化工原理重要知识点总结

化工原理重要知识点总结化工原理重要知识点总结一基本概念1、连续性方程2、液体和气体混合物密度求取 3、离心泵特性曲线的测定 4、旋 风分离器的操作原理 5、传热的三种基本方式6、如何测定及如何提高对流传热的总传热系数K7、重力沉降与 离心沉降8、如何强化传热9、简捷法10、精馏原理 11、亨利定律12、 漏液13、板式塔与填料塔 14、气膜控制与液膜控制15、绝热饱和温 度二、核心公式第一章、流体流动与流体输送机械（1）流体静力学基本方程（例 19）U 型管压差计（2）柏努利方程的应用（例 114）（3）范宁公式（4）离心泵的安装高度（例 2-5）第二章、非均相物系的分离和固体流态化（1）重力沉降 滞流区的沉降公式、降尘室的沉降条件、在降尘室中设置水平隔 板（例 33）、流型校核、降尘室的生产能力（2）离心沉降旋风分离器的压强降、旋风分离器的临界粒径、沉降流型校核（离 心沉降速度、层流）、多个旋风分离器的并联（例35）第三章、传 热（1）热量衡算（有相变、无相变）K的计算、平均温度差、总传热速率方程、传热面积的计算（判别是否合用）（例 48）（2）流体在圆形管内作强制湍流流动时a计算式（公式、条件）， 粘度卩对a的影响。（3）实验测K（例4 9）（ 4）换热器操作型问题（求流体出口温度，例 410）下册第一 章蒸馏全塔物料衡算【例 14】、精馏段、提馏段操作线方程、 q 线方 程、相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置（完整手算过程）进料热 状况对汽液相流量的影响下册第二章吸收吸收塔的物料衡算；液气比与最小液气比求m【例2 8】填料层高度的计算【传质单元高度、传质单元数（脱吸因数法）】 提高填料层高度对气相出口浓度的影响下册干燥湿度、相对湿度、焓带循环的干燥器物料衡算（求循环量）热量衡算（求温度）预热 器热量【例 55】扩展阅读：化工原理知识点总结整理 一、流体力学及其输送1.单元操作：物理化学变化的单个操作过程，如过滤、蒸馏、萃 取。 2.四个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。3牛顿粘性定律：F二土 tA二土 uAdu/dy, （F：剪应力；A：面积； 卩：粘度；du/dy：速度梯度）。4两种流动形态：层流和湍流。流动形态的判据雷诺数Re=du P /u；层流201*过渡4000湍流。当流体层流时，其平均速度是最大流 速的 1/2。5连续性方程：A1u1=A2u2；伯努力方程：gz+p/p +1/2u2=Co6流体阻力二沿程阻力+局部阻力；范宁公式：沿程压降：Apf=入 Ipu2/2d,沿程阻力：Hf二Apf/pg二入Iu2/2dg（入：摩擦系数）；层流时 入=64/Re，湍流时入二F（Re,/d）, （ ：管壁粗糙度）；局部阻力hf= C u2/2g, （C：局部阻力系数，情况不同计算方法不同）7. 流量计：变压头流量计（测速管、孔板流量计、文丘里流量计）； 变截面流量计。孔板流量计的特点；结构简单，制造容易，安装方便， 得到广泛的使用。其不足之处在于局部阻力较大，孔口边缘容易被流 体腐蚀或磨损，因此要定期进行校正，同时流量较小时难以测定。转子流量计的特点恒压差、变截面。8离心泵主要参数：流量、压头、效率（容积效率v：考虑流量泄 漏所造成的能量损失；水力效率H：考虑流动阻力所造成的能量损失； 机械效率m：考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失）轴功率；工 作点（提供与所需水头一致）；安装高度（气蚀现象，气蚀余量）；泵的型 号（泵口直径和扬程）；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真 空泵。9.常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度 1.29kg/m31atm=101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mm Hg （1）被测流体的压力大气压表压二绝压一大气压（2）被测流体的压力14. 离心泵特性曲线：HH管 路he qv1A泵,p:h:15.75,w:15.75,x:266.97,y:440.24.助滤剂：若滤浆中所含固体颗粒很小，或者所形成的滤饼孔道 很小，又若滤饼可压缩，随着过滤进行，滤饼受压变形，都使过滤阻 力很大而导致过滤困难。可采用助滤剂以改善滤饼的结构，增强其刚 性。常用的助滤剂有：硅藻土、纤维粉末、活性炭、石棉等dqK2p5.过滤速率基本方程uKd2（qqe）r恒速过滤，恒压过滤222q2qqeKV2VVeKA6. 过滤设备：板框压滤机（间歇操作，构造简单，过滤面积大而 占地省，过滤压力高（可达 1.5MPa 左右），便于用耐腐蚀性材料制造， 便于洗涤。它的缺点是装卸、清洗劳动强度较大。）、叶滤机（叶滤机也是间歇操作设备，具有过滤推动力大、单 位地面所容纳的过滤面积大、滤饼洗涤较充分等优点。其生产能力比 板框压滤机大，而且机械化程度高，劳动力较省，密闭过滤，操作环 境较好。其缺点是构造较复杂、造价较高。）、厢式压滤机、转筒真空 过滤机（操作连续、自动）7. 自由沉降:单个颗粒在流体中的沉降过程称。干扰沉降：若颗粒 数量较多，相互间距离较近，则颗粒沉降时相互间会干扰，称为干扰 沉降。8. 影响因素：当颗粒浓度增加，沉降速度减少。容器的壁和底面， 沉降速度减少。非球形的沉降速度小于球形颗粒的沉降速度。9. 流态化是一种使固体颗粒通过与流体接触而转变成类似于流 体状态的操作。分三个阶段：（1）固定床阶段：流体通过颗粒床层的表 观速度U较低，使颗粒空隙中流体的真实速度u1小于颗粒的沉降速 度Ut,则颗粒基本上保持静止不动，颗粒层为固定床。流化床阶段： 在一定的表观速度下，颗粒床层膨胀到一定程度后将不再膨胀，此时 颗粒悬浮于流体中，床层有一个明显的上界面，与沸腾水的表面相似， 这种床层称为流化床（。散式流态化，聚式流态化）。 （3）颗粒输送阶段： 如果继续提高流体的表观速度U,使真实速度U1大于颗粒的沉降速 度ut，则颗粒将被气流所带走，此时床层上界面消失，这种状态称为 气力输送。10. 气力输送的优点（1）系统封闭，避免物料飞扬，减少物料损失，改善劳动条件。（2）输送管路不限制，即使在无法铺设道路或安装输送机械的 地方，使用气力输送更加方便。（3）设备紧凑，易于实现连续化、自 动化操作，便于同连续化工生产相衔接。（4）在气力输送过程中可同 时进行粉料的干燥、粉碎、冷却、加料等操作。三、传热1. 传热方式：热传导（傅立叶定律）、对流传热（牛顿冷却定律）、辐 射传热（四次方定律）；热交换方式：间壁式传热、混合式传热、蓄热 体传热（对蓄热体的周期性加热、冷却）。2傅立叶定律：dQ=-入dA, （Q：热传导速率；A：等温面积；入： 比例系数；：温度梯度）；入与温度的关系：入二入0（1+at）, （a：温度系 数）。3不同情况下的热传导：单层平壁：Q=（t1-t2）/b/（CmA）二温差/热 阻，（b：壁厚；Cm=（入 1-入 2）/2）；多层平壁:Q=（t1-tn+1）/bi/（入 iA）；单层圆筒:Q=（t1-t2）/b/（入 Am）, （A：圆筒侧面积，C=（A2-A1）/ln（A2/A1）；多层圆筒：Q=2 n L（t1-tn+1）/1/ 入 iln（ri+1/ri）。4对流传热类型：强制对流传热（外加机械能）、自然对流传热、（温 差导致）、蒸汽冷凝传热（冷壁）、液体沸腾传热（热壁）,前两者无相变, 后两者有相变；牛顿冷却定律：dQ=hdAAt, （At0； h：传热系数）。 5吸收率A+反射率R+透射率D=1；黑体A=1,镜体R=1,透热体D=1, 灰体A+R=1 ；总辐射能E=E入d入，（E入：单色辐射能；入：波长）；四次方定律：E=C（T/100）4= e C0（T/100）4, （C：灰体辐射常数；C0： 黑体辐射常数；e =C/C0：发射率或黑度）；两物体辐射传热：Q1-2=C1- 2 A（T1/100）4-（T2/100）4 , （ ：角系数；A :辐射面积；C1- 2=1/（1/C1）+（1/C2）-（1/C0）6.总传热速率方程：dQ=KmdA, （dQ：微元 传热速率；Km:总传热系数；A :传热面积）；1/K=1/h1+bA1/入 Am+A1/h2A2, （hl, h2：热、冷流体表面传热系数）。7换热器：夹套 换热器、蛇管式换热器、套管式换热器、列管式换热器。8、（1）强化传热为了使物料满足所要求的操作温度进行的加热 或冷却,希望热量以所期望的速率进行传递；（2）削弱传热：为了使 物料或设备减少热量散失,而对管道或设备进行保温或保冷。39热传导物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及 自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为热传导,又称导 热。10对流传热：对流仅发生于流体中，它是指由于流体的宏观运动 使流体各部分之间发生相对位移而导致的热量传递过程。11.无相变对流传热有相变内部流动强制对流传热外部流动大空间 自然对流自然对流传热有限空间自然对流混合对流传热沸腾传热冷 凝传热大容器沸腾管内沸腾管外冷凝管内冷凝12传热的基本方式：（1）热传导（2）对流传热热对流（3）辐射 传热13.影响冷凝传热的因素和冷凝传热的强化流体物性：冷凝 液、潜热L温差：液膜层流流动时，t=ts tw,不凝气体： 不凝气体的存在会导致（1%不凝气可使60%）,所以应该定期排放 蒸汽流速与流向（u10m/s）：蒸汽与液膜同向时u,；反向时u,； u时（无 论方向）。因此蒸汽进口一般设在换热器上部，以避免蒸汽与液膜逆向 流动使。蒸汽过热：包括冷却和冷凝两个过程。冷凝面的形状和 位置：以减少冷凝液膜的厚度并作为目的。垂直板或管：可开纵向沟 槽；水平管束：可采用错列。14导热系数的物理意义：表示温度梯度为1K/m或1C/m时，单位时间通过单位面积的热量。即：单位温度梯度下0为固体在0（10kt）的热通量。C时的导热系数，k为温度系数， 1/C,对大多数金属材料为负值，对大多数非金属固体材料为正值。15. 在物体边界上，传热边界条件可分为以下三类： （1）已知物体 边界壁面的温度，称为第一类边界条件；（2）已知物体边界壁面的热通 量值，称为第二类边界条件；已知物体壁面处的对流传热条件，称为 第三类边界条件。L16准数的定义与物理意义：努塞尔准数（Nusselt），Nu:对流传 热与厚度为 L 的流体层内的热传导之比。努塞尔数越大，对流传热的传热强度也越大。它反映了固体壁面 处的无因次温度梯度的大小。uLuL雷诺准数（Reynold），Re:惯性力与粘性力之比。雷诺数小， 表示流体的粘性力起控制作用，抑制流层的扰动，随着雷诺数的增大， 流体中流体微团的扰动加剧，壁面处的温度梯度增大，对流传热系数 增大。卬普朗特准数（Prandtl），Pr:动量扩散与热量扩散之比。它表 征了流体的动量传递能力与热量传递能力的格拉晓夫准数（Grashof）, Gr:a 浮升力与粘性力之比。它反映了由于流体中温度差引起密度差所导致的浮升力对对流 传热的影响。它在自然对流中的作用与强制对流中雷诺数的作用相当17蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时有膜状冷凝和珠状冷凝两 种18影响沸腾传热的因素及强化途径：液体的性质：温差： 操作压强：加热面：19辐射：物体通过电磁波来传递能量的过程。热辐射：物体由于热的原因以电磁波的形式向外发射能量的过程。 20.热辐射=反射+吸 收+穿透(黑体，白体，透热体，灰体)E21 物体的黑度：指同温度下物体与黑体辐射能力之比。仅与自身特性有关。22.斯蒂芬波尔茨曼定律)323gtLgLt100 黑体辐射常数，=5.67X10-8W/(m2.K4)；克希 霍夫定律：22E0oT4C0(T4E0EC 黑体辐射系数，=5.67W/(m2.K4)角系数落到表面Aj上的由表面Ai发出的辐射能ij由表面Ai发出的总辐射能 23.气体的热辐射具有以下两个主要特点：E11Ebf(T) (1)气体的辐射和吸收对波长具有强烈的选择性(2)气体的辐射和吸收是在整个容积内进行24. 传热三步( :1)热流体以对流传热方式将热量传给固体壁面；(2)热量以热传导方式由间壁的热侧面传到冷侧面；(3)4冷流体以对流传热方式将间壁传来的热量带走。25. 热量衡算方程反映了冷、热流体在传热过程中温度变化的相 互关系。根据能量守恒原理，在传热过程中，若忽略热损失，单位时 间内热流体放出的热量等于冷流体所吸收的热量。Qmh(Hh1Hh2)mc(Hc2Hc1)热量衡算方程26. 传热过程的平均温差计算：恒温差传热，变温差传热27. 按照冷、热流体之间的相对流动方向，流体之间作垂直交叉的 流动，称为错流；如一流体只沿一个方向流动，而另一流体反复地折 流，使两侧流体间并流和逆流交替出现，这种情况称为简单折流。28. 不同流动排布型式的比较：进出口温度条件相同时，逆流的平 均温差最大，并流的平均温差最小，对于其他的流动排布型式，其平 均温差介于两者之间。在实际的换热器中应尽量采用逆流流动，而避 免并流流动。但是在一些特殊场合下仍采用并流流动，以满足特定的生产工艺需要。采用折流和其他复杂流动的目的是为了提高传热系数， 然而其代Q 价是减小了平均传热温差。Qmax29换热器传热效率e的定义为实际传热速率Q与理论上可 能的最大传热速率 Qmax 之比四、质量传递基础1质量传递（简称传质）是指物质从一处向另一处转移，包括相 内传质和相际传质两类，前者发生在同一个相内，后者则涉及不同的 两相。2. （1）气（汽）一液系统：吸收：混合气体中可溶组分由气相传 递到液相溶剂中的过程。解吸：为吸收的逆过程。蒸馏：不同物质在 气液两相间的相互转移。气体增（减）湿：湿分由液相（气相）向气相 （液相）转移。（2）液-液系统：萃取：溶质由一液相转入另一液相。这是在液 体混合物中加入另一不相溶的液相物质，使原混合物组分在两液相中 重新分配的过程。（3）气（汽）液系统：吸收：混合气体中可溶组分由气相传递 到液相溶剂中的过程。解吸：为吸收的逆过程。蒸馏：不同物质在气 液两相间的相互转移。气体增（减）湿：湿分由液相（气相）向气相（液 相）转移。（4）气固系统：干燥：加入热量使液体气化，从固体的表面 或内部转入气相。吸附：物质由气相趋附于固体表面（主要是多孔性 固体的内表面），吸附平衡是过程进行的极限。3费可定律：实验表明， 在二元混合物（A+B）中，组分的扩散通量与其浓度梯度成正比，这 个关系称为费克（Fick）定律。4. 化学反应可分为两类：一类是在整个相内均匀发生的反应，称 为均相反应；另一类则是局限在某个特定区域内的反应，它可以是在 相的内部，也可以在边界上，称为非均相反应。5. 对流传质通常指运动流体与固体壁面（或两股直接接触的流体 之间）间的质量传递，是相际传质的基础。一般情况下，传质设备中 流体的流动形态多为湍流。6. 传质过程应用的设备有多种类型，其主要功能是给传质的两相 （或多相）提供良好的接触机会，包括增大相界面面积和增强湍动强 度，主要有填料塔和板式塔。7. 板式塔：有害因素：空间上的反向流动：泡沫夹带（增大板间 距）、气泡夹带（增大降液管长度）；空间上的不均匀流动：气体，液 体。如何提高效率：1合理选择塔板孔径和开口率造成适宜气液接 触状态2设置倾斜的进气装置塔板压降：塔板上下对应位置的压 力差（新型：泡罩塔板、浮阀塔板、筛孔塔板、舌型塔板、网型塔板、 垂直塔板）8.填料塔：主要特性数据：比表面积、孔隙率、添填料的 几何形状（拉西环、鲍尔环、矩鞍型填料、阶梯环添料）9.填料塔操 作范围小，对液体负荷变化敏感；不易处理易聚合或含有固体悬浮物 的物料；反应过程中需要冷却时，填料塔复杂，有侧线出料时，填料 塔不如板式塔方便；板式塔设计简便安全；填料塔小时结构简单，造 价低；易起泡物系、腐蚀性物系、热敏性物系，填料塔更合适；填料 塔压降比板式塔小，真空操作方便。五、气体吸收1.吸收是将气体混合物与适当的液体接触，利用个组。分在液体 中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作。混合气体中，能够 溶解于液体中的组分称为吸收质或溶质；不能溶解的组分称为惰性气 体；吸收操作所用的溶剂称为吸收剂；溶有溶质的溶液称为吸收液或 简称溶液；派出的气体称为吸收尾气。（分物理吸收煤气脱苯，化学 吸收二氧化碳碳酸钾）2.吸收操作是气体混合物的主要分离方法，化工生产。中它有以 下几种具体的应用：1 .化工产品2.分离气体混合物53. 从气体中回收有用组分4 .气体净化（原料气的净化和尾气、 废气的净化）5.生化工程。一个完整地吸收分离过程一般包括吸收和 解吸两部分。3.溶剂的选择：（1）溶剂应对气体中被分离组分有较大 溶解度；（2）溶剂对其他组分的溶解度要小（3）溶质在溶剂中的溶 解度对温度变化敏感（4）容积蒸汽压低，减少回收时的损失（5）溶 剂有较好的化学稳定性（6）溶剂有较低的粘度（7）溶剂价廉，无腐 蚀性、无毒不易燃。吸收率n=（mA除/mA进）X 100%（y1-y2）/y1 X 100%, （yl, y2:进塔和出塔混合气中A的摩尔分数）。4稀溶液中亨利定律：c*A二HpA, （c*A:溶解度；H：溶解度系 数；pA：气相分压）；p*A=ExA, （xA：液相中溶质摩尔分数；E：亨利 系数）；y*=mx,（平衡常数 m二E/p）； E= P s/HMs, （ P s, Ms：纯溶剂密 度和相对分子质量）。5费克定律:jA=-DABdcA/dz, （jA：扩散速率；DAB： 组分A在组分B中的扩散系数；dcA/dz：组分A在扩散方向z上的浓 度梯度）；等分子扩散速率：NA=jA=D（pA,1-pA,2）/RTz；单向扩散：NA=D（pA,1- pA,2）p/RTzpB,m, （p/pB,m：漂流因子，pB,m=（pB,2-pB,1）/ln（pB,2/pB,1）, 即对数平均值）；同理, NA=D（cA,1-cA,2）c/zcB,m。6吸收塔操作线方程：qn（L）/qn（V）=（y1-y2）/（x1-x2）, （qn（V）：二元混 合气摩尔流量；qn（L）:液相摩尔流量；x, y：任意一截面液气相摩尔 流量）；最 小 液 气 比 qn(L)/qn(V)min=(y1-y2)/(x*1- x2),qn(L)/qn(V)=(1.12.0)qn(L)/qn(V)min；低 浓 度 时 填 料 塔 高 度 h=qn(V)dy/(y-y*)/KyaS=qn(L)dx/(x*- x)/KxaS二NOGHOG二NOLHOL, (K：传质系数；S：塔截面积；a：单位体 积填料有效接触面积；NOG二dy/(y-y*):气相总传质单元数； HOG=qn(V)/KyaS：气相总传质单元高度)；相平衡线为直线时： NOG=ln(1-S)(y1-mx2)/(y2-mx2)+S/(1-S), NOL=ln(1-A)(y1-mx2)/(y2-mx2)+A/(1-A) ,( 吸 收 因 数 ： A=1/S =qm(V)/mqm(V)。7.填料塔：液体上进下出,气体下进上出,其中设有液体在分布 器,可使其均匀分布于填料表面,塔顶可按转除末器。填料塔是一种 应用广泛的气液两相接触并进行传热、传质的塔设备,可用于吸收(解 吸)、精馏和萃取等分离过程。填料塔不仅结构简单,而且具有阻力 小和便于用耐腐蚀材料制造等优点,尤其适用于塔直径较小地情形及 处理有腐蚀性的物料或要求压强较小的真空蒸馏系统,此外,对于某 些液气比较大的蒸馏或吸收操作,也宜采用填料塔。(气液逆流流动, 增加传质推动力)表征填料特性的主要参数有： 1比表面积； 2空隙度； 3单位 堆体积内的填料数目 n； 4堆积密度； 5干填料因子及填料因子； 6机械强度及化学稳定性 8.六、蒸馏1.蒸馏分类：操作方式：连续蒸馏、间歇蒸馏；对分离的要求： 简单蒸馏、平衡蒸馏(闪蒸)、精馏、特殊精馏(精馏还包括水蒸气精 馏、间歇精馏、恒沸精馏、萃取精馏、反应精馏)；压力：常压蒸馏、 加压蒸馏、减压蒸馏；组分：双组分蒸馏和多组分蒸馏(精馏),常用 精馏塔。精馏，加压提高蒸汽冷凝温度，降压降低沸点温度。2.双组分溶液气液相平衡：液态泡点方程： xA=p-pB(t)/pA(t)- pB(t), (xA：液态组分A的摩尔分数；p(t)：压强关于温度的函数)；气态露点方程：yA二pA/p二pA(t)/pXp-pB(t)/pA(t)-pB(t)；平衡常 数KA=yA/xA，理想溶液：KA=p A/p，即组分饱和蒸气压和总压之比； 挥发度：uA二pA/xA,相对挥发度：aAB二uA/uB，最终可导出气液 平衡方程：y= a x/1+(a-1)x；气液平衡相图：p-x图(等温)、t-x(y)图(等压)、x-y图。3平衡蒸馏：qn(F), xF加热至泡点以上tF,减压气化，温度达到 平衡温度te,两相平衡qn(D), yD和qn(W), xW；物料衡算:yD=qxW/(q- 1)-xF/(q-1),(液化率：q=qn(W)/qn(F)；热量衡算：tF=te+(1-q) Y/Cp,m, (Cp,m：原液的摩尔定压热容；Y：原液的摩尔气化潜热)；平衡关系： yD=a xW/1+(a -1)xW。 4.简单蒸馏：持续加热至釜液组成和馏出液 组成达到规定时停止；关系式： lnn(F)/n(W)=ln(xF/xW)-a ln(1-xF)/(1- xW)/(a -1)；6总 物 料 衡 算 ：n(F)=n(W)+n(D) ； 易 挥 发 组 分 衡 算 ：n(F)xF=n(W)xW+n(D)xD；推出： xD=n(F)xF-n(W)xW/n(F)-n(W)。5.精馏：多次部分气化部分冷凝(连续、间歇),泡点不同采取不同 的压力操作，塔板数从上至下记；塔顶易挥发组分回收率：nD二qn(D)xD/qn(F)xFX 100%,釜中不易挥发组分回收率：n W=qn(W)(1-xW)/qn(F)(1-xF) X 100%;精馏段总物料衡算：qn(V)=qn(D)+qn(L)；精馏段易挥发组分衡 算: qn(V)yn+1=qn(D)xD+qn(L)xn； (V:各层上升蒸汽量；D：塔顶馏出 液量；L：各板下降的液量；yn+1：第n+1块板上升的蒸汽中易挥发 组分的摩尔分数;n：第n块板下降的液体中易挥发组分的摩尔分数)，精馏段操作线方程： yn+1=Rxn/(R+1)+xD/(R+1)， ( 回流比 R=qn(L)/qn(D)；提馏段总物料衡算：qn(L )=qn(V )+qn(W)；提馏段易挥发组分 衡算：qn(L )x m=qn(V )y m+1+qn(W)xW； (W:釜液量)，提馏段 操作线方程： y m+1=qn(L )x m/qn(V )-qn(W)xW/qn(V )；总的物料衡算： qn(F)+qn(V )+qn(L)=qn(V)+qn(L )，乘上各焓值 Hx 即为热量衡算， qn(V)=qn(V )+(1-q)qn(F)， (精馏进料热状态参数 q=(HV-HF)/(HV-HL),即单位原料液变为饱和蒸汽所需要的热量与单位 原料液潜热之比)；进料方程:y=qx/(q-1)-xF/(q-1)；理论塔板的计算逐板法和图解法， 回流比 R 增大理论 塔板数减小 ，解析法：全回 流理论塔板数 Nmin二lgxD(1-xw)/xw(1-xD)/lgam-1，(am:全塔平均挥发度)；最小回流比 Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)，(xq， yq:进料时)，R 实 =(1.12.0)Rmin；全塔效率ET为理论塔板数与实际塔板数之比；间歇精馏:分批精馏，一次进料待釜液达到指定组成后，放出残 液，再次加料，用于分离量少而纯度要求高的物料，每批精馏气化物 质的量 n(V)=(R+1)n(D)，所需时间 t =n(V)/qn(V)；特殊精馏:恒沸精馏(加第三组分，形成新的低恒沸物，增大相对 挥发度)、萃取精馏(加第三组分，增大相对挥发度)、加盐萃取精馏、 分子蒸馏(针对高分子量、高沸点、高粘度、热稳定性极差的有机物)。6.根据溶液的蒸汽压偏离拉乌尔定律的方向，一般可将非理想溶 液分成两大类：1、正偏差溶液，2、负偏差溶液7精馏回流中，下 降也体重的轻组分向气相传递，上升正其中的重组分向液相传递，塔 下半部分完成了重组分的提浓，叫做提馏段。完整的精馏塔包括精馏 段和提馏段。增加回流量，提高了上升蒸汽的量，但增加了能耗，突 出最小回流比，回流比是塔顶回流量比塔顶产品量的比值。板式塔加 料位置在第五块板效率最高。只有提馏段没有精馏段的叫回收塔。8.加入第三组分和原溶液中的某一组份形成最低恒沸物，以新恒 沸物的形式从塔顶蒸出叫做恒沸蒸馏（糠醛-水），若加入的第三组分 仅改变各组分的相对挥发度叫做萃取精馏（乙醇-水）。恒沸精馏的挟 带剂要符合能与混合组分钟至少一个形成最低恒沸物，新形成的恒沸 物要便于分离，恒沸物中挟带剂的含量要少。萃取精馏添加剂要选择 性高、挥发性小，与原溶液可以很好的互溶。相比较，萃取精馏添加 剂的选择范围广，不用形成汽化物从塔顶蒸出能耗少，但其需要连续 不断的加入，不能用于间歇精馏。9多组分精馏，获得n个产物需要 n+1 个塔。五、吸收1. 吸收剂的要求：对溶质的溶解度大，对其他成分溶解度小、易 于再生、不易挥发、粘度低、无腐蚀性、无毒不易燃、价低，吸收率 n=（mA 除/mA 进）X100%心（y1-y2）/y1X100%, （yl, y2：进塔和出塔 混合气中 A 的摩尔分数）。2稀溶液中亨利定律：c*A=HpA, （c*A：溶解度；H：溶解度系数； pA：气相分压）；p*A=ExA, （xA：液相中溶质摩尔分数；E：亨利系数）； y*=mx,（平衡常数m二E/p）； E二Ps/HMs, （ P s, Ms：纯溶剂密度和相 对分子质量）。六、干燥1绝对湿度 =0.622pV/（p-pV）, （pV：水蒸汽分压）；相对湿度e 二pV/pS, （pS：水蒸汽饱和分压）；湿焓l=lg+lv, （Ig：绝干空气的焓； lv：水蒸汽的焓）。2物料的干基湿含量X=m水/m绝干，是基湿含量3二m水/m总 X100%,3=X/(1+X)；物料分类：非吸湿毛细孔物料、7吸湿多孔物料和胶体无孔物料；物料与水分：总水分、平衡水分、 自由水分、非结合水分、结合水分。3干燥过程物料衡算：qm,c(X1-X2)=qm,L( 6 2-6 1)=qm,W, (qm,c： 绝对干料的质量流量；qm,L：绝干空气质量流量；qm,W：干料蒸发出 水分的质量流量)，即湿物料减少水分等于干空气中增加的水分；热量衡算：q二qD+qP二qm,L(l2-IO)+qm,c(l 2-1 1)+qL, (qD：单位时 间干燥器热量；qP：单位时间预热气热量；qL：单位时间热损失；12： 出干燥器的空气的焓；10：进预热器的空气的焓；I 2, I 1:进出干 燥器物料的焓),qD二qm,L(l1-l0)=qm丄(1.01+1.88 6 0)(t1-t0), qD=qm,L(I2- I1)+qm,c(I 2-I 1)+qL；干燥器热效率：n 二qd/qPX100%, (qd=qm,L(1.01+1.88 6 0)(t1-t2)。 4干燥速率U=h(t-tW)/rtw, (h：对流表面传热系数；t：恒定干燥条件 下空气平均温度；tW：初始状态空气湿球温度；r：饱和蒸汽冷凝潜 热)；恒速干燥阶段时间：t 1=qm,c(X1-Xc)/UcS, (Xc：临界湿含量；S： 干燥面积),降速干燥阶段时间：t 2二qm,c(Xc-X*)ln(Xc-X*)/(X2-X*)/UcS。5.干燥器分类：厢式干燥器、隧道干燥器、转筒干燥器、带式干 燥器、转鼓干燥器、喷雾干燥、流化床干燥器、气流干燥器、微波高 频干燥。七、新型分离技术1. 超临界萃取：以超临界流体作萃取剂(密度接近于液体,而粘度 接近于气体,扩散系数位于两者之间),其具有很强的选择性和溶解能 力，传质速率大；流程可分为：等温法、等压法和吸附吸收法。2. 膜分离技术：微滤、超滤、纳滤、反渗透、透析、电渗析、气 膜膜分离、渗透气化（溶质发生相变化，再透过侧以气相状态存在）。3. 液液萃取（石油馏分氧化的稀醋酸提浓）：与分离液体混合物的 整流方法比较，下列情况采用是可取的：（1）溶质A的浓度很小而稀释剂的浓度B易挥发组分时，直接 用蒸馏的方法能耗是很大，这时可以先萃取，使溶质A富集于萃取剂 S 中，然后对萃取相进行蒸馏，如以氯仿为萃取剂从咖啡因水溶液中 分离咖啡因。（2）恒沸物或沸点相近组分的分离，此时普通整流方法不适用， 如催化重整油中芳烃与烷烃的分离因沸点相近而需要塔板数太多，工 业上常用环丁砜为萃取剂融解苯、甲苯、二甲苯以及其他芳烃衍生物。（3）需分离的组分不耐热，蒸馏时易分解、聚合或发生其他变 化，如从发酵液中提取青霉素时采用醋酸丁酯为萃取剂进行萃取。溶剂需满足：溶剂不能与被分离混合物完全互溶，只能部分互溶； 溶剂对A、B两种组分有不同的溶解能力，有选择性。对被分离组分 A 相对挥发度高。混合液相对挥发度小，浓度稀，含热敏物质宜采用液液萃取。（两 相接触方式分微分接触，级式接触）（三角形图、溶解度曲线）主要 设备：筛板塔、填料塔、脉冲填料塔脉冲筛板塔、转盘塔等。八、结 晶1. 由蒸汽、溶液或熔融物中析出固体晶态的操作叫结晶。2. 吸附多孔性固体表面的分子或原子因受力不均而具有剩余的 表面能，当流体中的某些物质碰撞固体表面时，受到这些不平衡力的 作用就会停留在固体表面上。具有吸附作用的物质，称为吸附剂，被 吸附的物质称为吸附质。常见的吸附剂有活性炭、磺化煤、焦碳、木 炭、白土、炉渣及大孔径吸附树脂等。3.吸附的应用（1）气体和液体 的深度干燥；（2）食品、药品和有机石油产品的脱色、除臭；（3）有 机烷烃的分离和精制；（4）气体的分离和精制；（5）从废水或废气中 除去有害的物质。4.膜分离是以对组分具有选择性透过功能的膜为分 离截至，通过在膜两侧施加（或存在）一种或多种推动力，使原料中 的膜组分选择性地优先透过膜，从而达到混合物分离，并视线产物地 提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。8友情提示：本文中关于化工原理重要知识点总结给出的范例 仅供您参考拓展思维使用，化工原理重要知识点总结：该篇文章建议 您自主创作。