化工试卷答案复习提纲

1、绪论重要概念:单元操作:化学工业的生产过程中使用的物理过程,根据它们的操作原理,将其归纳为应用较广的数个基本操作过程,这些基本操作过程称为单元操作.三传一量传递,热量传递,质量传递和化学反应.物料平衡:依据质量守恒定律,进入与离开某一化工过程的物料质量之差,等于该过程中累计的物料质量. 热量平衡:（相）平衡关系传递速率:推动力/阻力 P8单元操作中的 5 个基本概念:物料平衡,能量衡算,物系的平衡关系,传递速率和核算. 第一章流体绝对:以绝对真空为基准测得的. P11.表压=绝对表压:以外界大气压为基准测得的-大气真空度:表压为负值时,其绝对值即为真空度.真空度=大气静力学基本方程式:-绝对p

2、p2p = p + rg(z - z )+ z g =+ z g1形式能量形式 P142112r1r2流量:1.体积流量:时间内流体流经管路任一截面的体积,以 qv 表示,m3/s;2质量流量:时间内流体流经管路任一截面的质量,以 qm 表示,kg/s.质量流量=密度*体积流量时间内流体质点在流速:方向上所流经的距离. 平均流速,质量流速 P18连续性方程:qm = r1u1 A1 = r2u2 A2 = L = ruA = 常数对圆形管路:即连续稳定的不可压缩流体的伯努利方程式 :中,流体速度与管路截面积成反比,与管路内径的平方成正比.P20能量形式质量流体所具有的位能，p/为gz 为质量流

3、体所具有的静压能， 为质量流体所具有的动能.或压头形式 P21Z 为位压头，p/g 为静压头， 动压头压头损失:流体在管路内黏度:时,由于流体的内摩擦力作用而消耗的一部分机械能.Hf,m. P22z + 1 u 2 + p1 + H = z + 1 u 2 + p2 + SH12g 1r g22g 2r gfz g + 1 u 2 + p1 + W = z g + 1 u 2 + p2 + Sh12 1r22 2rf流体时产生内摩擦力的性质成为黏性.牛顿黏性定律:，为黏性系数,简称黏度黏度的物理意义:当 =1 时,面积上产生所产生的内摩擦力的大小. P25类型:P27滞流(层流):流体在管中时

4、,其质点始终沿着与管轴平行的方向作直线运动.(Re<=2000)过渡流 (2000<Re<4000 流体类型不稳定)湍流(紊流): 流体在管中时,其质点除了沿着管路向前外,各质点的运动速度大小和方向都随时发生变化,质点间相互碰撞,相互混合的状态.(Re>=4000)雷诺数:摩擦阻力损失:，P33h = l × l × u 2范宁公式fd2（J / kg)(层流，湍流)摩擦系数：l = 64(层流)Re摩擦系数（影响因素）P36(1) 层流区,hf 与 u 的一次方成正比;(2) 过渡区,按湍流计算;(3) 湍流区,与 Re 及/d 均有关系;(4)

5、完全湍流区,与 Re 无关,随/d 增大而增大,且 hf 与流速 u 的平方成正比,又称阻力平方区. 量纲分析法 P34局部阻力 P39qV = Aup - pu 2 - u 2W = g(z2 - z1) +21 + 21r+ å hf2é l + å l ù u 2=êl+ åx úå hfe管路计算:d2ëûl = f (Re, e / d )Re = durm流量计（类型）:测速管,孔板流量计,转子流量计,湿氏气体流量计 P48范宁公式，当量直径，计算题型:连续性方程静力学基本方程 式伯

6、努利方程式管路计算第二章 流体输送机械泵的类型离心泵的工作原理 P62气缚:在离心泵启动前未充满液体,吸体的现象. P63主要部件:叶轮,泵壳 P63主要性能参数:处所形成的真空不足以将液体吸入泵内,导致启动泵而不能输送液流量:时间内泵所输送的液体的体积,/或 m3/扬程(压头):重量(1N)液体流经泵所获得的能量,J/N=m.功率:时间内所做的功.效率:有效功率 Pe 与轴功率 P 之比. 转速,汽蚀余量特征曲线:H,P，与 qv 之间的关系曲线. P651H 随 qv 的增大而减小;2.P 随 qv 的增大而增大液体黏度和密度的影响:输送液体黏度大于水时,泵的流量、扬程减小,轴功率、效率下

7、降. 密度对 qv 和H 无影响,轴功率 P 随密度增大而增大.流量调节的方法: P68 1）改变阀门的开度2）改变泵的转速3）改变叶轮的管路特征方程:H=H0+kqv2,k 为管路特性系数,k 值大的为高阻力管路,k 值小的为低阻力管路. 工作点:离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点. P68离心泵的串联与并联 P71汽蚀现象 P72汽蚀余量:P73有效汽蚀余量ha , 必需汽蚀余量hr (ha>hr 时,不发生汽蚀) 安装高度 HgP73最大安装高度:Hg=(hr 加上 0.3m 作为汽蚀余量h)气体输送机械的分类:通风机,鼓风机,压缩机和真空泵. P80第三章均相物系，沉降与过滤非均

8、相物系中处于分散状态的物质统称为分散物质或分散相,处于连续状态的物质则统称为分散介质或连续 相.P91重力沉降:有地球引力作用而发生的颗粒沉降过程. P92自由沉降速度以及主要影响因素 P93沉降速度(终端速度):5层流区(Re<2): ut=gdp2(p-)/18(斯托克斯定律);过渡区(2<Re<500);湍流区(500<Re<2*10 )则 dp 及p 愈大,ut 就愈大,层流区与过渡区中,ut 还与流体黏度有关. 沉降以及分类:重力沉降,离心沉降停留时间: L/u沉降时间: H/ut颗粒在降尘室中分离出来的条件: 停留时间>=沉降时间,即 ut>

9、;=qvs/WL . P95离心沉降:依靠离心力作用,使流体中的颗粒产生沉降运动. P98离心分离因数: Kc=r2/g rN2/900，表示离心力大小的指标.旋风分离器 P99过滤:使含固体颗粒的非均相物系通过布,网等多孔性材料,分离出固体颗粒的操作. P103过滤介质:过滤用的多孔材料,常用的有织物介质,堆积的粒状介质,多孔性介质.过滤方式:过滤和滤饼过滤.恒压过滤 P108恒压过滤的特点V 2 + 2VV = KA2te过滤方程式: q2 + 2= Kte¯t12=q +qeqKK过滤常数: K=2p/rv(与悬浮液性质、温度及差有关), qe=Ve/A过滤设备: 板框压滤机,

10、转同真空过滤机及离心过滤机. P111第四章传热热量传递的基本方式:传导,对流和辐射. P119传热速率:Q=KAtm=tm/=热推动力/热阻,K 为总传热系数,为 W/(m2·K)Q = lA (t - t) = t1 - t2 = Dt = 推动力(平壁 P124)12b lAR热阻b热流密度:时间内通过传热面积传递的热量,/A,W/m2. P119稳态传热:物体中各点温度不随时间变化的热量传递过程. 同一热流方向上的传递速率为常量.傅立叶定律（导热速率）:在质地均匀的物体内,若等温面上各点的温度梯度相同,则与温度梯度 dt/dx 及垂直于热流方向的导热面积成正比,即:时间内传导

11、的热量 QQ=-AP121式中为导热系数. 热阻:R=b/A传热推动力:t=t1-t2对流传热速率方程(牛顿冷却公式): P129Dt = DtQ = aADt =1aAorR为对流传热系数或膜系数,W/(m2·K)或 W/(m2·)Dt = T - TwDt = tw - t影响对流传热系数的因素:1.流体的物理性质;2.对流起因;3.状态;4.相态变化;5.传热面的形状,相对位置和P130准数符号及意义:P131膜状冷凝和滴状冷凝 P136滴状冷凝的热阻比膜状冷凝的小.准数名称符号意义努塞尔特准数Nu=l/表示对流传热系数的准数雷诺准数Re=lu/确定状态的准数普兰特准

12、数Pr=cp/表示物性影响的准数格拉斯霍夫准数（Grashof）Gr=gtl32/2表示自然对流影响的准数传热速率基本方程式Q = KADtmQ：传热速率，W A：传热面积，m2K：传热系数，w/(m2)tm：两流体的平均温度差，m1cp1(T1 -T2 ) = qm2cp2 (t2 - t1)热量衡算式:P142(r + c (T -T )= q c (t - t )r = q c(t - t )m1m2 p221m1p1s2m2 p2 21Cp 为平均定压比热容,J/( kg),r 为饱和蒸汽的比汽化热,J/kg 并流与逆流 P143传热平均温度差（对数平均温度差）:P144当<2

13、时,可用算术平均值代替对数平均值.总传热系数: P146平壁与薄壁管的总传热系数计算 , 由于A1 » Am » A2 , 或d1 » dm » d2111=+K 必趋近且小于1 与2 中小的一个Ka1a2传热计算示例换热器的分类P153P167管程:管内的流程 P146壳程:管外的流程传热过程的强化:1.增大传热面积 A :重点从设备的结构入手，提高体积的传热面积，如采用螺旋管、波纹管、翅片管等2. 增大平均温差 tm :温度一般由生产工艺条件所规定，可调范围有限，尽可能逆流操作3. 增大总传热系数 K: 1.提高流速及流体的扰动程度 ;2.采用相变、

14、l较大的流体 ;3.减小壁厚、防止结垢和及时清除垢层计算题型:热传导热量衡算传热速率基本方程第五章吸收吸收操作的种类:1.物理吸收与化学吸收;2.单元吸收与多组分吸收;3.非等温吸收与等温吸收. P185吸收过程分类吸收剂的选择:1.对溶质具有较大的溶解度;2.对溶质具有良好的选择性;3.再生容易;4.挥发性小;5.黏度小;6.化学稳定性高;7.腐蚀性低.气液两相达到平衡时,气相中溶质的分压,称为平衡分压或饱和分压;液相中溶质的浓度称为溶质在液相中的平衡溶解度,简称为溶解度.Dtm =Dt1 - Dt2ln Dt1Dt2影响因素:温度,平衡分压,吸收剂,总压温度与溶解度的关系、总压对溶解度的关

15、系 P187亨利定律:P188在一定温度下,稀溶液上方气相中溶质的平衡分压与液相中溶质的摩尔分数成正比.= cAE, m, H之间的关系p*y*= Ex，p*HrsE = mp = mx，Y * = mXHMsE 为亨利系数,kPaH 为溶解度系数,kmol 溶质/(kPa·m3 溶液)m 为相平衡常数费克定律:由两组分 A 和 B 组成的混合物,在恒定温度和恒定下,若组分 A 只沿 z 方向扩散,浓度梯度为dcA/dZ,则 A 组分的扩散速率 JA 与浓度梯度 dcA/dZ 成正比,只适用于双组份混合物. P193传质速率:时间通过面积传递的物质量,以 N 表示总传质速率方程:P2

16、05（浓度）摩尔分数摩尔比NA = kG (pA - pi ) = ky (y - yi ) = kY (Y -Yi )NA = kL (ci - cA ) = kx (xi - x) = kX (Xi - X )NA = KG (pA - p )= Ky (y - y )= KY (Y - Y )*气相液相双膜气相双膜液相 N = K (c - c )= K (x* - x)= K)*ALAAx传质推动力双膜理论（假设） P201传质系数: KY 气相总传质系数(Y-Y*)为传质推动力11m=+KYkYkX（5 - 35）相间传质总阻力= 气膜阻力+ 液膜阻力N = K (Y - Y *)（

17、5 - 34）KX AYYX相间传质总阻力= 气膜阻力+ 液膜阻力NA = KX ( X - X )*气膜与液膜:P204（5 - 38）1.当溶质的溶解度很大,液膜传质阻力 m/kx 比气膜传质阻力 1/ky 小很多时,即 Ky kY 传质阻力集中于气膜,称为气膜.2.当溶质的溶解度很小,气膜传质阻力 1/mkY 比液膜传质阻力 1/kx 小很多时,即 KX kX 传质阻力集中于液膜,称为液膜.回收率: =P208吸收塔物料衡算:物料衡算气相溶质的减小量 = 液相溶质增加（吸收）的量L = Y1 - Y2或VX1 - X 2最小液气比的计算吸收剂用量P209æ L ö®