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《化工原理-下》课程教学大纲课程编号：CHET2017课程类别：学科基础课程授课对象：化学工程与工艺专业开课学期：春季学分：2学分主讲教师：朱秀林、程振平、张正彪等指定教材：夏清，陈长贵主编，《化工原理》（下册），天津科学技术出版社，2006年第七章蒸馏课时：6周，共12课时教学内容第一节两组分溶液的气液平衡一、相律和相组成教学要点：相律，质量分数与摩尔分数的换算二、两组分理想物系的气液平衡教学要点：用饱和蒸气压表示气液平衡关系，相对挥发度，t-x-y图，x-y图三、两组分非理想物系的气液平衡教学要点：恒沸组成，t-x-y图，x-y图第二节平衡蒸馏和简单蒸馏一、平衡蒸馏教学要点：平衡蒸馏的流程及计算二、简单蒸馏第三节精馏原理和流程一、精馏原理及操作流程教学要点：部分汽化与冷凝，精馏段，提馏段第四节两组分连续精馏的计算一、理论板的概念及恒摩尔流的假定教学要点：理论板，恒摩尔液流，恒摩尔气流二、物料衡算和操作线方程教学要点：全塔物料衡算，精馏段的操作线方程，提馏段的操作线方程三、进料热状况的影响教学要点：加料板，进料热状况参数四、理论板的求法教学要点：逐板计算法，图解法，进料方程五、几种特殊情况时理论板层数的求法教学要点：直接蒸气加热，多侧线塔六、回流比的影响及其选择教学要点：全回流，最少理论板层数，芬斯克方程，最小回流比，适宜回流比的选择七、简捷法求理论板层数，塔高和塔径的计算教学要点：吉利兰图及应用，塔高的计算，塔径的计算八、连续精馏装置的焓衡算及精馏塔的操作和调节教学要点：冷凝负荷，再沸器的热负荷，精馏过程的节能，影响精馏操作的主要因素，精馏塔的控制和调节第五节间歇精馏一、回流比恒定时间歇精馏的计算教学要点：确定理论板层数，瞬间x D和x W的关系，釜液量的计算二、溜出液组成恒定的间歇精馏的计算教学要点：理论板层数的确定，x W和R的关系，气化量的计算第六节恒沸精馏和萃取精馏一、恒沸精馏教学要点：原理及特点二、萃取精馏教学要点：原理及特点第七节多组分精馏一、流程方案的选择教学要点：精馏塔的数目，流程方案的选择二、多组分物系的气液平衡教学要点：理想系统的气液平衡，非理想系统的气液平衡，相平衡常数的应用 三、关键组分的概念及各组分在塔顶和塔底产品中的分配教学要点：关键组分的概念，清晰分割四、最小回流比，简捷法确定理论板层数教学要点：轻重关键组分，吉利兰图思考题：1、压强对气液平衡有何影响？一般如何确定精馏塔的操作压强？2、进料量对塔板层数有无影响？为什么？3、对不正常形状的气液平衡曲线，是否必须通过曲线的切点来确定最小回流比R min，为什么？4、通常，精馏操作回流比R = (1~2) R min，试分析根据哪些因素确定倍数的大小。
蒸馏是分离的答案：的一种方法，其分离依据是混合物中各组分，分离的条件是。
均相液体混合物挥发性差异某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于 ，馏出液流量等于 ，操作线方程为 答案： m对于饱和蒸汽进料，则有L ( ) L ，V () V 。
A 等于B 小于C 大于D 不确定答案： AB★习题：精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n ，n+1 层塔板，其气相组成关系为()A y n+1>y n >y n-1B y n+1=y n =y n-1C y n+1 <y n <y n-1 D不确定答案： C★习题：若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为1/K L=1/K L+H/K G,其中1/K L表示____________________ ，当 ____________ 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。
答案：液膜阻力H/KG★习题在吸收过程中，由于吸收质不断进入液相，所以混合气体量由塔底至塔顶____________________ 。
在计算塔径时一般应以 _________________ 的气量为依据。
答案：逐渐减少塔底★习题求传质单元数时，对于低浓度气体吸收，当平衡线为直线可用__________________ 法, 当平衡线为弯曲程度不大的曲线时可用法，当平衡线为任意形状曲线时可用法。
答案：解析法梯形图解图解积分★习题有利于吸收操作的条件() )(A)温度下降，总压上升(B)温度上升，总压下降(C)温度、总压均下降(D)温度、总压均上升绝干气。
在一定的温度和总压强下，以湿空气做干燥介质，当所用空气的湿度减少时，则湿物料的平衡水分相应 _______________ ，其自由水分相应 _______________________ 。
恒定的干燥条件是指空气 __________________ ， __________________ ， ____________________ 均不变的过程。
化工原理蒸馏
蒸馏是一种重要的化工分离方法，利用物质的不同挥发性使其分离纯化。
蒸馏过程中，液体组分根据其挥发性差异在加热的条件下先蒸发，然后再经过冷凝回收成液体。
在蒸馏过程中，会产生不同的馏分，从而实现物质的分离和纯化。
在蒸馏中，首先将混合物加热至使其中的较易挥发组分蒸发并进入冷凝器，然后通过冷却将其转化为液体并收集。
而不易挥发的组分则在蒸馏瓶中富集，进一步提高纯度。
这样通过连续蒸发和冷凝，直到从混合物中逐渐分离出所需的纯组分。
蒸馏技术在石油、化工、制药等领域具有广泛的应用。
例如在石油炼制过程中，原油经过初次蒸馏分离得到不同沸点范围的馏分，例如天然气、汽油、柴油、液化石油气等。
而在制药过程中，蒸馏被用来纯化药物原料以去除杂质。
蒸馏的效率取决于诸多因素，包括温度、压力、液体性质和设备设计等。
不同的物质对于温度和压力的要求也不同，因此需要根据实际情况进行调整。
同时，蒸馏设备的设计也会影响蒸馏效率，例如塔板和填料的选择。
总之，蒸馏是一种重要的化工分离技术，能够实现混合物中的组分分离和纯化。
它在石油、化工、制药等领域具有广泛应用，并且可以根据具体情况进行调整以达到最佳效果。
华南理工大学化工原理下册复习试题四（吸收、干燥、蒸馏、塔式气液传质设备）一、概念题（共45分）1、（ 2分）对于难溶气体，吸收时属于液膜（液相阻力）控制的吸收，强化吸收的手段是增加液体流率。
2、（2分）某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用相平衡（m)常数表示,而操作线的斜率可用L/G表示.3、（2分）在气体流量,气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将减小，操作线将靠近平衡线。
4、（ 3分）对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当总压增加时，亨利系数E不变,相平衡常数m减少，溶解度系数H不变（增加、减少、不变）。
5、（ 2分）操作中，若提馏段上升蒸汽量V增加，而回流量和进料状态（Ｆ, x F,q)仍保持不变，则R_减少____，/L V_减少___。
(增加、减少、不变）。
6、( 3分)精馏塔设计中，回流比越_大___所需理论板数越少，操作能耗___大__ 。
但随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现_先减小后增大______变化过程.7、（2分)混合液两组分的相对挥发度愈小,则表明用蒸馏方法分离该混合液愈_B__。
A容易; B困难; C完全；D不完全8、（2分)操作中的精馏塔，保持F,x F,q，D不变,若采用的回流比R< Rmin，则x D_B___,x Ww__A__。
A变大， B变小， C不变， D不一定9、( 2分）板式塔对传质过程最有利的理想流动条件是在总体上使两相呈逆流流动，在每一块塔板上两相呈均匀的错流接触。
10、( 2分)负系统喷射状态操作有利, 正系统泡沫状态操作有利。
11、（ 4分) 板式塔内主要的非理想流动有液沫夹带、气泡夹带、气体沿塔板的不均匀流动、液体沿塔板的不均匀流动。
12、（2分）等板高度HETP是分离效果相当于一块理论板的填料层高度。
13、（ 2分）溶液结晶可通过降温、浓缩两种方法造成过饱和度。
化工原理精馏
精馏是化工过程中常用的分离方法，用于将混合物中的组分按照其挥发性分离为不同纯度的产品。
精馏过程中，混合物首先加热至沸腾点，然后将生成的蒸气输送到冷凝器中进行冷凝。
冷凝后，液体收集器中会得到不同纯度的产品。
精馏过程基于混合物中不同组分的挥发性差异。
挥发性大的组分在加热后较早转化为蒸气，而挥发性小的组分则在较高温度下才蒸发。
经过冷凝后，收集器中会得到高挥发性组分的纯产品。
余下的低挥发性组分则在塔底收集。
精馏过程中，塔是一个重要的设备。
塔内通常包括填料或板片，用于增大接触面积，促进挥发和冷凝。
高挥发性组分在塔上部可迅速逸出，而低挥发性组分则被慢慢分离。
精馏还可用于提纯液体产品。
通过多级精馏，可以获得更高纯度的产品。
多级精馏是基于挥发性差异的温度差异实现的，每一级都以前一级的塔顶产品作为进料。
总之，精馏是一种重要的化工分离方法，通过控制温度和塔内工艺参数，可以将混合物分离为不同纯度的产品。
第一章蒸馏1. 压力对蒸馏过程的汽液平衡关系有何影响，如何确定精馏塔的操作压力？2. 挥发度与相对挥发度有何不同，相对挥发度在精馏计算中有何重要意义？3. 为什么说理论板是一种假定，理论板的引入在精馏计算中有何重要意义？4. 在分离任务一定时，进料热状况对所需的理论板层数有何影响?5. 进料量对理论板层数有无影响，为什么?6. 全回流操作的特点是什么，有何实际意义？7. 对不正常形状的汽液平衡曲线，是否必须通过曲线的切点来确定，为什么?8. 精馏操作回流比通常为，试分析根据哪些因素确定倍数的大小?9. 若精馏塔塔顶采用分凝器－全凝器冷却方式，在求解理论板层数时应注意什么?10.在精馏过程中，影响塔板效率的因素是什么?第二章气体吸收1. 温度和压力对吸收过程的平衡关系有何影响?2. 亨利定律为何具有不同的表达形式?3. 摩尔比与摩尔分数有何不同，它们之间的关系如何?4. 分子传质(扩散)与分子传热(导热)有何异同?5. 在进行分子传质时，总体流动是如何形成的，总体流动对分子传质通量有何影响?6. 讨论传质的机理、吸收过程的机理的意义是什么?7. 双膜模型，溶质渗透模型和表面更新模型的要点是什么，各模型求得的传质系数与扩散系数有何关系，其模型参数是什么?8. 吸收速率方程为何具有不同的表达形式?9. 传质单元高度和传质单元数有何物理意义?第三章蒸馏和吸收塔设备1．评价塔板性能的指标有哪些方面，开发新的塔板应考虑哪些问题？2．塔板上有哪些异常操作现象，它们是如何形成的，如何避免这些异常操作现象的发生？3．塔板负荷性能图的意义是什么？4．塔板有哪些主要类型，各有什么特点，如何选择塔板类型？5．综合比较板式塔与填料塔的特点，说明板式塔和填料塔各适用于何种场合？6．评价填料性能的指标有哪些方面，开发新型填料应注意哪些问题？7．填料有哪些主要类型，各有什么特点，如何选择填料？8．填料塔的流体力学性能包括哪些方面，对填料塔的传质过程有何影响？第四章液-液萃取1．如何选择萃取操作的温度？2．压力对萃取分离效果有何影响？3．如何确定单级萃取操作中可能获得的最大萃取液组成？对于>1和<1两种情况确定方法是否相同？4．如何选择萃取剂用量或溶剂比？5．对于组分B、S部分互溶的物系如何确定最小溶剂用量？6．超临界流体萃取有何特点？7．根据哪些因素来决定是采用错流还是逆流操作流程？第五章固体物料的干燥1. 当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化? 在t、H相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利? 为什么?2. 测定湿球温度tw和绝热饱和温度tas时，若水的初温不同，对测定的结果是否有影响？为什么？3. 如何区别结合水分和非结合水分？4. 当空气的t、H一定时，某物料的平衡湿含量为X*，若空气的H下降，试问该物料的X*有何变化？5. 采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水？为什么？。
