注化化工原理輔導

化工原理復習

本科5.4加料熱狀態(tài)的選擇不計熱損失⑴R一定，進料熱量多，塔底加熱少⑵一定，進料熱量多，塔頂冷凝多，R↑,N↓

N減少，以增加能耗為代價結(jié)論：熱在塔釜，冷在塔頂5.5雙組分精餾塔的其它類型①直接蒸汽加熱當重組分是水時，可將加熱蒸汽直接通入塔釜精餾段操作線提餾段：物料衡算恒摩爾流，操作線當xn=xW時，yn+1=0直接蒸汽加熱的圖解方法②多股加料分開進料有利還是合并后進料有利？Rmin如何確定？③側(cè)線出料加料處操作線總是凸的，抽料處總是凹的Rmin如何定？6.2操作參數(shù)對操作結(jié)果的影響調(diào)節(jié)R,,q;xF變動,對xD,xW的影響①R調(diào)節(jié)，,q不變R↑,操作線向?qū)蔷€靠攏當N一定時，xD↑,xW↓

②調(diào)節(jié)↑

少而精，多而爛6.3塔頂、塔底極限濃度所受限制①分離能力(α,N,R)②物料衡算(xD≤1,xW≥0)先分析N=∞時，xDmax=?xWmin=?當R較小時，為(b)情況；為分離能力限制；當R較大時出現(xiàn)(a)或(c)情況；為物料衡算限制。6.4精餾塔的溫度分布和靈敏板靈敏板—板上液體溫度對外界干擾因素的反映最靈敏的塔板7間歇精餾操作方式靈活，適用于小批量處理

(若搞連續(xù)，沒達到穩(wěn)定就要熄火)7.1過程特點①非定態(tài)⑴R一定，xD不斷下降，因釜中x不斷下降⑵xD一定，R不斷上升②全塔均為精餾段，能耗比連續(xù)精餾高8特殊精餾

α<1.06時,無法用普通精餾分離,常采用特殊精餾8.1恒沸精餾雙組分非均相恒沸精餾—兩塔聯(lián)合操作雙組分均相恒沸精餾—加挾帶劑，形成新的恒沸物挾帶劑的要求：①與A(或B)或AB形成最低恒沸物，從塔頂蒸出②新恒沸物要便于分離，如非均相，用分層方法回收挾帶劑③新恒沸物中挾帶劑相對含量要少8.2萃取精餾加萃取劑S(揮發(fā)性小),改變A、B組分相對揮發(fā)度萃取劑主要條件：①選擇性高,少量加入,αAB大大提高②揮發(fā)性要小,沸點S>>沸點A、B③與原溶液有足夠的互溶度.流程特點：加吸收段萃取精餾與恒沸精餾比較共同點：均加入第三組分S差別：⑴S可選范圍:是否要求生成恒沸物⑵經(jīng)濟性:恒沸物從塔頂蒸出，潛熱消耗大9多組分精餾基礎(chǔ)9.1流程方案的選擇

n個組分精餾分離,為獲n個高純度產(chǎn)品，需要(n-1)個塔,塔多方案多如，A、B、C三組分(其揮發(fā)度依次降低)分離兩種流程4組分3塔5流程5組分4塔14流程關(guān)鍵組分—對多組分精餾分離起控制作用的兩個組分揮發(fā)度大的—

輕關(guān)鍵組分(l)揮發(fā)度小的—

重關(guān)鍵組分(h)關(guān)鍵組分與分離方案有關(guān)第十章汽液傳質(zhì)設(shè)備基本上分為兩大類：逐級接觸式(如板式塔)

微分接觸式(如填料塔)主要評價標準：⑴通過能力—生產(chǎn)能力⑵傳質(zhì)效率—板效率，等板高度HETP⑶壓降—板壓降，每m填料壓降⑷操作彈性—汽液通量上、下限⑸結(jié)構(gòu)簡單成本低1板式塔1.1概述①設(shè)計意圖⑴使汽液兩相在塔板上充分接觸，減少傳質(zhì)阻力⑵在總體上使兩相保持逆流流動，在塔板上使兩相呈均勻的錯流接觸，以獲得最大傳質(zhì)推動力1.2篩板上的汽液接觸狀態(tài)①鼓泡接觸狀態(tài)②泡沫接觸狀態(tài)—氣體為分散相③噴射接觸狀態(tài)—液體為分散相轉(zhuǎn)相點正系統(tǒng)：當輕組分從液→氣時選泡沫接觸狀態(tài)有利1.5效率的各種表示方法①濕板效率考慮板間eV

正常操作漏液可忽略④全塔效率塔效率≠板效率1.6塔板的負荷性能圖⑴過量液沫夾帶線eV=0.1kg液/kg干氣⑵漏液線⑶溢流液泛線⑷液量下限線⑸液量上限線2填料塔④載點和泛點

L一定,lgΔp~lgV氣關(guān)系載點----氣液兩相流動的交互影響開始變得顯著泛點----氣量微小增加而造成持液量大大增加，

Δp直線上升⑥傳質(zhì)⑴填料層的等板高度HETP

—分離效果相當于一塊理論板的填料層高度⑵傳質(zhì)效果與操作氣速關(guān)系⑶最小噴淋密度水溶液：7.3m3/m2h第十一章液液萃取1.1目的----液液混合物的分離1.2基本依據(jù)—溶解度的差異(選擇性的溶解度)溶劑S的必要條件⑴與B相不完全互溶⑵對A有選擇性的溶解度2.1物料衡算三組分，用平面表示兩股料液混合時杠桿定律2.4分配曲線與分配系數(shù)分配系數(shù)：A的：萃取相萃余相B的：2.5選擇性系數(shù)β定義

思考：

kA=1是否可以進行萃取分離？

β=1呢？3萃取過程計算3.1級式接觸過程數(shù)學描述單級：（理論級）①物料衡算②相平衡6個方程，解6個未知數(shù)計算方法⑴6個方程聯(lián)立⑵圖解法(常用，簡捷，計算精度不高)第十三章熱質(zhì)同時傳遞的過程2濕空氣狀態(tài)的描述①水汽分壓p水汽或露點溫度td②濕度Hkg水汽/kg干氣③相對濕度φ(當pS≤p)

pS為t溫度下的飽和蒸汽壓

(當pS≥p)④濕空氣的焓IkJ/kg干氣⑤濕空氣的比容vHm3/kg干氣常壓下，⑥極限溫度⑴濕球溫度tW

傳熱速率汽化潛熱空氣-水系統(tǒng)，流動時kJ/kgK⑵絕熱飽和溫度氣體在絕熱條件下，增濕至飽和(等焓過程)

氣溫下降放熱氣體增濕帶熱路易斯規(guī)則：空氣-水系統(tǒng)：,tas≈tW濕球溫度的物理含義是什么？絕熱飽和溫度的物理含義是什么？第十四章固體干燥對流干燥的經(jīng)濟性經(jīng)濟性取決于加熱和熱效率廢氣溫度越低效率越高，但受返潮限制2干燥靜力學2.1水分在氣固兩相間的平衡①結(jié)合水與非結(jié)合水兩者區(qū)別：平衡蒸汽壓不同結(jié)合水的非結(jié)合水的②濕物料含水量的表示干基Xtkg水/kg絕對干料濕基wkg水/kg濕物料絕對干料量GC=G(1-w)③平衡蒸汽壓曲線④平衡含水和自由含水平衡水分—指定空氣條件下的被干燥極限，與空氣狀態(tài)有關(guān)若實際含水X≤X*，出現(xiàn)返潮現(xiàn)象3干燥速率與干燥過程計算①干燥速率曲線實驗條件：大量空氣,小塊物料，流速u一定，視空氣條件t,φ不變定義干燥速率主要階段：⑴預(yù)熱段AB⑵恒速干燥階段BC，物料表面為濕球溫度⑶降速干燥階段CD,DE恒速段除去的是什么水？④臨界自由含水量

---恒速段終了，降速段開始時的自由含水量影響因素：⑴物料本身：結(jié)構(gòu)、分散程度⑵干燥介質(zhì)及操作：t,H,u實驗表明：恒速段速率越大,越早進入降速段,XC越大問題：t↑XC?H↑XC?u↑XC?3.2間歇干燥過程計算實驗時的物料分散程度與生產(chǎn)時一樣①干燥時間恒速段：降速段：近似處理

NA=KXX(直線擬合)得3.3連續(xù)干燥過程①特點：⑴預(yù)熱段：物料從進料溫度θ1升至tW⑵表面汽化階段：物料溫度為tW，當無Q損失和Q補時，為等焓過程⑶升溫階段：物料從tW升至出口溫度θ2沒有恒速干燥階段②物料衡算和熱量衡算⑴物料衡算式W=GC(X1-X2)=V(H2-H1)⑵熱量衡算式預(yù)熱器：Q=V(I1-I0)=VCpH1(t1-t0)③熱效率η定義當Q損=0,Q補=0時，提高η的措施⑴提高t