《化工基础复习题》PPT课件

3、流体-固体颗粒间的运动和流态化,a.重力沉降速度,当时，沉降形态为滞流，此时-斯托克斯公式，适用于小直径颗粒的沉降。,当时，沉降形态为湍流，此时阻力系数接近于一定值。当时，对球形颗粒：，对圆柱形颗粒：，对圆盘形颗粒：。此时球形颗粒的沉降速度为：此式为牛顿沉降公式，适用直径较大的颗粒的沉降。当时，沉降形态为过渡态，此时得到的沉降公式称为阿仑公式。,b.离心沉降速度,c.泊肃叶公式,滞流，毛细管内径为，长度为，流体流速为,d.恒压过滤（压强差恒定）基本方程,V：滤液体积，Ve：过滤介质的当量滤液体积，m3,若过滤介质阻力可忽略不计，则有：,e.恒速过滤（过滤速率恒定）基本方程,若过滤介质阻力可忽略不计，则有：,例1：某悬浮液在恒压下过滤，滤渣是不可压缩的，若过滤介质的阻力可以忽略，已知10min单位过滤面积上得滤液0.1m3，若1h得滤液2m3，则所需过滤面积为多少？,8.16m3,4、传热,a.傅立叶定律,b.单层平面壁,c.多层平面壁(假定各壁间接触良好),c.单层圆筒壁,d.多层圆筒壁,e.牛顿传热方程,流体被加热时,流体被冷却时,热流体向器壁的对流传热：器壁的传导传热：器壁向冷流体的对流传热：,f.总传热速率方程,g.壁温的计算,金属壁的热阻可以忽略，即，则,h.平均传热温差的计算,恒温差定态传热的传热温差:,变温差定态传热的传热温差,式中分别为换热器进、出口处热、冷两流体的温差。,1.某平壁炉炉壁由耐火砖、保温砖和建筑砖三种材料组成,相邻材料之间接触密切,各层材料的厚度和导热系数依次为b1=250mm,1=1.4W/(mK)，b2=130mm，2=0.15W/(mK),b3=200mm,3=0.8W/(mK)。已测得耐火砖与保温砖接触面上的温度t2=820,保温砖与建筑砖接触面上的温度t3=260,试求：1)各种材料层的单位面积计的热阻；2)通过炉壁的热量通量。3)炉壁导热总温差及其在各材料层的分配。,2.在内管为18910mm的套管换热器中，将流量为3500kg/h的某液态烃从100冷却到60，其平均比热为2.38kJ/(kgK)，环隙走冷却水，其进出口温度分别为40和50，平均比热为4.17kJ/(kgK)，基于传热外表面积总传热系数Ko=2000w/(m2K)，设其值恒定，忽略热损失。试求：1)冷却水用量；2)分别计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。,5、吸收,a.亨利定律,b.摩尔比,对于稀溶液：,c.费克定律,d.双膜理论,e.分吸收速率方程,气膜层,液膜层,f.总吸收速率方程,总吸收系数与分吸收系数之间的关系：总吸收系数之间的关系：当总压不太高，对于稀溶液：,对于溶质A，气相溶质的减少速率等于液相溶质的增加速率。回收率：Y1、Y2：分别为进塔和出塔气体中溶质组分的摩尔比。X1、X2：分别为出塔和进塔液体中溶质组分的摩尔比。,g.填料吸收塔的计算,操作线方程：操作线方程,表明塔内任一截面上的气相组成Y与液相组成X之间成直线关系，斜率为液气比。通过点,h.最小液气比,i.填料层高度,分别称为气、液相总传质单元高度(m)分别称为气、液相总传质单元数(无因次),解析法：适用于平衡线近似为直线的情况。相平衡关系：操作线方程：,1.某厂吸收塔填料层高度为4m，用水吸收尾气中的有害组分A，已知平衡关系为Y=1.5X，塔顶X2=0，Y2=0.004，塔底X1=0.008，Y1=0.02，求：(1)气相总传质单元高度；(2)操作液气比为最小液气比的多少倍；(3)由于法定排放浓度Y2必须小于0.002，所以拟将填料层加高，若液气流量不变，传质单元高度的变化亦可忽略不计，问填料层应加高多少？,2.在常压下逆流操作的填料吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分，入塔气体流量为1120m3/h（标准状况），入塔气体中溶质的浓度为5%（体积），吸收率为0.9，操作条件下的气液平衡关系为Y*=1.5X，液气比L/V=3，体积传质系数KYa=100kmol/(m2h)，塔径为0.8m，求：(1)出塔液体浓度X1；(2)所需填料层高度H。,6、精馏,1.在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料药流量为1000kmol/h