化工原理3完

1、吸收过程,用液体吸收剂吸收气体中某一组分，是该组分从气相转移到液相的传质过程。它包括三个过程骤：1）该组分从气相主体传递到气、液两相的界面；2）在相界面上溶解而进入液相；3）再从液相一侧界面向液相主体传递；,2.2.6 吸收过程机理,一 、双膜理论1气液两相间存在稳定的相界面，界面两侧各有一层有效膜，溶质以分子扩散的传质方式由气相主体进入液相主体。2在相界面处，气液两相达到平衡。3在气液两相主体中，溶质浓度均匀。二、溶质渗透理论三、表面更新理论,2.2.7 吸收速率方程,1.气膜分吸收速率方程令,一、膜吸收速率方程式,气膜。

2、1,4.3.1 单级萃取的计算,4.3 萃取过程的计算,4.3.2 多级错流萃取的流程和计算,4.3.3 多级逆流萃取的流程和计算,第4章 液液萃取,2,二、多级逆流萃取的计算,在第 1 级至第 i 级之间进行质量衡算,2. B与 S不互溶物系的计算,(1) 直角坐标图图解法,3,整理得,操作线方程,斜率,过点,二、多级逆流萃取的计算,4,XF,J,多级逆流萃取直角坐标图图解计算,Xn,x n计算 x n规定,n=4,YS,Y1,D,斜率 B/S,5,(2) 解析法,设平衡关系为,类似于逆流吸收,萃取因子,二、多级逆流萃取的计算,6,(3)适宜溶剂量的确定,处理量F 一定,S,S/F,操作费,n,设备费,根据工程经验,。

3、化工原理 principles of chemical engineering,第三章 非均相混合物的分离,延安大学化学与化工学院,第三章 非均相混合物的分离,第一节 概述 第二节 重力沉降 第三节 离心沉降 第四节 过滤,自然界的混合物,化工生产中，需要将混合物加以分离的情况非常多。,空分系统,石油蒸馏,水过滤装置,第一节 概述,混合物,均相混合物 （均相物系）,非均相混合物 （非均相物系）,物系内部各处物料性质均匀而且不存在相界面的混合物。,物系内部有隔开两相的界面存在且界面两侧的物料性质截然不同的混合物。,如：石油、空气,分散相（分散物质） 分散状态的。

4、第一章 绪论 Chapter 1 Introduction,第六节 精细化工配方设计原理,2,一、精细化工配方研究的重要性,1、“大量采用复配技术”是精细化工特点之一 配方研究是配方型精细化学品生产的有机组成部分 2、配方型产品才能满足“特定功能”的要求 很少有单一的化学品能完全符合某一项特定的最终用途 3、精细化学品“多品种”的特点与配方研究密切相关 4、配方研究是产品“高附加价值”来源之一,3,一、精细化工配方研究的重要性,数据：精细化学品公司中，研究配方的工作人员有时比研究合成工艺的工作人员还要多。 配方型精细化学品举例 药物：复方。

5、2019/9/5,第 二章 流体输送机械,第 一 节 液体输送机械,2-1-1 离心泵 离心泵的并联与串联 离心泵的选择 2-1-2 其他类型的泵,2019/9/5,气蚀现象与允许吸上高度,1、气蚀现象,汽化,高压区,气泡破裂 或凝结,高速冲击,气蚀,现象: 液体流量明显下降 压头、效率也大幅度降低,避免方法,具体措施:,安装高度低于允许的最大值,2019/9/5,允许吸上高度 （允许安装高度） Hg 泵的吸入口与贮槽液面间可允许达到的最大垂直距离。,允许吸上真空度,2019/9/5,气蚀余量,注意：,1.允许吸上真空度随流量的升高而减小；气蚀余量随流量的升高而增大，因此，计算时。

6、1.全塔物料衡算 2.精馏段物料衡算 3.提馏段物料衡算 4.加料板物料衡算,双组分连续精馏塔的物料衡算,1.5 双组分连续精馏计算,1.理论板的概念,理论板：离开塔板的蒸气和液体呈平衡的塔板。,1.5.1 理论板的概念及恒摩尔流假定,2.恒摩尔流假设,1）恒摩尔气化 V1= V2= V3= = V V1= V2= V3 = = V 2）恒摩尔溢流 L1 = L2= L3 = = L L1 = L2 = L3= =L,加料板,1、各组分的摩尔潜热相同; 2、因。

7、第四节 过 滤,过滤：在外力的作用下，悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来， 从而实现固、液分离的操作。,过滤目的：从悬浮液中分离出固体颗粒。,实现过滤操作的外力有重力、压力、离心力，化工中应用最多的是压力过滤。,在某些场合，过滤是沉降的后继操作。,滤浆(slurry)： 原悬浮液。,滤饼(filter cake)： 截留的固体物质。,过滤介质(filtering medium)： 多孔物质。,滤液(filterate)： 通过多孔通道的液体。,过滤操作示意图 (滤饼过滤),（一）两种过滤方式,1. 滤饼过滤,一、悬浮液的过滤,滤饼过滤过程：,刚开始：有。

8、第三节 离心沉降,一、离心分离因数二、离心沉降速度三、旋风分离器四、旋液分离器五、其他离心沉降机械,一、离心分离因数,说明: 评价离心分离设备的重要指标 KC越大，分离效能越高。,二、离心沉降速度,颗粒在离心力场中沉降时，在径向方向上所受的力有：,离心力 = dp3p2r,6,浮力(向中心） = dp32r,阻力(向中心） = ,dp2,4,dr,d,( ),2,2,上述三个力达到平衡时，有,dp32r(p ) ,6,dp2,4,dr,d,( ),2,2,= 0,4dp(p ),dr,d,3,2r,=,小颗粒阻力一般位于斯托克斯区， = 24/Re，故,dp2(p ),dr,d,18,2r,=,三、旋风分离器,(1)基本结构与操作原理 进气口。

9、1.物料与水分结合方式 附着水分：湿物料的粗糙外表面附着的水分； 毛细管水分：多孔性物料的孔隙中所含的水分； 溶胀水分：是物料组成的一部分，可透入物料细胞壁内，使物料的体积为之增大；,第三节 干燥速率与干燥时间 一、物料中所含水分性质,多孔性物料 (Porous media)：湿份主要是借毛细管作用由内部向表面迁移。 非多孔性物料 (Nonporous media)：借助扩散作用向物料表面输送湿份，或将湿份先在内部汽化后以汽态形式向表 面扩散迁移。如肥皂、木材、皮革等。 吸湿性物料 (Hygroscopic media)：与水份的亲合能力大。 非吸湿性物料 (No。

10、1/26,1.5 管路计算一、管路设计二、管路计算,1.6 流量的测定一、测速管二、孔板流量计三、转子流量计,第一章 流体流动,2/26,5 管路计算,1.5 管路计算一、管路设计,内容：设计型计算操作型计算,主要涉及管子的选择、管径的确定和管件的选择等。,1。管子的选择 原则：根据介质和压力确定管子的材质。 规格：AB A表示管子外径，B表示管子壁厚，单位为mm,2。管径的确定 原则：根据流体的性质和流速u确定管径。,3/26,5 管路计算,给定输送任务，要求设计出经济、合理的管路系统，主要指确定最经济的管径d的大小,4/26,5 管路计算,3。管件的确定 。

11、第四章 传热,第一节 概述 传热学是研究不同温度的物体，或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。 一、传热过程在化工生产中的应用化工生产：一种是强化传热过程另一种是削弱传热过程。分析影响传热速率的因素，掌握控制热量传递速率的一般规律，以便能根据生产的要求来强化和削弱热量的传递，正确地选择适宜的传热设备和保温（隔热）方法。,第一节 概述,二、传热的基本方式 （一）热传导 在热传导过程中，没有物质的宏观位移。 （二）对流 对流传热是指流体中质点发生相对位移而引起的热交换。 在流体中产生对流的原因有：自然对流。

12、2019/7/25,第 3 章 传热,3.2.1 热传导机理简介 3.2.2 傅里叶定律 3.2.3 热导率 3.2.4 单层平壁的定态热传导 3.2.5 单层圆筒壁的稳定热传导 3.2.6 通过多层壁的定态热传导,3.2 热传导,2019/7/25,热量从物体内部温度较高的部分传递到温度较低的部分或者传递到与之相接触的温度、较低的另一物体的过程称为热传导，简称导热。 特点：物质间没有宏观位移，只发生在静止物质内的一种传热方式。微观机理因物态而异,3.2.1 热传导机理简介,2019/7/25,比例系数，称为热导率。w/mk 负号表示热流方向与温度梯度方向相反。,傅里叶定律,3.2.2 傅里叶定律。

13、1,第三章 沉降与过滤,2,第一节 概述,3,分散物质（分散相）：处于分散状态的物质 分散介质（连续相）：处于连续状态的物质自然界混合物：黄沙空气，烟，雾，洪水,一、非均相物系的分离,4,分离的目的1. 回收分散物质(母液中的固体成品或半成品) 2. 净化分散介质(净制原料气或原料液、分离废气和 废液中所含的有害物质等),5,非均相物系分离的理论基础要实现分离，必须使分散相和连续相之间发生相对运动。因此，非均相物系的分离操作遵循流体力学的基本规律。流体与固体颗粒之间有相对运动时，将发生动量传递。,6,非均相物系的分离原理根据两。

14、第五节 辐射传热,51黑体、镜体、透热体和灰体的概念,52斯蒂芬波尔茨曼定律,53灰体的辐射能力及黑度,第六节 换热器,一、间壁式换热器的类型,二、列管式换热器的计算及选用,第七节 传热过程的强化途径,黑体：,能全部吸收辐射能的物体，其吸收率。黑体又称为绝对黑体。,镜体：,又称绝对白体，是指能全部反射辐射能，即反射率的物体。,透热体：,能透过全部辐射能，即透过全部辐射能，即透过率的物体。,灰体：,能以相同的吸收率且部分地吸收由零到所有波长范围的辐射能物体。,51黑体、镜体、透热体和灰体的概念,返回,52斯蒂芬波尔茨曼定律,.物。

15、1,第三章、非均相混合物分离及固体流态化,3.1 沉降分离原理及设备3.1.1 颗粒相对于流体的运动3.1.2 重力沉降,3.1.3 离心沉降,2,惯性离心力作用下实现的沉降过程称为离心沉降。,颗粒受到三个力,颗粒与流体在径向上的相对速度,向心力,惯性离心力,阻力,一、离心沉降速度及分离因数,颗粒的圆周运动速度,3,上述三个力达到平衡时：,平衡时颗粒在径向上相对于流体的运动速度ur便是它在此位置上的离心沉降速度：,离心沉降速度,(3-35),一、离心沉降速度及分离因数,4,一、离心沉降速度及分离因数,离心沉降时，若颗粒与流体的相对运动处于滞流区，则。

16、第八章 吸收,8.1概述,8.2气液相平衡,8.3扩散和单相传质,8.4相际传质,8.5低含量气体吸收,8.3. 扩散与单相传质 8.3.1. 双组分混合物中的分子扩散 8.3.2. 单相分子扩散 8.3.3. 单相对流传质 8.3.4. 界面上的浓度,8.3 扩散和单相传质,吸收过程涉及两相间的物质传递，它包括三个步骤：溶质由气相主体传递到两相界面，即气相内的物质传递；溶质在相界面上的溶解，由气相转入液相，即界面上发生 的溶解过程溶质自界面被传递至液相主体，即液相内的物质传递。,无论是气相还是液相，物质传递的机理包括以下两种：分子扩散。是分子微观运动的宏观统。

17、1,流体输送机械,2,2.1流体输送所需的功率 2.2离心泵 2.3压缩机,教学内容,一般要求,往复泵的操作原理 往复泵的特性参数 往复泵的流量调节,重点掌握,离心泵的操作原理 离心泵的结构 离心泵的特性参数 离心泵的特性曲线 离心泵的流量调节 离心泵的工作点 离心泵的安装高度 离心泵的选用,3,2.1 流体输送所需的功率,1.理论轴功,2.实际轴功,3.有效功率和轴功率,(1)有效功率,(2)轴功率,4,2.2 离心泵,(一)总论,液体输送机械离心泵，往复泵,气体输送机械,表3-1,5,(二)离心泵,1.构造,泵壳，叶轮,2.离心泵的工作原理,从轴心至叶轮边缘，提速,进入叶轮。

18、化工原理,第三节 对流传热,3-3-1 对流传热分析,3-3-2 牛顿冷却定律及对流传热系数,3-3-3 对流传热中量纲分析法的应用（的求算）,3-3-4 无相变时的对流传热系数的确定,3-3-5 有相变时流体对流传热系数的确定,第四节 传热计算,3-4-1 热负荷的确定,3-4-2 总传热速率方程,3-4-3 总传热系数K,3-4-4 平均温度差法,书面作业:,P174,(14)(19),3-3-2 牛顿冷却定律及对流传热系数,一、对流传热速率方程,流体与壁面间的对流传热速率由牛顿冷却定律表达式：,对流传热系数和传热面积以及温度差相对应。,见图,二、 对流传热系数及其影响因素,对流传热系数。

19、上节内容,6.4 沸腾给热和冷凝给热（带相变）6.5 热 辐 射6.6 传热过程的计算*,这节内容,19周/星期三：复习- 18周/星期四晚或星期五。17周/星期三：6.7 换热器上册复习,6.7 换热器,6.7.1 间壁式换热器的类型 6.7.2 管壳式（列管）换热器的设计和选用 6.7.3 换热器的强化和其它类型换热器,换热器,换热器按热量交换的原理分类: 间壁式、混合式(直接接触式)和蓄热式。 间壁式热交换器应用最广泛。换热器按用途分类: 加热器、冷却器、冷凝器、再沸器和蒸发器等。,6.7.1 间壁式换热器的类型,1、夹套式换热器 2、沉浸式蛇管换热器 3、喷淋式换热。