百科名片
化工原理
化学工程学及其进展化学工程学，以化学、物理和数学原理为基础，研究物料在工业规模条件下，它所发生物理或化学点击此处添加图片说明状态变化的工业过程及这类工业过程所用装置的设计和操作的一门技术学科。化学工程学的进展：三阶段：单元操作：20世纪初期。单元操作的物理化学原理及定量计算方法，奠定了化学工程做为一门独立工程学科的基础。“三传一反”概念：20世纪60年代多分支：20世纪60年代末。形成了单元操作、传递过程、反应工程、化工热力学、化工系统工程、过程动态学及控制等完整体系。
目录
英文名称
0.1 化学工程学科的进展
单元操作
图书信息
内容简介
图书目录
绪论
第1章流体流动原理及应用
第2章传热及传热设备
第3章传质原理及应用
第4章固体颗粒流体力学基础与机械分离
第5章固体干燥
第6章其他单元
附录
化工原理（第三版上册）
化工原理（第三版）（下册）
内容简介
目录
一、上册
二、下册
英文名称
0.1 化学工程学科的进展
单元操作
图书信息
图书目录
绪论
第1章流体流动原理及应用
第2章传热及传热设备
第3章传质原理及应用
第4章固体颗粒流体力学基础与机械分离
第5章固体干燥
第6章其他单元
附录
化工原理（第三版上册）
化工原理（第三版）（下册）
内容简介
目录
一、上册
二、下册
展开
编辑本段英文名称
Chemical Engineering Principles
编辑本段0.1 化学工程学科的进展
单元操作
化工生产是以化学变化或化学处理为主要特征的工业生产过程。在化学工业中，对原料进行大规模的加工处理，使其不仅在状态与物理性质上发生变化，而且在化学性质生也发生变化，成为合乎要求的产品，这个过程即叫化工生产过程。以氯碱生产为例说明化工生产过程的基本步骤。
可见，虽然电解反应为核心过程，但大量的物理操作占有很大比重。另外象传热过程，不仅在制碱中，在制糖、制药、化肥中都需要，在传热过程物料的化学性质不变，遵循热量传递规律，通过热量交换的方式实现，所用设备均为换热器，作用都是提高或降低物料温度，为一普遍采用的操作方式。
因此我们将整个化工生产中(包括冶金、轻工、制药等)那些普遍采用的、遵循共同的操作原理，所用设备相近，具有相同作用的一些基本的物理性操作，称为“化工单元操作”。
编辑本段图书信息
书名: 化工原理
作者：王晓红
出版社：化学工业出版社
出版时间：2009-6-1
ISBN: 9787122052339
开本：16开
定价: 38.00元
编辑本段内容简介
本书以流体流动、传热及传质分离为重点，论述了化工、石油、轻工、食品、冶金工业等的典型过程原理及应用。内容包括流体流动原理及应用(流体流动及输送机械)、传热原理及应用(传热理论及设备)、传质原理及应用(蒸馏、吸收、萃取及相应设备)、固体颗粒流体力学基础与机械分离、固体干燥、其他单元（蒸发、结晶、吸附、混合、膜分离）,每章均配有工程案例分析及习题、思考题。
本书在关注学科最新发展动态、结合科研的基础上，对单元操作基本概念及原理进行深入浅出的论述，同时着力突出培养学生的工程能力。可作为大专院校化工及相关专业的教材使用，也可供有关部门从事科研、设计和生产的技术人员参考。
编辑本段图书目录
绪论
0.1化工原理课程基本内容及特点
0.2化工原理的研究基础与方法
0.3单位制与单位换算
第1章流体流动原理及应用
1.1流体基本概念
1.1.1流体特征
1.1.2流体力学基本概念
1.1.3流体密度
1.2流体静力学
1.2.1压强
1.2.2流体静力学基本方程
1.2.3流体静力学基本方程应用
1.3流体流动的基本概念
1.3.1流量与流速
1.3.2稳态流动及非稳态流动
1.3.3牛顿黏性定律
1.3.4流动型态
1.4流体流动的质量与能量衡算
1.4.1质量衡算——连续性方程
1.4.2总能量衡算
1.4.3流体流动的机械能衡算式——柏努利方程式
1.5流体流动阻力计算
1.5.1直管阻力计算
1.5.2摩擦系数λ的确定
1.5.3局部阻力计算
1.6管路计算
1.6.1管路组成
1.6.2简单管路计算
1.6.3复杂管路计算
1.7流体输送机械
1.7.1离心式输送机械
1.7.2往复式输送机械
1.7.3其他类型输送机械
1.8流速与流量测量
工程案例分析
习题
思考题
符号说明
第2章传热及传热设备
2.1传热基本概念
2.1.1传热基本方式
2.1.2传热速率
2.2热传导
2.2.1热传导基本概念
2.2.2傅里叶定律
2.2.3固体平壁稳态热传导
2.2.4固体圆筒壁稳态热传导
2.3对流传热
2.3.1牛顿冷却定律
2.3.2无相变对流传热系数计算
2.3.3有相变对流传热系数计算
2.4热辐射
2.4.1辐射传热基本概念
2.4.2物体的辐射能力
2.4.3物体间的辐射传热
2.4.4对流与辐射联合传热
2.5间壁式换热器传热计算
2.5.1间壁式换热简介
2.5.2热量衡算
2.5.3总传热速率方程
2.5.4总传热系数的确定
[1] 2.5.5平均传热温度差的计算
2.5.6换热器的传热计算
2.6换热设备
2.6.1换热器类型
2.6.2强化传热途径
2.6.3管壳式换热器设计
工程案例分析
习题
思考题
符号说明
第3章传质原理及应用
第4章固体颗粒流体力学基础与机械分离
第5章固体干燥
第6章其他单元
附录
参考文献
-------
编辑本段化工原理（第三版上册）
作者：谭天恩，窦梅，周明华等编著
出版社：化学工业出版社
出版时间：2006-8-1
版次： 3
页数：283
I S B N ：9787502585419
包装：平装
所属分类：图书>> 工业技术>> 化学工业>> 一般问题编辑本段化工原理（第三版）（下册）
作者：谭天恩，窦梅，周明华等编著
出版社：化学工业出版社
出版时间：2006-8-1
版次： 3
页数：261
I S B N ：9787502587857
包装：平装
所属分类：图书>> 工业技术>> 化学工业>> 一般问题
编辑本段内容简介
本书在第二版的基础上进行修订。论述化工过程单元操作的基本原理、典型设备等。本版更注重基本概念的阐述，加强实际应用与培养工程观念；适当调整了全书结构，删减已少用的内容，补充了新型分离过程的内容；更换和补充了例题、习题，并给出了习题的参考答案。
全书分上、下册。上册包括绪论、流体流动、流体输送、机械分离和固体流态化、搅拌、传热、传热设备、蒸发等章；下册包括：传质过程导论、吸收、蒸馏、气液传质设备、萃取、干燥、其他传质分离过程等。
本书为工科高等院校化工（多学时）及相关专业的化工原理课程的教材，亦可供化工行业从事研究、设计与生产的工程技术人员参考。
编辑本段目录
一、上册
绪论
一、本课程的历史背景和内容
二、贯穿本课程的三大守恒定律
三、单元操作的研究方法
四、贯穿本课程的主线——工程观点
第一章流体流动
第一节流体静止的基本方程
一、密度
二、压力的表示方法
三、流体静力学方程
四、流体静力学方程的应用
第二节流体流动的基本方程
一、基本概念
二、质量衡算——连续性方程
三、机械能衡算方程
第三节流体流动现象
一、流动型态
二、湍流的基本概念
三、管内流动的分析
四、边界层与边界层分离
第四节管内流动的阻力损失
一、沿程损失的计算通式及其用于层流
二、量纲分析法
三、湍流的摩擦系数
四、非圆形管内的沿程损失
五、局部损失
六、管内流动总阻力损失的计算
第五节管路计算
一、简单管路
二、复杂管路
三、可压缩流体的管路计算
第六节流量测量
一、变压头的流量计
二、变截面的流量计
习题
符号表
参考文献
第二章流体输送机械
第一节离心泵
一、离心泵的操作原理与构造
二、离心泵的理论压头与实际压头
三、离心泵的主要性能参数
四、离心泵的特性曲线及其应用
五、离心泵的工作点与流量调节
六、离心泵的安装高度
七、离心泵的类型、选用、安装与操作
第二节其他类型泵
一、容积式泵
二、其他叶片式泵
三、各类泵在化工生产中的应用
第三节通风机、鼓风机、压缩机和真空泵
一、离心式风机
二、旋转鼓风机和压缩机
三、往复压缩机
四、真空泵
习题
符号表
参考文献
第三章机械分离与固体流态化
第一节筛分
一、颗粒的特性
二、颗粒群的特性
三、筛分
第二节沉降分离
一、重力沉降原理
二、重力沉降分离设备
三、离心沉降原理
四、离心沉降分离设备
第三节过滤
一、概述
二、过滤设备
三、过滤的基本理论
四、滤饼洗涤
五、生产能力
第四节离心分离
第五节固体流态化
一、基本概念
二、流化床的两种状态
三、流化床的主要特性
四、流化床的操作流速范围
习题
符号表
参考文献
第四章搅拌
第一节搅拌设备
一、主要部件
二、叶轮形式
三、叶轮的操作
四、搅拌槽与挡板
五、典型搅拌器构型
六、搅拌器的液体循环量与压头第二节搅拌功率
一、功率关联式
二、功率曲线
第三节搅拌器放大
一、搅拌器放大的基础
二、搅拌器放大的实例
习题
符号表
参考文献
第五章传热
第一节概述
一、传热在工业生产中的应用
二、传热的三种基本方式
三、传热速率与热阻
第二节热传导
一、傅里叶定律
二、热导率
三、平壁的稳定热传导
四、圆筒壁的稳定热传导
第三节两流体间的热量传递
一、两流体通过间壁传热的分析
二、传热速率和传热系数
三、传热温差和热量衡算
四、复杂流向时的平均温差
五、传热效率?传热单元数法
六、壁温的计算
第四节给热系数
一、给热系数的影响因素和数值范围
二、给热系数与量纲分析
三、流体做强制对流时的给热系数
四、流体做自然对流时的给热系数
五、蒸气冷凝时的给热系数
六、液体沸腾时的给热系数
第五节辐射传热
一、基本概念
二、物体的发射能力与斯蒂芬?波尔茨曼定律
三、克希霍夫定律
四、两固体间的相互辐射
五、气体热辐射的特点
六、辐射、对流的联合传热
习题
符号表
参考文献
第六章传热设备
一、换热器的分类
二、夹套式换热器
三、蛇管式换热器
四、套管式换热器
五、列管式换热器
六、换热器的强化途径
七、板式换热器
八、螺旋板式换热器
九、板翅式换热器
十、翅片管换热器及空气冷却器
十一、热管换热器
习题
符号表
参考文献
第七章蒸发
第一节概述
第二节单效蒸发
一、单效蒸发的计算
二、蒸发设备中的温差损失
三、溶液的沸点升高与杜林规则
四、液柱静压头和加热管内摩擦损失对溶液沸点的影响
五、真空蒸发
第三节多效蒸发
一、多效蒸发的流程
二、蒸发器的生产能力、生产强度和多效蒸发器效数的限制
三、多效蒸发的计算
四、提高加热蒸汽经济程度的其他措施
第四节蒸发设备
一、蒸发器的结构及特点
二、蒸发辅助设备
第五节蒸发器的生产强度
习题
符号表
附录
附录一单位换算表
附录二某些气体的重要物理性质
附录三某些液体的重要物理性质
附录四某些固体材料的重要物理性质
附录五水的重要物理性质
附录六干空气的物理性质（101.3kPa）
附录七水的饱和蒸汽压（-20~100℃）
附录八饱和水蒸气表（按温度排列）
附录九饱和水蒸气表（按压力排列）
附录十水的黏度（0~100℃）
附录十一液体黏度共线图
附录十二气体黏度共线图
附录十三液体比热容共线图
附录十四气体比热容共线图（常压下用）
附录十五液体汽化潜热共线图
附录十六管子规格
附录十七IS型单级单吸离心泵性能表（摘录）
附录十八8-18、9-27离心通风机综合特性曲线图
附录十九列管式换热器
附录二十常用筛子的规格
附录二十一无机物水溶液在101.3kPa（绝）下的沸点
习题参考答案
二、下册
第八章传质过程导论
第一节概述
一、工业生产中的传质过程
二、相组成的表示法
第二节扩散原理
一、基本概念和菲克定律
二、一维稳定分子扩散
三、扩散系数
第三节流体与界面间的传质
第四节质量、热量、动量传递之间的联系——三种传递间的类比第五节传质设备简介
习题
符号说明
第九章吸收
第一节概述
一、工业生产中的吸收过程
二、吸收的流程和溶剂
第二节吸收的基本理论
一、气液相平衡
二、吸收传质速率
第三节吸收（或脱吸）塔的计算
一、物料衡算和操作线方程
二、填料层高度——对低浓度气体的计算
三、传质单元
四、吸收塔的调节和操作型问题
五、填料层高度——对高浓度气体的计算
六、塔板数
七、脱吸
第四节其他类型的吸收
一、多组分吸收
二、化学吸收
三、非等温吸收
第五节传质系数和传质理论
一、传质系数关联式
二、传质理论概况
习题
附录一若干气体在水中的亨利系数E
附录二氨在水中的溶解度
符号说明
参考文献
第十章蒸馏
第一节二元物系的汽液相平衡
一、理想溶液
二、挥发度和相对挥发度
三、非理想溶液
第二节蒸馏方式
一、简单蒸馏
二、平衡蒸馏
三、平衡级蒸馏和精馏原理
第三节二元连续精馏的分析和计算
一、全塔物料衡算
二、精馏段的分析及其图解
三、提馏段的分析和进料状况的影响
四、理论塔板数
五、实际塔板数与塔板效率
六、填料精馏塔的填料层高度
七、回流比的影响及其选择
八、理论板数的捷算法
九、精馏塔的操作型问题
第四节其他蒸馏方式
一、水蒸气蒸馏
二、间歇蒸馏
三、恒沸蒸馏和萃取蒸馏
四、反应精馏
第五节多元蒸馏
一、基本概念
二、多元物系的汽?液平衡
三、多元精馏的物料衡算
四、捷算法求理论塔板数
习题
符号说明
第十一章气液传质设备
第一节板式塔
一、主要类型板式塔的结构和特点
二、板式塔的水力学性能
三、设计要领
四、板效率
第二节填料塔
一、填料塔与塔填料
二、填料塔的水力学性能与传质性能
三、气液传质设备的比较与选用
习题
符号说明
参考文献
第十二章萃取
第一节萃取的基本概念
一、三角形相图
二、三角形相图在单级萃取中的应用
三、萃取剂的选择
第二节萃取过程的流程和计算
一、单级萃取
二、多级错流萃取
三、多级逆流萃取
四、连续接触逆流萃取
五、回流萃取，双溶质的萃取
六、萃取过程的传质
第三节萃取设备
一、混合?澄清槽
二、重力流动的萃取塔
三、输入机械能量的萃取塔
四、离心萃取机
五、萃取设备的选用
习题
符号说明
第十三章干燥
第一节湿空气的性质及湿度图
一、湿空气的性质
二、空气湿度图
三、湿度图的用法
第二节干燥器的物料衡算及热量衡算
一、湿物料中含水率的表示方法
二、空气干燥器的物料衡算
三、空气干燥器的热量衡算
四、干燥过程的图解
第三节干燥速度和干燥时间
一、水分在空气与物料间的平衡关系
二、恒定干燥条件下的干燥速度
三、恒定干燥条件下恒速阶段干燥时间的计算
四、恒定干燥条件下降速阶段干燥时间的计算
五、干燥条件变化情况下的干燥过程
第四节干燥器
一、概述
二、盘架式干燥器
三、间歇式减压干燥器
四、洞道式干燥器
五、转筒式干燥器
六、气流干燥器
七、流化床干燥器
八、喷雾干燥器
九、滚筒式干燥器
第五节气体的增湿与减湿
一、增湿和减湿过程的机理
二、增湿器和减湿器
习题
符号说明
参考文献
第十四章其他传质分离过程
第一节超临界流体萃取
一、概述
二、超临界流体
三、超临界流体萃取的过程
四、超临界流体萃取的应用
第二节吸附
一、吸附剂
二、吸附相平衡
三、吸附速率
四、固定床吸附
五、吸附循环
第三节膜分离
一、分离膜及膜组件
二、反渗透、纳滤、超滤和微滤
三、电渗析
四、气体分离
五、渗透汽化和蒸气渗透
六、膜接触器
习题
符号说明
参考文献
习题参考答案
参考读物
词条图册更多图册
参考资料
1
化工原理(王晓红) - 图书
https://www.doczj.com/doc/833709745.html,/dangdangwangshudian/product.asp?id=product_20604942
扩展阅读：
1
图书https://www.doczj.com/doc/833709745.html,/dangdangwangshudian/product.asp?id=product_20604942
2
易部客：https://www.doczj.com/doc/833709745.html,/SalesService.aspx?bid=10000098
3
易部客：https://www.doczj.com/doc/833709745.html,/SalesService.aspx?bid=10000099
4
化工原理，内蒙古工业大学
开放分类：
科学，化工，图书，化工原理
我来完善“化工原理”相关词条：
药物化学高分子物理生物分离工程生化分离工程煤化学工业药剂学微生物学仪器分析发酵工程酶工程
药物化学高分子物理生物分离工程生化分离工程煤化学工业药剂学微生物学仪器分析发酵工程酶工程物理化学环境化学环境微生物学流体力学无机化学高分子化学食品化学合成化学化工过程大学化学制剂学食品生物化学流变学生物工艺学化工热力学化学反应工程高分子链化工原理课程设计
百度百科中的词条内容仅供参考，如果您需要解决具体问题（尤其在法律、医学等领域），建议您咨询相关领域专业人士。
101本词条对我有帮助
添加到搜藏
分享到:
合作编辑者
百科ROBOT ，zhangyc777 ，cxh1025 ，sodycn ，ilucking ，yibuke ，aishureng
更多
如果您认为本词条还需进一步完善，百科欢迎您也来参与编辑词条在开始编辑前，您还可以先学习如何编辑词条
如想投诉，请到百度百科投诉中心；如想提出意见、建议，请到百度百科吧。
黑狗里
00
成长任务
加速升级，快速成长。我要去参加>>
词条动态
热词推送
编辑热词可获得额外经验值
进入我的百科
您目前的等级是1级
您目前的经验值是42点
您还需58点经验值即可升为2级
词条统计
浏览次数：约35546次
编辑次数：12次历史版本
最近更新：2010-12-18
创建者：xahugejiletu
更多贡献光荣榜
鼠标滑过用户名，我们有名片啦！
辛勤贡献者：
aishureng 版本
yibuke 版本
最新动态
解秘天文现象与自然灾害：
百科消息：
百科邀你国际儿童图书日共献爱心
日本大地震
百科官方微博粉丝突破60000
百度百科人人网公共主页开通
山山水水--中国的自然美景
礼贤下士--百科分类管理员主页科友之家--百度百科核心用户专区百度百科“知识先锋”计划启动
我的船长我的船--百科船长日志百度身边美食节可以白吃的地儿科学家解读日本核泄漏影响
《化工原理》重要公式 第一章 流体流动 牛顿粘性定律 dy du μτ= 静力学方程 g z p g z p 2211 +=+ρ ρ 机械能守恒式 f e h u g z p h u g z p +++=+++2222222111 ρρ 动量守恒 )(12X X m X u u q F -=∑ 雷诺数 μμρ dG du ==Re 阻力损失 22 u d l h f λ= ????d q d u h V f ∞∞ 层流 Re 64=λ 或 2 32d ul h f ρμ= 局部阻力 2 2 u h f ζ= 当量直径 ∏ =A d e 4 孔板流量计 ρP ?=20 0A C q V ， g R i )(ρρ-=?P 第二章 流体输送机械 管路特性 242)(8V e q g d d l z g p H πζλ ρ+∑+?+?= 泵的有效功率 e V e H gq P ρ= 泵效率 a e P P =η
最大允许安装高度 100][-∑--=f V g H g p g p H ρρ]5.0)[(+-r NPSH 风机全压换算 ρ ρ''T T p p = 第四章 流体通过颗粒层的流动 物料衡算： 三个去向： 滤液V ，滤饼中固体） （饼ε-1V ，滤饼中液体ε饼V 过滤速率基本方程 )(22 e V V KA d dV +=τ ， 其中 φμ 012r K S -?=P 恒速过滤 τ22 2 KA VV V e =+ 恒压过滤 τ222KA VV V e =+ 生产能力 τ ∑=V Q 回转真空过滤 e e q q n K q -+=2? 板框压滤机洗涤时间(0=e q ,0=S ) τμμτV V W W W W 8P P ??= 第五章 颗粒的沉降和流态化 斯托克斯沉降公式 μρρ18)(2 g d u p p t -=， 2R e
第二章 习题 1. 在用水测定离心泵性能的实验中，当 流量为26 m 3/h 时，泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152 kPa 和24.7 kPa ，轴功率为 2.45 kW ，转速为2900 r/min 。若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m ，泵的进、出口管径相同，两测压口间管路流动阻力可忽略不计。试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。 解：在真空表和压强表测压口处所在的截面11'-和22'-间列柏努利方程，得 22112212,1222e f p u p u z H z H g g g g ρρ-+++=+++∑ 其中：210.4z z m -=41 2.4710()p P a =-?表压 52 1.5210p Pa =?(表压) 12u u = ,120f H -=∑ 则泵的有效压头为： 5 21213(1.520.247)10()0.418.41109.81 e p p H z z m g ρ-+?=-+=+=? 泵的效率3 2618.4110100%53.2%1023600102 2.45e e Q H N ρη??==?=??
该效率下泵的性能为： 326/Q m h = 18.14H m =53.2%η= 2.45N kW =
3. 常压贮槽内盛有石油产品，其密度为 760 kg/m 3，黏度小于20 cSt ，在贮存条件下饱和蒸气压为80kPa ，现拟用 65Y-60B 型油泵将此油品以15 m 3/h 的流 量送往表压强为177 kPa 的设备内。贮槽液面恒定，设备的油品入口比贮槽液面高5 m ，吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1 m 和4 m 。试核算该泵是否合用。 若油泵位于贮槽液面以下1.2m 处，问此泵能否正常操作?当地大气压按101.33kPa 计。 解：要核算此泵是否合用，应根据题给条件计算在输送任务下管路所需压头,e e H Q 的值，然后与泵能提供的压头数值 比较。 由本教材附录24 (2)查得65Y-60B 泵的性能如下： 319.8/Q m h =，38e H m =，2950/min r r =， 3.75e N kW =，55%η=，() 2.7r NPSH m = 在贮槽液面11'-与输送管出口外侧截面22'-间列柏努利方程，并以截面11'-
酚醛树脂是由酚类化合物(如苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、叔丁酚、双酚A等)与醛类化合物(如甲醛、乙醛、多聚甲醛、糠醛等)在碱性或酸性催化剂作用下，经加成缩聚反应制得的树脂统称为酚醛树脂。酚与醛的反应是比较复杂的，由于苯酚与甲醛的摩尔比，所用催化剂的不同，加成与缩聚反应的速度和生成物也有差异。 一、碱性催化剂的反应 很多无机碱和有机碱都可用作碱性催化剂，常用的有氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵、氢氧化钙、乙胺等。1mol(有时高达2.5mol)甲醛在碱性催化剂条件下，加成反应占优势，而缩合反应进行较慢，生成的初期树脂为甲阶酚醛树脂，主要反应历程如下： 1、加成反应(羟甲基化) 苯酚与甲醛首先进行加成反应，生成1~3羟甲基苯酚 2、缩合反应(亚甲基化) 羟甲基酚进一步缩合形成初期树脂或称热固性酚醛树(resols)、甲阶树脂(A-stage resins)、一步树脂。 (1)、苯酚与羟甲基酚进行反应生成二(羟苯基甲烷) (2)、羟甲基酚之间进行反应 (3)、苯酚或羟甲基与二聚体或多聚体进行反应，多聚体之间进行反应。 二、酸性催化剂的反应 酸性催化剂是较强的酸，包括无机酸和有机酸，常用的有盐酸、硫酸、草酸、苯磺酸、石油磺酸、氯代醋酸等。在酸性催化反应中，一般采均用苯酚与甲醛的摩尔比大于1：0.9，生成的羟甲基与酚核的缩合速度远远超过甲醛与苯酚的加成速度，得到的树脂呈线型结构，是可熔的。因此称为热塑性酚醛树脂(novolak)或线型酚醛树脂。反应历程如下： 酸性催化下甲醛被活化亚甲基化反应速度大于羟甲基化反应速度生成线型热塑性酚醛树脂。 (1)、甲醛与水结合可形成亚甲基二醇(HOCH2OH)，在酸性介质中，亚甲基二醇生成羟甲基正离子；(+CH2OH)羟甲基正离子在苯酚的邻位和对位上进行亲电取代反应，生成邻羟甲基苯酚和对羟甲基苯酚
《化工原理》重要概念 第一章流体流动 质点含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。 连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 拉格朗日法选定一个流体质点 , 对其跟踪观察，描述其运动参数 ( 如位移、速度等 ) 与时间的关系。 欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况，如空间各点的速度、压强、密度等，即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。 轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线，是拉格朗日法考察的结果。流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线，是欧拉法考察的结果。 系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。控制体是采用欧拉法考察流体的。 理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零，而实际流体粘度不为零。 粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。通常液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主。气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主。 总势能流体的压强能与位能之和。 可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。有关的称为可压缩流体，无关的称为不可压缩流体。 伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。 平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。 动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。 均匀分布同一横截面上流体速度相同。 均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直 , 在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度 , 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。
层流与湍流的本质区别是否存在流体速度 u 、压强 p 的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。 第二章流体输送机械 管路特性方程管路对能量的需求，管路所需压头随流量的增加而增加。 输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量 (J/N) 。 离心泵主要构件叶轮和蜗壳。 离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。 叶片后弯原因使泵的效率高。 气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象。 离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指 H ｅ～ q V ，η～ q V ， P ａ～ q V 。 离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点。 离心泵的调节手段调节出口阀，改变泵的转速。 汽蚀现象液体在泵的最低压强处 ( 叶轮入口 ) 汽化形成气泡，又在叶轮中因压强升高而溃灭，造成液体对泵设备的冲击，引起振动和侵蚀的现象。 必需汽蚀余量 (NPSH)r 泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少 离心泵的选型 ( 类型、型号 ) ①根据泵的工作条件，确定泵的类型；②根据管路所需的流量、压头，确定泵的型号。 正位移特性流量由泵决定，与管路特性无关。 往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程。 离心泵与往复泵的比较 ( 流量、压头 ) 前者流量均匀，随管路特性而变，后者流量不均匀，不随管路特性而变。前者不易达到高压头，后者可达高压头。前者流量调节用泵出口阀，无自吸作用，启动时关出口阀；后者流量调节用旁路阀，有自吸作用，启动时开足管路阀门。 通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压 (Pa=J/m 3 ) ，其中动能部分为动风压。
化工原理 - 第二版答案
3 第三章 机械分离和固体流态化 2. 密度为 2650 kg/m 3 的球形石英颗粒在 20℃空气中自由沉降，计算服从 斯托克 斯公式的最大颗粒直径及服从牛顿公式 的最小颗粒直径。 解： 20o C 时， 空气 1.205kg / m 3 , 1.81 10 5 Pa s 对应牛顿公式， K 的下限为 69.1 ， 斯脱克斯区 K 的上限为 2.62 那么，斯托克斯区： ( s )g 2 d max 2.62 57.4 m 1.205 (2650 1.205) 9.81 d min (1.81 10 5)2 69.1 1513 m 1.205 (2650 1.205) 9.81 (1.81 10 5) 2
3.在底面积为40 m2的除尘室内回收气 体中的球形固体颗粒。气体的处理量为 3600 m3/h ，固体的密度3000kg / m3，操 作条件下气体的密度 1.06kg / m3，黏度 为2×10-5 P a·s。试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。 解：在降尘室中能被完全分离除去的最小颗粒的沉降速度u t ， 则 ut V s 3600 0.025m / s t bl 400 3600 假设沉降在滞流 区，用斯托克斯公式求算最小颗粒直径。
3 假设合理。求得的最小粒径有效 d min 18 2 10 5 0.025 17.5um (3000 1.06) 9.81 R et 18 u t ( s )g 核算沉降流型： d min u t 17.5 10 6 0.025 1.06 0.023 1 2 10 5 0.023 1
重庆理工大学2017年攻读硕士学位研究生入学考试试题 学院名称：化学化工学院学科、专业名称：材料化学工程、化学工程考试科目（代码）：化工原理（817）（A卷）（试题共 6 页） 一、单选择题（每空1分，共10分） 1．通常流体粘度μ随温度t的变化规律为（）。 A.t升高、μ减小 B.t升高、μ增大 C. 对液体粘度t升高μ减小，对气体则相反 D. 对液体t升高μ增大，对气体则相反 2．有人希望使管壁光滑些，于是在管道内壁上涂上一层石蜡，倘若输送任务不变，流体流动属层流区，流动的阻力将会（）。 A.变大 B. 变小 C. 不变 D. 阻力的变化取决于流体和石蜡的浸润情况 3．离心泵的调节阀开大时( )。 A. 吸入管路的阻力损失变小 B. 泵出口的压力减少 C. 泵入口处真空度减少 D. 泵工作点的扬程升高 4．要除去气体中含有的5μm~50μm的粒子。除尘效率小于75%，宜选用（）。 A.降尘室 B. 旋风分离器 C. 离心机 D. 电除尘器 5．稳定间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻( ）。 A. 成正比 B. 成反比 C. 没关系 D. 成指数关系6．如果某精馏塔的加料口原在第七块板(自塔顶向下计数)，现操作工自第四块板加入，可能是下列原因中的( )使他这样做。 A. 生产量加大，料液增加了 B. 生产任务减少，料液减少了 C. 料液中过冷液态改为饱和液态 D. 料液中饱和液态改为过冷液态7．提高传质系数以便强化吸收过程，对气膜控制过程，应采用（）。 A. 升高温度，增大总压，减慢气流速度
B. 降低温度，减少总压，增加气流速度 C. 降低温度，增大总压，增加气流速度 D. 升高温度，减少总压，减慢气流速度 8． 对于一定干球温度的空气，当其湿度越大，湿球温度就( )。 A. 越低 B. 越高 C. 不变 D. 不确定 9． 用一定状态的空气（湿球温度为W t ，露点为d t ）干燥某物料。已知物料 的临界含水量为20%（湿基）。现将该物料从初始含水量0.3（干基，下同）干燥至0.23，则此时物料表面温度θ满足( )；若将物料进一步干燥至0.05，则物料表面温度θ满足( )。 A. W t θ> B. W t θ< C. W t θ= D. d t θ> E.d t θ< F. d t θ= 二、填空题（每空1分，共20分） 1. 孔板流量计的流量系数为C 0，文丘里流量计的流量系数为C V ，它们之 间通常为：C 0 C V 。 2. 依靠 实现颗粒沉降的过程称为离心沉降；离心沉降分 离悬浮物系比重力沉降有效的多，这是因为离心力场强度不是常数，它随 和 而变化。 3. 用板框压滤机过滤水悬浮液，当悬浮液的温度提高时，过滤速率 将 ；当悬浮液的浓度提高时，过滤速率将 ；若滤饼不可压缩，当操作压力加倍时，过滤速率将 。 4. 列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。空气走管内，蒸汽走管间，则 管壁温度接近 的温度，总传热系数接近 的对流传热系数。 5. 吸收操作时，吸收塔总压增加一倍，相平衡常数m 倍， 增加压力对吸收操作 。 6. 表示填料特性的参数有_____________、_____________、 _____________，选择填料时一般要求_____________、_____________、_____________。 7. 在总压101.33 kPa ，温度20℃下(已知20℃下水的饱和蒸汽压为2.334 kPa)，某湿空气的水汽分压为1.603 kPa ，现空气温度保持不变，将总压升高到250 kPa ，则该空气的水汽分压为________。 8. 已知在常压、25℃下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿
化工原理知识 绪论 1、单元操作：（Unit Operations）： 用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应物分离制成纯净品，在化工生产中共有的过程称为单元操作（12）。 单元操作特点： ①所有的单元操作都是物理性操作，不改变化学性质。②单元操作是化工生产过程中共有的操作。③单元操作作用于不同的化工过程时，基本原理相同，所用设备也是通用的。单元操作理论基础：（11、12） 质量守恒定律：输入=输出+积存 能量守恒定律：对于稳定的过，程输入=输出 动量守恒定律：动量的输入=动量的输出+动量的积存 2、研究方法： 实验研究方法（经验法）：用量纲分析和相似论为指导，依靠实验来确定过程变量之间的关系，通常用无量纲数群(或称准数)构成的关系来表达。 数学模型法（半经验半理论方法）：通过分析，在抓住过程本质的前提下，对过程做出合理的简化，得出能基本反映过程机理的物理模型。（04） 3、因次分析法与数学模型法的区别：（08B） 数学模型法（半经验半理论）因次论指导下的实验研究法 实验：寻找函数形式，决定参数
第二章：流体输送机械 一、概念题 1、离心泵的压头（或扬程）： 离心泵的压头（或扬程）：泵向单位重量的液体提供的机械能。以H 表示，单位为m 。 2、离心泵的理论压头： 理论压头：离心泵的叶轮叶片无限多，液体完全沿着叶片弯曲的表面流动而无任何其他的流动，液体为粘性等于零的理想流体，泵在这种理想状态下产生的压头称为理论压头。 实际压头：离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异，原因在于流体在通过泵的过程中存在着压头损失，它主要包括：1）叶片间的环流，2）流体的阻力损失，3）冲击损失。 3、气缚现象及其防止： 气缚现象：离心泵开动时如果泵壳内和吸入管内没有充满液体，它便没有抽吸液体的能力，这是因为气体的密度比液体的密度小的多，随叶轮旋转产生的离心力不足以造成吸上液体所需要的真空度。像这种泵壳内因为存在气体而导致吸不上液的现象称为气缚。 防止：在吸入管底部装上止逆阀，使启动前泵内充满液体。 4、轴功率、有效功率、效率 有效功率：排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用Ne 表示。 效率： 轴功率：电机输入离心泵的功率,用N 表示，单位为J/S,W 或kW 。 二、简述题 1、离心泵的工作点的确定及流量调节 工作点：管路特性曲线与离心泵的特性曲线的交点，就是将液体送过管路所需的压头与泵对液体所提供的压头正好相对等时的流量，该交点称为泵在管路上的工作点。 流量调节： 1）改变出口阀开度——改变管路特性曲线； 2）改变泵的转速——改变泵的特性曲线。 2、离心泵的工作原理、过程： 开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。 开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下，从叶轮中心被抛向 g QH N e ρ=η/e N N =η ρ/g QH N =
2 第四章习题 2.燃烧炉的内层为460mn 厚的耐火砖, 外层为230mm 厚的绝缘砖。若炉的内表 面温度t i 为1400C ,外表面温度t s 为 100°C 。试求导 热的热通量及两砖间的界 面温度。设两层砖接触良好，已知耐火砖 的导热系数为 1 0.9 0.0007t ,绝缘砖的导 热系数为 2 0.3 0.0003t 。两式 中t 可分别 取为各层材料的平均温度，单位 为C ,入 单位为W/(m ?C )。 解：设两砖之间的界面温度为t 2 ,由 热通量 t 1 t 2 b 1 t 2 七3 b 2 ，得 1 2 t 2 100 t t 230 10 /(0.3 0.0003 2 3 ) 2 t 2 949 °C 0.40/0.97 0.0007 t 1 t 2 1400 949 168SW/m 2 1400 t 2 3 460 10 /(0.9 0.0007
3 .直径为60mm 3mm,钢管用30mn厚的软木包扎，其外又用100mn厚的保温灰包扎,以作为绝热层。现测得钢管外壁面温度为-110 C ,绝热层外表面温度10C。已知软木和保温灰的导热系数分别为 0.043和0.07W/（m「C ）,试求每米管长的冷量损失量。 解：每半管长的热损失，可由通过两层圆筒壁 的传热速率方程求出： Q ________ t i 上 3 __________ 丨丄詩亠心 2 1 r i 2 2 r2 1100 10 1 ~~60 1 , 160 In In 2 3.14 0.04 3 30 2 3.1 4 0.0007 60 25W/m 负号表示由外界向体系传递的热量，即为冷量损失。
………………………………………………………….…………………………….………………………... 试卷编号 4 拟题教研室（或老师）签名应化与化工教研室教研室主任签名………………………………………………………….…………………………….………………………... 课程名称（含档次）化工原理A（一）课程代号0811019 专业化工、轻工、环工、应化层次（本、专）本科考试方式（开、闭卷）闭卷 一、填空题（每空1分，共20分） 1、离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______. 2、离心泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是。 3、离心泵采用并联操作的目的是________，串联操作的目的是_____________。 4、某设备的表压强为100kPa，则它的绝对压强为____kPa；另一设备的真空度为 400mmHg，则它的绝对压强为____ kPa。（当地大气压为101.33 kPa） 5、流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____和____有关；若其作完全湍 流（阻力平方区），则λ仅与____有关。 6、局部阻力的计算方法有____和____。 7、在列管换热器中，蒸汽一般通入程，压力高的物料则走程。 8、孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒______，变_____；后 者是恒_________，变_________。 9、旋风分离器的作用是。 二、选择题（每题1分，共10分） 1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( ) A. 气缚现象 B. 汽蚀现象 C. 汽化现象 D. 气浮现象 2、离心泵最常用的调节方法是 ( ) A. 改变吸入管路中阀门开度 B. 改变排出管路中阀门的开度 C. 安置回流支路，改变循环量的大小 D. 车削离心泵的叶轮 3、1、自由沉降的意思是: ( ) A、颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 B、颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度 C、颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 D、颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 4、助滤剂应具有以下性质： ( ) A、颗粒均匀，柔软，可压缩 B、颗粒均匀，坚硬，不可压缩 C、粒度分布广，坚硬，不可压缩 D、颗粒均匀，可压缩，易变形 5、蒸汽冷凝传热时不凝气体的存在，对冷凝给热系数α的影响是（）。 A. 使α增加 B. 使α降低 C. 无影响 第1页（共3页）
基本定义 理想溶液 ideal solution(s)：溶液中的任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律[1]的溶液称为理想溶液。 这是从宏观上对理想溶液的定义。从分子模型上讲，各组分分子的大小及作用力，彼此相似，当一种组分的分子被另一种组分的分子取代时，没有能量的变化或空间结构的变化。换言之，即当各组分混合成溶液时，没有热效应和体积的变化。即这也可以作为理想溶液的定义。除了光学异构体的混合物、同位素化合物的混合物、立体异构体的混合物以及紧邻同系物的混合物等可以(或近似地)算作理想溶液外，一般溶液大都不具有理想溶液的性质。但是因为理想溶液所服从的规律较简单，并且实际上，许多溶液在一定的浓度区间的某些性质常表现得很像理想溶液，所以引入理想溶液的概念，不仅在理论上有价值，而且也有实际意义。以后可以看到，只要对从理想溶液所得到的公式作一些修正，就能用之于实际溶液。 各组成物质在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液。[2]对于理想溶液，拉乌尔定律与亨利定律反映的就是同一客观规律。其微观模型是溶液中各物质分子的大小及各种分子间力(如由A、B二物质组成的溶液，即为A-A、B-B及A-B 间的作用力)的大小与性质相同。由此可推断：几种物质经等温等压混合为理想溶液，将无热效应，且混合前后总体积不变。这一结论也可由热力学推导出来。理想溶液在理论上占有重要位臵，有关它的平衡性质与规律是多组分体系热力学的基础。在实际工作中，对稀溶液可用理想溶液的性质与规律作各种近似计算。 泡点： 液体混合物处于某压力下开始沸腾的温度，称为在这压力下的泡点。 若不特别注明压力的大小，则常常表示在0.101325MPa下的泡点。泡点随液体组成而改变。对于纯化合物，泡点也就是在某压力下的沸点。 一定组成的液体，在恒压下加热的过程中，出现第一个气泡时的温度，也就是一定组成的液体在一定压力下与蒸气达到汽液平衡时的温度。泡点随液相组成和压力而变。当泡点与液相组成的关系中，出现极小值或极大值时，这极值温度相应称为最低恒沸点或最高恒沸点，这时，汽相与液相组成相同，相应的混合物称为恒沸混合物。汽液平衡时，液相的泡点即为汽相的露点。
第二章流体输送机械 一、名词解释（每题2分） 1、泵流量 泵单位时间输送液体体积量 2、压头 流体输送设备为单位重量流体所提供的能量 3、效率 有效功率与轴功率的比值 4、轴功率 电机为泵轴所提供的功率 5、理论压头 具有无限多叶片的离心泵为单位重量理想流体所提供的能量 6、气缚现象 因为泵中存在气体而导致吸不上液体的现象 7、离心泵特性曲线 在一定转速下，离心泵主要性能参数与流量关系的曲线 8、最佳工作点 效率最高时所对应的工作点 9、气蚀现象 泵入口的压力低于所输送液体同温度的饱和蒸汽压力，液体汽化，产生对泵损害或吸不上液体 10、安装高度 泵正常工作时，泵入口到液面的垂直距离 11、允许吸上真空度 泵吸入口允许的最低真空度 12、气蚀余量 泵入口的动压头和静压头高于液体饱和蒸汽压头的数值 13、泵的工作点 管路特性曲线与泵的特性曲线的交点 14、风压 风机为单位体积的流体所提供的能量 15、风量 风机单位时间所输送的气体量，并以进口状态计 二、单选择题（每题2分） 1、用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致（） Ａ送水量增加，整个管路阻力损失减少
Ｂ送水量增加，整个管路阻力损失增大 Ｃ送水量增加，泵的轴功率不变 Ｄ送水量增加，泵的轴功率下降 A 2、以下不是离心式通风机的性能参数( ) Ａ风量Ｂ扬程Ｃ效率Ｄ静风压 B 3、往复泵适用于( ) Ａ大流量且流量要求特别均匀的场合 Ｂ介质腐蚀性特别强的场合 Ｃ流量较小，扬程较高的场合 Ｄ投资较小的场合 C 4、离心通风机的全风压等于( ) Ａ静风压加通风机出口的动压 Ｂ离心通风机出口与进口间的压差 Ｃ离心通风机出口的压力 Ｄ动风压加静风压 D 5、以下型号的泵不是水泵( ) ＡＢ型ＢＤ型 ＣＦ型Ｄｓｈ型 C 6、离心泵的调节阀( ) Ａ只能安在进口管路上 Ｂ只能安在出口管路上 Ｃ安装在进口管路和出口管路上均可 Ｄ只能安在旁路上 B 7、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后以下能量的增加值( ) Ａ包括内能在内的总能量Ｂ机械能 Ｃ压能Ｄ位能（即实际的升扬高度）B 8、流体经过泵后，压力增大?p N/m2，则单位重量流体压能的增加为( ) A ?p B ?p/ρ C ?p/ρg D ?p/2g C 9、离心泵的下列部件是用来将动能转变为压能( ) A 泵壳和叶轮 B 叶轮 C 泵壳 D 叶轮和导轮 C 10、离心泵停车时要( ) Ａ先关出口阀后断电 Ｂ先断电后关出口阀 Ｃ先关出口阀先断电均可 Ｄ单级式的先断电，多级式的先关出口阀 A 11、离心通风机的铭牌上标明的全风压为100mmH2O意思是( ) A 输任何条件的气体介质全风压都达100mmH2O B 输送空气时不论流量多少，全风压都可达100mmH2O C 输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100mmH2O D 输送20℃，101325Pa空气，在效率最高时，全风压为100mmH2O D 12、离心泵的允许吸上真空高度与以下因素无关( ) Ａ当地大气压力Ｂ输送液体的温度
………………………………………………………………………………………………………试卷编号 A 拟题教研室（或教师）签名黄灵芝教研室主任签名……………………………………………………………………………………………………… 长沙理工大学考试试卷………………………………………………………………………………………………………课程名称（含档次）《化工原理A》(一) 课程代号0817000245 专业化工层次（本部、城南）本部考试方式（开、闭卷）闭卷 一、填空题（每空1分，共20分） 1、的黏度随着温度的升高而减小，的黏度随着温度的升高而增大。 2、离心泵在启动前应，否则会发生__ __现象；离心泵的安装高度应允 许安装高度，否则会发生现象。 3、局部阻力的计算方法有和两种方法。 4、实现沉降分离的前提条件是和之间存在密度差，并且有的作用。 5、过滤结束后，若采用置换法洗涤，则洗涤速率与过滤终速之比为；若采 用横穿法洗涤时，则洗涤速率与过滤终速之比为。 6、雷诺实验中，277K的液体粘度为1cp，密度为800kg/m3，在内径为10mm的 管子内作稳定层流时的最大流速为。 7、量纲分析的基本依据是________和_______。 8、对流传热是集和于一体的综合现象，对流传热的热阻主要集 中在，因此，是强化对流传热的主要途径。 二、选择题（每题2分，共10分） 1、用皮托管测得圆形管内层流流动的流体中心流速为10.0 m/s，则管内平均流 速应为m/s。 (A) 10.0；(B) 8.2；(C) 5.0；(D) 2.5。 2、格拉晓夫数Gr反映对对流传热的影响。 (A) 流动类型；(B) 流体物性；(C) 自然对流；(D) 对流放热。 3、同一离心泵分别输送密度ρ1和ρ2两种流体，已知两者体积流量相等，ρ2=0.9ρ1， 则__________。 (A) 扬程H2=0.9H1，轴功率N2=0.9N1；(B) 扬程H2=0.9H1，轴功率N2=N1； (C) 扬程H2=H1，轴功率N2=0.9N1；(D) 扬程H2=H1，轴功率N2=N1。 4、穿过三层平壁的稳定导热过程，已知各层温差为Δt1=40℃，Δt2=35℃，Δt3=5℃ 则第一层的热阻R1与第二、三层热阻R2、R3的关系为。 (A) R1>( R2+R3)；(B) R1<( R2+R3)；(C) R1=( R2+R3)；(D) 无法比较。 5、恒压过滤时，如介质阻力不计，要求相同时间所得滤液量增大一倍，则过滤 压差需。 (A) 增大至原来的2倍；(B) 增大至原来的4倍； (C) 增大至原来的2倍；(D) 增大至原来的1.5倍。 共 2 页第 1 页
水溶性树脂的合成原理 Ⅰ 一、水溶性树脂 水溶性树脂为钢铁、不锈钢、铜铝等金属的专用型高性能树脂；适用于金属制品的防护与装饰，防锈、防手印；广泛应用于金属烤漆、金属家具、镇流器、白板、印铁、汽车和卷材等金属材质上。 二、性能特点 1.对钢铁、不锈钢、铜铝等金属具有超强的附着力及耐盐雾性能，本性能 是市场上传统产品所无法比拟的。 2.水溶性树脂兼顾了特种有机硅树脂的超耐候性及丙烯酸树脂的高装饰 性。 3.水溶性树脂可配合水性氨基树脂使用，可完全取代溶剂型同类产品。 4.丰满度优异，保光、保色效果好，耐久，极好的耐候性，不变色。 5.良好的流平性，良好的硬度和韧性。 6.水溶性树脂为水溶性树脂，可与水任意比例相溶，且粘度低、固含量高、 气味小，具有良好的流平性。 7.水溶性树脂聚合所采用溶剂均采用无毒的高挥发性溶剂，安全环保。 三、理化指标 项目指标 外观浅黄色透明液体 固体份（%）45±2 粘度(涂-4) ≤400s PH值7.0----8.0 组成水溶性特种丙烯酸酯聚合物 四注意事项 1、水溶性树脂为水性成膜物，不可混入有机溶剂或溶剂型封闭剂。 2、需在阴凉处储存。 Ⅱ 一、合成原理 一般为了获得水溶性树脂，首先是向大分子链中引入足够量的亲水基团，如－COOH、—OH、－NH2、－0－、＝SO3H、－CONH2、－CH2OH等，其次是降低聚合物的结晶度，如甲基纤维素、乙基纤维素的水溶性是降低其结晶度的结果。而利用电解质的反离子作用，就是中和、成盐操作使树脂完全溶于水中。
1.带有氨基的聚合物以羧酸中和成盐（如阴极电沉积树脂） 2.带有羧酸基团的聚合物以胺中和成盐（如阳极电沉积树脂） 3.含羟基的树脂通过皂化得到（如聚醋酸乙烯酯通过NaOH水解制取聚乙 烯醇） 二、助溶剂 为了提高树脂的水溶性，调节水溶性漆的粘度和漆膜的流平性，必须加入少量的亲水性有机溶剂如低级的醇和醚醇类，通常称这种溶剂为助溶剂。 三、制造水溶性树脂的新方法 1．非离子基团法 非离子基团主要为－OH、－O－，因此这类聚合物与非离子表面活性剂具有相似之处，与现有的水溶性树脂以及大多数的溶剂型树脂相容，故可作活性稀释剂来取代体系中的共溶剂和胺。这种方法称为非离子基团法。 例如：摩尔比为1：6的双酚A－环氧乙烷加成物可作为水溶性涂料的添加剂 2．形成两性离子中间体法 （1）成盐法 这种合成方法首先选择一种有机溶剂为共溶剂，所谓共溶剂是既可溶解树脂，又可与水混溶的溶剂。聚合物的大分子链上引入一定量的强亲水性基团，如一COOH、一OH等，再以适当的酸或碱中和成盐的形式获得水溶性。 （2）Bunte盐法 首先用硫代硫酸钠水溶液和溴代乙烷加热合成了有机硫代硫酸盐，通常称有机硫代硫酸盐为Bunte盐。水稀释型树脂也可以通过Bunte盐与单体共聚。（3）离聚物法 离聚物定义为少量羧酸官能团的聚合物以金属离子或四级铵离子不同程度的中和。这种树脂的固化温度为250oC,当加热至200oC以上时，分子间形成羧酸桥。离聚物法得到水性树脂往往需要高的固化温度，因而限制了它的应用。（4）引入非离子基团法 向聚合物分子链上引入某些非离子基团如多元羟基基团、多元醚键等也可以增加树脂的水溶性，得到水稀释型树脂。 （5）Zwitterion中间体法 向聚合物分子链上引入Zwitterion中间体，也可以得到水稀释型树脂。这种Zwitterion中间体为两性离子
化工原理基本概念和原理 蒸馏––––基本概念和基本原理 利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。 对于均相物系，必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。蒸馏操作采用改变状态参数的办法（如加热和冷却）使混合物系内部产生出第二个物相（气相）；吸收操作中则采用从外界引入另一相物质（吸收剂）的办法形成两相系统。 一、两组分溶液的气液平衡 1．拉乌尔定律 理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律： p A =p A 0x A p B =p B 0x B =p B 0（1—x A ） 根据道尔顿分压定律：p A =Py A 而P=p A +p B 则两组分理想物系的气液相平衡关系： x A =（P—p B 0）/（p A 0—p B 0）———泡点方程 y A =p A 0x A /P———露点方程 对于任一理想溶液，利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成；反之，已知一相组成，可求得与之平衡的另一相组成和温度（试差法）。
2．用相对挥发度表示气液平衡关系 溶液中各组分的挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示，即v A=p A/x A v B=p B/x B 溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。其表达式有： α=v A/v B=（p A/x A）/（p B/x B）=y A x B/y B x A 对于理想溶液：α=p A0/p B0 气液平衡方程：y=αx/[1+（α—1）x] Α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。α愈大，挥发度差异愈大，分离愈易；α=1时不能用普通精馏方法分离。 3．气液平衡相图 （1）温度—组成（t-x-y）图 该图由饱和蒸汽线（露点线）、饱和液体线（泡点线）组成，饱和液体线以下区域为液相区，饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区，两曲线之间区域为气液共存区。 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相同，但气相组成大于液相组成；若气液两相组成相同，则气相露点温度大于液相泡点温度。 （2）x-y图
☆ ☆ 密 封 线 内 不 要 答 题 ☆ ☆ 姓 名 学 号 班 级 平顶山工学院2006-2007学年第二学期期末考试 《化工原理》试题（A 卷） 本套试卷共 4 页 一、单项选择题（每题2分，8题共16分） 1、滞流和湍流的本质区别是( )。 A ．湍流流速大于滞流流速 B ．滞流时Re 数小于湍流时Re 数 C ．流道截面大时为湍流，截面小的为滞流 D ．滞流无径向脉动，而湍流有径向脉动 2、水在粗、细两管道内流动，流量相同。粗管内径是细管的两倍，则细 管内水的流速是粗管的（ ）倍。 A. 1 B. 2 C. 3 4. D 3、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（ ）。 A.气缚现象 B.汽蚀现象 C.汽化现象 D.气浮现象 4、热传递的基本方式是：（ ）、对流、辐射。 A. 传导； B. 传递； C. 放射； D. 流动。 5、物质导热系数的顺序是：（ ）。 A. 金属＞一般固体＞液体＞气体； B ．金属＞液体＞一般固体＞气体； C ．金属＞气体＞液体＞一般固体； D ．金属＞液体＞气体＞一般固体。 6、自由沉降的意思是（ ）。 A ．颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 B ．颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度 C ．颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 D ．颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 7、降尘室是利用（ ）的作用从气流中分离出尘粒的设备。 A ．重力 B.浮力 C.惯性离心力 D.摩擦力 8、恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量（ ）。 A.增大至原来的2倍 B.增大至原来的4倍 C.增大至原来的3倍 D.增大至原来的1.5倍 二、多项选择题（每题2分，4题共8分） 1、流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与下列那些因素有关（ ）。 A ．雷诺准数；B ．流体粘度；C ．管壁相对粗糙度；D ．管道长度 2、流体在管道内流动，局部阻力的计算方法有（ ）。 A ．阻力系数法；B ．单元数法；C ．对数平均值法；D ．当量长度法 3、换热器传热过程的强化，常采用下列那些方法：（ ）。 A ．增大传热面积S ； B ．增大平均温度差Δt m ； C ．增大总传热系数K ； D ．增大物料的流速 4、下列换热器哪几种属于管壳式换热器（ ）。 A ．固定管板式换热器； B ．浮头式换热器； C ．U 形管换热器； D.螺旋板式换热器
聚酯的合成原理 聚酯通常是由环状单体的开环聚合制备而得。开环聚合反应不会生成离去的副产物，只受催化剂活性和外界条件的影响，单体转化率高。同时开环聚合还易于不同环状单体进行共聚，从而得到具有不同物理化学性能的高分子材料。根据引发剂的不同，开环聚合可分为阳离子开环聚合、阴离子开环聚合、配位插入开环聚合、有机催化开环聚合以及酶催化开环聚合等。选取两类比较常见的开环聚合进行聚合反应的应用。 1、配位插入开环聚合 配位聚合的反应机理普遍认为取决于所用的配位化合物的性质，聚合机理根据配位化合物的不同而有所不同，当配位化合物为金属氧化物及羧酸盐时，它们起的是催化剂的作用，真正起引发作用的是水或其它含活泼氢的化合物，而当配位化合物为金属烷氧基化合物时，则经历“配位—插入”机理。在催化剂的探索中，辛酸亚锡、三异丙醇铝和乳酸锌等获得了工业界的亲睐，其中，辛酸亚锡是目前在内酯开环聚合中应用最广泛的催化剂，其原因在于它是为数不多的获美国FDA批准可用作食品添加剂的催化剂之一。 辛酸亚锡具有很高的催化活性，在很大的温度范围内能获得高分子量的聚合物。许多学者发现，辛酸亚锡采用的是配位插入机理而不是阳离子或者活化单体机理。一般认为辛酸亚锡在与单体分子相互作用前先与质子试剂如醇分子中的羟基进行配位形成锡烷氧基复合物，然后再插入单体分子实现开环反应。配位能够通过辛酸亚锡醇复
合物的保持或辛酸的释放发生，当没有质子试剂时单体中的杂质如醇、乳酸、水等能够充当共引发剂，但同时它们也可能会导致增长链的链转移，因此醇与辛酸亚锡的配比需要严格优化。 2、酶催化开环聚合 酶是一种生物催化剂，是由活细胞产生的具有催化功能、活性可调的蛋白质。作为一种特殊的催化剂，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点，如可提高非极性底物和产物的溶解度、热力学平衡向合成的方向移动等。酶对底物的高度专一性，使聚合过程无副产物产生，产物容易分离。酶可回收利用，从而降低产物的成本。 酶催化聚合的反应条件温和，且可以合成一些用传统法难以得到的产品，如具有光学活性的生物可降解高分子等。 采用金属类催化剂制备的聚酯在应用于生物医药领域时，往往面临着如何除去金属残留物的难题，常用的纯化方法不能彻底除掉这些残留物，这就给聚酯的进一步应用带来了隐患。采用脂酶作催化剂就彻底解决了这一问题，脂酶可以很方便的过滤除去。因此，近年来，脂肪酶越来越多的被用来研究聚酯的合成。 Henderson等用固定化酶Novozym 435作催化剂，研究了ε-CL 的开环聚合，探讨了内酯的酶催化开环聚合的动力学和反应机理。一般认为，内酯或环状碳酸酯的酶催化开环聚合是由于酶的亲核性使内酯或环状碳酸酯单体易受攻击，形成酶-单体复合物，这种活性复合
工业硝酸的合成原理 目前，硝酸是用氨催化氧化亲生产的，产品有稀硝酸（含量为45%-60%）和浓硝酸（含量为96%-98%），这里介绍稀硝酸的生产。 用氨催化氧化的方法制硝酸，主要有三步。 (l)氨的氧化从氨合成工段来的氨气和空气按一定比例混合，在铂网催化剂的作用下生成一氧化氨，其反应式为 4NH3 +504 —4N0+6H2O △H = - 907.3 kj/mol (2) 一氧化氨继续氧化生成二氧化氨氨催化氧化后的气体中主要是NO、H2O以及没有参加反应的N2、02，将该气体冷却降温到150-180℃，NO继续氧化便可得到二氧化氨，反应式为 2NO+O2 —2NO2 △HR = - 112.6 kj/mol (3)二氧化氨气体的吸收水吸收二氧化氨气体生成硝酸和一氧化氨，反应式如下： 3NO2 +H20 - 2HNO3+NO △H; - -136.2 kj/mol 从式可以看出，用水吸收的NO2，只有2/3生成硝酸，还有1/3转化为NO。耍利用这部分NO，必须使其氧化为NO2，氧化后的NOz仍只有2/3被吸收，因此吸收后的尾气必有一部分NO排空，需要治理，否则污染环境。 工业上，氨的催化氧化，一般是在铂系催化剂存在下进行的。铂系催化剂具有良好的选择性，既能加快反应，又能抑制其他副反应。纯铂具有催化能力，但强度较差，若采用含铑10%的铂铑合金，不仅使机械强度增加，而且比纯铂的活性更高。但铑价格昂贵，因此多采用铂、铑、钯三元合金，常见组成为铂93%、铑3%、钯4%。 根据操作压力的不同，氨氧化制稀硝酸工艺分为常压法、全加压法和综合法。 (l)常压法氨氧化和氨氧化物的吸收均在常压下进行。该法压力低，氨的氧化率高，铂消耗低，设备结构简单。吸收塔可采用不锈钢，也可采用花岗石、耐酸砖或塑料。但该法成品酸浓度低，尾气中氨氧化物浓度高，需经处理才能放空，吸收容积大，占地多，故投资大。 (2)全加压法又分为中压(0.2-0.5 MPa)与高压(0.7-0.9 MPa)两种。氨氧化及氨氧化物吸收均在加压下进行。该法吸收率高，成品酸浓度高，尾气中氨氧化物浓