第八章 蒸发
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第八章地下水的补给与排泄补给:recharge径流:runoff排泄:discharge8.1概述补给、径流、排泄是地下水参与自然界水循环的重要环节。
地下水通过补给与排泄,获得与消耗并重新分布可溶气体及盐量,更新溶滤能力。
地下水通过补给和排泄,保持不断流动循环支撑有关水文系统和生态环境系统正常运行。
8.2 地下水的补给补给––––饱水带获得水量的过程。
1.大气降水(precipitation)以松散沉积物为例,讨论降水入渗补给地下水的过程。
包气带截留的水量,用于补足降水间歇期由于蒸散造成的水分亏缺。
一次降水过程,除去植被截留以及包气带截留外,大气降水量最终转化为3部分:地表径流量、蒸散量及地下水补给量(图8.1)。
一次降水过程中,包气带水分变化及其对地下水补给的影响(图8.2)。
入渗机理:1)活塞式下渗(piston type infiltration)→Green–Ampt模型:求地表处的入渗率(稳定时v→K)(P48,公式6.11;P72,图8.3),累积入渗量。
2)捷径式下渗(short-circuit type infiltration ),或优势流(preferential flow )。
降水→地下水储量增加→地下水位抬高→势能增加。
降水转化为3种类型的水:① 地表水,地表径流(一般降水的10 ~ 20%产生为地表径流);② 土壤水,腾发返回大气圈(一般大于50%的降水转为土壤水,华北平原有70%的降水转化为土壤水);③ 地下水,下渗补给含水层(一般20 ~ 30%降水渗入地下进入含水层)。
因此,落到地面的降水归结为三个去向:(1)地表径流;(2)土壤水(腾发返回大气圈);(3)下渗补给含水层。
入渗补给地下水的水量:q x =p -D -∆S式中:q x ––––降水入渗补给含水层的量;p ––––年降水总量;D ––––地表径流量;∆S –––包气带水分滞留量。
单位:mm 水柱。
大气降水补给地下水的影响因素:降水入渗系数(α)––––补给地下水的量与降水总量之比。
第八章习题气液相平衡1.在盛水的鼓泡吸收器中通入纯CO2气,经长期接触后测得水中CO2的平衡溶解度为2.857×10-2mol/L溶液。
鼓泡器中的总压为101.3kPa,水温30℃,溶液的密度ρm=996kg/m3。
求亨利系数,并将此实验值与文献值E=188.5MPa 作比较。
2.惰性气与CO2的混合气中含CO230% (体积百分数),在1MPa(表压)下用水吸收。
设吸收塔底水中溶解的CO2达到饱和,此吸收液在膨胀槽中减压至20kPa(表压),放出大部分CO2,然后再在解吸塔中吹气解吸。
设全部操作范围内水与CO2的平衡关系服从亨利定律,操作温度为25℃。
求1kg水在膨胀槽中最多能放出多少kgCO2气。
习题1 附图习题2附图3.20℃的水与N2气逆流接触以脱除水中溶解的O2气。
塔底入口的N2气中含氧0.1% (体积),设气液两相在塔底达到平衡,平衡关系服从亨利定律。
求下列两种情况下水离开塔底时的最低含氧量。
以mg/m3水表示。
(1)操作压强为101.3kPa(绝对)。
(2)操作压强为40kPa(绝对)。
4.气液逆流接触的吸收塔,在总压为101.3kPa下用水吸收Cl2气,进入塔底的气体混合物中含氯1%(体积),塔底出口的水中含氯浓度为x=0.8×10-5(摩尔分率)。
试求两种不同温度下塔底的吸收推动力,分别以(x e-x)及(y-y e)表示。
(1)塔底温度为20℃。
(2)塔底温度为40℃。
5.某逆流吸收塔塔底排出液中含溶质x=2×10-4(摩尔分率), 进口气体中含溶质2.5%(体积),操作压强为101kPa。
气液平衡关系为y=50x。
现将操作压强由101kPa增至202kPa,问塔底推动力(y-y e)及(x e-x)各增加至原有的多少倍。
扩散与相际传质速率6.柏油马路上积水2mm,水温20℃。
水面上方有一层0.2mm厚的静止空气层,水通过此气层扩散进入大气。
大气中的水汽分压为1.33kPa。
蒸发化工原理
蒸发是一种常见的物质从液态到气态的相变过程,广泛应用于化工工艺中。
蒸发是通过加热液体使其产生蒸汽,将液体中的溶质分离出来。
这一过程主要依靠液体分子之间的相互作用力的克服和蒸汽与环境之间的质量传递完成。
在化工原理中,蒸发的实现方式多种多样,如单效蒸发、多效蒸发、闪蒸、蒸发结晶等。
其中,单效蒸发是最简单的一种方式,通过加热液体,使其沸腾产生蒸汽,然后分离出液体中的溶质。
多效蒸发则是在单效蒸发的基础上,将蒸汽传导给下一个蒸发器加热新的液体,从而提高热能利用效率。
蒸发过程中,液体分子的动能逐渐增高,能量不断转化为蒸汽的动能,导致液体温度升高。
当液体温度超过其饱和蒸汽压时,液体开始沸腾,产生大量蒸汽。
蒸汽与液体之间的传质过程是通过蒸汽在气液界面上的传递完成。
蒸汽与液体之间的传质速率取决于温度差、接触面积、液体流动情况等因素。
蒸发的应用广泛,常见于海水淡化、废水处理、食盐生产、化工中间体的提纯等工艺中。
通过蒸发,可以实现对溶液中的溶质进行分离和浓缩,提高产品的纯度和品质。
蒸发工艺的设计和优化对于提高产品的产量和质量具有重要意义。
8-1 温度=t 20℃,压力=p 0.1MPa ,相对湿度=j 70%的湿空气2.5m 3。
求该湿空气的含湿量、水蒸气分压力、露点、水蒸气密度、干空气质量、湿空气气体常数。
如该湿空气在压力不变的情况下,被冷却为10℃的饱和空气,求析出的水量。
解:(1)水蒸气分压力:根据=t 20℃,查水蒸气表得对应的饱和压力为0023368.0=s p MPa =´==0023368.07.0s v p p j 0.00163576 MPa 含湿量:s s v vp B p p B p d j j -=-=622622=10.34)(/a kg g 露点:查水蒸气表,当=vp 0.00163576 MPa 时,饱和温度即露点=t 14.35℃0381=v kg m /3水蒸气密度:01234.01==vr 3/m kg 干空气质量:=´´-==2932875.2)76.163510(5TR V p m a a a 2.92㎏求湿空气质量=+=)001.01(d m m a 2.95㎏湿空气气体常数:=-=510378.01287vp R 288.8)/(K kg J ·查在=t 10℃,查水蒸气表得对应的饱和压力为=s p 1.228 kPa sv p p =含湿量:vv p B p d -=6222=7.73)(/a kg g 析出水量:)2(d d m m aw -==7.62g 8-2 温度=t 25℃,压力=p 0.1MPa ,相对湿度=j 50%的湿空气10000kg 。
求该湿空气的露点、绝对湿度、含湿量、湿空气密度、干空气密度、湿空气容积。
解:水蒸气分压力:根据=t 25℃,查水蒸气表得对应的饱和压力为=sp 3.169kPa ==svp p j 0.5×3.169=1.58kPa 露点:查水蒸气表,当=v p 1.58kPa 时,饱和温度即露点时,饱和温度即露点=t13.8℃ =t 25℃,''s v =43.36kg m /3绝对湿度:''/s s v v j jr r ===0.01153/m kg 含湿量:ss v v p B p p B p d j j -=-=622622=9.985)(/a kg g 湿空气密度:)985.9001606.01(10298287)001606.01(5´+´=+=d p T R v a =0.867kg m /3=+=v d001.01r 1.163/m kg 干空气密度:===v v a a 11r 1.153/m kg 湿空气容积:=+==v dm v m V a 001.018600 m 38-3查表题查表题 8-4 压力B 为101325Pa 的湿空气,在温度t 1=5℃,相对湿度j 1=60%的状态下进入加热器,在t 2=20℃离开加热器。
化工原理-蒸发1. 引言蒸发是化工过程中常用的一种分离技术,通过加热液体使其转化为气体,并经过冷凝得到回收物质的方法。
蒸发广泛应用于多个行业,如化工、食品、制药等。
本文将介绍蒸发的原理、工艺和应用,并探讨蒸发过程中的关键参数和影响因素。
2. 蒸发原理蒸发是一种物质从液体相向气体相的转变过程。
在蒸发过程中,液体分子通过克服表面张力从液体表面逸出,形成气体。
蒸发过程中液体的分子能量分布是一个连续的谱,具有不同的速度。
在蒸发的过程中,能量较高的分子会从液体表面逸出,使得液体内部分子的平均能量降低,从而使液体温度降低。
在蒸发过程中,温度的提高会加速分子能量的增加,从而使得蒸发速度增加。
同时,蒸发速率还受到液体表面积、液体性质等因素的影响。
3. 蒸发工艺蒸发工艺通常包括以下几个步骤:3.1 加热蒸发过程中,需要加热液体以增加其能量,使液体分子获得足够的能量逸出液体表面。
加热可以通过蒸汽、电加热或火焰等方式实现。
3.2 汽化在液体加热过程中,当液体获得足够的能量后,液体分子会逸出液体表面形成气体。
这个过程称为汽化。
3.3 冷凝蒸发产生的气体经过冷凝,使其重新变为液体。
冷凝可以通过冷却器或传热器实现,将气体中的热量传递给冷却介质,使气体冷凝成液体。
3.4 回收通过冷凝得到的液体可以进行回收利用,以达到分离和纯化的目的。
回收液体通常需要进一步处理,去除杂质和溶剂等。
4. 蒸发过程的关键参数蒸发过程中的关键参数包括:4.1 温度温度是控制蒸发速率的关键参数。
提高温度可加快分子能量增加的速度,从而增加蒸发速率。
4.2 压力蒸发过程中的压力与温度有关,通常通过控制压力来控制蒸发速率。
较低的压力可以降低液体的沸点,从而增加蒸发速率。
4.3 液体性质液体的性质对蒸发速率也有影响。
液体的表面张力、粘度和热导率等参数会影响蒸发速率的大小。
4.4 流动状态蒸发过程中的流动状态也会影响蒸发速率。
流动状态可以增加液体表面积,促进分子从液体表面逸出,从而增加蒸发速率。
汽车空调全册电子教案完整版教学设计第一章:汽车空调概述1.1 汽车空调的发展历程1.2 汽车空调系统的组成及工作原理1.3 汽车空调的作用及重要性第二章:制冷剂与空调系统工作原理2.1 制冷剂的性质及作用2.2 空调系统的工作原理2.3 制冷剂的充注与排放第三章:压缩机3.1 压缩机的类型及结构3.2 压缩机的的工作原理及性能评价3.3 压缩机的故障诊断与维修第四章:热交换器4.1 热交换器的类型及结构4.2 热交换器的工作原理及性能评价4.3 热交换器的故障诊断与维修第五章:节流装置与控制元件5.1 节流装置的类型及结构5.2 节流装置的工作原理及性能评价5.3 控制元件的类型及功能5.4 控制元件的工作原理及性能评价第六章:干燥瓶与管路系统6.1 干燥瓶的构造与功能6.2 干燥瓶的故障诊断与更换6.3 管路系统的组成及工作原理6.4 管路系统的故障诊断与维修第七章:冷凝器7.1 冷凝器的构造与功能7.2 冷凝器的工作原理及性能评价7.3 冷凝器的故障诊断与维修第八章:蒸发器8.1 蒸发器的构造与功能8.2 蒸发器的工作原理及性能评价8.3 蒸发器的故障诊断与维修第九章:汽车空调控制系统9.1 控制系统的基本原理与组成9.2 控制元件的工作原理及性能评价9.3 控制系统的故障诊断与维修第十章:汽车空调的检测与维修方法10.1 检测设备及方法10.2 空调系统的常规检查与维护10.3 空调系统的故障诊断与维修步骤10.4 维修案例分析第十一章:汽车空调系统的节能与环保11.1 汽车空调节能技术11.2 汽车空调环保技术11.3 节能与环保在汽车空调中的应用第十二章:汽车空调系统的舒适性与安全性12.1 汽车空调舒适性技术12.2 汽车空调安全性技术12.3 舒适性与安全性在汽车空调中的应用第十三章:汽车空调系统的升级与改造13.1 汽车空调系统升级的原因与方法13.2 汽车空调系统改造的技术要点13.3 升级与改造在汽车空调中的应用案例第十四章:新能源汽车空调系统14.1 新能源汽车空调系统的特点与挑战14.2 新能源汽车空调系统的构造与工作原理14.3 新能源汽车空调系统的故障诊断与维修第十五章:汽车空调系统的案例分析与实践操作15.1 汽车空调系统案例分析的方法与步骤15.2 实践操作的重要性与培训方法15.3 典型汽车空调系统故障的诊断与维修实践重点和难点解析本文主要介绍了汽车空调系统的基础知识、工作原理、主要部件、故障诊断与维修方法以及新能源汽车空调系统的特点与挑战。
尿素蒸发操作规程目录第一章工段简介及工作任务 (3)第一节岗位工作简介 (3)第二节蒸发岗位任务 (3)第三节岗位责任分工 (3)第二章尿素主厂房主要反应及生产特点 (4)第一节尿素系统主要反应 (4)第二节尿素溶液蒸发的特性 (4)第三节生产特点 (6)第三章工艺流程及说明 (7)第一节尿素工艺流程方块图 (7)第二节工艺流程文字说明 (8)第四章尿素主厂房安全操作规程 (9)第五章蒸发岗位安全技术说明 (10)第一节工艺介质说明 (10)第二节安全、消防器材使用 (12)第六章蒸发岗位工艺指标 (13)第七章蒸发岗位巡检制度及路线 (13)第八章蒸发岗位开停车操作规程 (14)第一节原始开车程序 (14)第二节正常开车规程 (14)第三节停车规程 (15)第四节紧急断电停车规程 (15)第六节倒熔融泵规程 (16)第八节蒸发岗位操作要点 (17)第九节尿素深度水解系统原始开车: (18)第九章蒸发岗位日常管理制度 (19)第一节生产岗位交接班制度 (19)第二节产品质量控制细则 (20)第三节成品尿素分堆程序 (21)第四节成品尿素粒度对比程序 (22)第十章蒸发岗位操作常见知识问答 (22)第十一章设备工艺参数 (31)第一章工段简介及工作任务第一节岗位工作简介蒸发岗位,有四个班组。
其中每个班设岗位班长一名、室内操作一名、室外操作一名,3人组成;四个班共12人;第二节蒸发岗位任务1、本岗位负责由尿素合成反应物经过中低压分解和闪蒸之后,从降膜闪蒸器得到约90℃、71%的尿液,送至一二段蒸发系统,经过蒸发后浓度至99.5%-99.7%的熔融尿素,用尿素熔融泵送至旋转造粒喷头喷洒造粒,在塔底得到颗粒大而均匀的尿素。
2、负责蒸发和水解解吸的的开停车,正常生产的工艺操作和异常问题的处理,确保系统稳定。
3. 保证制得优质合格的颗粒尿素和废液的达标排放。
第三节岗位责任分工一、班长职责1、负责本班的安全生产全面工作,特别是要注意制止违章作业。