） 2. 重点应用：由两个独立参数确定其它参数 如：温度t湿球温度tw、H、I、j、pv等。三、湿物料的性质1.湿基含水量（w）和干基含水量(X) 2.湿物料的比热容cm3.湿物料的焓 湿物料的温度为四、干燥过程的物料衡算1. 物料衡算 绝干料衡算水分蒸发量G绝干空气流量 LC绝干物料量绝干空气消耗量kg 绝干气/s