《化工原理》(下)复习提要

时间：2025-02-22

四川理工学院

化学工程教研室——《化工原理》复习材料与化学工程系

2008.03.29

杨虎

《化工原理》（下）复习提要

1各章要点

1.1传质概论与吸收

基本概念：

分子扩散及对流扩散的概念，菲克定律，一维定常分子扩散速率，等分子反向扩散，单向扩散，总体流动、漂流因素；传质速率与扩散通量，浓度的不同表示法及其关系，膜模型，相内传质速率式；相平衡关系，吸收和解析得传质方向、限度，推动力及其不同得表示形式，双膜模型及传质理论简介；相际传质速率式，传质阻力及表示，气膜控制、液膜控制；吸收操作的基本概念，典型吸收设备与流程，吸收过程的相平衡关系（溶解度曲线，亨利定律），影响平衡的主要因素；吸收过程的物料衡算，操作线方程，吸收剂的选择及用量的确定，最小溶剂用量的概念；传质单元数及传质单元高度的概念，吸收因子（解吸因子）的概念，理论板与等板高度；低浓吸收填料层高度的计算（平衡线为直线及曲线两种情况）；传质系数的测定、准数与准数关联式；高浓度吸收的特点及计算的主要方程及步骤。

基本公式： *气液平衡：p=Ex=*y*=mx*对稀溶液：Y*=mX 传质速率：NA=KY(Y Y)=KX(X X)=ky(y yi)=kx(xi x)

物料衡算：L(X1 X2)=V(Y1 Y2)Y Yη=12

Y1ηmaxY1 Y2*=Y1 =η ηmax

吸收剂的用量：Lmin Y1 Y2 =V L=1.1~2Lmin X* X

2 1

填料层高度：Z=HOGNOG=HOLNOL=NTHETP

HOG=V

KYaΩHOL=L

KXaΩNOG=Y1 Y2

ΔYmNOL=X1 X2 ΔXm

Y1 Y2*1mV ()+ln 1 NOG= SS=S * 1 S LY2 Y2

Y1 Y2*1L ()+ln 1 NOL= AA=A * 1 A mVY1 Y1

NT=

A 1 lnAANT=ΔY1ΔX1= ΔY2ΔX2

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基本概念：

两组分物系的汽液平衡关系，t-x-y图, x-y图，拉乌尔定律，泡点与露点，泡点方程与露点方程，挥发度与相对挥发度及其影响因素；精馏原理；双组分连续精馏塔的物料衡算，恒摩尔流假设，理论板的概念，操作线方程，进料热状况，q的意义及计算，最小回流比的概念及确定，回流比对精馏过程的影响，理论板数的确定；（图解法，逐板计算法及简捷法）；点效率、板效率和塔效率的概念，实际塔板数的确定；精馏装置的热衡算；平衡蒸馏、简单蒸馏的特点及计算；精馏塔全塔效率及点效率的测定方法。

基本公式： ss P pB pA=pAxA理想物系的汽液平衡： xA=ssspA pB pB=pB(1 xA)

yA=KAxAy=αx

1+(α 1)xt~x(y)图和x~y图 F=D+W

物料衡算：FxF=DxD+WxWW(1 xW) 重组分的回收率=F(1 xF)DxD轻组分的回收率=FxF

xRxn+D

R+1R+1

WxWRD+qFxm 操作线：提馏段：ym+1=(R+1)D (1 q)F(R+1)D (1 q)F

I IFxqq线：y=x Fq=V

q 1q 1IV IL精馏段：yn+1=

回流比：R=1.1~2RminRmin=xD yq

yq xq 最少理论板数：Nmin x1 xW lg D 1 xDxW = 1 lgαm

单板效率：Emv=yn yn+1

* yn+1ynEmL=xn 1 xnNTE= 全塔效率： T*NPxn 1 xn

利用图解法、捷算法、逐板计算法计算理论板。提馏塔、多侧线塔、蒸汽直接加热、冷液回流、分凝气、简单蒸馏与平衡蒸馏等的特点与计算。

1.3蒸馏和吸收设备

塔设备的性能参数；板式塔的评价指标，典型塔板的结构特点及分类，塔板上的流体力学特性，正常与非正常操作情况及调节；板式塔的设计原则及步骤；填料的评价指标，填料及填料塔的结构特点，填料塔的流体力学特性，填料塔的设计原则及步骤；板式塔与填料塔的比较，塔的选用原则。

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基本概念：

干燥过程的基本概念，干燥的必要条件，干燥介质的作用；干燥介质的性质与t-H(I-H)图；干燥过程的物、热衡算，对特殊干燥过程热衡算式的简化，干燥过程的热效率与干燥效率；干燥过程的平衡关系，结合湿份、非结合湿份、平衡湿份、自由湿份及最大吸湿湿含量的概念，传质方向与限度的确定；恒定干燥条件下的干燥曲线及干燥速率曲线及测定方法，恒速段降速段、临界湿含量的概念及影响因素，恒定干燥条件下干燥时间的计算。基本公式： H=MvpM ps=v

MgP pMgP ps =pps

干燥介质的性质：CH=Cg+HCv

vH=(I=(Cg+HCv)t+r0H5H1273+t1.013×10+×22.4MgMvP273

t、tW、tas、tD的意义与关系

物料衡算：L(H2 H1)=Gc(X1 X2)Gc=G1(1 w1)=G2(1 w2)

Qp=L(I1 I0)

热量衡算：'Qd=L(I2 I1)+Gc(I2 I1')+QLQp+Qd=L(Cg+H0Cv)(t2 t0)+Gc(Cs+X2Cw)(θ2 θ1)

+W(r0+Cvt2 Cwθ1)

'Qp+Qd=L(I2 I0)+Gc(I2 I1')+QL

热效率：η=W(r0+Cvt2 Cwθ1) Qp+Qd

GcdXα=kH(HS,tw H)=(t tw) Sdτrtw干燥速率：U=

τ1=Gc(X1 Xc)UcS