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1、化工原理下册重点复习 传质重点回顾Key Points of Mass Transfer 学习提纲和重点 Outline and Emphases 质量守恒和传质微分方程 费克第一集中定律 jAB d a A DAB dy 费克第肯定律普遍表达式： 组分总传质通量=分子集中通量+主体流淌通量 nA jA aAn jA aA u Au jA 无化学反应的常物性、稳态、一维分子集中体系，集中 过程的传质微分方程 dc A dc A N A DAB xA ( N A NB ) DAB xACum dz dz 等摩尔反方向分子集中N A N B JA CDAB ( x A0 x A ) 组分 A 通过
2、静止组分 B 的分子集中d N A DAB c A xA ( N A NB ) dzd NB xB N A DBA c B xB N A J B 0 dz NA cDAB ln c cA c cA0 漂流因子： c/cBm反映了主体流淌对传质速率的影响，其值 总是大于1。T / M r T 3/ 2 1/ M r 气相集中系数 DAB v nS pS 7 1.8583 10 1 1 DAB T 3/ 2 2 p AB D M rA M rB 赫希范特公式 固体集中：分子集中，努森集中，过渡集中，表面集中 第九章 气体汲取把握内容： 1 气液相平衡关系：气体溶解度，相平衡关系的四种表达 形式，相
3、平衡系数及其影响因素，相际传质方向推断以及 相际传质推动力计算； CA mX * * * * pA Y p Ex y mx H 1 (1 m) X 温度、压强对E、H、m的影响: T:E , H , m ; 总P : E不变，H不变，m 气、液相浓度(y,x)在平衡线上方，则体系将发生从气相到液 相的传质，即汲取过程，推动力为(y-y*)或(x*-x);在平衡线下 方，则体系将发生从液相到气相的传质，即解吸过程，推动 力为(y*-y) 或(x-x*)。 第九章 气体汲取把握内容： 质系数间的换算，相际传质速率方程，相际传质系数和相 内传质系数间的关系，相际传质系数间的换算，气相集中 掌握和液相
4、集中掌握 ； 双膜理论：两流体间存在着稳定相界面，界面两侧各存在 一个很薄的流体膜层。相界面没有传质阻力；相际的传质 阻力集中在两个膜层内。 气相传质速率方程： N A kY Y Yi NA kg p pi N A k y y yi k y PkgkY ky (1 Y )(1 Yi ) 2 相际传质步骤，双膜理论，相内传质速率方程，相内传 第九章 气体汲取液相传质速率方程： N A kc (ci c)k X cmkc N A kx ( xi x)kX 相际传质速率方程： kx (1 X )(1 X i ) N A kX ( X i X ) 1 1 m y y* * NA Ky y y K y
5、k y kx 1 Ky 1 1 1 x* x * NA Kx x x K x k x mk y 1 Kx 1 m 气膜掌握过程： k k or K y k y y x 液膜掌握过程： 1 1 or K k x x kx mk y 第九章 气体汲取 3 汲取塔的物料衡算及操作线方程，吸 收塔的最小液气比， 汲取剂用量的确定，低浓度汲取填料层高度的计算方法， 传质单元高度传质单元数的概念，平衡线为直线时传质单 元数的计算。 汲取塔物料衡算： 汲取塔操作线方程：VY LX1 VY1 LXL L Y X Y1 X 1 V V L L Y X Y2 X 2 V V Y1 Y2 V X1,max X 2L
6、 L 1.1 2.0 V V min 最小液气比：Y1 Y2 L V min X1,max X 2Lmin 第九章 气体汲取填料层高度的计算 Z HOL NOL Z HOG NOG对数平均推动力法NOG Y1 Y2 Ym1HG V kY a Ym Y Y Y 1 * 1 Y2* 2 汲取因子法NOG Y1* Y1* ln Y2 Y2* 1 Y1 Y2* 1 ln 1 * 1 A Y2 Y2 A 1 A A=L/(MV) 第九章 气体汲取理解内容 ： 1 影响填料塔汲取效能的主要因素，填料汲取塔的操作与 调整，操作型计算； 2 解吸塔的最小气液比，解吸气体用量的确定，解吸塔填 料层高度计算； 3
7、 传质系数的测定。 4 化学汲取的特点及计算。 第十章 蒸馏把握内容： 1 液体蒸馏分别原理； 利用液体混合物中各组分挥发性的差异， 以热能为媒介使其部分汽化，从而在汽 相富集轻组分，液相富集重组分，使液 体混合物得以分别的方法。 2 抱负溶液汽液相平衡关系，汽液相平 衡图，汽液相平衡关系式，挥发度和相 对挥发度； pA p xA p B p B xB 拉乌尔定律 Ayi f i L i Ki xi P i A A pA xA K A B pB xB K B pA p B B xA xB 第十章 蒸馏 3 平衡蒸馏及其计算，简洁蒸馏及其计算； 平衡蒸馏是液体的一次部分汽化或蒸汽的一次部分冷凝的
8、 蒸馏操作。 简洁蒸馏也称微分蒸馏，加入蒸馏釜的原料液持续吸热沸 腾汽化，产生的蒸汽由釜顶连续引入冷凝器得馏出液产品。 D xF xW F yD xW yD xW 1 1 xW 4 精馏操作原理，过程特点； 由塔釜上升的蒸汽与塔顶下流的回流液(包括塔中部的进 料)构成了沿塔高逆流接触的汽、液两相。精馏段汽相中 的重组分向液相(回流液)传递，而液相中的轻组分向汽 相传递，从而完成上升蒸气的精制；提馏段：下降液体 (包括回流液和料液中的液体部分)中的轻组分向汽相 (回流)传递，而汽相中的重组分向液相传递，从而完成 下降液体重组分的提浓。 D W2 W1 DxD W2 x2 W1 x1 5 理论板的
9、概念，塔板效率定义及计算，等板高度的概念， 恒摩尔流模型及成立的条件； 理论板： 汽、液两相在板上充分接触混合，塔板上不存在 温度差和浓度差； 离开塔板的汽、液两相达平衡，即离开 理论板的两相温度相等，组成互成平衡。 塔板效率表征的是实际塔板的分别效果接近理论板的程度。等板高度：分别效果相当于一块理论板填料层高度，即从 HETP 高的填料层流出的汽相与液相组成互为平衡。 恒摩尔流假定：每层板上升的蒸汽摩尔流率和下降的液体 摩尔流率相等。恒摩尔流假设只适用于被分别组分的沸点 和汽化潜热相差不大的状况。 6 精馏塔的物料衡算，精馏段和提馏段操作线方程及操作 线； 总物料衡算F D W y1.0 a
10、 易挥发组分物料衡算FzF DxD WxWbxD R 10 d 精馏段操作线方程yn 1 R x xn D R 1 R 1 c 提馏段操作线方程WxW L yn 1 xn V V Wx W V xWe xD x1.0 第十章 蒸馏 7 五种进料热状态，进料热状态对塔内摩尔流率的影响， 进料热状态参数和进料线；q IV I F 进料热状态参数 IV I L q zF x q 线方程或进料方程 y q 1 q 1 1.0 q=1 q1 0q1 dq=0 q0 b c0 a (1) 冷液体 (2) 饱和液体 (4) 饱和蒸汽 (5) 过热蒸汽 q1, LL+F, VV q=1, L=L+F, V=V
11、 q=0, L=L, V=F+V q0, LL, VF+V y e (3) 汽液混合物 0q1, LL, VV xW zF x xD 1.0 不同加料热状态下的 q 线 第十章 蒸馏 8 求解理论塔板数的逐板计算法和图解法；y n K n xn R xD yn 1 xn R 1 R 1 Wx L yn 1 xn W V V q z y x F q 1 q 1 逐板计算法 1.0 y1 y2 y3 yq y67 1 2 3 q线 4 5 6 d e a y 8 9 相宜进料位置；10 9 0 xW zF xq x2 x1 xD 1.0 x 第十章 蒸馏 10 最小回流比和相宜回流比的确定，全回流
12、操作最少理论 板数的确定； 最小回流比：两操作线交点 d 落在平衡线上。Rmin 实际操作的回流比应介于全回 流与最小回流比两者之间。芬斯克方程Ropt 1.2 2 Rmin xD yd yd xd 吉利兰图 N min xD 1 xW log 1 x x D W log m N N min N 1 11 理论塔板数的简捷计算法。R Rmin R 1 第十章 蒸馏理解内容 ： 1 提馏塔型式及适用场合，物料衡算，操作线方程，理论 塔板数的确定； 2 直接水蒸汽加热精馏塔型式及适用场合，物料衡算，操 作线方程，理论塔板数的确定； 3 多股进料和侧线出料精馏塔型式及适用场合，物料衡算， 操作线方程
13、，理论塔板数的确定； 4 精馏塔分别效能及其影响因素，精馏塔的操作与调整， 操作型计算，精馏塔灵敏板的概念。 把握内容： 1 气液传质设备的性能指标； 生产力量，分别效率，操作弹性，压强降，结构繁简及 制造成本。 2 各种塔 板的结构形式和作用原理； 溢流塔板，逆流塔板，泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板， 舌形塔板，浮舌塔板 ，斜孔塔板，网孔塔板，垂直筛板 3 浮阀塔的结构、气液流程和塔板压降，不正常操作的 现象、缘由和防止措施； 2 鼓泡区，降液管区，受液盘区， 5 液体安定区，边缘区，溢流堰 3 气液流程：塔板上气液主体流向 正常操作范围 4 为错流流淌 塔板压降： h f hd hl 1 不正常
