注化化工原理辅导

化工原理复习

本科5.4加料热状态的选择不计热损失⑴R一定，进料热量多，塔底加热少⑵一定，进料热量多，塔顶冷凝多，R↑,N↓

N减少，以增加能耗为代价结论：热在塔釜，冷在塔顶5.5双组分精馏塔的其它类型①直接蒸汽加热当重组分是水时，可将加热蒸汽直接通入塔釜精馏段操作线提馏段：物料衡算恒摩尔流，操作线当xn=xW时，yn+1=0直接蒸汽加热的图解方法②多股加料分开进料有利还是合并后进料有利？Rmin如何确定？③侧线出料加料处操作线总是凸的，抽料处总是凹的Rmin如何定？6.2操作参数对操作结果的影响调节R,,q;xF变动,对xD,xW的影响①R调节，,q不变R↑,操作线向对角线靠拢当N一定时，xD↑,xW↓

②调节↑

少而精，多而烂6.3塔顶、塔底极限浓度所受限制①分离能力(α,N,R)②物料衡算(xD≤1,xW≥0)先分析N=∞时，xDmax=?xWmin=?当R较小时，为(b)情况；为分离能力限制；当R较大时出现(a)或(c)情况；为物料衡算限制。6.4精馏塔的温度分布和灵敏板灵敏板—板上液体温度对外界干扰因素的反映最灵敏的塔板7间歇精馏操作方式灵活，适用于小批量处理

(若搞连续，没达到稳定就要熄火)7.1过程特点①非定态⑴R一定，xD不断下降，因釜中x不断下降⑵xD一定，R不断上升②全塔均为精馏段，能耗比连续精馏高8特殊精馏

α<1.06时,无法用普通精馏分离,常采用特殊精馏8.1恒沸精馏双组分非均相恒沸精馏—两塔联合操作双组分均相恒沸精馏—加挟带剂，形成新的恒沸物挟带剂的要求：①与A(或B)或AB形成最低恒沸物，从塔顶蒸出②新恒沸物要便于分离，如非均相，用分层方法回收挟带剂③新恒沸物中挟带剂相对含量要少8.2萃取精馏加萃取剂S(挥发性小),改变A、B组分相对挥发度萃取剂主要条件：①选择性高,少量加入,αAB大大提高②挥发性要小,沸点S>>沸点A、B③与原溶液有足够的互溶度.流程特点：加吸收段萃取精馏与恒沸精馏比较共同点：均加入第三组分S差别：⑴S可选范围:是否要求生成恒沸物⑵经济性:恒沸物从塔顶蒸出，潜热消耗大9多组分精馏基础9.1流程方案的选择

n个组分精馏分离,为获n个高纯度产品，需要(n-1)个塔,塔多方案多如，A、B、C三组分(其挥发度依次降低)分离两种流程4组分3塔5流程5组分4塔14流程关键组分—对多组分精馏分离起控制作用的两个组分挥发度大的—

轻关键组分(l)挥发度小的—

重关键组分(h)关键组分与分离方案有关第十章汽液传质设备基本上分为两大类：逐级接触式(如板式塔)

微分接触式(如填料塔)主要评价标准：⑴通过能力—生产能力⑵传质效率—板效率，等板高度HETP⑶压降—板压降，每m填料压降⑷操作弹性—汽液通量上、下限⑸结构简单成本低1板式塔1.1概述①设计意图⑴使汽液两相在塔板上充分接触，减少传质阻力⑵在总体上使两相保持逆流流动，在塔板上使两相呈均匀的错流接触，以获得最大传质推动力1.2筛板上的汽液接触状态①鼓泡接触状态②泡沫接触状态—气体为分散相③喷射接触状态—液体为分散相转相点正系统：当轻组分从液→气时选泡沫接触状态有利1.5效率的各种表示方法①湿板效率考虑板间eV

正常操作漏液可忽略④全塔效率塔效率≠板效率1.6塔板的负荷性能图⑴过量液沫夹带线eV=0.1kg液/kg干气⑵漏液线⑶溢流液泛线⑷液量下限线⑸液量上限线2填料塔④载点和泛点

L一定,lgΔp~lgV气关系载点----气液两相流动的交互影响开始变得显著泛点----气量微小增加而造成持液量大大增加，

Δp直线上升⑥传质⑴填料层的等板高度HETP

—分离效果相当于一块理论板的填料层高度⑵传质效果与操作气速关系⑶最小喷淋密度水溶液：7.3m3/m2h第十一章液液萃取1.1目的----液液混合物的分离1.2基本依据—溶解度的差异(选择性的溶解度)溶剂S的必要条件⑴与B相不完全互溶⑵对A有选择性的溶解度2.1物料衡算三组分，用平面表示两股料液混合时杠杆定律2.4分配曲线与分配系数分配系数：A的：萃取相萃余相B的：2.5选择性系数β定义

思考：

kA=1是否可以进行萃取分离？

β=1呢？3萃取过程计算3.1级式接触过程数学描述单级：（理论级）①物料衡算②相平衡6个方程，解6个未知数计算方法⑴6个方程联立⑵图解法(常用，简捷，计算精度不高)第十三章热质同时传递的过程2湿空气状态的描述①水汽分压p水汽或露点温度td②湿度Hkg水汽/kg干气③相对湿度φ(当pS≤p)

pS为t温度下的饱和蒸汽压

(当pS≥p)④湿空气的焓IkJ/kg干气⑤湿空气的比容vHm3/kg干气常压下，⑥极限温度⑴湿球温度tW

传热速率汽化潜热空气-水系统，流动时kJ/kgK⑵绝热饱和温度气体在绝热条件下，增湿至饱和(等焓过程)

气温下降放热气体增湿带热路易斯规则：空气-水系统：,tas≈tW湿球温度的物理含义是什么？绝热饱和温度的物理含义是什么？第十四章固体干燥对流干燥的经济性经济性取决于加热和热效率废气温度越低效率越高，但受返潮限制2干燥静力学2.1水分在气固两相间的平衡①结合水与非结合水两者区别：平衡蒸汽压不同结合水的非结合水的②湿物料含水量的表示干基Xtkg水/kg绝对干料湿基wkg水/kg湿物料绝对干料量GC=G(1-w)③平衡蒸汽压曲线④平衡含水和自由含水平衡水分—指定空气条件下的被干燥极限，与空气状态有关若实际含水X≤X*，出现返潮现象3干燥速率与干燥过程计算①干燥速率曲线实验条件：大量空气,小块物料，流速u一定，视空气条件t,φ不变定义干燥速率主要阶段：⑴预热段AB⑵恒速干燥阶段BC，物料表面为湿球温度⑶降速干燥阶段CD,DE恒速段除去的是什么水？④临界自由含水量

---恒速段终了，降速段开始时的自由含水量影响因素：⑴物料本身：结构、分散程度⑵干燥介质及操作：t,H,u实验表明：恒速段速率越大,越早进入降速段,XC越大问题：t↑XC?H↑XC?u↑XC?3.2间歇干燥过程计算实验时的物料分散程度与生产时一样①干燥时间恒速段：降速段：近似处理

NA=KXX(直线拟合)得3.3连续干燥过程①特点：⑴预热段：物料从进料温度θ1升至tW⑵表面汽化阶段：物料温度为tW，当无Q损失和Q补时，为等焓过程⑶升温阶段：物料从tW升至出口温度θ2没有恒速干燥阶段②物料衡算和热量衡算⑴物料衡算式W=GC(X1-X2)=V(H2-H1)⑵热量衡算式预热器：Q=V(I1-I0)=VCpH1(t1-t0)③热效率η定义当Q损=0,Q补=0时，提高η的措施⑴提高t