化工原理课程总结剖析.ppt

t~x~y与x-y 图 标绘：略去温度坐标，依x-y 的对应关系做图 ，得x-y图。 第二节 蒸馏与精馏原理 蒸馏方式 板式塔 釜液 馏出液 进料 精馏段 提馏段 * yn-1* xn+1* n+1 n n-1 tn+1 tn tn-1 xn-1 yn+1 xn yn 精馏原理 塔板的作用 L V 塔板提供了气液接触的场所 每一块塔板是一个气液分离器 足够多的塔板可使各组分较完全分离 回流作用 连续精馏的充分必要条件： 最上要有高纯度易挥发组分的液相：液相回流 最下要有高纯度难挥发组分的气相：气相回流(上升蒸气) 第三节 双组分连续精馏的计算与分析 一、 全塔物料衡算 总物料衡算： F=D+W 易挥发组分物料衡算： FxF=DxD+WxW F、D、W：kmol/s xF、xD、xW：易挥发组分（A）的摩尔分数 塔顶轻组分回收率： 塔底重组分回收率： F, xF D, xD W, xW 二、恒摩尔流量的假定 （1）恒摩尔气流：精馏段内每层塔板上升蒸汽的摩尔流率［kmol·h-1］相等，提馏段也一样。 V1=V2=……V=常数 V1’=V2’=……V’=常数 （2）恒摩尔液流：精馏段内每层塔板溢流液体的摩尔流率［kmol·h-1］相等，提馏段也一样。 L1=L2= ······ L=常数 L1’=L2’= ······ L’=常数 D, xD W, xW F, xF * 由物料衡算 进料热状态参数q将精馏段与提馏段关联起来 q1 q=1 0q1 q=0 q0 三、 进料热状态参数q 四、 操作线方程与q线方程 精馏段操作线方程 ---回流比 ---塔釜气相回流比 提馏段操作线方程 进料方程（q线方程） 意义：精馏段与提馏段交点轨迹方程 五、 理论板数计算 （1）作出精、提操作线、q线； （2）从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯； 当梯级跨过点d时，就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯，直至梯级跨过点b为止。 （3）所画的总梯级数－1(再沸器)＝理论塔板数； 跨过点d的那块板就是加料板，其上的梯级数为精馏段的理论塔板数。 图解法 * * * * * （三） 离心泵的安装高度 在0-0’和1-1’间列柏努利方程： 1 1’ 0 0’ 离心泵的安装高度 Hg 最大安装高度 最大允许安装高度 离心泵的实际安装高度应小于允许安装高度，一般比允许值小0.5～1m。 第二节 其他类型化工用泵 一、 往复泵 二、 齿轮泵 三、旋涡泵 第三节 气体输送机械 通风机 鼓风机 压缩机 真空泵 第三章 沉降与过滤 第一节 概述 非均相物系分离： 沉降（重力沉降、离心沉降） 过滤 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 第二节 重力沉降 一、重力沉降速度 （一）球形颗粒的自由沉降 重力沉降速度: 颗粒受力平衡时，匀速阶段颗粒相对于流体的运动速度。 （二）流体中颗粒运动的阻力(曳力) ζ——阻力系数（曳力系数） 层流区 10－4 Re 2 Stokes 区 （三） 沉降速度的计算 层流区： ——Stokes(斯托克斯)式 （四）影响沉降速度的其它因素 1.干扰沉降 2. 颗粒形状 ?s越小，阻力越大。 3. 壁效应 颗粒体积分数较大时相互干扰，发生干扰沉降。 二、 重力沉降设备 降尘室 思考1：为什么气体进入降尘室后，流通截面积要扩大？ 思考2：为什么降尘室要做成扁平的？ 降尘室的生产能力只与沉降面积WL及颗粒沉降速度ut有关，而与高度H无关，故做成扁平的有利于提高生产能力。 第三节 离心沉降 一、离心沉降速度 合 重力沉降速度ut 离心沉降速度ur 方向 向下，大小不变 径向向外，随r变化 层流 第四节 过 滤 一、悬浮液的过滤 推动力：压力差，离心力，重力 阻 力：滤饼、过滤介质阻力 两种过滤方式 滤饼过滤 深层过滤 二、过滤速率基本方程式 （一）过滤速率 过滤速率： 过滤速度： （滤饼的比阻） （滤饼体积与滤液体积成正比） （二）过滤基本方程 三、恒压过滤 滤液体积与过滤时间的关系 ——恒压过滤方程式 ——过滤常数，单位为m2/s 洗板 框 非 洗板 洗板 一个操作循环： 过滤 滤液流出 悬浮液入口 洗涤液流出 洗涤液入口 洗涤 卸渣、整理重装 四、过滤设备及操作 板框压滤机 第四章 传 热 第一节 概 述 传热方向： 传热极限： 传热推动力： 高温→低温 温度相等 温度差 二、传热的基本方式 一、传热过程 热传导 热对流 热辐射 自然对流 强制对流 三、两流体通过间壁换热过程 传热