第一篇:化工原理終極總結
第一章 流體與輸送機械
1、基本研究方法:實驗研究法、數學模型法
2、牛頓粘性定理:
應用條件:
3、阻力平方區:管內阻力與流速平方成正比的流動區域;
原因:流體質點與粗糙管壁上凸出的地方直接接觸碰撞產生的慣性阻力在壓倒地位。
4、流動邊界層:緊貼壁面非常薄的一區域,該薄層內流體速度梯度非常大。
流動邊界層分離的弊端:增加流動阻力。
優點:增加湍動程度。
5、流體黏性是造成管內流動機械能損失的原因。
6、壓差計:
文丘里
孔板
轉子
7、離心泵工作原理:
離心泵工作時,液體在離心力的作用下從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量,使葉輪外緣的液體靜壓強提高。液體離開葉輪進入泵殼后,部分動能轉變成為靜壓能。當液體從葉輪中心被拋向外緣時,在中心處形成低壓區,在外界與泵吸入口的壓差作用下,致使液體被吸進葉輪中心。
8、汽蝕現象: 離心泵安裝過高,泵進口處的壓力降低至同溫度下液體的飽和蒸汽壓,使液體氣化,產生氣泡。氣泡隨液體進入高壓區后立即凝結消失,形成真空導致巨大的水力沖擊,對泵造成損害。
9、氣縛現象: 離心泵啟動時,若泵內存在空氣,由于空氣密度大大低于輸送流體的密度,經離心力的作用產生的真空度小,沒有足夠的壓差使液體進入泵內,從而吸不上液體。
10、泵殼作用:收集液體和能量轉化(將流體部分動能轉化為靜壓能)
11、離心泵在設計流量下工作效率最高,是因為:此時水力損失小。
12、大型泵的效率通常高于小型泵是由于:容積效率大。
13、葉輪后彎的優缺點
優點:葉片后彎使液體勢能提高大于動能提高,動能在蝸殼中轉化為勢能的損失小,泵的效率高。
缺點:產生同樣的理論壓頭所需泵的體積大。
14、正位移泵(往復泵)的特點:a流量與管路狀況、流體溫度、黏度無關; b 壓頭僅取決于管路特性。(耐壓強度)c 不能在關死點運轉。d 很好的自吸能力
15、真空泵的性能:極限真空 和
抽吸時間
16、無限大平板液膜厚a,其水力當量直徑為 4a
第二章 機械分離與固體流化態
1、過濾推動力:重力
壓差
離心力
2、氣體凈制:重力沉降、離心沉降、過濾(膜)。
3、架橋現象:隨著過濾進行,細小的顆粒進入介質孔道內堵塞孔道的現象。
4、助濾劑作用:在濾餅中形成骨架,有助于改善濾餅的結構,增強其剛性,形成疏松的濾餅層,孔隙率增加,便于濾液通過。
5、實際過濾作用的:濾液固形物形成的濾餅層。
6、自由沉降:顆粒間不發生碰撞等相互影響的沉降過程。
7、粒子在整理沉降中收到的力:重力、浮力、流體黏性力
8、重力沉降:
9、離心沉降:三個力(離心力、浮力、曳力)
10、旋風分離器的分離性能:粒級效率(每一種顆粒被分離的百分比)
11、壓降大小 是評價旋風分離器性能好壞的重要指標。阻力系數與設備形式和幾何尺寸有關。
12、聚式流化(氣固系統):騰涌(高徑比過大,壓降劇烈波動)和溝流(顆粒堆積不均勻,壓降比正常值小)。
13、散式流化(液固系統)
14、流化床壓降不隨氣速增大而增大,因為:在流化床內,不管氣速如何變化,顆粒與流體的相對速度不變,故流體通過床層的阻力不變。
15、固體流化態:大量固體顆粒懸浮于運動的流體中,從而使顆粒具有類似于流體的某些表觀特征的一種狀態。
壓降表示
16、除去某粒徑顆粒時,若沉降高度增加一倍,沉降時間 加倍;氣流速度 減半 ;生產能力 不變。
第三章 傳熱
1、傅里葉定律:
適用于: 不適用于
2、金屬與液體導熱系數隨溫度增高 減小; 氣體導熱系數隨溫度增高 增大。
3、傳熱邊界條件 三類
物體邊界壁面的溫度。物體邊界壁面的熱通量值 物理壁面處的對流傳熱條件
4、保溫層臨界厚度:
5、穩態熱傳導:通過平壁的熱傳導;通過圓筒壁的熱傳導;通過球壁的熱傳導
6、非穩態熱傳導:集總參數法的簡化分析;半無限大物體的非穩態熱傳導;有限厚度平板的非穩態熱傳導。
7、獲得對流傳熱系數表達式的方法:分析法;實驗法;類比法;數值法。
8、沸騰傳熱的四個典型傳熱區域:自然對流去、核態沸騰區、過渡沸騰區、膜態沸騰區。
條件:過度熱 和 氣化核心
9、紅外線 和 可見光 統稱為 熱射線。
10、黑體:投射到物體表面的輻射能 可以被全部吸收的物體。
11、鏡體:投射到物體表面的輻射能 可以被全部反射的物體。
12、透熱體:投射到物體表面的輻射能 可以全部穿透物體。
13、灰體:能以相同的吸收率吸收所以波長范圍的輻射能的物體。
14、黑度:灰體的輻射能力與同溫度下黑體輻射能力之比。(與外界環境無關)
15、氣體熱輻射的特點:氣體的輻射和吸收對波長具有強烈的選擇性。
氣體的輻射和吸收在整個容積內進行。
16、換熱器:混合式、蓄熱式和間壁式。
17、列管式換熱器:固定管板式、U型管式、浮頭式。
18、板式換熱器
優點:傳熱系數高,操作靈活,檢修清洗方便。缺點:允許操作壓力和溫度較低。
19、間壁式換熱三步走:A 熱流體以對流傳熱方式將熱量傳至固體界面。
B 熱量通過熱傳導方式由間壁的熱側面傳至冷側面。
C 冷流體以對流傳熱方式將間壁傳來的熱量帶走。20、通常采用以間壁兩側流體的溫度差作為推動力的總傳熱速率方程
簡稱為 傳熱速率方程。
21、傳熱單元數法:
22、強化傳熱
擴展傳熱面積;增大傳熱平均溫差;提高傳熱系數。
23、增強對流傳熱系數
改變流體的流動狀況;改變流體物性;改變傳熱表面狀況。
24、有相變的對流傳熱系數大于無相變生物對流傳熱系數。原因 :
A 相變熱遠大于顯熱
B 沸騰時液體在攪動,冷凝時液膜很薄。
25、短管傳熱膜系數大于長管的原因:短管有進口效應的影響。
26、平均溫差法往往用于:設計性和核算型。傳熱單元數法 用于:核算型。
27、獲取傳熱系數的途徑:實驗測定,公式計算,查手冊。
28、確定換熱器需要:流體進出口溫度及流量。
29、雷諾類別 和 科爾本類別的 重要應用:從摩擦系數來估算傳熱系數。30、折流擋板優缺點:增大湍動強度,提高傳熱系數; 阻力增大。
31、冷水進口溫度根據 當地氣溫條件 確定。出口溫度 根據 經濟衡算 來確定。
32、彎管內 :因離心力引起流體的二次環流,從而加劇了擾動,提高傳熱系數。
第四章
蒸
發
1、蒸發中的溫度差損失
A 溶液蒸汽壓降低引起的溫度差損失 B 由蒸發器中液柱靜壓引起的溫度差損失 C 由于管道阻力引起的溫度差損失
2、提高總傳熱系數:擴大膜狀流動。
3、蒸發:管外冷凝,管內沸騰。
4、提高蒸發效率:多效蒸發;額外蒸汽的引出。
5、提高生產強度:提高蒸汽的有效溫度差;提高沸騰側對流傳熱系數。
6、多效蒸發的效數有限制。是因為:多效蒸發中,各效都會引起溫度差損失,當多效總溫差損失大于或等于蒸汽溫度與冷凝室壓力下的沸點溫度差時,平均溫度差為零,起不到蒸發作用。
7、列文蒸發器:針對黏度大,易結垢、易結晶。
8、強制循環蒸發:延長操作周期,減少清洗次數。
傳質
1、質量傳遞方式:分子傳質 和 對流傳質。
2、擴散系數與渦流擴散系數的區別:擴散系數是系統性質;渦流擴散系數隨流動狀況和位臵而變化。
3、漂流因子表達了:主體流動對傳質的貢獻。
4、單向擴散(吸收),等摩爾反向擴散(精餾)。區別,單向擴散時的傳質速率比等摩爾反向擴散多一個漂流因子(總是大于1)。
5、吸收原理:各組分在液體中溶解度的差異。
6、低濃吸收特點:氣液相流量視為常量;吸收過程可視為等溫吸收;傳質系數可視為常數。
7、平均推動力法適用于:設計型;
吸收因數法 適用于 操作型。
8、理論板:氣液兩相在該種塔板數上充分接觸,離開時達到平衡。
9、脫吸:通入惰性氣體;通入直接水蒸氣;降低壓力。
10、化學吸收對于液膜控制的優點明顯。
11、傳質單元高度取決于:氣液流量、流體物性、填料性質。
12、新型傳質設備要求:傳質效率高、操作彈性大、生產能力大、塔板壓降小。
13、浮閥塔的操作彈性最大(綜合性能最好);篩板塔的壓降最小。
14、填料塔是連續接觸式設備,液體分散相;板式塔是逐級接觸式設備,液體連續相。
15、低濃氣體吸收中溶質氣液平衡關系的表示方法:溶解度曲線;亨利定律公式
16、吸收塔設計中,傳質單元高度 反映了設備效能的高低。傳質單元數 反映了吸收過程的難易程度。
17、等板高度:氣液兩相達到平衡的填料的高度。
18、最大吸收效率與塔形式無關。
19、蒸餾分離依據:混合物中和組分的揮發度不同。
20、理想溶液:各組分在全濃度范圍內都服從拉烏爾定律的溶液。
21、揮發度
22、蒸餾方式:
簡單蒸餾
平衡蒸餾
23、跨越點加料所需塔板數最少:該處加料時料液濃度與塔內濃度最為接近,此時塔內的混合效應最小,平衡線與操作線之間的偏離程度最大,所畫階梯數最少。
24、最小回流比:所需要的理論塔板無窮大時對應的回流比。(設計型)
25、進料狀況的選取(冷液利于精餾):隨著q 減小,操作線與平衡線間的偏離程度越小,為完成分離任務所需的理論板數越多。所以進料預熱度越高,對分離越不利。預熱程度越高,再沸器的負荷減小,將導致精餾段與提餾段間氣相負荷的差別過大,不利于塔的設計。
26、影響塔板效率的因素:物性參數、結構參數、操作參數
27、水蒸氣蒸餾:水一方面作為加熱劑;另一方面作為夾帶劑將易揮發組分從塔頂帶出。
28、水蒸氣蒸餾原理:互不相容的液體混合物的蒸汽壓等于個純組分的飽和蒸汽壓之和。
29、間歇精餾沒有提餾段,只有精餾段。
恒餾出液組成:回流比不斷增大 恒回流比:流出液組成不斷下降。
30、恒沸精餾原理:在被分離的二元混合物中加入第三組分,該組分能與原溶液中的一個或兩個組分形成最低恒沸物,從而形成“恒沸物—純組分”精餾體系,恒沸物從塔頂蒸出,純組分從塔底排出。
31、恒沸精餾與萃取精餾的異同
相同點:處理對象都是恒沸液或相對揮發度接近于1的混合液;基本原理都是加入第三組分,以提高相對揮發度,在通過精餾方式實現分離。不同點:A恒沸劑與被分離混合物組成形成恒沸物,而萃取劑無此要求
B 恒沸劑從塔頂蒸出,萃取劑從塔底排出
C 一定條件下,恒沸劑的使用量有特定要求,而萃取劑使用量較靈活
D 萃取劑必須從塔頂上部不斷加入,因此萃取精餾不適宜間歇精餾。
E 恒沸精餾溫度較低,較適用于熱敏性物質的精餾
31、定常態精餾中,操作線方程反應了,上升氣體組成與下降液體組成的關系。
32、板式塔影響液面落差的主要因素是:塔板結構、塔徑、液體流量。為減少落差可采用:雙溢流和階梯流
;塔板向液體側傾斜。
33、引起塔板效率不高的原因:霧沫夾帶、漏液、氣液分布不均、液泛。
34、塔頂溫度低于塔底溫度:
一、塔頂操作壓力小于塔底操作壓力。
二、塔頂含易揮發組分濃度高。
35、板式塔壓降:干板壓降、通過液層引起的壓降、表面張力。
36、溢流堰作用:保持板上一定液層,使氣液充分接觸;使液流均勻通過塔板。
37、捷算法
萃取
1、分配系數
: 萃取相與萃余相達到平衡后,萃取相中A組分的濃度與萃余相中A組分的濃度之比。
2、選擇性系數:A、B兩組分的分配系數之比。
3、三角形相圖中的聯結線:三角形相圖中相互平衡兩點的連線。
4、萃取設備:混合—澄清槽、填料塔、篩板塔。
5、雙模理論解釋萃取:溶質由萃余相主體傳之萃余相側液膜,再傳質通過液液相界面,通過萃取相側液膜傳質至萃取相主體。
6、萃取分散相的要求:不潤濕設備,體系系數大。
第二篇:化工原理總結
化工原理總結
張曉陽
2013-2015 第一章 流體流動 1.牛頓黏性定律
2.流體靜力學的方程運用:
(1)測壓力:U管壓差計,雙液U管微壓差計(2)液位測量。(3)液封高度的測量。3.湍流和層流。
4.流體流動的基本方程:連續性方程(質量守恒原理),能量守恒方程(包括內能,動能,壓力能,位能),伯努利方程。
5.邊界層與邊界層分離現象:邊界層分離條件:流體具有粘性和流體流動的過程中存在逆壓梯度。工程運用;飛機的機翼,輪船的船體等均為流線形,原因是為減小邊界層分離造成的流體能量損失。6.流體的管內流動的阻力計算:(1)流體在管路中產生的阻力:摩擦阻力(直管阻力)和形體阻力(局部阻力)
形體阻力的來源:流體流經管件、閥門以及管截面的突然擴大和縮小等局部地方引起邊界層分離造成的阻力。
(2)管內層流的摩擦阻力的計算:范寧公式和哈根—泊謖葉公式。管內湍流的摩擦阻力的計算:經驗公式。
(3)管路上的局部阻力:當量長度法和阻力系數法。7.流量的測量(知識點綜合運用)(1)測速管(2)孔板流量計(3)文丘里流量計(4)轉子流量計
第二章 流體輸送機械
1.離心泵的工作原理及基本結構 2.離心泵的基本方程
3.離心泵的理論壓頭影響因素分析(葉輪轉速和直徑,葉片的幾何形狀,理論流量,液體密度)4.離心泵的特性方程
5.離心泵的性能參數(流量,揚程,效率,有效功率和軸功率)6.離心泵的安裝高度 7.離心泵的汽蝕現象;8.離心泵的抗汽蝕性能:NPSH,離心泵的允許安裝高度。9.離心泵的工作點 10.離心泵的類型
11.其他類型化工用泵:往復泵(計量泵、隔膜泵、活塞泵)、回轉式泵、旋渦泵。12.氣體輸送和壓縮機械(通風機、鼓風機、壓縮機、真空泵)
第三章非均相混合物分離及固體流態化
1.顆粒的特性 2.降塵室的工作原理 3.沉降槽的工作原理
4.離心沉降的典型設備是旋風分離器,其原理。
5.過濾操作的原理(化工中應用最多的是以壓力差為推動力的過濾)、過濾基本方程、過濾速率與過濾速度
6.過濾設備:板框壓濾機、加壓葉慮機、轉筒真空過濾機 7.間歇、連續過濾機的生產能力
第四章 液體攪拌
1.攪拌額目的。
2.攪拌器的兩個基本功能及適用場所。3.均相液體攪拌的機理是什么。4.選擇放大準則的基本要求是什么。
第五章 傳熱
1.傳熱方式: 熱傳導,對流,熱輻射(1)導熱 若物體各部分之間不發生相對位移,僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運動而引起的熱量傳遞稱為熱傳導(導熱)。(2)對流傳熱
熱對流是指流體各部分之間發生相對位移、冷熱流體質點相互摻混所引起的熱量傳遞。熱對流僅發生在流體之中, 而且必然伴隨有導熱現象。(3)輻射傳熱
任何物體, 只要其絕對溫度不為零度(0K), 都會不停地以電磁波的形式向外界輻射能量, 同時又不斷地吸收來自外界物體的輻射能, 當物體向外界輻射的能量與其從外界吸收的輻射能不相等時, 該物體就與外界產生熱量的傳遞。這種傳熱方式稱為熱輻射。
2.冷熱流體熱交換方式:(1)直接接觸式換熱(2)蓄熱式換熱(3)間壁式換熱
3.熱傳導:平壁傳熱速率,n層平壁的傳熱速率方程;圓筒壁的熱傳導(單層和多層)
4.換熱器的傳熱計算:總傳熱系數的計算 5.傳熱計算方法:平均溫度差法,傳熱單元數法!6.對流傳熱原理及其傳熱系數的計算
7.輻射傳熱:黑體,鏡體,透熱體和灰體,物體的輻射能力 8.換熱器
(1)分類:混合式換熱器,蓄熱式換熱器,間壁式換熱器(2)間壁式換熱器:管殼式換熱器(固定管板式換熱器,浮頭式換熱器,U型管式換熱器),蛇管換熱器,套管換熱器。
(3)換熱器傳熱過程的強化:增大傳熱面積S,增大平均溫度差,增大總傳熱系數K(4)換熱器設計的基本原則
第六章 蒸發
1.蒸發的目的:(1)制取增溶的液體產品(2)純凈溶劑的制取(3)回收溶劑 2.蒸發的概念
3.蒸發過程的分類及蒸發過程的特點 4.蒸發設備:循環冷卻器
第七章傳質與分離過程概論
1.傳質的分離的方法:平衡分離,速率分離。
2.質量傳遞的方式:分子傳質(分子擴散)和對流傳質(對流擴散)(1)分子擴散:菲克定律
(2)對流傳質:渦流擴散,對流傳質機理,相際間的傳質(雙模模型,溶質滲透模型)3.傳質設備:板式塔和填料塔。
第八章 氣體吸收
1.氣體吸收的運用:
2.吸收操作:并流操作和逆流操作 3.氣體吸收的分類:
4.吸收劑的選擇:(1)溶解度(2)選擇性(3)揮發度(4)粘度 5.吸收過程的相平衡關系:通常用氣體在液體中的溶解度及亨利定律表示。
6..相平衡關系的應用:判斷傳質進行的方向,確定傳質的推動力,指明傳質進行的極限。
7.吸收過程的速率關系:膜吸收速率方程(氣膜、液膜吸收速率方程),總吸收速率方程。
8.低組成氣體吸收的計算:全塔物料衡算,操作線方程 9.吸收劑用量的確定:(1)最小液氣比(2)適宜的液氣比 10.吸收塔有效高度的計算:(1)傳質單元數法(2)等板高度法 11.其他吸收與解吸 12.填料塔
(1)塔填料:散裝填料與規整填料等
(2)填料塔的內件:填料支撐裝置,填料壓緊裝置,液體分布裝置,液體收集及再分布裝置。
(3)填料塔流體力學能與操作特性
第九章 蒸餾 一.相關概念:
1、蒸餾:利用混合物中各組分間揮發性不同的性質,人為的制造氣液兩相,并使兩相接觸進行質量傳遞,實現混合物的分離。
2、拉烏爾定律:當氣液平衡時溶液上方組分的蒸汽壓與溶液中該組分摩爾分數成正比。
3、揮發度:組分的分壓與平衡的液相組成(摩爾分數)之比。
4、相對揮發度:混合液中兩組分揮發度之比。
5、精餾:是利用組分揮發度的差異,同時進行多次部分汽化和部分冷凝的過程。
6、理論板:氣液兩相在該板上進行接觸的結果,將使離開該板的兩相溫度相等,組成互成平衡。
7、采出率:產品流量與原料液流量之比。
8、操作關系:在一定的操作條件下,第n層板下降液相的組成與相鄰的下一層(n+1)板上升蒸汽的組成之間的函數關系。
9、回流比:精流段下降液體摩爾流量與餾出液摩爾流量之比。
10、最小回流比:兩條操作線交點落在平衡曲線上,此時需要無限多理論板數的回流比。
11、全塔效率:在一定分離程度下,所需的理論板數和實際板數之比。
12、單板效率:是氣相或液相通過一層實際板后組成變化與其通過一層理論板后組成變化之比值。
二:單級蒸餾過程:平衡蒸餾和簡單蒸餾及其計算 三:多級精餾過程:精餾(連續精餾和間歇精餾)
四:兩組分連續精餾的計算:全塔物料衡算和操作線方程,理論板層數的計算(圖解法、逐板計算法和簡捷法),最小回流比的計算及選擇。
五:間歇精餾和特殊精餾以及多組分精餾概述(了解部分)六:板式塔
(1)塔板類型:泡罩塔,篩孔塔板和浮閥塔板。(2)塔高及塔徑的計算(3)塔板的結構:溢流裝置
(4)板式塔的流體力學性能和操作特性
第十一章 干燥
一、名詞解釋
1、干燥:用加熱的方法除去物料中濕分的操作。
2、濕度(H):單位質量空氣中所含水分量。
3、相對濕度(?):在一定總壓和溫度下,濕空氣中水蒸氣分壓與同溫度下飽和水蒸氣壓比值。
4、飽和濕度(?s):濕空氣中水蒸氣分壓等于同溫度下水的飽和蒸汽壓時的濕度。
5、濕空氣的焓(I):每kg干空氣的焓與其所含Hkg水汽的焓之和。
6、濕空氣比容(vH):1kg干空氣所具有的空氣及Hkg水汽所具有的總體積。
7、干球溫度(t):用普通溫度計所測得的濕空氣的真實溫度。
8、濕球溫度(tw):用濕球溫度計所測得濕空氣平衡時溫度。
9、露點(td);不飽和空氣等濕冷卻到飽和狀態時溫度。
10、絕對飽和溫度(tas):濕空氣在絕熱、冷卻、增濕過程中達到的極限冷卻溫度。
11、結合水分:存在于物料毛細管中及物料細胞壁內的水分。
12、平衡水分:一定干燥條件下物料可以干燥的程度。
13、干基含水量:濕物料中水分的質量與濕物料中絕干料的質量之比。
14、臨界水分:恒速段與降速段交點含水量。
15、干燥速率:單位時間單位面積氣化的水分質量。二:濕空氣的性質及濕度圖 三:干燥過程的物料衡算與熱量衡算 四:干燥速率與干燥時間 五:真空冷凍干燥
六:干燥器:廂式干燥器,轉筒干燥器,氣流干燥器,流化床干燥器,噴霧干燥器真空冷凍干燥器等 七:增濕與減濕
第三篇:化工原理實驗總結
化工原理實驗總結
化工原理是環境工程專業必修的一門極為重要的專業基礎課,化工原理實驗是學習、掌握和運用這門課程的重要環節。比起我們之前做的普通實驗,化工原理實驗更具工程特點,要求我們對理論知識的掌握也更加嚴格。通過化工原理及做實驗的整個過程,我不僅學到了專業知識,在理解和鞏固了理論知識的同時也積累了許多生活經驗,了解到生活中我們所接觸的普通事物的基本原理。
每次實驗之前,在我們預習了教材的有關理論,理解了實驗目的、原理及要求,了解了實驗流程及操作步驟基礎上,會先做仿真實驗具體了解實驗主要操作及過程,真正做實驗時老師會及其細致的再將實驗原理及實驗所涉及的知識講解一遍,同時具體的介紹實驗流程、裝置及主要設備的結構、測控元件及儀器儀表的使用方法,介紹實驗操作步驟、數據測量和整理方法,最后,輔助我們對實驗數據進行正確處理。這一整套流程,保證我們實驗能夠順利進行,并能夠對實驗中發生的現象加以分析,從而找出原因加以解決。這種手腦結合的方式,啟發和誘導了我們的思維,充分調動我們的參與意識和學習積極性,同時培養我們的學習興趣,鍛煉和培養了獨立思考、分析問題和解決問題的能力,達到了高效學習的效果。
無論是化工原理課程學習中還是做實驗過程中,老師都強調了伯努力方程的重要性,老師在講到流體流動一章中的伯努利方程時,引導我們思考“人往高處走,水往低處流”的科學道理的基礎上,思考著“水能不能由低處流向高處?能不能由低壓容器流向高壓容器呢?”。我們思維會使我們直接回答不會,但仔細思考,在無外界作用下確實不會,但如果這時把問題引到能量守恒上來,對流體做功使得流體具有能量再將能量轉換成勢能是完全可以的,這時又會想到引出流體的輸送設備即“泵與風機”。老師在講解原理時,將實際生活中與之緊密聯系的現象,諸如飛機起飛、乒乓球的弧線球的產生與噴霧器原理等加以解釋,強化我們對伯努力原理的理解,這樣就可以在實際生活及科研過程中靈活地運用伯努力原理。在老師引導下,我懂得了不僅要考慮設備費及節能降耗,還要考慮產品產量與操作穩定性等問題,從而提煉一些工程觀點。我們通過這種獨立思考的方式,對問題產生濃厚的興趣,從而產生急于找出問題答案和解決問題的心理狀態,很好地培養思維能力和想象力。
這學期我們做了三個化工原理實驗,每一次實驗都有不足之處,理論知識的不完善導致對整個實驗操作過程理解不夠透徹,最后在分析實驗結果時不能夠準確分析出實驗中所出現的問題并總結出結論,但每一次實驗都比前一次實驗有經驗,做之前也會更注重理論知識的理解與掌握。流體流動阻力的測定實驗中,我們主要研究影響流體阻力的因素,測定了在鍍鋅鋼管、不銹鋼管及突然擴大管中流體流動情況,從而推算出直管阻力和局部阻力,得出λ與Re的關系。同時聯系實際我們也就懂得了泳衣,船頭,模仿鮪魚體形的核潛艇,流線型汽車的工作原理。在離心泵的性能測定實驗中,不僅對離心泵的原理有了深入了解,更對離心泵的內部結構,葉輪,平衡孔,軸封裝置等有了初步認識,同時知道了確定泵的最佳工作范圍的方法。而傳熱實驗更與我們生活實際密切相關。
“化工原理”是一門與生產和生活實際緊密聯系的課程,其基本理論在實際生產、科研和生活中應用非常廣泛。工程理論的重要性就體現在它的實用性,應用工程理論處理實際問題時,一定要明確工程理論的應用條件。因此,在學習過程中不僅要充分利用書本知識,而且應注意聯系實際生活,注意將各種工程問題進行分類,培養抓住問題的本質,從根本上找出解決問題的思路、方法和步驟的能力。簡單來說,化工原理是用直觀的實例,來喚起聯想的靈感,發揮我們的創新思維,所以學好化工原理大有益處。
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第四篇:化工原理總結習題課
第一章 蒸餾總結+習題課
習題
1-8 在連續精餾塔中分離某理想二元混合液。已知精餾段操作線方程為y=0.723x+0.263,提餾段操作線方程為y′=1.25x′-0.0187。若原料液于露點溫度下進入精餾塔中,試求原料液、餾出液和釜殘液的組成及回流比。
1-12用一連續精餾塔分離由組分A、B所組成的理想混合液。原料液中含A 0.44,餾出液中含A 0.957(以上均為摩爾分率)。已知溶液的平均相對揮發度為2.5,最小回流比為1.63,說明原料液的熱狀況,并求出q值。
1-13(類似)以連續精餾塔分離某二元混合物。進料xF=0.50(摩爾分率,下同),q=1,塔頂產品D=50kmol/h,xD=0.95,塔頂餾出液中易揮發組分回收率η=0.96。塔頂采用一個分凝器及一個全凝器。分凝器液體泡點回流。已知回流液濃度x0=0.88,離開第一塊塔板的液相濃度x1=0.79。塔底間接蒸汽加熱。塔板皆為理論板,相對揮發度α為2.59。操作回流比R為1.602試求:①加料流量F;②操作回流比是Rmin的倍數;③精餾段、提餾段氣相流量。
解:1)??D?xD/(F?xf)即0.96?50?0.95(/F?0.50)?F?98.96kmol/h
2)y1??x2.59?0.79??0.90691?(??1)x1?1.59?0.79平衡線:y?2.59x(/1?1.59x),q線:.x?0.50則交點為:xq?0.50,yq?0.7214 Rmin?xD?yqyq?xq?0.95?0.7214?1.0330.7214?0.50
R/Rmin?1.602/1.033?1.553)V?V??(1?R)?D?(1?1.602)?50?130.1kmol/h例1 在常壓連續精餾塔中分離兩組分理想溶液。該物系的平均相對揮發度為2.5。原料液組成為0.35(易揮發組分摩爾分率,下同),飽和蒸氣加料。塔頂采出率D/F為40%,且已知精餾段操作線方程為y=0.75x+0.20,設原料液流量F=100kmol/h 試求:1.提餾段操作線方程;
2.若塔頂第一板下降的液相組成為0.7,求該板的氣相默夫里效率Emv1。
解:先由精餾段操作線方程求得R和xD,通過全塔物料衡算求得D、W及xw,而后即可求出提餾段操作線方程。Emv1可由默夫里效率定義式求得。1.提餾段操作線方程 由精餾段操作線方程知
R?0.75 R?1解得
R=3.0
xD?0.20 R?1解得
xD=0.8 原料液流量F=100kmol/h 則
D=0.4×100=40kmol/h
W=60kmol/h
xW?FxF?DxD100?0.35?40?0.8??0.05 F?D100?40因q=0,故
L′=L=RD=3×40=120kmol/h
V′=V-(1-q)F=(R+1)D-(1-q)F=4×40-100=60kmol/h 提餾段操作線方程為
y??L?W12060x??xw?x???0.05?2x?0.05 ??VV60602.板效率Emv1
由默夫里板效率定義知:
Emv1?y1?y2*y1?y2
其中
y1=xD=0.8
y2=0.75×0.7+0.2=0.725
故
*y1?ax12.5?0.7??0.85 41??a?1?x11?1.5?0.70.80?0.725?0.58?58%
0.854?0.725Emv1?
例題5.一連續精餾塔,泡點進料。已知操作線方程如下:
精餾段
y = 0.8 x + 0.172
提餾段
y = 1.3 x – 0.018
求原料液、餾出液、釜液組成及回流比。
解:由精餾段操作線方程
,得 R = 4;,得 xD = 0.86
將提餾段操作線方程與對角線方程 y = x 聯立
解得 x = 0.06,即 xw = 0.06
將兩操作線方程聯立
解得 x = 0.38
因是泡點進料,q = 1,q線垂直,兩操作線交點的橫坐標即是進料濃度,∴ xF = 0.38
例題6.一連續精餾塔分離二元理想混合溶液,已知某塔板的氣、液相組成分別為0.83和0.70,相鄰上層塔板的液相組成為0.77,而相鄰下層塔板的氣相組成為0.78(以上均為輕組分A的摩爾分數,下同)。塔頂為泡點回流。進料為飽和液體,其組成為0.46。若已知塔頂與塔底產量比為2/3,試求:精餾段操作線方程;提餾段操作線方程。
解:精餾段操作線方程
依精餾段操作線方程 yn?1?xRxn?DR?1R?1
xR?0.77?DR?1R?1(a)將該板和上層板的氣液相組成代入有
xR0.78??0.70?DR?1R?1(b)再將該板和下層板的氣液相組成代入有
0.83?聯立(a)、(b)解得 R?2.0,xD?0.95
y?則精餾段操作線方程為
(2)提餾段操作線方程
20.95x?2?12?1 即 3y?2x?0.95
WxWL/ym?1?/xm?/L?WL?W 提餾段操作線方程的通式為
/將 L?L?qF,F?D?W q?1(泡點進料)代入上式則有
WxWL?qFym?1?xm?L?qF?W L?qF?W
WxWL?D?W?xm?L?DL?D
R?1?WDWDym?1?xm?xWR?1R?1轉化上式為(C)DxF?xW20.46?xW??Wx?x0.95?0.46 DW 即 3根據
x?0.13 解得 W將有關數據代入(c),則提餾段操作線方程為
y?2?1?3232x??0.132?12?1 即 3y?4.5x?0.195
第五篇:化工原理實驗總結
化工原理實驗論文
化工原理實驗是化工原理課程中理論與實踐相聯系、相結合的重要教學環節之一。,其基本任務是鞏固和加深對化工原理課程中基本理論知識的理解,通過實驗操作和實驗現象的觀察,使學生掌握一定的基本實驗技能。
本學期化工原理實驗課堂上我們一共做了十個實驗,分別為伯努利方程實驗、流體流動形態的觀察和測定、流體流動阻力的測定、離心泵特性曲線的測定、恒壓過濾常數的測定、空氣-蒸汽給熱系數的測定、填料精餾塔實驗、填料吸收塔的操作及吸收傳質系數的測定、流化床干燥實驗以及膜分離實驗。
開始的時候,我并不是很明白許多實驗儀器的使用方法以及如何通過實驗驗證理論知識,雖然每次實驗前都會有預習,但是在沒有真正接觸到實驗的時候還是會有一頭霧水的感覺。課前老師的講解對我來說十分重要,自己不明白的地方,在聽老師講解時有時便會豁然開朗。我知道如果不明白實驗原理,不知道實驗目的,我們是不會真正利用到實驗的價值。
我認為做實驗的過程是一個既快樂又充滿理性知識的過程。就像書本上的知識跳躍了起來一樣,不再那么枯燥無味,通過自己的親手操作和認真計算將原理進行證明的過程我們仿佛能夠體會以前科學家的智慧結晶,自己也可以身臨其境的體會學習化工原理的快樂。
例如流體阻力的測定實驗旨在讓我們了解流體流動阻力的測定方法,確定摩擦系數與雷諾準數的關系以及局部阻力由于一開始對這個實驗不是很了解,使得流體的流量過小達不到實驗預期效果。
恒壓過濾實驗時,第一組實驗因為沒有正確裝好板框導致實驗重來,讓我們從中吸取教訓:實驗一定要嚴格遵守實驗步驟的每一個要求,否則可能前功盡棄。
還有吸收實驗中,我們了解了填料塔吸收裝置的基本結構及操作方法,這個實驗中,我們組的進出口二氧化碳含量出現了問題。在實驗的過程中,我們遇到過挫折,一開始心里還是很著急,有點不知所措,但后來我調整了心態,理性分析實驗過程問題,才能使實驗順利完成。
化工原理實驗最重要的就是將理論付諸實踐,平時我們上化工原理課的時候,只能通過老師的講解,自己的想象了解知識,許多時候我們甚至不能明白為什么就能有這樣的結論。而化工原理實驗就提供給我們一個平臺,一個能更深入了解化工原理知識、更鍛煉自己動手能力、在學習上更加豐富的平臺。我們可以通過實驗鍛煉動手能力,團隊合作能力,不再讀死書,死讀書。
化工原理實驗從各個方面鍛煉了我們的能力。
首先,預習是幫助理解實驗原理,了解實驗內容,操作步驟以及實驗注意事項以利于完成實驗達到較好的教學效果。在每次實驗前,我們都會寫預習報告,了解實驗目的,清楚實驗原理,實驗儀器,這培養了我們自學的能力;
其次,正確進行實驗操作,是成功作好實驗的關鍵。在實驗過程中,我們需要耐心,細心,認真的完成實驗步驟,掌握實際操作和掌握化工實驗的基本技能,培養觀察實驗現象,測定化工參數的能力,掌握用計算機讀數和數據記錄。
最后就是實驗過后的數據處理和回答思考題,這也是完成一個實驗的最后一個階段,是整個實驗最終能夠出結果的重要階段,通過數據處理我們可以跟所學知識進行比較,進而提高到能應用實驗誤差和誤差理論分析、解決化工原理實際問題,得出較正確的結論。看是否能夠驗證試驗原理,實驗做得是否成功,而思考題更是將我們引入了一個深入思考實驗的階段,讓我們對實驗更加清楚。
學習化工原理實驗課程,可以在學習化工原理課程的基礎上,進一步理解一些比較典型的已被或將被廣泛應用的化工過程與設備的原理和操作,鞏固和深化化工原理的理論知識,將所學的化工原理等化學化工的理論知識去解決實驗中遇到的各種實際問題,同時學習在化工領域內如何通過實驗獲得新的知識和信息,這學期的化工原理實驗課我收獲很多,了解了典型化工過程和化工設備結構的特點 也逐步對化工原理產生了更加濃厚的興趣。