注冊化工工程師公式統(tǒng)計.doc

第一章物料、能量守恒1、總質(zhì)量、元素守恒。2、對于總質(zhì)量與元素：輸入系統(tǒng)的量=輸出系統(tǒng)的量+系統(tǒng)積累量+系統(tǒng)損失量 對于某組分：輸入系統(tǒng)的量化學(xué)反應(yīng)量=輸出系統(tǒng)的量+系統(tǒng)積累量+系統(tǒng)損失量3、不穩(wěn)定過程中：輸入量+生成量-消耗量-輸出量=累積量4、體積流量Q(m3/h)，流體線速度u=Q/A(m/s)；質(zhì)量流量W(Kg/h)，質(zhì)量流速G=W/A(Kg/m2.h)；摩爾流量F(kmol/h)；W=GA=Q=uA G=u5、平均分子量=相對分子量摩爾分?jǐn)?shù)6、PV=ZnRT R=8.314J/mol.K PPa Vm3 TK CA=PA/RT R=8.314J/mol.K PPa CA-mol/ m3 Z的大小表示真實氣體和理想氣體性質(zhì)的偏離度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（0C，0.10133MPa）下，1kmol氣體的體積為22.4m37、氣體密度g=MP/ZRTPM=ZRT Z=1+BP/RT8、 A+B=1(kg) k1、k2對比壓力與T的校正系數(shù)；9、轉(zhuǎn)化率 單程轉(zhuǎn)化率總轉(zhuǎn)化率收率質(zhì)量收率選擇性Y=XS總轉(zhuǎn)化率單程轉(zhuǎn)化率總收率 單程收率10、恒容過程：11、恒壓過程：體系焓變+體系動能變化+體系位能變化= Q（熱能）+W(功) 連續(xù)流動體系下：體系動能變化+體系位能變化=012、Q1(帶入熱能)+Q2（傳入熱能）+Q3（過程熱效應(yīng)）=Q4（帶出熱能）+Q5（加熱設(shè)備）+Q6（散失熱量）+Q7（揮發(fā)氣帶出熱量）Q20需加熱 Q20需冷卻 Q3H 反應(yīng)熱Qr= Hr能量守恒：輸入系統(tǒng)的能量+體系能產(chǎn)生的能量=體系能消耗的能量+輸出系統(tǒng)的量+系統(tǒng)積累13、N個組分，M個設(shè)備，則可列出的獨立方程式為NxM個14、自由度分析 變量個數(shù)：NV=S(C+4)+Np+2 (S-流股數(shù)；C-組分?jǐn)?shù)；4-流量、壓力、溫度、焓；2-功、熱； Np其它過程變量)方程個數(shù):Nf=C+2S+Np+1 (Np-過程限制關(guān)系式；1-熱量平衡式 2S濃度限制、焓計算關(guān)系；C-物料關(guān)系式)自由度：Nd= NV Nf=(S-1)C+2S+ (Np Np)+1 Nd= NV Nf=(S-1)C+2S+ (Np Np)+1 （Np =Np）15、能量守恒計算時：選取基準(zhǔn)溫度，則基準(zhǔn)溫度的晗為016、比熱容：（單位質(zhì)量體系的熱容）1Kg物質(zhì)升高1所需要的熱量，稱為比熱容。單位：KJ/Kg.摩爾熱容：(1mol質(zhì)量體系的熱容) 1mol或1Kmol物質(zhì)溫度升高1所需要的熱量，稱為摩爾熱容。單位為KJ/Kmol.K。第二章 化工熱力學(xué)理想氣體：高溫、低壓 可逆過程：體系發(fā)生從起點-終點-起點的變化后，對環(huán)境無任何影響。嚴(yán)格的可逆過程并不存在，只是一種極限過程。（理想過程）不可逆過程：自發(fā)過程，有方向性，如果改變自發(fā)變化的方向，需要借助外力（能量）作用。熱力學(xué)第零定律：如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達(dá)到熱力學(xué)平衡，那么，這兩個系統(tǒng)之間也達(dá)到熱力學(xué)平衡。熱力學(xué)第一定律（能量轉(zhuǎn)化定律）：封閉系統(tǒng)與環(huán)境之間交換的功和能量之和，等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化（依據(jù)事實：永動機(jī)是不可能的）。熱力學(xué)第二定律：自發(fā)過程是不可逆的（依據(jù)事實：不能使一個自然的過程完全復(fù)原）。熱量從低溫物體傳給高溫物體，而不發(fā)生其它變化是不可能的。（熱傳導(dǎo)過程的不可逆性）從熱源吸“熱”，將其完全轉(zhuǎn)化成“功”，而不發(fā)生其它變化是不可能的。（功轉(zhuǎn)化為熱的過程的不可逆性）熱力學(xué)第三定律：任何自發(fā)過程均是熵增過程（依據(jù)事實：不能得到絕對零度）在熱力學(xué)零度的條件下，完美晶體的熵為零。所有熱運動停止。Q、U、 HQ、W過程函數(shù)，U、H、G、S是狀態(tài)函數(shù)，理想氣體：U、H、Cv,m，Cp,m，rHm，相變Hm都是T的函數(shù)，與別的無關(guān) H=U+PVU=n Cv,m(T2-T1) H= n Cp,m(T2-T1) 恒容過程 W=0 恒壓過程 W=P(V2-V1)= nR(T2-T1)理想氣體恒溫過程 Q=W=RT H =U=0絕熱過程 r=CP/Cv Cp-Cv=R(氣體) Cp=Cv (液體) 單分子理想氣體 Cv=R 雙原子分子理想氣體Cv=R P1V1r=P2V2r 氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是P=101.325kpa下的狀態(tài)，對T無要求。 做功 W= 對于可逆= 恒壓 W=P(V2-V1) 恒溫 W=nRTln= nRT 恒容 W=0 絕熱可逆 多變過程：滿足PVn=常數(shù)的可逆過程 熵變dSQ /T （可逆為等于，不可逆為大于）理想氣體的恒溫過程 理想氣體的恒容過程 恒壓過程 絕熱過程 S=0在恒溫恒壓下的相變過程 S是狀態(tài)函數(shù) (定壓熱容不恒定) 混合前氣體為S1、S2，混合后為SS= S1X1+ S2X2-R X1Ln X1-R X2Ln X2最小分離功T0S（S=S-S1-S2）Bf =H-T0S=R T0(Xf1Ln Xf1+ Xf2Ln Xf2) （H=0）Wmin=B=aBa+ bBb- fBfW損= T0S不可逆 = T0(S熱水-q損/T0)S0=1/xA Y= S0xA=兩相平衡時P、T的關(guān)系 Hm*摩爾蒸發(fā)熱 Vm*= Vm*（g）- Vm*(l) 若對液體加壓則其飽和蒸汽壓就要增加，但增加很少化學(xué)勢即偏摩爾G焓G=H-TS對于理想氣體 fB=yBP=PB 理想氣體的逸度系數(shù)恒等于1對于液體 對于理想氣體混合物 理想氣體混合物的活度與其平衡的液體的活度相同液體混合物的逸度與其平衡的氣體的逸度相同相平衡時組分i在各個相中的化學(xué)勢相同，在各個相中的逸度相同純物質(zhì)凝聚態(tài)可利用同T同P下達(dá)平衡的飽和蒸汽的逸度獲得，fL=fv satdG=RTdlnf F=C-P+2 2溫度與壓力 C組分?jǐn)?shù)。C=S-R-R/ SS種化學(xué)物質(zhì) R反應(yīng)方程式數(shù)；R/獨立的限制條件絕熱節(jié)流過程 等H不可逆過程，壓力下降，熵增大 若uJ0制冷 uJ0制熱 uJ=0 T不變壓氣機(jī) 單級理論耗功 容積效率（VE）：吸入壓氣機(jī)的氣體容積/活塞位移容積余隙比（C）：余隙體積/活塞位移容積 n壓縮過程的多變指數(shù)卡諾循環(huán)（可逆機(jī)）：使熱轉(zhuǎn)化為功 等溫可逆膨脹（T1 高），絕熱可逆膨脹、等溫（T2 低）可逆壓縮、絕熱可逆壓縮 總熵變S=0逆卡諾循環(huán)（使功轉(zhuǎn)化成熱）：絕熱可逆壓縮、等溫可逆放熱、絕熱可逆膨脹、等溫可逆吸熱制冷機(jī)：消耗功，使熱量從低溫傳到高溫(目的是轉(zhuǎn)移低溫物體的熱量) Q0-從低溫物體吸收的熱 -WN-消耗的凈功 制冷系數(shù)熱泵：與制冷機(jī)原理完全相同，但目的不同，前者為制冷，后者為制熱（低溫?zé)彷斔徒o高溫物體）。目的是高溫物體得到熱量。H = QH /WH可逆熱泵（逆卡諾循環(huán)）的制熱系數(shù)： H,卡=TH/(TH-TL)H =|QH|/|WH|= |Q0|/|WN|+1= +1卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)與工質(zhì)無關(guān)，僅是工質(zhì)溫度的函數(shù)，在兩個溫度之間操作的任何循環(huán)，以卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)的獲得功與制冷系數(shù)最大。損失功、理想功、有效能、有效能效率WL=T0S-Q WL=T0ST WL損失功；T0環(huán)境溫度；ST總熵變穩(wěn)定流動過程中 Wid(理想功)=T0S-H S體系的熵變；H0、S0基態(tài)的焓、熵。有效能的變化量Ex=(H2-H1)-T0(S2-S1)= H- T0S= - Wid有效能Ex=(H-H0)-T0(S-S0)理想功等于有效能的減少（負(fù)值） 或 潛熱（狀態(tài)熱）、汽化熱、熔融熱、熔解熱 k=JP（平衡） 當(dāng)反應(yīng)前后熱容變化很微小時，可認(rèn)為為常數(shù)，或溫度變化不大時，標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓可按常數(shù)處理。只有rGm0時才可能發(fā)生反應(yīng)，rGm=0達(dá)到平衡 0 ，T升高 反應(yīng)向右，0 T升高 反應(yīng)向左。對于體積增大的反應(yīng)，P增大，平衡向左 ，P減小 平衡向右對于體積縮小的反應(yīng)，P增大，平衡向右，P減小 平衡向左有惰性氣體時，對于V0，增加惰性氣體，降低產(chǎn)物的平衡組成。積分熔解熱：在25C，0.10133MPa下1mol溶質(zhì)溶解于n mol溶劑中時吸收或放出的熱量。不同濃度的溶液有不同的積分熔解熱。mol溶劑/mol溶質(zhì)。微分熔解熱： 1Kmol溶質(zhì)溶解于含量x的無限多溶液中（溶解后的溶液的含量仍為x）時，吸收或放出的熱量稱為微分熔解熱。KJ /mol、KJ /Kmol、KJ /Kg。Amagat定律Z(T, P)=y1 Z1 (T, P) +y 2Z 2(T, P)+ y3 Z3 (T, P) +。+yn Zn(T, P)Dalton定律Z(T, P)=y1 Z1 (T, P1) +y 2Z 2(T, P2)+ y3 Z3 (T, P3) +。+yn Zn(T, Pn)Pi-溫度相同下的總壓下的分壓Amagat定律較Dalton定律準(zhǔn)確理想氣體絕熱自由膨脹：Q=0 W=0 U=0 H=0元素和化合物的燃燒值是高熱值，其燃燒產(chǎn)物應(yīng)是液態(tài)水；常壓20時溶解為0.256m3 則30.0MPa下的溶解為 0.256x30/0.101，則溶解的惰性氣體為0.256 x30/0.101x0.03 則排放氣為0.2%x2800-0.256 x30/0.101x0.03第三章 流體靜力學(xué)1.P=P0+gh=P0+g(Z1-Z2) PPa kg/m3 hm gm/s2表壓力=絕對壓力-大氣壓力真空度=大氣壓力-絕對壓力 2、伯努利方程總機(jī)械能守恒 （J.kg-1） (m) （J）判斷流動方向應(yīng)根據(jù)總勢能（位能+靜壓能），而不是總機(jī)械能（位能+靜壓能+動壓能）總壓頭=位壓頭+靜壓頭+動壓頭壓差計測量的是位能與靜壓能的和。3、質(zhì)量守恒穩(wěn)態(tài)是指質(zhì)量流量恒定定態(tài)流動中：Ws=1A11=2A22=常數(shù)流體不可壓縮時：Vs=1A1 =2A2 =常數(shù) A=d2/4=0.785 d2 4、流體類型 -Pa.s(動力粘度) m2/s(運動粘度)1cp=0.001P=110-3pa.s Re2000時為滯流或?qū)恿鳎琑e3000時，按湍流或紊流5、 hfJ/kg 無單位 Lm Pa 相對粗糙度，絕對粗糙度滯流時(Re2000) 單位-國標(biāo)=6.26X104LQ2 /di5 L-m Q-m3/h di-mm -KPa在滯流區(qū) 流量不變時1/d4湍流時 Re2000 水力光滑管（相對粗糙度/d15/Re）=0.3164/Re0.25 應(yīng)用范圍Re=30001105過渡區(qū)（15/Re/d560/Re） 應(yīng)用范圍：Re=4103108完全湍流區(qū)（阻力平方區(qū)/d560/Re） 與Re無關(guān)應(yīng)用范圍 在湍流區(qū)，當(dāng)/d一定時，Re加大，減小 當(dāng)Re一定時，隨/d增大而增大。在完全湍流區(qū)，管徑不變時u2 PF=0.11(/d+192.17x103 x dr/Q)0.25x1/dxQ/（2826d2）2x/2 =6.887x10-9 Q2xx0.251+192.17x103 x rd2/（Q）0.25 x d-5.25Pf = PF L（詳見天大版P380）6、當(dāng)量直徑 de=4rH de當(dāng)量直徑 rH水力半徑 對滯流時 =C/Re 不能用de來計算流體通過的截面積、流速和流量。7、局部阻力 Le當(dāng)量長度 J/kg8、并聯(lián)管路 Q=Q1+Q2+Q3 Pf,1=Pf,2=Pf,3 分支管路 Q=Q1+Q2 9、壓縮氣體不可壓縮且（1/d=1000）高壓輸送時不可壓縮真空系統(tǒng) 較大，必須按可壓縮流體處理。10、流量（流速）測量 孔徑孔的直徑，C流量系數(shù)，測量管、文丘里與噴嘴流量計接近，孔板 0.60.7 A0孔口面積 A指示液密度 被測液密度 vsm3/s 孔板反應(yīng)靈敏，能量損失大。11、轉(zhuǎn)子流量計 CR流量系數(shù)，數(shù)值接近1；AR轉(zhuǎn)子與玻璃管的環(huán)形截面積，m2；Af轉(zhuǎn)子最大部分的截面積m2；Vf轉(zhuǎn)子的體積，m3；f轉(zhuǎn)子材質(zhì)的密度。校正，對液體 氣體： 當(dāng)被測氣體密度大于標(biāo)定氣體密度時，其實際體積流量小于刻度值。12、顆粒床層 床層的孔隙率 床層比表面積單位體積床層中具有的顆粒表面積（顆粒與流體接觸的表面積） 床層的比表面積，m2/m3；a顆粒的比表面積，m2/m3床層的當(dāng)量直徑 床層中顆粒密度 床層中的流動多為滯流 Pf壓力降Pa；u1平均流速（流體在細(xì)管中）；粘度Pa.s；dem。Reb= 流體密度； u空床速度 m/s 孔隙率。s顆粒球形度，球形為1。13、流化床 流化狀態(tài)下操作時 utuumf 操作范圍用ut/umf大小衡量 ut顆粒沉淀速度或帶出速度；umf臨界流化速度。 流化床的特性：1 恒定壓力降 mf臨界空隙率；Lmf臨界床層高度 2 類似流體特性； 3 床層中溫度或組成的均勻混合分布。 固定床床層高度不變， u流化床：臨界流化狀態(tài)：umf0ut 沸騰床狀態(tài)：u= ut 有明顯的上界面和恒定壓力降（等于床層顆粒的重力）流化床中的不同流化方式：散式（液固） 聚式（氣固）流化床umf確定：單分散性固體顆粒：umf=mfut 多分散性 已知dp，s，mf 小顆粒（Reb20） 大顆粒（Reb1000） dp不同顆粒的平均直徑流化質(zhì)量氣體分布及氣固接觸的均勻程度14、兩相流(氣相與液相) 滑脫比 通常大于1 S=1時稱為均勻流。滑脫速度（相對速度） m/s孔隙率 AG氣相流通截面積；A總截面積；A=AG+AL氣相表觀速度 y氣相質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ 蒸汽干度）；w兩相總質(zhì)量流量kg/s；wG氣相質(zhì)量流量；GG氣相表觀質(zhì)量通量kg/m2.s；vG氣相的比容，m3/kg液相表觀速度 GL液相表觀質(zhì)量通量kg/m2.s vL液相比容 m3/kg兩相混合物密度15、兩相流壓力降1、 均勻流 Pf壓力降Pa；G總質(zhì)量通量 kg/m2.s 摩擦系數(shù) 平均密度 kg/m3； H平均粘度 pa.s2、分離流動 只有液相時的壓力降；只有氣相時的壓力降；液相的摩擦因子；氣相的摩擦因子；16、泵泵的壓頭的定義：是泵對1N液體所提供的有效能J/N；而升揚高度指泵上、下游兩液面的垂直高度，它只是揚程中位能差一項。輸送單位質(zhì)量流體由泵進(jìn)口至出口的能量增加值。其值等于泵出口總水頭與入口總水頭的代數(shù)值泵的壓頭主要是指靜壓頭，風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓指的是動壓頭+靜壓頭=全壓=離心泵的主要性能參數(shù)是：流量、壓頭、效率、軸功率有效功率： Ne=HgQ/1000 Nekw kg/m3 Q- m3/s Hc-m g-m/s2 軸功率：N= HQ/102 Nkw離心泵的Ne、N與成正比。對離心泵的理論流量T與實際流量Q均沒影響，但質(zhì)量流量ws與成正比。對離心泵的理論壓頭HT,與實際壓頭H均沒影響，但泵的進(jìn)出口壓差P與成正比。離心泵中液體的粘度增大，泵的流量、壓頭和效率降低，軸功率增大。 n轉(zhuǎn)速離心泵的最高效率點稱為設(shè)計點，銘牌上的、H是最高下的對應(yīng)參數(shù)離心泵應(yīng)在高效點附近操作離心泵的工作點由泵的特性方程H=A-DQ2以及管路特性方程 He=K+BQ22決定進(jìn)阻力平方區(qū)時B不變。 K=z+P/(g)泵的特性方程中 轉(zhuǎn)速相同則功率相同 H/102定值。離心泵特性方程H=46-4.88x104Q2Z=18m 總壓頭損失hf=4.12 x104Q2管路方程不變，只是泵的特性方程改變泵并聯(lián)時，流量減半，壓頭不變He=18+4.12 x104Q2H=46-4.88x104(Q/2)2泵串聯(lián)時，流量不變，壓頭增倍He=18+4.12 x104Q2H=92-9.76x104Q2單臺He=18+4.12 x104Q2H=46-4.88x104Q217、離心泵的安裝高度、氣蝕余量、允許吸上真空高度 泵的安裝高度泵的中心線和液面之間的高度，高度應(yīng)保證一年四季可能的最大輸液量下不發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，氣蝕現(xiàn)象是指葉片通道入口處的壓力降至被輸送液體的飽和蒸汽壓時，液體沸騰造成壓力很大沖擊。P93（化工原理上） 氣縛大量氣體吸入泵內(nèi)，導(dǎo)致吸不上液體叫氣縛。 離心泵啟動前必須在泵內(nèi)灌滿液體，出口閥關(guān)閉時啟動，停泵前先關(guān)閉調(diào)節(jié)閥P97（化工原理上） 循環(huán)管路不必考慮其它，只考慮阻力。有泵，有兩液的P，有hf時，有Z時則泵的壓頭=泵的氣蝕余量與泵的允許吸上真空度是1個道理泵的安裝高度與氣蝕余量關(guān)系 泵的實際氣蝕量NPSH比泵產(chǎn)品目錄中所列必須氣蝕量（NPSH）r大0.5m以上。 Hg安裝高度；P0液面壓力；Pv飽和蒸汽壓；Hf,0-1入口損失泵的安裝高度與吸上真空度關(guān)系 泵入口處的吸上真空度 Pa液面上的壓力，kPa；P1泵葉輪入口處壓力，kPa；泵吸入口處動壓頭，m液柱；從吸入容器出口至泵進(jìn)口管道壓力降；P1越小，Hs越大但P1 PvHm；N=HQg/=HQ/102；Qm3/s；kg/m3；Nkw。泵入口處單位質(zhì)量液體所具有的能量（靜壓能和動能）與輸送液體在工作溫度下的飽和蒸汽壓頭之差稱為泵的凈正吸入壓力。也稱為泵的汽蝕余量。需要的凈正吸壓頭NPSHr。有效的凈正吸入壓頭NPSHa。NPSHr越小，泵抗氣蝕能力越強(qiáng)。允許吸上真空度最大(再大則氣蝕)NPSHr 必須氣蝕余量，再小則出現(xiàn)氣蝕 Hs= Hs= Hs-(10.33- H0)- (Ht-0.24)X1000/Z= Hs-u12/2g-hfHs= Hs+ -Z= -NPSH-Hf,0-1通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓風(fēng)壓=全風(fēng)壓=靜壓+動壓HT(標(biāo)定)=HT/（操作）（1.2/）HT/操作條件下的風(fēng)壓；HT標(biāo)定條件下的風(fēng)壓；/操作條件下氣體密度kg/m3。18、壓縮機(jī)壓縮比為P2/P1，對于三級壓縮壓縮比相同，則壓縮比=19、氣流輸送按氣流壓強(qiáng)分為 吸引式輸送管中的壓強(qiáng)低于常壓； 壓送式輸送管中的壓強(qiáng)高于常壓按氣流中固相濃度 固氣比R= 單位都是：kg/s.m2 稀相輸送 R25；密相輸送R25水平管內(nèi)輸送稀相氣流時，最低氣速沉淀氣速垂直管內(nèi)內(nèi)輸送稀相氣流時，最低氣速噎塞速度20、重力沉降、離心沉降 液體溫度升高，粘度降低；氣體溫度升高，粘度降低 重力沉降：沉降速度 在滯流區(qū)或斯托克斯（stokes）定律區(qū) 10-4Ret1 Ret= 過渡區(qū)或艾倫（Allen）1Ret103湍流或牛頓區(qū)103Ret2105已知d可用判斷流型 K2.62斯托克斯；2.62k69.1 艾倫定律區(qū)；k69.1 牛頓區(qū)降塵室設(shè)計原則：氣體在降塵室內(nèi)的停留時間顆粒沉降所需時間降塵室長度L，寬為b。能夠完全除去的最小顆粒的沉降速度為ut，降塵室生產(chǎn)能力Vsm3/s。Vs=bLut=Aut 與H無關(guān) 設(shè)計成扁平形，間距40100mm高度選取應(yīng)考慮通過降塵室的速度不應(yīng)過高若設(shè)n層水平隔板，則Vs=（n+1）bLut降溫后減小，相同生產(chǎn)能力下完全分離的最小顆粒直徑減小，或者相同分離效果下生產(chǎn)能力增加。離心沉降 相當(dāng)g，加速度。斯托克斯區(qū)離心分離因素 離心分離的臨界粒徑： 評價旋風(fēng)分離器性能的主要指標(biāo)壓強(qiáng)降、分離效果提高分離效率：并聯(lián)使用分離器、減低T、適當(dāng)提高ui 標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)除塵器：h=D/2 B=D/4Q與P相同時，并聯(lián)比串聯(lián)好21、過濾 u過濾速度；過濾速率；v濾液體積m3；時間s；A過濾面積m2；P壓強(qiáng)差pa；濾液粘度pa.s；ve過濾介質(zhì)阻力的當(dāng)量濾液體積；r濾餅比阻1/m2；r=r/(P)s；r/單位壓強(qiáng)差下濾餅的比阻；S濾餅的壓縮性指數(shù)；S=01，不可壓縮時為S=0。恒壓下過濾V2+2VeV=KA2K過濾常數(shù)（由物料特性及顧慮壓強(qiáng)差所決定）m2/sK=2kP1-s k表述過濾物料特性的常數(shù)，m4/N.s k=1/r/v；對不可壓縮濾餅，kPq=V/A；qe=Ve/A則q2+2qeq=k介質(zhì)阻力忽略時，Ve=0 qe=0則v2=kA2 q2=k洗滌時對于板框，A過濾=2A洗滌=2A框置換 A洗=A框連續(xù)式過濾機(jī)及葉濾機(jī)置換洗滌法 V-過濾終了所得的濾液體積板框壓濾機(jī)、橫穿洗滌法、洗滌速率為過濾終了時的過濾機(jī)生產(chǎn)能力間歇式 m3/h連續(xù) 轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速n r/min T=60/nQ=3600V/T=60nV當(dāng)Ve=0 Q=60nA-轉(zhuǎn)筒外表面積Le過濾介質(zhì)的阻力相當(dāng)于厚度為Le的一層濾渣阻力。Rm=r(比阻)Le=r/PsVVe/A=r/Psqe流體的比容(比容)：=1/=V/m.等溫過程：P夏天與冬天測摩擦系數(shù)與Re的關(guān)系曲線是相同的流體黏度與T的關(guān)系：氣體的粘度隨溫度升高而增大，液體則減小第四章傳熱過程1、Q通過整個換熱面積傳過的熱量J；S導(dǎo)熱面積m2；導(dǎo)熱系數(shù)w/(m. )；c冷流體；h熱流體。Whr+Cph(T2-T1)=WcCpc(t2-t1)=kStm=Q(熱負(fù)荷，KJ/h或Kw)Wkg/h Q=t(推動力)/R（熱阻）通過各層平壁截面的Q必相等，越高說明導(dǎo)熱性能越好。金屬固體非金屬固體液體氣體。 純金屬合金屬=0（1+at）大多數(shù)金屬a0 t越高，越小大多數(shù)非金屬a0，t越高，越高液體中，金屬液體較高，非金屬液體低，水的最大。純液體的大于溶液，t越高越?。ㄋ透视统猓怏wt越高越高2、單層 R=b/S /w多層中Q1=Q2=Qn=Q S是相同的對于圓筒 多層 導(dǎo)熱系數(shù)小的材料放在內(nèi)層較合適。對流aw/(m2.) Sm2 t 1/aS/w3、對流傳熱努賽爾特數(shù) Nu=aL/ 普蘭德數(shù) Pr=Cp/雷諾數(shù)Re=Lu/ 格拉斯霍夫數(shù) Gr=L32gt/2流體在管內(nèi)做強(qiáng)制對流時（低粘度流體）Re10000 0.7Pr120 L/di60(L為管長) 若L/di60 a1+(di/L)0.7 流量不變時正比于d-1.8 管徑不變，流量增加時正比于u0.8正比于Q0.8流量不變，管徑變化時正比于u-1.8（u正比于d-2）流體被加熱時n=0.4，流體被冷卻時n=0.3高粘度流體：Re10000 0.7Pr1700 L/di60w(校正a)當(dāng)液體被加熱時w=1.05，液體被冷卻時w=0.95，對氣體不論加熱或冷卻均取w=1.0流體在管外做強(qiáng)制對流 Re3000 泡核沸騰a較高飽和水蒸汽在單管外冷凝時，水平放置比垂直放置時冷凝給熱系數(shù)大水平/垂直=0.64（L/d）0.25垂直放置時的 H長度水平放置時的4、輻射傳熱總能量Q QA吸收，QR反射，QD透過，A+R+D=1吸收率A=QA/Q，反射率R=QR/Q，透過率D=QD/Q A=1為黑體，R=1為鏡體或白體，D=1為透熱體以相等的吸收率吸收所有波長輻射能的物體（灰體）灰體的A+R=1，吸收率A與輻射線的波長無關(guān)，灰體的吸收率和黑度在數(shù)值上相等灰體的輻射能力與黑體的輻射能力之比的灰體的黑度或發(fā)射率輻射能為E，吸收率A TK；0=5.6710-8w/(m2.k4)C05.67 w/(m2.k4) （對黑體）兩固體間的輻射傳熱 Q1-2凈的輻射傳熱速率 w；T1、T2高低溫 K；C1-2總輻射系數(shù)；幾何系數(shù)。設(shè)置隔熱擋板是減少輻射散熱的有效方法，而且擋板材料黑度越低，擋板的層數(shù)越多，則熱損失越少。5、總傳熱系數(shù)： 基于外壁 d0外徑；di內(nèi)徑；a0管外的對流傳熱系數(shù)；ai管內(nèi)的對流傳熱系數(shù)；b管壁厚；管子的傳熱系數(shù)。k值總是接近于a小的流體傳熱系數(shù)值，要提高k值，應(yīng)設(shè)法減少對k值影響較大的熱阻，管壁溫度接近于熱阻小即對流傳熱系數(shù)較大的那一側(cè)流體的溫度。 KW/(m2.) T1熱流體進(jìn)口；t2冷流體進(jìn)口。 換熱器的有效溫差 高溫 逆流 低溫 高溫 并流 低溫 錯流 先按逆流時計算，然后tm,有效=tm 應(yīng)控制在0.8以上雙程時的關(guān)系：K1=K2 A1=A2管外飽和蒸汽冷凝（溫度恒定）第一程、第二程各自承擔(dān)的比例由兩個平均溫度差決定（80-x）: （x-20）=Tm2：Tm1Tm2=（T-x）-（T-80）/Ln（T-x）/（T-80）Tm1=（T-20）-（T-x）/Ln（T-20）/（T-x）毒介質(zhì)走管程，冷流體下進(jìn)上出，熱流體上進(jìn)下出，走管程在浮頭上進(jìn)去第五章傳質(zhì)過程1.亨利定律：Pe=E Pe、E-Pa 溶質(zhì)在溶液中的摩爾分率另一形式：Pe=CA/H CA-摩爾濃度mol/m3 H溶解度系數(shù)拉烏爾定律：PA= PA*A ye=mx m=E/P E=C/H C=/ML=/Ms(1-x)+MAxs/Ms E=s/Ms H兩者都是指稀溶液，亨利主要指稀溶液中的揮發(fā)性溶質(zhì)，拉烏爾指的是稀溶液中的溶劑。E越大，溶解度越?。籋越大，溶解度越大。溫度升高，溶解度降低。所以溫度降低有利于吸收。P對H影響小。如果y不變，則P總變大，則溶解度變大。則有利于吸收。有i、j兩組分，氣相中的有yi、yj表示，液相中的有xi、xj表示，ki=yi/xi kj=yj/xjaij= ki/kj 當(dāng)分離因子偏離1時才易分離，aij越大偏離越大越易分離aij分離因子，在蒸餾中稱作相對揮發(fā)度，萃取中位選擇性系數(shù)。干基用大寫，濕基用小寫 恒沸物液相組成與氣相組成相同yA/yB=xA/xB傳質(zhì)NA=KGYm= KG(PG-PL*)= KLXm =KL(CG*-CL)= G（ PG-Pi)= L(Ci-CL)G、L-氣液相的分傳質(zhì)系數(shù)KG、KL-氣液相的總傳質(zhì)系數(shù)PG-氣相主體的分壓 Pi-相界面處的分壓 CL-液相主體的濃度 Ci-相界面處的濃度Ym=（yb-ya）/ln(yb/ya) ya=ya- ya* 塔頂氣相總推動力 yb=yb- yb*塔底氣相總推動力Xm=（xb-xa）/ln(xb/xa)Xa=Xea- Xa=Ya/m- Xa 塔頂液相總推動力 Xb=Xeb- Xb=Yb/m- Xb塔底液相總推動力Ky=KGP Kx= mKy KL= KG/HNOG=(Y1-Y2)/Ym NOL=(X1-X2)/Xm1/ KG=1/G+1/HL漂流因子：單向擴(kuò)散時的傳質(zhì)速率比等摩爾相互擴(kuò)散時多了一個因子，原因在于總體流動。2、 吸收以逆流操作為主V(Y1-Y2)=L(X1-X2)V單位時間通過吸收塔的惰性氣體量，kmol(B)/sL單位時間過頭吸收塔的溶劑量，kmol(s)/s溶質(zhì)的吸收率 操作線：操作線在平衡線上面汽液平衡方程 Y*=mX最小液氣比 適宜的液氣比 塔徑計算： D直徑 m；Vs操作條件下混合氣體的體積流量m3/s；u空塔氣速m/s。吸收塔高度：Z=H0GN0GH0G=V/(KYa) 脫吸因數(shù)S=mV/L Y2*=mX2等板高度法Z=NT.HETP A吸收因數(shù)；A=L/mV3、 解吸解吸過程的操作線在平衡線的下方操作線方程 通常 Z=H0LN0L H0L=L/(Kxa) 4、 吸附物理吸附吸附熱小，易解吸；化學(xué)吸附吸附熱大不易解吸（不可逆）溫度越高，吸附量越?。灰后w吸附：溶質(zhì)在溶劑中溶解度越小，吸附越大；溫度越高，吸附量越小。吸附劑的選擇性越高，則越有利于吸附分離。吸附：外擴(kuò)散、內(nèi)擴(kuò)散、吸著 q1kg吸附劑吸附的吸附質(zhì)量kg/kg吸附劑時間；aq吸附劑外表面積m2/kg吸附劑；kf流體測的對流傳質(zhì)系數(shù)，m/s；c流體中的吸附濃度；ci吸附劑表面處的吸附質(zhì)濃度kg/m3； q*=mc c*=q/m 1/kf=1/kf+1/mks ks內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)。5、平衡蒸餾：連續(xù)、穩(wěn)態(tài)的單級蒸餾操作。F=D+W FxF=Dy+wx F、D、w kmol/h，xF、y、x分別為原料、氣相、液相中易揮發(fā)組分的摩爾分率。q=w/F 1-q=D/F q為液化率（原料液）；1-q為原料液的汽化率。平衡蒸餾中氣液組成的關(guān)系a為相 對揮發(fā)度，6、簡單蒸餾：間歇、非穩(wěn)定的單級蒸餾操作餾出液的組成不斷降低 蒸餾開始時L=F，x=xF；蒸餾結(jié)束時L=w x=xw7、連續(xù)精餾精餾段操作線方程為： 或 V=L+D 提餾段操作線方程為：V/=L/-wR=L/D，L為回流量；D為取走量F=D+W 塔頂易揮發(fā)組分的回收率為：FxF=DxD+wxw 塔底難揮發(fā)組分的回收率為：原料液狀況：液體：冷液進(jìn)料q1；泡點進(jìn)料q=1，xF=xq。氣液混合進(jìn)料0q1；氣體：飽和蒸汽（露點）進(jìn)料q=0；過熱蒸汽進(jìn)料q0。進(jìn)料方程（q線方程）：回流比：全回流 R=L/D=L/0=全回流下精餾段操作線及提餾段操作線與對角線重回操作線方程為： xq、yq為q線與平衡線的交點坐標(biāo) R=（1.12.0）Rmin泡點進(jìn)料q=1 xF=xq 全凝器y1=xD塔高計算：Z=(NP-1)HT NP為實際塔板層數(shù)；HT板間距 NP=NT/E100%；NT理論層數(shù)；E總效率。塔徑計算： D為內(nèi)徑；u空塔速度；VS塔內(nèi)上升蒸氣的體積流量 m3/s。冷凝器的熱負(fù)荷：QC=V(IVD-ILD) IVD為上升蒸氣焓；ILD為餾出液焓。在沸器的熱負(fù)荷：QB=V/(IVW-ILW)+QL QL再沸器的熱損失；IVW上升氣的焓；ILW釜殘液的焓 kJ/kmol wh=QB/r8、干燥水蒸氣分壓P：濕空氣中的水蒸氣分壓，kpa濕度H：濕空氣中水汽的質(zhì)量與絕干空氣的質(zhì)量之比，又稱濕含量，kg水/kg絕干氣。 p為水蒸氣分壓，P為總壓。當(dāng)濕空氣中的水汽分壓等于該空氣濕度下純水的飽和蒸汽壓時，相應(yīng)的濕度稱為飽和濕度。相對濕度百分?jǐn)?shù) =p/pSx100% 濕空氣比容H1kg絕干空氣體積和相應(yīng)Hkg水汽體積之和稱為濕空氣的比容，又稱濕容積（m3濕空氣/kg絕干氣）比熱容CH常壓下，將濕空氣中1kg絕干空氣及相應(yīng)Hkg水汽的溫度升高（或降低）1所要吸收或放出的熱量，CH=1.01+1.88H焓 I=（1.01+1.88H）t+2490H焓的基準(zhǔn)狀態(tài)為0的絕干空氣及0的液態(tài)水的焓值為0。水蒸氣空氣系統(tǒng)，濕球T近似地等于絕熱飽和冷卻tas不飽和空氣 ttas(tw)td飽和空氣 t=tas(tw)=tdt為干球溫度；tw濕球溫度；tas絕熱飽和冷卻T；td露點溫度；w濕基含水量；X干基含水量。w=X/(1+X) X=w/(1-w)濕物料的焓 I/=Cs+XCw=(Cs+4.187X)Q=CmCs絕干物料的比熱容 kJ/kg絕干料. Cw濕物料中水分的比熱容 4.187kJ/kg水. Cm濕物料的比熱容 kJ/kg絕干料. 濕物料的溫度平衡水分、自由水分平衡水分一定干燥條件下不能被干燥除去的那部分水分。劃分不僅與物料性質(zhì)有關(guān)，還與空氣的狀態(tài)有關(guān)。結(jié)合水非結(jié)合水難于用干燥方法除去。劃分只取決于物料本身與空氣無關(guān)H(濕度)一定,干球溫度t,則濕球溫度tw在逆流操作的水冷卻塔中,空氣經(jīng)歷的過程為升溫增濕干度計為等晗（絕熱可逆）S1=S2 X=（ S2- S）/（ S”- S） 2=X”+(1-X) m1=/1 m2=/2 m1m2=/1/2干燥過程L(H2-H1)=G(X1-X2) L為干基；G為干基。QP=L(I1-I0)=L(1.01+1.88H0)(t1-t0)QD=L(I2-I1)+G(I2/-I1/)+QLQ= QP + QD = L(I2-I0)+G(I2/-I1/)+QL =1.01L(t2-t0)+GCm(2-1)+w(2490+1.88t2)+QL熱效率 w單位時間內(nèi)水分的蒸發(fā)量kg/sW= L(H2-H1)=G(X1-X2)等焓干燥：QD=0；QL=0；I2/=I1/，I1=I2干燥速率，干燥時間恒速段干燥時間 UC臨界干燥速率kg/(m2.s)X1初始含水量；XC臨界含水量；G/S單位干燥面積上的絕干物料量降速干燥時間X2最終含水量；X*平衡含水量。9、萃取J=兩相總流量/（HETS） HETS理論級當(dāng)量高度。Ve=(Q0+Qs)t Q0原料流量；QS萃取劑量；t停留時間；Ve有效體積（混合器）實際混合器體積 N級數(shù)；NT理論級數(shù)；級效率。 u適宜的兩相流速之和m/s；一般為液泛流速的60%75%。塔的有效高度 H=NT（HETS）10、蒸發(fā)：r加熱蒸汽的汽化熱kJ/kg；F原料流量kg/h；D加熱蒸汽消耗量kg/h；W水分蒸發(fā)量kg/h；QL熱損失kJ/h；H/二次蒸汽焓kJ/kg；h1完成液焓kJ/kg；h0原料液焓kJ/kg。 C0 -原料液的比熱容蒸發(fā)過程中的傳熱溫度差tm=T-t1 T加熱蒸汽T；t1操作條件下溶液的沸點（高）tT=T-tc tc二次蒸汽的T（低）=tT-tm=t1-tc t1tc存在是由于：溶質(zhì)存在；液柱靜壓頭；流動阻力。/=tB-T/ /溶質(zhì)存在；tB溶液沸點；T/溶液壓力相等時水的沸點。/=fa/ 11、結(jié)晶：晶習(xí)一定環(huán)境中晶體的外部形態(tài)。不移除溶劑的結(jié)晶方法。溫度越高，溶解度越大；溫度低，溶解度也低。移除部分溶劑的結(jié)晶方法。對于不形成溶劑化合物的結(jié)晶WC1=G+W(1-V)C2 G=WC1-(1-V)C2C1、C2原料、母液中溶質(zhì)的組成kg/kg溶劑；G結(jié)晶產(chǎn)量kg；W原料液中溶劑量kg。V溶劑蒸發(fā)量kg/kg原料液中溶劑。對于形成溶劑化合物的結(jié)晶過程 R溶劑水合物與無溶劑溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量比真空絕熱冷卻：rcr結(jié)晶熱J/kg；rs溶劑汽化熱J/kg；t1、t2初始、終了溫度；CP溶液的比熱容J/（kg.）；第六章化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)及反應(yīng)器1、Y=SX X為轉(zhuǎn)化率；Y收率；S選擇性。反應(yīng)率 產(chǎn)物 xA轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化量/cA00級反應(yīng)： kt= cA0- cA k=-rA=mol/（m3.s）1級反應(yīng)： k=-rA cA= s-12級反應(yīng)： ， ，k=-rA cA-2= m3/(mol.s)vAA+vBB=vRR反應(yīng)相對速率為： nA=VCA 當(dāng)V恒定時，3、FA摩爾流量；Vr反應(yīng)體積；a相界面積；w固體質(zhì)量。 Vr堆體積 b堆密度 aV外表面積。 vA+vB反應(yīng)級數(shù) vRR平衡常數(shù) v速率控制步驟出現(xiàn)的次數(shù)。 吸熱反應(yīng)Hr0 ；放熱反應(yīng)Hr0 吸熱反應(yīng) 溫度升高，反應(yīng)向右移動，反應(yīng)速率雙方都提高，平衡向右移動。放熱反應(yīng) 溫度升高，反應(yīng)向左移動，反應(yīng)速率雙方都提高，平衡向左移動。 Te平衡溫度，是轉(zhuǎn)化率的函數(shù)。正數(shù)級反應(yīng)，反應(yīng)速率總是隨轉(zhuǎn)化率的升高而降低；不可逆反應(yīng)及可逆吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率總是隨著T升高而加快，可逆放熱反應(yīng)，在最佳溫度點操作，反應(yīng)速率最大。并列反應(yīng)： 連串反應(yīng)： 中間產(chǎn)物P存在最大收率平行反應(yīng)：反應(yīng)速率為溫度及各反應(yīng)組分濃度的函數(shù)：vPP 恒容時cA=nA/V變?nèi)輹r