化工原理知识总结

2022-07-03

总结是一次反思过程,是一种记录工作情况、回顾工作不足的重要方式,在总结写作的过程中,我们需要全面化的分析工作情况,这有利于我们的工作成长。怎么写出有效的总结呢?下面是小编为大家整理的《化工原理知识总结》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

第一篇:化工原理知识总结

化工原理实验上册 知识点总结 归纳 华东理工大学 华理 实验考试适用

8、吸收(气液)

实验内容:测定填料吸收塔气—液传质系数,考察气体流量、吸收剂流量和温度的变化对吸收效果和传质系数的影响。

1、要求熟悉填料吸收塔的基本结构、装置流程和正常的水力学操作状况;

收集塔壁附近的液体

空气穿越丙酮,使其溶解在液膜(液体在填料表面形成),溶解过程放热,所以低温,高压。

2、了解工业常用散堆填料和规整填料的基本性能;

填料分类:散堆填料(拉西环、阶梯环、鲍尔环、矩鞍形、环矩鞍)

规整填料(孔板波纹填料、丝网波纹填料

填料的作用:增大汽液接触面积;增大汽液接触面的湍动程度。 填料性能评价指标:比表面积↑、空隙率↑、压降↓

3、掌握并分析吸收剂的三要素(流量、温度、组成)对吸收效果的影响规律 高流量G,低温,低浓度,有利!

4、规划组织实验测定传质系数并分析判断传质阻力的控制步骤。

9、精馏(液液)

实验内容:在全回流操作条件下测定精馏塔的全塔效率,在部分回流的情况下连续操作,分离乙醇体积浓度为15%的乙醇——水混合液,要求获得500mL 合格的塔顶流出产品(乙醇体积浓度大于93%),塔釜排出的残液中乙醇体积浓度要小于2%。

1、要求熟悉板式塔的基本结构、装置流程和正常的水力学操作状况;

总体逆流,板上错流。 避免漏液,液泛。

利用液相中不同组分挥发度不同。物料守恒,能量守恒,气液复合

精馏操作稳定的因素主要有回流比;塔顶温度、压力;进料温度,组分组成;塔底再沸器回流温度,组分组成;整体塔的塔板数;中间循环回流及抽出物料等等,但最主要因素有下面几点: (1).物料平衡的影响和制约

在精馏塔的操作中,需维持塔顶和塔底产品的稳定,保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳态操作的必要条件。通常由塔底液位来控制精馏塔的物料平衡。 (2)、塔顶回流的影响

回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素,生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量 (3).进料热状况的影响

当进料状况(xF和q)发生变化时,应适当改变进料位置,并及时调节回流比R。一般精馏塔常设几个进料位置,以适应生产中进料状况,保证在精馏塔的适宜位置进料。 (4).塔釜温度的影响

釜温是由釜压和物料组成决定的。精馏过程中,只有保持规定的釜温,才能确保产品质量。 (5).操作压力的影响

在精馏操作中,常常规定了操作压力的调节范围。塔压波动过大,就会破坏全塔的气液平衡和物料平衡,使产品达不到所要求的质量。

2、了解工业常用塔板的基本性能;

3、分析判断影响精馏塔正常操作和分离能力的各种因素并掌握相应的调节方法,

物料不平衡:a、塔顶采出率D/F过大:釜温合格,顶温上升---》不变T,减小D,加大W和F

b、塔底采出率W/F过大:釜温下降,顶温合格—》不变回流量,加大D,加大T 分离能力不够:塔顶温度升高,塔底温度降低。调节方法:加大回流比R。

4、了解灵敏板温度和塔釜压力作为操作和控制参数的重要作用;

对于物料不平衡和分离能力不够造成的产品不合格现象,可早期通过灵敏板温度的变化得到预测。因为中段塔板分离度大。

突变:回流比(能量)缓变:采出率(物质)

压降反应塔内气液两相的流体力学状况。P大,液泛,P小,漏液。 增大回流比R=L/D:D-,T↑-L+D↑

5、掌握精馏塔效率的测定方法。

测定全回流总板效率要测定塔顶浓度和塔底浓度,分别在塔顶回流液处、塔底处取样;同时还应已知相平衡关系,全塔实际板数。

部分回流单板效率要测定yn、yn+

1、xn;分别取第n块塔板上下汽相样及第n块板降液管内的液样;同时还应已知相平衡关系。

10、萃取(液液)

实验内容:测定振动筛板萃取塔在不同振动频率下的传质单元高度。

1、要求熟悉萃取塔的基本结构、装置流程和正常的操作状况; 安全:接通电源前关调速器、泵。 物料衡算通过界面恒定来调控。

液液萃取设备的特点:液液系统比重差小,界面张力小导致强化过程的惯性力不大,分散的两相分离困难,因此需要外加能量以及分层空间。

362S45xCxD1FxF1 加料磁力泵 2 水槽 3 煤油槽 4 转子流量计 5 振动筛板塔 6 振动泵

2、掌握萃取过程分散相和连续相的选择原则,

分散相的选择:流量大;不润湿设备;成本高,易燃;表面张力正系统,选择传质方向从分散相到连续相的。

直流调速电源---油。泵---水。

3、掌握萃取塔的操作和测定传质单元高度的方法;

萃取塔的操作萃取塔在开车时,应首先将连续相注满塔中,然后开启分散相,分散相必须经凝聚后才能自塔内排出。

NA=KymxAxC

4、分析外加能量对液—液相传质效果以及塔的通量的影响规律。

合适的外加能量:有利于液滴分散,提高相际接触面积,有利于传质。

过量的外加能量:轴向混合增加,且液滴尺寸过小,内循环消失,传质系数下降,不利于传质。易发生液泛。

在连续逆流萃取操作中,萃取塔的通量取决于连续相的流速,其上限为最小的分散相液滴处于相对静止状态时的连续相速度。这时塔刚处于液泛点。

往复振动筛板塔外加能量大小的标志是振幅与振动频率的乘积。Af。

11、干燥(固液) 实验内容:在一定的操作条件下,测定变色硅胶的干燥速率曲线。

1、要求了解流化床干燥实验设备的流程和工作原理;

如果先开电热器,产生的热量如果没有鼓风机吹,将会使设备烧坏。

2、掌握干燥过程各阶段的特征和影响干燥速率的各种因素,了解测定干燥速率的工程意义; 预热段:物料在预热段中,含水率略有下降,温度则升至湿球温度tW

恒速:该段物料水分不断汽化,含水率不断下降,物料表面始终保持为湿球温度tW。

干燥速率与空气的温度湿度气速、流动方式及物料表面水分的汽化速率有关。应减小干燥面积,提高空气传给物料的总热量。

降速:物料内部水分移动到表面的速度赶不上表面水分的气化速率。

干燥速率受物料本身的形状,结构大小等影响,与外部干燥条件无关。

研究干燥速率曲线,可以据此使干燥速度控制在恒定干燥阶段,防止被干燥物开裂等不希望出现的情况发生。

3、规划组织实验测定变色硅胶的干燥曲线并对实验数据进行必要处理获得干燥速率曲线。

进口温度:在同一湿度下,t1上升,则相对湿度↑,有利于干燥。 有利于干燥:增加进口温度,增加空气流量,增加接触面积。 放大到工业:

1、设备相似、

2、戒指了条件相似、

3、物系相同

干燥曲线的意义:1据此使干燥速度控制在恒定干燥阶段,防止被干燥物的开裂等。

第二篇:化工原理总结

张晓阳

2013-2015年度 第一章 流体流动 1.牛顿黏性定律

2.流体静力学的方程运用:

(1)测压力:U管压差计,双液U管微压差计 (2)液位测量。 (3)液封高度的测量。 3.湍流和层流。

4.流体流动的基本方程:连续性方程(质量守恒原理),能量守恒方程(包括内能,动能,压力能,位能),伯努利方程。

5.边界层与边界层分离现象:边界层分离条件:流体具有粘性和流体流动的过程中存在逆压梯度。工程运用;飞机的机翼,轮船的船体等均为流线形,原因是为减小边界层分离造成的流体能量损失。 6.流体的管内流动的阻力计算: (1)流体在管路中产生的阻力:摩擦阻力(直管阻力)和形体阻力(局部阻力)

形体阻力的来源:流体流经管件、阀门以及管截面的突然扩大和缩小等局部地方引起边界层分离造成的阻力。

(2)管内层流的摩擦阻力的计算:范宁公式和哈根—泊谡叶公式。管内湍流的摩擦阻力的计算:经验公式。

(3)管路上的局部阻力:当量长度法和阻力系数法。 7.流量的测量(知识点综合运用) (1)测速管 (2)孔板流量计 (3)文丘里流量计 (4)转子流量计

第二章 流体输送机械

1.离心泵的工作原理及基本结构 2.离心泵的基本方程

3.离心泵的理论压头影响因素分析(叶轮转速和直径,叶片的几何形状,理论流量,液体密度) 4.离心泵的特性方程

5.离心泵的性能参数(流量,扬程,效率,有效功率和轴功率) 6.离心泵的安装高度 7.离心泵的汽蚀现象; 8.离心泵的抗汽蚀性能:NPSH,离心泵的允许安装高度。 9.离心泵的工作点 10.离心泵的类型

11.其他类型化工用泵:往复泵(计量泵、隔膜泵、活塞泵)、回转式泵、旋涡泵。 12.气体输送和压缩机械(通风机、鼓风机、压缩机、真空泵)

第三章非均相混合物分离及固体流态化

1.颗粒的特性 2.降尘室的工作原理 3.沉降槽的工作原理

4.离心沉降的典型设备是旋风分离器,其原理。

5.过滤操作的原理(化工中应用最多的是以压力差为推动力的过滤)、过滤基本方程、过滤速率与过滤速度

6.过滤设备:板框压滤机、加压叶虑机、转筒真空过滤机 7.间歇、连续过滤机的生产能力

第四章 液体搅拌

1.搅拌额目的。

2.搅拌器的两个基本功能及适用场所。 3.均相液体搅拌的机理是什么。 4.选择放大准则的基本要求是什么。

第五章 传热

1.传热方式: 热传导,对流,热辐射 (1)导热 若物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导(导热)。 (2)对流传热

热对流是指流体各部分之间发生相对位移、冷热流体质点相互掺混所引起的热量传递。热对流仅发生在流体之中, 而且必然伴随有导热现象。 (3)辐射传热

任何物体, 只要其绝对温度不为零度 (0K), 都会不停地以电磁波的形式向外界辐射能量, 同时又不断地吸收来自外界物体的辐射能, 当物体向外界辐射的能量与其从外界吸收的辐射能不相等时, 该物体就与外界产生热量的传递。这种传热方式称为热辐射。

2.冷热流体热交换方式: (1)直接接触式换热 (2)蓄热式换热 (3)间壁式换热

3.热传导:平壁传热速率,n层平壁的传热速率方程;圆筒壁的热传导(单层和多层)

4.换热器的传热计算:总传热系数的计算 5.传热计算方法:平均温度差法,传热单元数法! 6.对流传热原理及其传热系数的计算

7.辐射传热:黑体,镜体,透热体和灰体,物体的辐射能力 8.换热器

(1)分类:混合式换热器,蓄热式换热器,间壁式换热器 (2)间壁式换热器:管壳式换热器(固定管板式换热器,浮头式换热器,U型管式换热器),蛇管换热器,套管换热器。

(3)换热器传热过程的强化:增大传热面积S,增大平均温度差,增大总传热系数K (4)换热器设计的基本原则

第六章 蒸发

1.蒸发的目的: (1)制取增溶的液体产品 (2)纯净溶剂的制取 (3)回收溶剂 2.蒸发的概念

3.蒸发过程的分类及蒸发过程的特点 4.蒸发设备:循环冷却器

第七章传质与分离过程概论

1.传质的分离的方法:平衡分离,速率分离。

2.质量传递的方式:分子传质(分子扩散)和对流传质(对流扩散) (1)分子扩散:菲克定律

(2)对流传质:涡流扩散,对流传质机理,相际间的传质(双模模型,溶质渗透模型) 3.传质设备:板式塔和填料塔。

第八章 气体吸收

1.气体吸收的运用:

2.吸收操作:并流操作和逆流操作 3.气体吸收的分类:

4.吸收剂的选择:(1)溶解度(2)选择性(3)挥发度(4)粘度 5.吸收过程的相平衡关系:通常用气体在液体中的溶解度及亨利定律表示。

6..相平衡关系的应用:判断传质进行的方向,确定传质的推动力,指明传质进行的极限。

7.吸收过程的速率关系:膜吸收速率方程(气膜、液膜吸收速率方程),总吸收速率方程。

8.低组成气体吸收的计算:全塔物料衡算,操作线方程 9.吸收剂用量的确定:(1)最小液气比(2)适宜的液气比 10.吸收塔有效高度的计算:(1)传质单元数法(2)等板高度法 11.其他吸收与解吸 12.填料塔

(1)塔填料:散装填料与规整填料等

(2)填料塔的内件:填料支撑装置,填料压紧装置,液体分布装置,液体收集及再分布装置。

(3)填料塔流体力学能与操作特性

第九章 蒸馏 一.相关概念:

1、蒸馏:利用混合物中各组分间挥发性不同的性质,人为的制造气液两相,并使两相接触进行质量传递,实现混合物的分离。

2、拉乌尔定律:当气液平衡时溶液上方组分的蒸汽压与溶液中该组分摩尔分数成正比。

3、挥发度:组分的分压与平衡的液相组成(摩尔分数)之比。

4、相对挥发度:混合液中两组分挥发度之比。

5、精馏:是利用组分挥发度的差异,同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。

6、理论板:气液两相在该板上进行接触的结果,将使离开该板的两相温度相等,组成互成平衡。

7、采出率:产品流量与原料液流量之比。

8、操作关系:在一定的操作条件下,第n层板下降液相的组成与相邻的下一层(n+1)板上升蒸汽的组成之间的函数关系。

9、回流比:精流段下降液体摩尔流量与馏出液摩尔流量之比。

10、最小回流比:两条操作线交点落在平衡曲线上,此时需要无限多理论板数的回流比。

11、全塔效率:在一定分离程度下,所需的理论板数和实际板数之比。

12、单板效率:是气相或液相通过一层实际板后组成变化与其通过一层理论板后组成变化之比值。

二:单级蒸馏过程:平衡蒸馏和简单蒸馏及其计算 三:多级精馏过程:精馏(连续精馏和间歇精馏)

四:两组分连续精馏的计算:全塔物料衡算和操作线方程,理论板层数的计算(图解法、逐板计算法和简捷法),最小回流比的计算及选择。

五:间歇精馏和特殊精馏以及多组分精馏概述(了解部分) 六:板式塔

(1)塔板类型:泡罩塔,筛孔塔板和浮阀塔板。 (2)塔高及塔径的计算 (3)塔板的结构:溢流装置

(4)板式塔的流体力学性能和操作特性

第十一章 干燥

一、名词解释

1、干燥:用加热的方法除去物料中湿分的操作。

2、湿度(H):单位质量空气中所含水分量。

3、相对湿度():在一定总压和温度下,湿空气中水蒸气分压与同温度下饱和水蒸气压比值。

4、饱和湿度(s):湿空气中水蒸气分压等于同温度下水的饱和蒸汽压时的湿度。

5、湿空气的焓(I):每kg干空气的焓与其所含Hkg水汽的焓之和。

6、湿空气比容(vH):1kg干空气所具有的空气及Hkg水汽所具有的总体积。

7、干球温度(t):用普通温度计所测得的湿空气的真实温度。

8、湿球温度(tw):用湿球温度计所测得湿空气平衡时温度。

9、露点(td);不饱和空气等湿冷却到饱和状态时温度。

10、绝对饱和温度(tas):湿空气在绝热、冷却、增湿过程中达到的极限冷却温度。

11、结合水分:存在于物料毛细管中及物料细胞壁内的水分。

12、平衡水分:一定干燥条件下物料可以干燥的程度。

13、干基含水量:湿物料中水分的质量与湿物料中绝干料的质量之比。

14、临界水分:恒速段与降速段交点含水量。

15、干燥速率:单位时间单位面积气化的水分质量。 二:湿空气的性质及湿度图 三:干燥过程的物料衡算与热量衡算 四:干燥速率与干燥时间 五:真空冷冻干燥

六:干燥器:厢式干燥器,转筒干燥器,气流干燥器,流化床干燥器,喷雾干燥器真空冷冻干燥器等 七:增湿与减湿

第三篇:化工原理实验总结

化工原理实验论文

化工原理实验是化工原理课程中理论与实践相联系、相结合的重要教学环节之一。,其基本任务是巩固和加深对化工原理课程中基本理论知识的理解,通过实验操作和实验现象的观察,使学生掌握一定的基本实验技能。

本学期化工原理实验课堂上我们一共做了十个实验,分别为伯努利方程实验、流体流动形态的观察和测定、流体流动阻力的测定、离心泵特性曲线的测定、恒压过滤常数的测定、空气-蒸汽给热系数的测定、填料精馏塔实验、填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定、流化床干燥实验以及膜分离实验。

开始的时候,我并不是很明白许多实验仪器的使用方法以及如何通过实验验证理论知识,虽然每次实验前都会有预习,但是在没有真正接触到实验的时候还是会有一头雾水的感觉。课前老师的讲解对我来说十分重要,自己不明白的地方,在听老师讲解时有时便会豁然开朗。我知道如果不明白实验原理,不知道实验目的,我们是不会真正利用到实验的价值。

我认为做实验的过程是一个既快乐又充满理性知识的过程。就像书本上的知识跳跃了起来一样,不再那么枯燥无味,通过自己的亲手操作和认真计算将原理进行证明的过程我们仿佛能够体会以前科学家的智慧结晶,自己也可以身临其境的体会学习化工原理的快乐。

例如流体阻力的测定实验旨在让我们了解流体流动阻力的测定方法,确定摩擦系数与雷诺准数的关系以及局部阻力由于一开始对这个实验不是很了解,使得流体的流量过小达不到实验预期效果。

恒压过滤实验时,第一组实验因为没有正确装好板框导致实验重来,让我们从中吸取教训:实验一定要严格遵守实验步骤的每一个要求,否则可能前功尽弃。

还有吸收实验中,我们了解了填料塔吸收装置的基本结构及操作方法,这个实验中,我们组的进出口二氧化碳含量出现了问题。在实验的过程中,我们遇到过挫折,一开始心里还是很着急,有点不知所措,但后来我调整了心态,理性分析实验过程问题,才能使实验顺利完成。

化工原理实验最重要的就是将理论付诸实践,平时我们上化工原理课的时候,只能通过老师的讲解,自己的想象了解知识,许多时候我们甚至不能明白为什么就能有这样的结论。而化工原理实验就提供给我们一个平台,一个能更深入了解化工原理知识、更锻炼自己动手能力、在学习上更加丰富的平台。我们可以通过实验锻炼动手能力,团队合作能力,不再读死书,死读书。

化工原理实验从各个方面锻炼了我们的能力。

首先,预习是帮助理解实验原理,了解实验内容,操作步骤以及实验注意事项以利于完成实验达到较好的教学效果。 在每次实验前,我们都会写预习报告,了解实验目的,清楚实验原理,实验仪器,这培养了我们自学的能力;

其次,正确进行实验操作,是成功作好实验的关键。在实验过程中,我们需要耐心,细心,认真的完成实验步骤,掌握实际操作和掌握化工实验的基本技能,培养观察实验现象,测定化工参数的能力,掌握用计算机读数和数据记录。

最后就是实验过后的数据处理和回答思考题,这也是完成一个实验的最后一个阶段,是整个实验最终能够出结果的重要阶段,通过数据处理我们可以跟所学知识进行比较,进而提高到能应用实验误差和误差理论分析、解决化工原理实际问题,得出较正确的结论。 看是否能够验证试验原理,实验做得是否成功,而思考题更是将我们引入了一个深入思考实验的阶段,让我们对实验更加清楚。

学习化工原理实验课程,可以在学习化工原理课程的基础上,进一步理解一些比较典型的已被或将被广泛应用的化工过程与设备的原理和操作,巩固和深化化工原理的理论知识,将所学的化工原理等化学化工的理论知识去解决实验中遇到的各种实际问题,同时学习在化工领域内如何通过实验获得新的知识和信息,这学期的化工原理实验课我收获很多,了解了典型化工过程和化工设备结构的特点 也逐步对化工原理产生了更加浓厚的兴趣。

第四篇:化工原理终极总结

第一章 流体与输送机械

1、基本研究方法:实验研究法、数学模型法

2、牛顿粘性定理:

应用条件:

3、阻力平方区:管内阻力与流速平方成正比的流动区域;

原因:流体质点与粗糙管壁上凸出的地方直接接触碰撞产生的惯性阻力在压倒地位。

4、流动边界层:紧贴壁面非常薄的一区域,该薄层内流体速度梯度非常大。

流动边界层分离的弊端:增加流动阻力。

优点:增加湍动程度。

5、流体黏性是造成管内流动机械能损失的原因。

6、压差计:

文丘里

孔板

转子

7、离心泵工作原理:

离心泵工作时,液体在离心力的作用下从叶轮中心被抛向外缘并获得能量,使叶轮外缘的液体静压强提高。液体离开叶轮进入泵壳后,部分动能转变成为静压能。当液体从叶轮中心被抛向外缘时,在中心处形成低压区,在外界与泵吸入口的压差作用下,致使液体被吸进叶轮中心。

8、汽蚀现象: 离心泵安装过高,泵进口处的压力降低至同温度下液体的饱和蒸汽压,使液体气化,产生气泡。气泡随液体进入高压区后立即凝结消失,形成真空导致巨大的水力冲击,对泵造成损害。

9、气缚现象: 离心泵启动时,若泵内存在空气,由于空气密度大大低于输送流体的密度,经离心力的作用产生的真空度小,没有足够的压差使液体进入泵内,从而吸不上液体。

10、泵壳作用:收集液体和能量转化(将流体部分动能转化为静压能)

11、离心泵在设计流量下工作效率最高,是因为:此时水力损失小。

12、大型泵的效率通常高于小型泵是由于:容积效率大。

13、叶轮后弯的优缺点

优点:叶片后弯使液体势能提高大于动能提高,动能在蜗壳中转化为势能的损失小,泵的效率高。

缺点:产生同样的理论压头所需泵的体积大。

14、正位移泵(往复泵)的特点:a流量与管路状况、流体温度、黏度无关; b 压头仅取决于管路特性。(耐压强度)c 不能在关死点运转。d 很好的自吸能力

15、真空泵的性能:极限真空 和

抽吸时间

16、无限大平板液膜厚a ,其水力当量直径为 4a

第二章 机械分离与固体流化态

1、过滤推动力:重力

压差

离心力

2、气体净制:重力沉降、离心沉降、过滤(膜)。

3、架桥现象:随着过滤进行,细小的颗粒进入介质孔道内堵塞孔道的现象。

4、助滤剂作用:在滤饼中形成骨架,有助于改善滤饼的结构,增强其刚性,形成疏松的滤饼层,孔隙率增加,便于滤液通过。

5、实际过滤作用的:滤液固形物形成的滤饼层。

6、自由沉降:颗粒间不发生碰撞等相互影响的沉降过程。

7、粒子在整理沉降中收到的力:重力、浮力、流体黏性力

8、重力沉降:

9、离心沉降:三个力(离心力、浮力、曳力)

10、旋风分离器的分离性能:粒级效率(每一种颗粒被分离的百分比)

11、压降大小 是评价旋风分离器性能好坏的重要指标。阻力系数与设备形式和几何尺寸有关。

12、聚式流化(气固系统):腾涌(高径比过大,压降剧烈波动)和沟流(颗粒堆积不均匀,压降比正常值小)。

13、散式流化(液固系统)

14、流化床压降不随气速增大而增大,因为:在流化床内,不管气速如何变化,颗粒与流体的相对速度不变,故流体通过床层的阻力不变。

15、固体流化态:大量固体颗粒悬浮于运动的流体中,从而使颗粒具有类似于流体的某些表观特征的一种状态。

压降表示

16、除去某粒径颗粒时,若沉降高度增加一倍,沉降时间 加倍;气流速度 减半 ;生产能力 不变。

第三章 传热

1、傅里叶定律:

适用于: 不适用于

2、金属与液体导热系数随温度增高 减小; 气体导热系数随温度增高 增大。

3、传热边界条件 三类

物体边界壁面的温度。 物体边界壁面的热通量值 物理壁面处的对流传热条件

4、保温层临界厚度:

5、稳态热传导:通过平壁的热传导;通过圆筒壁的热传导;通过球壁的热传导

6、非稳态热传导:集总参数法的简化分析;半无限大物体的非稳态热传导;有限厚度平板的非稳态热传导。

7、获得对流传热系数表达式的方法:分析法;实验法;类比法;数值法。

8、沸腾传热的四个典型传热区域:自然对流去、核态沸腾区、过渡沸腾区、膜态沸腾区。

条件:过度热 和 气化核心

9、红外线 和 可见光 统称为 热射线。

10、黑体:投射到物体表面的辐射能 可以被全部吸收的物体。

11、镜体:投射到物体表面的辐射能 可以被全部反射的物体。

12、透热体:投射到物体表面的辐射能 可以全部穿透物体。

13、灰体:能以相同的吸收率吸收所以波长范围的辐射能的物体。

14、黑度:灰体的辐射能力与同温度下黑体辐射能力之比。(与外界环境无关)

15、气体热辐射的特点:气体的辐射和吸收对波长具有强烈的选择性。

气体的辐射和吸收在整个容积内进行。

16、换热器:混合式、蓄热式和间壁式。

17、列管式换热器:固定管板式、U型管式、浮头式。

18、板式换热器

优点:传热系数高,操作灵活,检修清洗方便。缺点:允许操作压力和温度较低。

19、间壁式换热三步走:A 热流体以对流传热方式将热量传至固体界面。

B 热量通过热传导方式由间壁的热侧面传至冷侧面。

C 冷流体以对流传热方式将间壁传来的热量带走。 20、通常采用以间壁两侧流体的温度差作为推动力的总传热速率方程

简称为 传热速率方程。

21、传热单元数法:

22、强化传热

扩展传热面积;增大传热平均温差;提高传热系数。

23、增强对流传热系数

改变流体的流动状况;改变流体物性;改变传热表面状况。

24、有相变的对流传热系数大于无相变生物对流传热系数。 原因 :

A 相变热远大于显热

B 沸腾时液体在搅动,冷凝时液膜很薄。

25、短管传热膜系数大于长管的原因:短管有进口效应的影响。

26、平均温差法往往用于:设计性和核算型。传热单元数法 用于:核算型。

27、获取传热系数的途径:实验测定,公式计算,查手册。

28、确定换热器需要:流体进出口温度及流量。

29、雷诺类别 和 科尔本类别的 重要应用:从摩擦系数来估算传热系数。 30、折流挡板优缺点:增大湍动强度,提高传热系数; 阻力增大。

31、冷水进口温度根据 当地气温条件 确定。出口温度 根据 经济衡算 来确定。

32、弯管内 :因离心力引起流体的二次环流,从而加剧了扰动,提高传热系数。

第四章

1、蒸发中的温度差损失

A 溶液蒸汽压降低引起的温度差损失 B 由蒸发器中液柱静压引起的温度差损失 C 由于管道阻力引起的温度差损失

2、提高总传热系数:扩大膜状流动。

3、蒸发:管外冷凝,管内沸腾。

4、提高蒸发效率:多效蒸发;额外蒸汽的引出。

5、提高生产强度:提高蒸汽的有效温度差;提高沸腾侧对流传热系数。

6、多效蒸发的效数有限制。是因为:多效蒸发中,各效都会引起温度差损失,当多效总温差损失大于或等于蒸汽温度与冷凝室压力下的沸点温度差时,平均温度差为零,起不到蒸发作用。

7、列文蒸发器:针对黏度大,易结垢、易结晶。

8、强制循环蒸发:延长操作周期,减少清洗次数。

传质

1、质量传递方式:分子传质 和 对流传质。

2、扩散系数与涡流扩散系数的区别:扩散系数是系统性质;涡流扩散系数随流动状况和位臵而变化。

3、漂流因子表达了:主体流动对传质的贡献。

4、单向扩散(吸收),等摩尔反向扩散(精馏)。区别,单向扩散时的传质速率比等摩尔反向扩散多一个漂流因子(总是大于1)。

5、吸收原理:各组分在液体中溶解度的差异。

6、低浓吸收特点:气液相流量视为常量;吸收过程可视为等温吸收;传质系数可视为常数。

7、平均推动力法适用于:设计型;

吸收因数法 适用于 操作型。

8、理论板:气液两相在该种塔板数上充分接触,离开时达到平衡。

9、脱吸:通入惰性气体;通入直接水蒸气;降低压力。

10、化学吸收对于液膜控制的优点明显。

11、传质单元高度取决于:气液流量、流体物性、填料性质。

12、新型传质设备要求:传质效率高、操作弹性大、生产能力大、塔板压降小。

13、浮阀塔的操作弹性最大(综合性能最好);筛板塔的压降最小。

14、填料塔是连续接触式设备,液体分散相;板式塔是逐级接触式设备,液体连续相。

15、低浓气体吸收中溶质气液平衡关系的表示方法:溶解度曲线;亨利定律公式

16、吸收塔设计中,传质单元高度 反映了设备效能的高低。传质单元数 反映了吸收过程的难易程度。

17、等板高度:气液两相达到平衡的填料的高度。

18、最大吸收效率与塔形式无关。

19、蒸馏分离依据:混合物中和组分的挥发度不同。

20、理想溶液:各组分在全浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液。

21、挥发度

22、蒸馏方式:

简单蒸馏

平衡蒸馏

23、跨越点加料所需塔板数最少:该处加料时料液浓度与塔内浓度最为接近,此时塔内的混合效应最小,平衡线与操作线之间的偏离程度最大,所画阶梯数最少。

24、最小回流比:所需要的理论塔板无穷大时对应的回流比。(设计型)

25、进料状况的选取(冷液利于精馏):随着q 减小,操作线与平衡线间的偏离程度越小,为完成分离任务所需的理论板数越多。所以进料预热度越高,对分离越不利。 预热程度越高,再沸器的负荷减小,将导致精馏段与提馏段间气相负荷的差别过大,不利于塔的设计。

26、影响塔板效率的因素:物性参数、结构参数、操作参数

27、水蒸气蒸馏:水一方面作为加热剂;另一方面作为夹带剂将易挥发组分从塔顶带出。

28、水蒸气蒸馏原理:互不相容的液体混合物的蒸汽压等于个纯组分的饱和蒸汽压之和。

29、间歇精馏没有提馏段 ,只有精馏段。

恒馏出液组成:回流比不断增大 恒回流比:流出液组成不断下降。

30、恒沸精馏原理:在被分离的二元混合物中加入第三组分,该组分能与原溶液中的一个或两个组分形成最低恒沸物,从而形成“恒沸物—纯组分”精馏体系,恒沸物从塔顶蒸出,纯组分从塔底排出。

31、恒沸精馏与萃取精馏的异同

相同点:处理对象都是恒沸液或相对挥发度接近于1的混合液;基本原理都是加入第三组分,以提高相对挥发度,在通过精馏方式实现分离。 不同点:A恒沸剂与被分离混合物组成形成恒沸物,而萃取剂无此要求

B 恒沸剂从塔顶蒸出,萃取剂从塔底排出

C 一定条件下,恒沸剂的使用量有特定要求,而萃取剂使用量较灵活

D 萃取剂必须从塔顶上部不断加入,因此萃取精馏不适宜间歇精馏。

E 恒沸精馏温度较低,较适用于热敏性物质的精馏

31、定常态精馏中,操作线方程反应了,上升气体组成与下降液体组成的关系。

32、板式塔影响液面落差的主要因素是:塔板结构、塔径、液体流量。为减少落差可采用:双溢流和阶梯流

;塔板向液体侧倾斜。

33、引起塔板效率不高的原因:雾沫夹带、漏液、气液分布不均、液泛。

34、塔顶温度低于塔底温度:

一、塔顶操作压力小于塔底操作压力。

二、塔顶含易挥发组分浓度高。

35、板式塔压降:干板压降、通过液层引起的压降、表面张力。

36、溢流堰作用:保持板上一定液层,使气液充分接触;使液流均匀通过塔板。

37、捷算法

萃取

1、分配系数

: 萃取相与萃余相达到平衡后,萃取相中A组分的浓度与萃余相中A组分的浓度之比。

2、选择性系数:A、B两组分的分配系数之比。

3、三角形相图中的联结线:三角形相图中相互平衡两点的连线。

4、萃取设备:混合—澄清槽、填料塔、筛板塔。

5、双模理论解释萃取:溶质由萃余相主体传之萃余相侧液膜,再传质通过液液相界面,通过萃取相侧液膜传质至萃取相主体。

6、萃取分散相的要求:不润湿设备,

体系系数大。

第五篇:《化工原理课程设计》总结

本学期顺利完成了化学工程与工艺专业共100名同学的化工原理课程设计,总体来看学生的工艺计算、过程设计及绘图等专业能力得到了真正有效的提高,可以较好地把理论学习中的分散知识点和实际生产操作有机结合起来,得到较为合理的设计成果,达到了课程综合训练的目的,提高了学生分析和解决化工实际问题的能力。同时,在设计过程中也存在者一些共性的问题,主要表现在:

一、设计中存在的问题

1.设计过程缺乏工程意识。

学生在做课程设计时所设计的结果没有与生产实际需要作参考,只是为了纯粹计算为设计,缺乏对问题的工程概念的解决方法。

2.学生对单元设备概念不强。

对化工制图、设备元件、材料与标准不熟悉,依葫芦画瓢的不在少数,没有达到课程设计与实际结合、强化“工程”概念的目的。绘图能力欠缺,如:带控制点工艺流程图图幅设置、比例及线型选取、文字编辑、尺寸标注以及设备、仪表、管件表示等绘制不规范。

3.物性参数选择以及计算。

在化工原理课程设计工程中首要的问题就是物性参数选择以及计算,然而学生该开始并不清楚需要计算哪些物性参数以及如何计算。这对这些问题,指导老师应在开课之初给学生讲一下每个单元操作所需的物性参数,每个物性参数查取方法以及混合物系物性参数的计算方法,还有如何确定体系的定性温度。

二、解决措施

1.加强工程意识。

设计过程中鼓励学生多做深层次思考,综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性,强化学生综合和创新能力的培养;引导学生积极查阅资料和复习有关教科书,学会正确使用标准和规范,强化学生的工程实践能力。为了增强学生的工程意识提出以下措施:一是在化工原理课程讲述过程中应加强对学生工程意识的培养,让同学明确什么是工程概念,比如:理论上的正确性,技术上的可行性,操作上的安全性,经济上的合

1 理性,了解工程问题的计算方法。比如试差法、因此分析法等。二是查阅文献或深入生产实际,了解现代化工生产单元设备作用原理以及设计理念,增强对设备的感性认识。三是应让学生明白工程问题的解决方法有多个实施方案,最后应综合考虑操作费用和经济费用以及安全性等多个方面来确定最优方案。

2.强化工程制图本领。

为了提高学生工程制图能力,应强化计算机应用。在课程设计开设之前应开设AutoCAD课程,利用AutoCAD软件绘图,即精确又快速,也有利于适应今后实际工程设计的新要求。此外利用计算机应用程序也可代替试差方法繁琐的人工计算。

3.引导学生学会统筹兼顾,从工艺和设备全方位考虑设计问题。

化工原理课程设计是一个即繁琐又费时的过程,这要求老师和学生都要有耐性,要客观的对待每一个步骤,不能想当然更不能为了凑结果而修改数据。应科学地对待每一个数据,经得起深究和考验。

在以后的课程设计中,要精心准备更先进和工程化的设计任务,并鼓励学生做适当讨论,必将在激发学生学习兴趣、全面培养学生综合和创新的工程能力方面再走出重要的一步。

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