川大學(xué)化工原理下冊(cè)重點(diǎn)復(fù)習(xí)ppt課件

1、傳質(zhì)重點(diǎn)回想Key Points of Mass Transfer 任課教師：蔣 煒學(xué)習(xí)提綱和重點(diǎn)Outline and Emphases費(fèi)克第一分散定律費(fèi)克第一定律普遍表達(dá)式： 組分總傳質(zhì)通量=分子分散通量+主體流動(dòng)通量ddAABABajDy AAAAAAAnja njauujdd()dzdzAAAABAABABAmccNDxNNDx Cu 無(wú)化學(xué)反響的常物性、穩(wěn)態(tài)、一維分子分散體系，分散過(guò)程的傳質(zhì)微分方程AB0()ABAAACDJxxNNd()dzAAABAABcNDxNN d0dzBBBABABABcNx NDx NJAABAA0lncccDNcc漂流因子： c/cBm反映了主體流動(dòng)對(duì)傳

2、質(zhì)速率的影響，其值總是大于1。3/2AB/1/rrT MTMDvnSpS73/22ABrArB1.8583 1011ABDDTpMM赫希范特公式固體分散：分子分散，努森分散，過(guò)渡分散，外表分散掌握內(nèi)容：1 氣液相平衡關(guān)系：氣體溶解度，相平衡關(guān)系的四種表達(dá)方式，相平衡系數(shù)及其影響要素，相際傳質(zhì)方向判別以及相際傳質(zhì)推進(jìn)力計(jì)算； *pEx*ymx*AACpH*1 (1)mXYm X溫度、壓強(qiáng)對(duì)E、H、m的影響: T：E , H , m ; 總P : E不變，H不變，m氣、液相濃度(y,x)在平衡線上方，那么體系將發(fā)生從氣相到液相的傳質(zhì)，即吸收過(guò)程，推進(jìn)力為(y-y*)或(x*-x);在平衡線下方，那

3、么體系將發(fā)生從液相到氣相的傳質(zhì)，即解吸過(guò)程，推進(jìn)力為(y*-y) 或(x-x*)。掌握內(nèi)容：2 相際傳質(zhì)步驟，雙膜實(shí)際，相內(nèi)傳質(zhì)速率方程，相內(nèi)傳質(zhì)系數(shù)間的換算，相際傳質(zhì)速率方程，相際傳質(zhì)系數(shù)和相內(nèi)傳質(zhì)系數(shù)間的關(guān)系，相際傳質(zhì)系數(shù)間的換算，氣相分散控制和液相分散控制 ； 雙膜實(shí)際：兩流體間存在著穩(wěn)定相界面，界面兩側(cè)各存在一個(gè)很薄的流體膜層。相界面沒(méi)有傳質(zhì)阻力；相際的傳質(zhì)阻力集中在兩個(gè)膜層內(nèi)。 氣相傳質(zhì)速率方程：AgiNkppAyiNkyyAYiNkYYygkPk(1)(1)yYikkYY1yyyxmor Kkkk 液相傳質(zhì)速率方程： ()AciNk cc()AxiNk xx()AXiNkXX(1)

4、(1)xXikkXXXmckc k 相際傳質(zhì)速率方程： 11yyxmKkk*1AyyyyNKyyK111xxyKkmk*1AxxxxNKxxK氣膜控制過(guò)程：液膜控制過(guò)程：11xxxyor Kkkmk3 吸收塔的物料衡算及操作線方程，吸收塔的最小液氣比，吸收劑用量確實(shí)定，低濃度吸收填料層高度的計(jì)算方法，傳質(zhì)單元高度傳質(zhì)單元數(shù)的概念，平衡線為直線時(shí)傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算。 吸收塔物料衡算： 吸收塔操作線方程： 22LLYXYXVV11LLYXYXVV11VYLXVYLX12min1,max2YYLVXX12min1,max2YYLVXX最小液氣比：min1.1 2.0LLVVOGOGZHN填料層高度的計(jì)

5、算OLOLZHN12OGmYYNY *1122*11*22lnmYYYYYYYYY*12*22111ln111OGYYNA YYAA對(duì)數(shù)平均推進(jìn)力法吸收因子法A=L/(MV)GYVHk a了解內(nèi)容 ：1 影響填料塔吸收效能的主要要素，填料吸收塔的操作與調(diào)理，操作型計(jì)算；2 解吸塔的最小氣液比，解吸氣體用量確實(shí)定，解吸塔填料層高度計(jì)算；3 傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定。4 化學(xué)吸收的特點(diǎn)及計(jì)算。掌握內(nèi)容：1 液體蒸餾分別原理； 利用液體混合物中各組分揮發(fā)性的差別，以熱能為媒介使其部分汽化，從而在汽相富集輕組分，液相富集重組分，使液體混合物得以分別的方法。2 理想溶液汽液相平衡關(guān)系，汽液相平衡圖，汽液相平衡關(guān)系

6、式，揮發(fā)度和相對(duì)揮發(fā)度；iiLiiiiPfxyKAAAxppBBBxpp拉烏爾定律 ABABABppxxAAAABBBBpxKpxK3 平衡蒸餾及其計(jì)算，簡(jiǎn)單蒸餾及其計(jì)算； 平衡蒸餾是液體的一次部分汽化或蒸汽的一次部分冷凝的蒸餾操作。 簡(jiǎn)單蒸餾也稱微分蒸餾，參與蒸餾釜的原料液繼續(xù)吸熱沸騰汽化，產(chǎn)生的蒸汽由釜頂延續(xù)引入冷凝器得餾出液產(chǎn)品。4 精餾操作原理，過(guò)程特點(diǎn)； 由塔釜上升的蒸汽與塔頂下流的回流液包括塔中部的進(jìn)料構(gòu)成了沿塔高逆流接觸的汽、液兩相。精餾段汽相中的重組分向液相回流液傳送，而液相中的輕組分向汽相傳送，從而完成上升蒸氣的精制；提餾段：下降液體包括回流液和料液中的液體部分中的輕組分向汽

7、相回流傳送，而汽相中的重組分向液相傳送，從而完成下降液體重組分的提濃。WWDxxy1112WWD1122xWxWxDDWDWFxyxxFD5 實(shí)際板的概念，塔板效率定義及計(jì)算，等板高度的概念，恒摩爾流模型及成立的條件； 實(shí)際板： 汽、液兩相在板上充分接觸混合，塔板上不存在溫度差和濃度差；分開(kāi)塔板的汽、液兩相達(dá)平衡，即分開(kāi)實(shí)際板的兩相溫度相等，組成互成平衡。 塔板效率表征的是實(shí)踐塔板的分別效果接近實(shí)際板的程度。 等板高度：分別效果相當(dāng)于一塊實(shí)際板填料層高度，即從 HETP 高的填料層流出的汽相與液相組成互為平衡。 恒摩爾流假定：每層板上升的蒸汽摩爾流率和下降的液體摩爾流率相等。恒摩爾流假設(shè)只適用

8、于被分別組分的沸點(diǎn)和汽化潛熱相差不大的情況。6 精餾塔的物料衡算，精餾段和提餾段操作線方程及操作線；總物料衡算 易揮發(fā)組分物料衡算 WDFWDFWxDxFz111RxxRRyDnn精餾段操作線方程 提餾段操作線方程 VWxxVLyWnn1x y 0 1.0 1.0 xD abxW cde1RxDVWxW7 五種進(jìn)料熱形狀，進(jìn)料熱形狀對(duì)塔內(nèi)摩爾流率的影響，進(jìn)料熱形狀參數(shù)和進(jìn)料線；LVFVIIIIq(1) 冷液體 q1, LL+F, VV(2) 飽和液體 q=1, L=L+F, V=V(3) 汽液混合物 0qL, VV(4) 飽和蒸汽 q=0, L=L, V=F+V(5) 過(guò)熱蒸汽 q0, LF+

9、V11qzxqqyF進(jìn)料熱形狀參數(shù)q 線方程或進(jìn)料方程eacbdq0q=00q101.0 xWxy1.0 xDzF不同加料熱形狀下的 q 線8 求解實(shí)際塔板數(shù)的逐板計(jì)算法和圖解法；9 適宜進(jìn)料位置；nnnxKy 111RxxRRyDnnVWxxVLyWnn111qzxqqyFyy1xW12345678910axq 線de01.01.0y2y3y6yqxqzFx2x1 xD 實(shí)踐操作的回流比應(yīng)介于全回流與最小回流比兩者之間。 芬斯克方程11 實(shí)際塔板數(shù)的簡(jiǎn)捷計(jì)算法。dddDxyyxRminminoptRR22 . 1mWWDDxxxxNlog11logmin 吉利蘭圖1minRRR1minNNN

10、10 最小回流比和適宜回流比確實(shí)定，全回流操作最少實(shí)際板數(shù)確實(shí)定； 最小回流比：兩操作線交點(diǎn) d 落在平衡線上。了解內(nèi)容 ：1 提餾塔型式及適用場(chǎng)所，物料衡算，操作線方程，實(shí)際塔板數(shù)確實(shí)定；2 直接水蒸汽加熱精餾塔型式及適用場(chǎng)所，物料衡算，操作線方程，實(shí)際塔板數(shù)確實(shí)定；3 多股進(jìn)料和側(cè)線出料精餾塔型式及適用場(chǎng)所，物料衡算，操作線方程，實(shí)際塔板數(shù)確實(shí)定；4 精餾塔分別效能及其影響要素，精餾塔的操作與調(diào)理，操作型計(jì)算，精餾塔靈敏板的概念。掌握內(nèi)容：1 氣液傳質(zhì)設(shè)備的性能目的； 消費(fèi)才干，分別效率，操作彈性，壓強(qiáng)降，構(gòu)造繁簡(jiǎn)及制造本錢。2 各種塔板的構(gòu)造方式和作用原理； 溢流塔板，逆流塔板，泡罩塔板

11、，篩孔塔板，浮閥塔板，舌形塔板，浮舌塔板，斜孔塔板，網(wǎng)孔塔板，垂直篩板3 浮閥塔的構(gòu)造、氣液流程和塔板壓降，不正常操作的景象、緣由和防止措施； 鼓泡區(qū)，降液管區(qū)，受液盤區(qū)， 液體安定區(qū)，邊緣區(qū)，溢流堰 氣液流程：塔板上氣液主體流向 為錯(cuò)流流動(dòng) 塔板壓降： 不正常操作景象：漏液，液沫夾 帶，氣泡夾帶，液泛ldfhhh012345正常操作范圍Ls (m3/h)Vs (m3/h)4填料的性能參數(shù)； 比外表積，空隙率，填料因子，堆積密度 ，5填料塔流膂力學(xué)性能，載點(diǎn)和泛點(diǎn)。 流膂力學(xué)性能：壓降、液泛氣速、持液量及氣液分布。載液區(qū)高液量低液量CCBBAAL=0L1L2lg ulg p載點(diǎn)氣速液泛氣速載點(diǎn)

12、：填料層持液量和壓降顯著添加的轉(zhuǎn)機(jī)點(diǎn)。泛點(diǎn)：液泛開(kāi)場(chǎng)發(fā)生，是填料塔的操作極限。了解內(nèi)容 ：1浮閥塔工藝尺寸的設(shè)計(jì)方法；2浮閥塔的流膂力學(xué)校核及負(fù)荷性能圖，操作彈性確實(shí)定；3 填料層塔高和塔徑的計(jì)算。掌握內(nèi)容：1 對(duì)流枯燥的特點(diǎn)，加熱枯燥的類別； 加熱枯燥的類別：傳導(dǎo)枯燥、對(duì)流枯燥和輻射枯燥 對(duì)流枯燥特點(diǎn)：溫度為 t、濕份分壓為 p 的濕熱氣體流過(guò)濕物料的外表，物料外表溫度 ti 低于氣體溫度 t。由于溫差的存在，氣體以對(duì)流方式向固體物料傳熱，使?jié)穹萜?；在分壓差的作用下，濕份由物料外表向氣流主體分散，并被氣流帶走。該過(guò)程是熱、質(zhì)同時(shí)傳送的過(guò)程，氣體充任了載熱體和載濕體的角色，被稱為枯燥介質(zhì)。2

13、 濕氣體的九個(gè)性質(zhì)：干球溫度，濕球溫度，露點(diǎn)溫度，絕熱飽和溫度，濕度，相對(duì)濕度，濕比熱，濕比容，濕焓，它們的定義、計(jì)算式和影響要素，濕度圖的用法；0.622pHPp100%spp0.622sspHPp23991.11exp 18.591615233.84sptHcH884. 1005. 1)273)(004557. 0002835. 0(tHvH濕焓(1.005 1.884)2491.27HiH tH3991.11233.8416.58lndtp()wwwHrttHHc 干球溫度：濕氣體的真實(shí)溫度濕球溫度:)(HHrhkttwwHw露點(diǎn)溫度絕熱飽和溫度)(HHcrttasHasas不飽和濕空氣

14、： t tw = tas td飽和濕空氣： ttw = tas td濕含量 XXh相對(duì)濕度 非結(jié)合水分結(jié)合水分自在水分平衡水分X*01.00.5掌握內(nèi)容：3 物料濕分的表示方法及其換算，濕分在氣體和固體間的平衡關(guān)系，結(jié)合水分、非結(jié)合水分、自在水分和平衡水分的概念； TcTWwGWTcWXGXXw1wwX1結(jié)合水分：與物料存在某種方式的結(jié)合，其汽化才干比獨(dú)立存在的水要低，蒸汽壓或汽化才干與水分和物料結(jié)合力的強(qiáng)弱有關(guān)。非結(jié)合水分：與物料沒(méi)有任何方式的結(jié)合，具有和獨(dú)立存在的水一樣的蒸汽壓和汽化才干。平衡水分：低于平衡濕含量 X* 的水分。自在水分：高于平衡濕含量 X* 的水分。4 枯燥速率和枯燥通量，枯燥曲線和速率曲線，恒速枯燥段和降速枯燥段的特點(diǎn)及實(shí)際解釋，臨界濕含量，影響枯燥過(guò)程的主要要素；ddddcGWXNAA 枯燥速度枯燥速率ddddcWXUG A濕含量XXctwDCBADCBtX*物料外表溫度枯燥時(shí)間 預(yù)熱段恒速段降速段ABCD枯燥速率 U 或 NABCD物料溫度twXcX*濕含量 XIIIC 恒速枯燥段特點(diǎn)：物料外表潮濕，X Xc，汽化的是非結(jié)合水分。 降速枯燥段特點(diǎn)：X Xc 臨界濕含量： Xc 是恒速段和降速段的分界濕含量，與物料的厚度、大小以及枯燥速率有關(guān)，所以不是物料本身的性質(zhì)。 影響枯燥過(guò)程的主要要素：物料尺寸，氣固接觸方式 ，枯燥介質(zhì)條件