川大学化工原理下册重点复习ppt课件

1、传质重点回想Key Points of Mass Transfer 任课教师：蒋 炜学习提纲和重点Outline and Emphases费克第一分散定律费克第一定律普遍表达式： 组分总传质通量=分子分散通量+主体流动通量ddAABABajDy AAAAAAAnja njauujdd()dzdzAAAABAABABAmccNDxNNDx Cu 无化学反响的常物性、稳态、一维分子分散体系，分散过程的传质微分方程AB0()ABAAACDJxxNNd()dzAAABAABcNDxNN d0dzBBBABABABcNx NDx NJAABAA0lncccDNcc漂流因子： c/cBm反映了主体流动对传

2、质速率的影响，其值总是大于1。3/2AB/1/rrT MTMDvnSpS73/22ABrArB1.8583 1011ABDDTpMM赫希范特公式固体分散：分子分散，努森分散，过渡分散，外表分散掌握内容：1 气液相平衡关系：气体溶解度，相平衡关系的四种表达方式，相平衡系数及其影响要素，相际传质方向判别以及相际传质推进力计算； *pEx*ymx*AACpH*1 (1)mXYm X温度、压强对E、H、m的影响: T：E , H , m ; 总P : E不变，H不变，m气、液相浓度(y,x)在平衡线上方，那么体系将发生从气相到液相的传质，即吸收过程，推进力为(y-y*)或(x*-x);在平衡线下方，那

3、么体系将发生从液相到气相的传质，即解吸过程，推进力为(y*-y) 或(x-x*)。掌握内容：2 相际传质步骤，双膜实际，相内传质速率方程，相内传质系数间的换算，相际传质速率方程，相际传质系数和相内传质系数间的关系，相际传质系数间的换算，气相分散控制和液相分散控制 ； 双膜实际：两流体间存在着稳定相界面，界面两侧各存在一个很薄的流体膜层。相界面没有传质阻力；相际的传质阻力集中在两个膜层内。 气相传质速率方程：AgiNkppAyiNkyyAYiNkYYygkPk(1)(1)yYikkYY1yyyxmor Kkkk 液相传质速率方程： ()AciNk cc()AxiNk xx()AXiNkXX(1)

4、(1)xXikkXXXmckc k 相际传质速率方程： 11yyxmKkk*1AyyyyNKyyK111xxyKkmk*1AxxxxNKxxK气膜控制过程：液膜控制过程：11xxxyor Kkkmk3 吸收塔的物料衡算及操作线方程，吸收塔的最小液气比，吸收剂用量确实定，低浓度吸收填料层高度的计算方法，传质单元高度传质单元数的概念，平衡线为直线时传质单元数的计算。 吸收塔物料衡算： 吸收塔操作线方程： 22LLYXYXVV11LLYXYXVV11VYLXVYLX12min1,max2YYLVXX12min1,max2YYLVXX最小液气比：min1.1 2.0LLVVOGOGZHN填料层高度的计

5、算OLOLZHN12OGmYYNY *1122*11*22lnmYYYYYYYYY*12*22111ln111OGYYNA YYAA对数平均推进力法吸收因子法A=L/(MV)GYVHk a了解内容 ：1 影响填料塔吸收效能的主要要素，填料吸收塔的操作与调理，操作型计算；2 解吸塔的最小气液比，解吸气体用量确实定，解吸塔填料层高度计算；3 传质系数的测定。4 化学吸收的特点及计算。掌握内容：1 液体蒸馏分别原理； 利用液体混合物中各组分挥发性的差别，以热能为媒介使其部分汽化，从而在汽相富集轻组分，液相富集重组分，使液体混合物得以分别的方法。2 理想溶液汽液相平衡关系，汽液相平衡图，汽液相平衡关系

6、式，挥发度和相对挥发度；iiLiiiiPfxyKAAAxppBBBxpp拉乌尔定律 ABABABppxxAAAABBBBpxKpxK3 平衡蒸馏及其计算，简单蒸馏及其计算； 平衡蒸馏是液体的一次部分汽化或蒸汽的一次部分冷凝的蒸馏操作。 简单蒸馏也称微分蒸馏，参与蒸馏釜的原料液继续吸热沸腾汽化，产生的蒸汽由釜顶延续引入冷凝器得馏出液产品。4 精馏操作原理，过程特点； 由塔釜上升的蒸汽与塔顶下流的回流液包括塔中部的进料构成了沿塔高逆流接触的汽、液两相。精馏段汽相中的重组分向液相回流液传送，而液相中的轻组分向汽相传送，从而完成上升蒸气的精制；提馏段：下降液体包括回流液和料液中的液体部分中的轻组分向汽

7、相回流传送，而汽相中的重组分向液相传送，从而完成下降液体重组分的提浓。WWDxxy1112WWD1122xWxWxDDWDWFxyxxFD5 实际板的概念，塔板效率定义及计算，等板高度的概念，恒摩尔流模型及成立的条件； 实际板： 汽、液两相在板上充分接触混合，塔板上不存在温度差和浓度差；分开塔板的汽、液两相达平衡，即分开实际板的两相温度相等，组成互成平衡。 塔板效率表征的是实践塔板的分别效果接近实际板的程度。 等板高度：分别效果相当于一块实际板填料层高度，即从 HETP 高的填料层流出的汽相与液相组成互为平衡。 恒摩尔流假定：每层板上升的蒸汽摩尔流率和下降的液体摩尔流率相等。恒摩尔流假设只适用

8、于被分别组分的沸点和汽化潜热相差不大的情况。6 精馏塔的物料衡算，精馏段和提馏段操作线方程及操作线；总物料衡算 易挥发组分物料衡算 WDFWDFWxDxFz111RxxRRyDnn精馏段操作线方程 提馏段操作线方程 VWxxVLyWnn1x y 0 1.0 1.0 xD abxW cde1RxDVWxW7 五种进料热形状，进料热形状对塔内摩尔流率的影响，进料热形状参数和进料线；LVFVIIIIq(1) 冷液体 q1, LL+F, VV(2) 饱和液体 q=1, L=L+F, V=V(3) 汽液混合物 0qL, VV(4) 饱和蒸汽 q=0, L=L, V=F+V(5) 过热蒸汽 q0, LF+

9、V11qzxqqyF进料热形状参数q 线方程或进料方程eacbdq0q=00q101.0 xWxy1.0 xDzF不同加料热形状下的 q 线8 求解实际塔板数的逐板计算法和图解法；9 适宜进料位置；nnnxKy 111RxxRRyDnnVWxxVLyWnn111qzxqqyFyy1xW12345678910axq 线de01.01.0y2y3y6yqxqzFx2x1 xD 实践操作的回流比应介于全回流与最小回流比两者之间。 芬斯克方程11 实际塔板数的简捷计算法。dddDxyyxRminminoptRR22 . 1mWWDDxxxxNlog11logmin 吉利兰图1minRRR1minNNN

10、10 最小回流比和适宜回流比确实定，全回流操作最少实际板数确实定； 最小回流比：两操作线交点 d 落在平衡线上。了解内容 ：1 提馏塔型式及适用场所，物料衡算，操作线方程，实际塔板数确实定；2 直接水蒸汽加热精馏塔型式及适用场所，物料衡算，操作线方程，实际塔板数确实定；3 多股进料和侧线出料精馏塔型式及适用场所，物料衡算，操作线方程，实际塔板数确实定；4 精馏塔分别效能及其影响要素，精馏塔的操作与调理，操作型计算，精馏塔灵敏板的概念。掌握内容：1 气液传质设备的性能目的； 消费才干，分别效率，操作弹性，压强降，构造繁简及制造本钱。2 各种塔板的构造方式和作用原理； 溢流塔板，逆流塔板，泡罩塔板

11、，筛孔塔板，浮阀塔板，舌形塔板，浮舌塔板，斜孔塔板，网孔塔板，垂直筛板3 浮阀塔的构造、气液流程和塔板压降，不正常操作的景象、缘由和防止措施； 鼓泡区，降液管区，受液盘区， 液体安定区，边缘区，溢流堰 气液流程：塔板上气液主体流向 为错流流动 塔板压降： 不正常操作景象：漏液，液沫夹 带，气泡夹带，液泛ldfhhh012345正常操作范围Ls (m3/h)Vs (m3/h)4填料的性能参数； 比外表积，空隙率，填料因子，堆积密度 ，5填料塔流膂力学性能，载点和泛点。 流膂力学性能：压降、液泛气速、持液量及气液分布。载液区高液量低液量CCBBAAL=0L1L2lg ulg p载点气速液泛气速载点

12、：填料层持液量和压降显著添加的转机点。泛点：液泛开场发生，是填料塔的操作极限。了解内容 ：1浮阀塔工艺尺寸的设计方法；2浮阀塔的流膂力学校核及负荷性能图，操作弹性确实定；3 填料层塔高和塔径的计算。掌握内容：1 对流枯燥的特点，加热枯燥的类别； 加热枯燥的类别：传导枯燥、对流枯燥和辐射枯燥 对流枯燥特点：温度为 t、湿份分压为 p 的湿热气体流过湿物料的外表，物料外表温度 ti 低于气体温度 t。由于温差的存在，气体以对流方式向固体物料传热，使湿份汽化；在分压差的作用下，湿份由物料外表向气流主体分散，并被气流带走。该过程是热、质同时传送的过程，气体充任了载热体和载湿体的角色，被称为枯燥介质。2

13、 湿气体的九个性质：干球温度，湿球温度，露点温度，绝热饱和温度，湿度，相对湿度，湿比热，湿比容，湿焓，它们的定义、计算式和影响要素，湿度图的用法；0.622pHPp100%spp0.622sspHPp23991.11exp 18.591615233.84sptHcH884. 1005. 1)273)(004557. 0002835. 0(tHvH湿焓(1.005 1.884)2491.27HiH tH3991.11233.8416.58lndtp()wwwHrttHHc 干球温度：湿气体的真实温度湿球温度:)(HHrhkttwwHw露点温度绝热饱和温度)(HHcrttasHasas不饱和湿空气

14、： t tw = tas td饱和湿空气： ttw = tas td湿含量 XXh相对湿度 非结合水分结合水分自在水分平衡水分X*01.00.5掌握内容：3 物料湿分的表示方法及其换算，湿分在气体和固体间的平衡关系，结合水分、非结合水分、自在水分和平衡水分的概念； TcTWwGWTcWXGXXw1wwX1结合水分：与物料存在某种方式的结合，其汽化才干比独立存在的水要低，蒸汽压或汽化才干与水分和物料结合力的强弱有关。非结合水分：与物料没有任何方式的结合，具有和独立存在的水一样的蒸汽压和汽化才干。平衡水分：低于平衡湿含量 X* 的水分。自在水分：高于平衡湿含量 X* 的水分。4 枯燥速率和枯燥通量，枯燥曲线和速率曲线，恒速枯燥段和降速枯燥段的特点及实际解释，临界湿含量，影响枯燥过程的主要要素；ddddcGWXNAA 枯燥速度枯燥速率ddddcWXUG A湿含量XXctwDCBADCBtX*物料外表温度枯燥时间 预热段恒速段降速段ABCD枯燥速率 U 或 NABCD物料温度twXcX*湿含量 XIIIC 恒速枯燥段特点：物料外表潮湿，X Xc，汽化的是非结合水分。 降速枯燥段特点：X Xc 临界湿含量： Xc 是恒速段和降速段的分界湿含量，与物料的厚度、大小以及枯燥速率有关，所以不是物料本身的性质。 影响枯燥过程的主要要素：物料尺寸，气固接触方式 ，枯燥介质条件