化工原理复习课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,华东理工大学网络教育学院,化工原理课程,考前复习,2011年5月,化工原理复习课件,1,化工原理复习:,第一章,基本概念：,连续性假定 质点 定态流动 粘性的物理本质,总势能 理想流体与实际流体的区别,可压缩流体与不可压缩流体的区别,牛顿流体与非牛顿流体的区别,平均流速 均匀分布 层流与湍流的本质区别,稳定性与定态性 量纲 雷诺数的物理意义,量纲分析实验研究方法的主要步骤 摩擦系数,完全湍流粗糙管 驻点压强,孔板流量计、转子流量计的特点,化工原理复习:,2,重要公式：,牛顿粘性定律,静力学方程,机械能守恒式,雷诺数,阻力损失 ，,层流 或,局部阻力,当量直径,重要公式：,3,孔板流量计 ，,化工原理复习课件,4,第二章,基本概念：,管路特性方程 输送机械的压头或扬程,叶片后弯原因 气缚现象 离心泵特性曲线,离心泵工作点 离心泵的调节手段,汽蚀现象 必需汽蚀余量(NPSH)r,离心泵的选型(类型、型号) 正位移特性,往复泵的调节手段,离心泵与往复泵的比较(流量、压头),通风机的全压、动风压,真空泵的主要性能参数,第二章 基本概念：,5,重要公式：,管路特性,泵的有效功率,泵效率,最大允许安装高度,风机全压换算,重要公式：,6,第四章,基本概念：,颗粒群平均直径的基准,数学模型法的主要步骤,过滤速率基本方程,过滤常数及影响因素 opt,叶滤机 板框压滤机 回转真空过滤机,加快过滤速率的途径,第四章 基本概念：,7,第五章,基本概念：,斯托克斯区 牛顿区 (自由)沉降速度,离心分离因数 旋风分离器主要评价指标,总效率 粒级效率 分割直径d,pc,流化床的特点(混合、压降),两种流化现象 聚式流化的两种极端情况,起始流化速度 带出速度,第五章,8,第六章,基本概念：,热阻 推动力 强制对流 自然对流,Nu=0.023Re,0.8,Pr,b,的定性尺寸、定性温度，b值,液体沸腾的两个必要条件,核状沸腾 膜状沸腾 临界点,蒸汽冷凝的两种形式 排放不凝性气体,传热过程的控制步骤 K与A的对应,逆流 并流,冷、热流体流动通道的主要选择原则,第六章 基本概念：,9,重要公式：,牛顿冷却定律,努塞尔数,普朗特数,圆管内强制湍流,受热b=0.4,冷却b=0.3,传热系数,传热基本方程式,重要公式：,10,热量衡算式,或,化工原理复习课件,11,第八章,基本概念：,吸收的目的和基本依据 解吸方法,相平衡常数及影响因素,传质阻力控制 低浓度气体吸收特点,最小液气比,N,OG,的计算方法,常用设备的H,OG,吸收剂三要素及对吸收结果的影响,化学吸收与物理吸收的区别,第八章 基本概念：,12,重要公式：,亨利定律 ， ；相平衡,对流传质,总传质系数,传质速率方程式,重要公式：,13,吸收过程基本方程式,对数平均推动力,吸收因数法,最小液气比,物料衡算式,吸收过程基本方程式,14,第九章,基本概念：,蒸馏的目的及基本依据 泡点 露点,总压对相对挥发度的影响,精馏的必要条件,理论板 板效率,恒摩尔流假设及主要条件,加料热状态参数q值的含义及取值范围,建立操作线的依据 最优加料位置,全回流 最小回流比 最适宜回流比,第九章 基本概念：,15,相平衡方程,物料衡算,轻组分回收率,q线方程,塔内气液流率,精馏段操作方程,化工原理复习课件,16,提馏段操作方程,最小回流比,化工原理复习课件,17,第十章,基本概念：,对传质过程最有利的理想流动条件,板式塔三种气液接触状态,全塔效率 操作弹性 常用塔板类型,常用填料类型 载点 泛点,最小喷淋密度 等板高度HETP,第十章,18,第十一章,基本概念：,萃取的目的及原理,溶剂的必要条件,分配系数,选择性系数,第十一章 基本概念：,19,第十三章,基本概念：,过程方向的判据 t,as,与t,w,在物理含义上的差别,重要公式：,湿度,相对湿度 , 当 ; , 当,焓,比容,湿球温度,绝热饱和温度,第十三章 基本概念：,20,路易斯规则 空气-水系统,化工原理复习课件,21,第十四章,基本概念：,物料去湿的常用方法 对流干燥过程的特点,t,d, t,W, t 的大小关系,改变湿空气温度、湿度的工程措施,平衡蒸汽压曲线 结合水与非结合水,平衡含水量 自由含水量,恒速干燥阶段物料表面温度,临界含水量及其影响因素 热效率,第十四章 基本概念：,22,重要公式：,干燥速率,恒速段速率,连续干燥 物料衡算,预热器,理想干燥,热效率,重要公式：,23,复习迎考：,一、概念题：2530%,形式：填空、是非、选择、简答,二、计算题：7075%,主要内容：(带泵)输送管路、传热计算、,吸收、精馏,干燥(比例较小),复习迎考：,24,典型试卷分析,一、填空（25分）,1、对于气体，温度升高，粘度,；对于液体，温度降低，粘度,。水在管道中的常用流速范围是,m/s ；低压气体在管道中的常用流速范围是,m/s。,2、湍流与层流的根本区别在于,。在圆形直管内，如Re=1600，则,=,，管内的平均流速是管中心流速的,倍。,3、流体以一定的质量流量在水平直管内作层流流动时，Re 值随管径增加而,，随流体密度增加而,；压降随管子相对粗糙度增加而,。（增大、减小、不变、不确定）,典型试卷分析,25,一、1增大，增大，13，815,2流体质点是否存在着脉动性，0.04，0.5,3降低，不变，不变,一、1增大，增大，13，815,26,4属于正位移泵形式，除往复泵外，还有,，,等型式。,5往复泵的流量调节方法有,和,。,6启动离心泵前，应先,和,。,7,、吸收操作的依据是,_,；精馏操作的依据是,_,。,8,、精馏操作中，若 上升，而回流量,L,和进料状态（,F,，,x,f,，,q,）均保持不变，则,R,_,，,x,D,_,，,x,W,_, _,。(变大，变小，不变，不确定),9,吸收、解吸操作时，低温对,_,有利；低压对,_,有利。,4属于正位移泵形式，除往复泵外，还有 ，,27,一、4齿轮泵，螺杆泵,5旁路阀，改变转速,6灌泵，排气,7气体各组分溶解度的不同，,液体混合物各组分挥发度的不同,8变小，变小，变小，变小,9吸收，解吸,一、4齿轮泵，螺杆泵,28,10,恒摩尔流的主要前提是,_,。连续精馏塔设计时，如将原来的泡点回流改为冷回流，其他设计条件不变，则所需理论板数,_,（增加、减少）。,11,、在常压下，常温不饱和湿空气经预热器间接加热后，该空气的下列状态参数有何变化？湿度,H,_,，相对湿度,_,，湿球温度,t,w,_,，露点,t,d,_,，焓,I,_,。（升高，降低，不变，不确定）,10恒摩尔流的主要前提是_,29,一、,10混合物各组分的摩尔汽化潜热相等，减少,11不变，降低，升高，不变，升高,一、,30,二、带泵管路(18分),图示输水管路，用离心泵将江水输送至常压高位槽。已知吸入管直径703mm，管长,l,AB,=25m，压出管直径603mm，管长,l,CD,=80m（管长均包括局部阻力的当量长度），摩擦系数均为0.025，Z=11m，离心泵特性曲线,为H,e,=30-610,5,q,V,2,，式中,H,e,：m；q,V,：m,3,/s。试求：,(1)管路流量为多少m,3,/h，,(2)旱季江面下降2m，,与原流量相比，此时流,量下降百分之几？,二、带泵管路(18分),31,解:,(1),管路特性：,He=Z+p/g+8l,1,q,V,2,/(,2,gd,1,5,)+,8l,2,q,V,2,/(,2,gd,2,5,),=11+80.025(25/0.064,5,+80/0.054,5,)q,V,2,/,(,2,9.81) = 11+4.0810,5,q,V,2,泵的特性：,He = 30,610,5,q,V,2,He = He,解得,q,V,= 4.3410,-3,m,3,/s=15.6 m,3,/h,(2),当江面下降,2m,时，,He= 13+4.0810,5,q,V,2,，,He = He,解得,q,V,= 4.1110,-3,m,3,/s=14.78 m,3,/h,流量下降,(4.34-4.11)/4.34=5.4%,解:(1)管路特性：,32,三、传热计算（20分）,在某套管换热器中用饱和水蒸汽加热苯液，苯在,542 mm的钢管内流动。120的饱和水蒸汽在环隙冷凝。已测出苯的进口温度为30，出口温度为60，流量为4000 kg/h。苯和水蒸汽的的对流给热系数分别为500W/m,2,K和10000W/m,2,K，管内壁的污垢热阻为0.0004m,2,K/W，忽略管壁热阻、管外壁的污垢热阻及热损失。已知操作条件下苯的热容为1.9kJ/kgK，蒸汽的汽化潜热为2204kJ/kg，试求：,1、饱和水蒸汽的消耗量；,2、套管的长度。,三、传热计算（20分）,33,解：1）,2）,=73.99,解：1）,34,化工原理复习课件,35,四、吸收计算（17分）,某填料吸收塔，用清水逆流吸收混合气中的可溶组分,A,。入塔气体中,A,组分浓度,y,1,= 0.05（摩尔分数，下同），相平衡,y,=0.4,x,，回收率要求95%，操作液气比为最小液气比的1.4倍。填料的传质单元高度为0.2m。,1、所需的填料层高度为多少？,2、在上述塔高下进行操作，现入塔气体中,A,组分浓度上升为,y,1,= 0.06，则出塔气体浓度将为多少？,四、吸收计算（17分）,36,解：,1,）,x,2,=0,=7.02,解：1）x2=0,37,H=H,OG,N,OG,=0.2,7.02,=1.40m,2）H不变，,N,OG,不变，,，,得y,2,=0.003,H=HOGNOG=0.27.02=1.40m,38,五、精馏计算（,20,分）,用板式精馏塔在常压下分离苯甲苯溶液，塔顶设全凝器，塔釜间接加热，苯对甲苯的平均相对挥发度为,= 2.47,。进料为,150 kmol/h,、含苯,0.4,（摩尔分数，下同）的饱和蒸汽。要求塔顶馏出液组成,x,D,=0.97,，塔釜残液组成,x,W,=0.02,。所用回流比为最小回流比的,1.5,倍。试求：,1,、塔顶产品量,D,和塔底产品量,W,；,2,、精馏段操作线方程；,3,、操作时，全凝器冷凝液组成为,0.97,，求由塔顶往下第二块理论板上升的汽相组成。,五、精馏计算（20分）,39,解：1）x,F,=0.4,=60kmol/h,W=F-D=90kmol/h,2） q=0, y,e,=x,F,=0.4,R=1.5Rm=4.56,精馏段,=0.820x+0.1745,解：1）xF=0.4,40,3）y,1,=x,D,=0.97,得y,2,=0.8200.929+0.1745=0.936,3）y1=xD=0.97,41,