化工原理实验绪论大连理工大学化工原理及实验精品课程.pptx

第七章-⼤连理⼯⼤学化⼯原理及实验精品课程第七章1．已知101.3kPa，25℃时，100g⽔中溶有1g氨，其平衡分压为0.987kPa，在此浓度范围内⽓液平衡关系服从亨利定律。

试求：亨利系数E，以kPa表⽰；H以kPa.m3/kmol表⽰；以及相平衡常数m值。

2．在20℃时，氧溶解于⽔中的平衡关系为p e=4.06×106x。

式中p e为氧的平衡分压，kPa；x为氧在⽔中的摩尔分数。

试求：（1）与101.325kPa之⼤⽓充分接触的20℃⽔中最⼤溶氧浓度为多少？分别以摩尔分数和质量⽐表⽰。

（2）若将20℃的饱和含氧⽔加热⾄95℃，则最⼤溶氧浓度⼜为多少？分别以摩尔分数和质量⽐表⽰。

3．常压、30℃条件下，于填料塔中⽤清⽔逆流吸收空⽓-SO2混合⽓中的SO2。

已知⼊塔混合⽓中含SO2为5%（体积分数），出塔⽓中SO2为0.2%（体积分数）；出塔吸收液中每100g含SO2为0.356g。

若操作条件下⽓液平衡关系为ye=47.87x，试求塔底和塔顶处的吸收推动⼒，分别以Δy、Δx、Δp、Δc表⽰。

4．在1.1768Mpa、20℃条件下，⽤清⽔于填料塔内逆流吸收H2-CO2混合⽓中的CO2。

已知⼊塔混合⽓中含CO2为30%（体积分数），假若出塔吸收液中CO2达到饱和，那么1kg⽔可吸收多少千克CO2。

假定此吸收和解吸的平衡关系服从亨利定律。

5．在0℃、101.3kPa下，Cl2在空⽓中进⾏稳态分⼦扩散。

若已知相距50mm两截⾯上Cl2的分压分别为26.66kPa和6.666kPa，试计算以下两种情况Cl2通过单位横截⾯积传递的摩尔流量。

（1）Cl2与空⽓作等分⼦反向扩散；（2）Cl2通过静⽌的空⽓作单向扩散。

6．在⼀直⽴的⽑细玻璃管内装有⼄醇，初始液⾯距管⼝10mm，如附图所⽰。

管内⼄醇保持为293K（⼄醇饱和蒸⽓压为1.9998kPa），⼤⽓压为101.3kPa。

当有⼀空⽓始终缓吹过管⼝时，经100h后，管内⼄醇液⾯下降⾄距管⼝21.98mm处。

目录绪论前言第1章流体流动1.1 概述1.2 流体静力学1.3_流体动力学1.4 流体流动阻力1.5 管路计算1.6 流速与流量的测定1.7 流体流动与动量传递第2章流体输送设备2.1 概述2.2 离心泵2.3 容积式泵2.4 其他类型的叶片式泵2.5 各类泵的比较与选择2.6 通风机、鼓风机、压缩机和真空泵第3章流体相对颗粒（床层）的流动及机械分离3.1 概述3.2 颗粒及颗粒床层的特性3.3 颗粒与颗粒间的相对运动3.4 沉降3.5 流体通过固定床的流动3.6 过滤3.7 固体流态化及气力输送3.8 气体的其他净化方法第4章传热4.1 概述4.2 热传导4.3 对流传热4.4 表面传热系数的经验关联4.5 辐射传热4.6 传热过程计算4.7 换热器第5章蒸发5.1 概述5.2 蒸发设备5.3 单效蒸发计算5.4 多效蒸发和提高加热蒸汽经济性的其他措施第6章蒸馏6.1 概述6.2 溶液气液相平衡6.3 简单蒸馏和平衡蒸馏6.4 精馏6.5 双组分连续精馏的设计计算6.6 间歇精馏6.7 恒沸精馏和萃取精馏6.8 多组分精馏6.9 特殊蒸馏6.10 板式塔大连理工大学化工原理（参赛课件）第7章气体吸收7.1 概述7.2 吸收过程中的质量传递7.3 相际间的质量传递7.4 低浓度气体吸收7.5 高浓度气体吸收7.6 多组分吸收过程7.7 化学吸收7.8 解吸操作7.9 填料塔第8章萃取8.1 概述8.2 液液相平衡关系8.3 部分互溶物系的萃取计算8.4 完全不互溶物系的萃取计算8.5 溶剂的选择及其他萃取方法8.6 浸取与超临界萃取8.7 萃取设备第9章干燥9.1 概述9.2 湿空气的性质及湿度图9.3 固体物料干燥过程的相平衡9.4 恒定干燥条件下的干燥速率9.5 干燥过程的设计计算9.6 干燥器第10章膜分离和吸附分离过程10.1 概述10.2 膜分离10.3 吸附化工原理实验是深入学习化工过程及设备原理、将过程原理联系工程实际、掌握化工单元操作研究方法的重要课程，是培养和训练化工技术人才分析解决工程实际问题能力的重要环节。

第七章1．已知101.3kPa，25℃时，100g水中溶有1g氨，其平衡分压为0.987kPa，在此浓度范围内气液平衡关系服从亨利定律。

试求：亨利系数E，以kPa表示；H以kPa.m3/kmol表示；以及相平衡常数m值。

2．在20℃时，氧溶解于水中的平衡关系为p e=4.06×106x。

式中p e为氧的平衡分压，kPa；x为氧在水中的摩尔分数。

试求：（1）与101.325kPa之大气充分接触的20℃水中最大溶氧浓度为多少？分别以摩尔分数和质量比表示。

（2）若将20℃的饱和含氧水加热至95℃，则最大溶氧浓度又为多少？分别以摩尔分数和质量比表示。

3．常压、30℃条件下，于填料塔中用清水逆流吸收空气-SO2混合气中的SO2。

已知入塔混合气中含SO2为5%（体积分数），出塔气中SO2为0.2%（体积分数）；出塔吸收液中每100g含SO2为0.356g。

若操作条件下气液平衡关系为y e=47.87x，试求塔底和塔顶处的吸收推动力，分别以Δy、Δx、Δp、Δc表示。

4．在1.1768Mpa、20℃条件下，用清水于填料塔内逆流吸收H2-CO2混合气中的CO2。

已知入塔混合气中含CO2为30%（体积分数），假若出塔吸收液中CO2达到饱和，那么1kg水可吸收多少千克CO2。

假定此吸收和解吸的平衡关系服从亨利定律。

5．在0℃、101.3kPa下，Cl2在空气中进行稳态分子扩散。

若已知相距50mm两截面上Cl2的分压分别为26.66kPa和6.666kPa，试计算以下两种情况Cl2通过单位横截面积传递的摩尔流量。

（1）Cl2与空气作等分子反向扩散；（2）Cl2通过静止的空气作单向扩散。

6．在一直立的毛细玻璃管内装有乙醇，初始液面距管口10mm，如附图所示。

管内乙醇保持为293K （乙醇饱和蒸气压为1.9998kPa），大气压为101.3kPa。

当有一空气始终缓吹过管口时，经100h 后，管内乙醇液面下降至距管口21.98mm处。

• -• - • •• . • ••• -•、实验意义及目的■配合理论教学，通过实验从实践中进一步学习，掌握和运用学过的基本理论■运用学过的化工基本理论，分析实验过程中的各种现象和问题，培养训练学生分析能力和解决问题的能力■ 了解化工实验设备的结构，特点，学习常用实验仪器仪表的使用，使学生掌握化工实验的基本方法，并通过实验操作训练学生的实验技能，通过设计性综合实验，提高学生素质。

•、实验意义及目的写报告，培养训练学生实际计算和组织报 告的能力。

■通过实验培养学生良好的学风和工作作风, 以严谨，科学，求实的精神对待科学实验 与开发研究工作二、实验研究方法> 1 •直接实验法直接实验法是解决工程实际问题最基■以用计算机进行实验数据的分析处理，编本的方法。

一般是指对特定的工程问题，进行直接实验测定，从而得到需要的结果O这种方法得到的结果较为可靠，但它往往只能用于条件相同的情况，具有较大的局限性。

直接实验法的局限性■例如物料干燥，已知物料的湿分利用空气作干燥介质，在空气温度，湿度和流量一定的条件下，直接实验干燥测定时间和物料失水量，可以做出该物料的干燥曲线，如果物料和干燥条件不同，所得干燥曲线也不同。

二、实验研究方法> 2•量纲分析法量纲分析法，所依据的基本原则是物理方程的量纲一致性。

将多变量的函数，整理为简单的量纲唯一数群之间的函数，然后通过实验归纳整理出量纲唯一的数群之间的具体关系式，从而大大减少实验工作量，同时也容易将实验结果应用到工程计算和设计中。

■找出影响过程的独立变量■确定独立变量所涉及的基本量纲■构造变量和自变量间的函数式，通常以指数方程的形式表示■用基本的量纲表示所有独立变量的量纲，并写岀独立变量的量纲式■依据物理方程的量纲一致性和TT定理得出量纲为一数群方程■通过实验归纳总结两岗位一的具体函数式二、实验研究方法> 3•数学模型法数学模型法是对研究的问题有充分认识的基础上，将复杂问题作合理简化，提岀一个进似实际过程的物理模型，并用数学方法表示的数学模型，然后确定该方程的初始条件和边界条件，求解方程。