马后炮化工第1章物料能量平衡

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一、蒸馏基本原理 １、蒸馏概述　２、拉乌尔定律 二、精馏 １、精馏概述　２、精馏原理　３、精馏过程　４、物料衡算　５、板式塔 １、蒸馏概述　、 （１）　蒸馏的原理　利用混合物在一定压力下各组分相对挥发度　（沸点　沸点）的不同进行分离的一种单元操作。

　沸点 易挥发组分——低沸点组分 难挥发组分——高沸点组分 （２）蒸馏及精馏的分离依据　） 液体均具有挥发成蒸汽的能力，但各种液体的挥发性各不相同。

习　惯上，将液体混合物中的易挥发组分Ａ称为轻组分，难挥发组分Ｂ则称为　重组分。

将液体混合物加热至泡点以上沸腾使之部分汽化必有ｙＡ＞ｘＡ；　反之将混合蒸汽冷却到露点以下使之部分冷凝必有ｘＢ＞ｙＢ。

上述两种情　况所得到的气液组成均满足： ｙＡ　ｘＡ　＞　ｙ　Ｂ　ｘＢ 部分汽化及部分冷凝均可使混合物得到一定程度的分离，它们均是　籍混合物中各组分挥发性的差异而达到分离的目的，这就是蒸馏及精馏　分离的依据。

蒸馏及精馏的分离依据 原料液 加　热　器 减　压　阀 塔顶产品 ｙＡ Ｑ ｘＡ 闪　蒸　罐 ｙ　Ａ　＞　ｘＡ 或 ｙＡ　ｘＡ　＞　ｙ　Ｂ　ｘＢ 塔底产品 （３）蒸馏的分类　） 简单蒸馏　平衡蒸馏　（闪蒸）　按蒸馏方式　较易分离的物系或对　分离要求不高的物系　难分离的物系　恒沸蒸馏　特殊精馏　萃取蒸馏　水蒸汽蒸馏　很　难　分离　的　物系　或　用　普　通方　法　难以　分　离的物系 精馏 常压　按操作压强　加压 一般情况下多用常压　常压下不能分离或达不到分离要求 减压　双组分　混合物中组分　多组分　间歇　按操作方式　连续 ２、两组分理想物系的汽液平衡－拉乌尔定　、两组分理想物系的汽液平衡　拉乌尔定　律 １、汽液相平衡关系式拉乌尔定律　、汽液相平衡关系式　拉乌尔定律 ｐＡ　＝ ｏ　ｐＡｘＡ ＝ ０　ｐＡｘ ｏ　０　ｐＢ　＝　ｐＢ　ｘＢ　＝　ｐＢ　（１？　ｘ） ｏ　ｏ　ｐＡ　，　ｐＢ　手册中查 平衡温度下纯组分的饱和蒸汽压力 Ｘ溶液中组分的摩尔分数 当溶液沸腾时，溶液上方的总压等于各组分的蒸气压之和 ｏ　Ｐ　＝　ｐＡ　＋　ｐＢ　＝　ｐｏ　ｘ　＋　ｐＢ　（１？　ｘ）　Ａ ｏ　Ｐ？　Ｐ　Ｂ　Ｐｏ　？　Ｐｏ　Ａ　Ｂ ∴ｘ　＝ ｐＡ　ｐｏ　——由拉乌尔定律表示的气液平衡关系　Ａ　由拉乌尔定律表示的气液平衡关系　ｙ＝　＝　ｘ　Ｐ　Ｐ 二、精馏 １、精馏概述　、 平衡蒸馏以及简单蒸馏只能使混合液得到部分分离。

化工单元操作期末复习题化工单元操作期末复习题化工单元操作是化学工程专业的重要课程之一，它涉及到化工生产过程中各种单元操作的原理和实践。

期末复习是巩固知识、提高理解和应用能力的重要环节。

本文将针对化工单元操作的期末复习题进行讨论和解答。

一、物料平衡1. 什么是物料平衡？为什么需要进行物料平衡？物料平衡是指在化工过程中对物料的输入、输出和转化进行量化和分析的过程。

它是确保化工过程稳定运行和优化设计的基础。

物料平衡的主要目的有三个：一是检查化工过程的稳定性，确保输入和输出物料的平衡；二是优化化工过程的设计和操作，提高生产效率和产品质量；三是评估化工过程的环境影响，减少废物和污染物的排放。

2. 物料平衡的基本原理是什么？请举例说明。

物料平衡的基本原理是质量守恒定律和能量守恒定律。

质量守恒定律指出，在封闭系统中，物料的质量总量不会发生改变。

例如，对于一个反应釜，反应物的质量应等于产物的质量加上反应器内未反应的物料的质量。

能量守恒定律指出，在封闭系统中，能量的总量不会发生改变。

例如，在一个加热过程中，输入的热量应等于输出的热量加上系统内部的热量变化。

二、能量平衡1. 什么是能量平衡？为什么需要进行能量平衡？能量平衡是指在化工过程中对能量的输入、输出和转化进行量化和分析的过程。

它是确保化工过程能够满足热力学要求和节能减排的基础。

能量平衡的主要目的有三个：一是确保化工过程的热力学平衡，保证系统能够正常运行；二是优化化工过程的设计和操作，提高能源利用效率；三是评估化工过程的能源消耗和排放情况，减少对环境的影响。

2. 能量平衡的基本原理是什么？请举例说明。

能量平衡的基本原理是热量守恒定律和热力学第一定律。

热量守恒定律指出，在封闭系统中，热量的总量不会发生改变。

例如，在一个蒸汽发生器中，输入的热量应等于输出的热量加上系统内部的热量变化。

热力学第一定律指出，能量可以相互转化，但不能自行产生或消失。

例如，在一个蒸汽涡轮机中，输入的热量可以转化为机械能，而输出的热量可以用于其他用途。

化工单元操作复习题(含答案)第一章流体流动一、选择题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。

AA 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。

2、单位时间内流过管道任一截面积的流体质量称为 a 。

a.质量流量b.质量流速c.体积流量。

3．层流与湍流的本质区别是（）。

DA 湍流流速＞层流流速；B 流道截面大的为湍流，截面小的为层流；C 层流的雷诺数＜湍流的雷诺数；D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。

4．气体是（）的流体。

BA 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。

5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。

CA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。

6、流体的粘度愈大，它的流动性就 b 。

a.愈大b.愈小c.不变7、流体在管中稳定流动时的流速与管内径的关系是 c 。

a.与管内径成正比b.与管内径的平方成正比c.与管内径的平方成反比d.与管内径成反比。

8. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。

AA. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关；B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关；C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。

9、14、真空度为0.092MPa在标准大气压下，绝对压力为 b MPa。

a.0.092b.0.009c.760d.0.101310.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（）。

CA. 流动速度大于零；B. 管边不够光滑；C. 流体具有粘性。

11.在相同条件下，缩小管径，雷诺数（）。

AA. 增大；B. 减小；C. 不变。

13．流体在管内作（）流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动。

AA 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流。

二、填空题1.1atm= mmH2O= kPa。

2.化工生产中，物料衡算的理论依据是＿质量守恒定律＿，热量衡算的理论基础是＿能量守恒定律＿。

3.液体的粘度随温度升高而__减小_，气体的粘度随温度的升高而_增大_。

化工原理第一章答案化工原理是化学工程专业的基础课程，它是学生理解和掌握化工工艺的重要一环。

本章主要介绍了化工原理的基本概念和相关知识，包括化工工艺的基本流程、热力学基础、物质平衡等内容。

下面我们将针对第一章的相关问题进行详细解答。

1. 什么是化工原理？化工原理是指化学工程领域中的基本理论和基本原理，包括热力学、流体力学、传热传质等方面的知识。

它是化学工程专业学生理解和掌握化工工艺的基础，是日后从事化工工程实践的重要基础。

2. 化工工艺的基本流程是什么？化工工艺的基本流程包括原料准备、反应过程、分离纯化、产品制备等几个基本步骤。

在实际生产中，这些步骤可能会有所变化，但总体的基本流程是不变的。

3. 热力学基础在化工工艺中的作用是什么？热力学基础在化工工艺中起着至关重要的作用。

它可以帮助工程师分析和计算化工过程中的能量转化和热力学性能，为工艺设计和优化提供理论支持。

4. 什么是物质平衡？物质平衡是指在化工工艺中，原料、中间体和产物在各个环节中的流动和转化过程中，各种物质的质量守恒关系。

物质平衡是化工工艺设计和操作的基础，它对于保证生产过程的稳定和产品质量的一致性至关重要。

5. 化工原理的学习对于学生未来的发展有何意义？化工原理的学习可以帮助学生建立起对化工工艺的基本认识和理解，为日后的专业学习和工程实践打下坚实的基础。

同时，通过化工原理的学习，学生可以培养出扎实的理论基础和分析问题的能力，为未来的发展奠定良好的基础。

总结，化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它涵盖了化工工艺的基本概念和相关知识，包括热力学基础、物质平衡等内容。

通过对本章相关问题的详细解答，相信学生们对化工原理的学习会有更深入的理解和把握。

希望大家能够在学习中勤思考、多实践，不断提升自己的专业能力，为将来的发展打下坚实的基础。

化工工艺学习题答案八章第一章：物料平衡在化工工艺学习中，物料平衡是一个非常重要的概念。

它涉及到了化工工艺中原料的使用和产物的生成。

物料平衡可以帮助我们了解化工过程中物质的流动情况，以及如何控制和优化这些流动。

物料平衡的基本原理是质量守恒定律，即在一个封闭系统中，物质的质量不会凭空消失或增加。

在化工过程中，我们可以通过记录进料和出料的质量，以及反应物的转化率，来计算出物质的平衡。

在解决物料平衡问题时，我们通常会使用质量平衡方程和组分平衡方程。

质量平衡方程是根据质量守恒定律建立的，它表示了进料和出料的质量之间的关系。

组分平衡方程是根据组分的质量守恒定律建立的，它表示了不同组分在进料和出料中的质量之间的关系。

在实际应用中，物料平衡问题可能会涉及到多个反应步骤和多个组分。

为了解决这些问题，我们可以使用代数方法或图解法。

代数方法通常涉及到建立一系列的方程，然后通过求解这些方程来得到未知量的值。

图解法则通过绘制物料平衡图来帮助我们理解和解决问题。

第二章：能量平衡能量平衡是化工工艺学习中另一个重要的概念。

它涉及到了化工过程中能量的转换和传递。

能量平衡可以帮助我们了解化工过程中的能量流动情况，以及如何控制和优化这些流动。

能量平衡的基本原理是能量守恒定律，即在一个封闭系统中，能量不会凭空消失或增加。

在化工过程中，能量可以以热量、功和化学反应的形式存在。

我们可以通过记录进料和出料的能量，以及吸热和放热的反应热，来计算出能量的平衡。

在解决能量平衡问题时，我们通常会使用能量平衡方程。

能量平衡方程是根据能量守恒定律建立的，它表示了进料和出料的能量之间的关系。

在实际应用中，能量平衡问题可能会涉及到多个反应步骤和多个能量形式。

为了解决这些问题，我们可以使用代数方法或图解法，类似于物料平衡的解决方法。

第三章：物料和能量平衡的综合应用在化工工艺学习中，物料和能量平衡往往是密切相关的。

在实际应用中，我们经常需要同时考虑物料和能量平衡，以便更全面地了解和控制化工过程。

June2008化肥设计Chem ical Fertilizer Design 第46卷　第3期2008年6月设计技术基于A spen Pl us的粉煤气化模拟张宗飞,汤连英,吕庆元,章卫星,何正兆,毕东煌(中国五环化学工程公司,湖北武汉　430223)摘　要:以A s pen Plus为模拟工具,选择反应平衡模型,并应用Gibbs自由能最小化方法建立了Shell粉煤气化模型;通过对神华、沾化和天碱煤种的气化模拟,对建立的模型进行了检验,结果表明:用N2输送粉煤的气化过程能够很好地模拟,而用CO2输送粉煤的气化过程模拟偏差较大。

以沾化煤种为例,检验了气化炉散热损失取煤总热值约2%的合理性;研究了不同操作条件下的气化性能,结果表明:提高温度和压力可使气化过程得到强化。

关键词:A s pen Plus软件;粉煤气化;模拟中图分类号:T Q422.6 文献标识码:A 文章编号:1004-8901(2008)03-0014-06Pulver i zed Coa l Ga si f i ca ti on S im ul a ti on Ba sed on A spen Plus SoftwareZHANG ZongΟfei,T ANG L ianΟying,LU Q ingΟyuan,Zhang W eiΟxing,HE ZhengΟzhao,B IDongΟhuang(China W uhuan Che m ical Engineering Corporation,W uhai Hubei　430223　China)Abstract:Taking the A s pen Plus s oft w are as the si m ulati on t ool,by selecting the reacti on balance model and using the m ini m izing method of the Gibbs free energy the Shell pulverized coal gasificati on model was established;thr ough the si m ulati on f or the coal kinds used in the Shen Hua Coal Gasifi2 cati on Plant,Zhangyi Chem ical Fertilizer Plant and Tianjing alkali p lants the established model has been ins pected,the result indicates that the gasifica2 ti on p r ocess for using the nitr ogen gas t o trans port the pulverized coal can be s moothly si m ulated,but for using the CO2gas t o trans port the pulverized coal the si m ulati on deviati on f or gasificati on p r ocess is relatively bigger.Taking the coal kind used in Zhangyi Che m ical Fertilizer p lant as the exa mp le,the reas onableness,taking about2%of the t otal heat value of coal as the heat dis persal l oss,was ins pected;the gasificati on p r operty under different operating conditi ons was studied,the result indicates that increasing the te mperature and the p ressure can make the gasificati on p r ocess t o be strengthened.Key words:A s pen Plus s oft w are;pulverized coal gasificati on;si m ulati on 煤气化技术是实现煤清洁利用的最有效途径,同传统的直接燃烧相比,它提高了煤的利用率,降低了污染物的排放。

注册化工工程师-物料、能量平衡(总分21,考试时间90分钟)一、单项选择题1. 1000kg 65%(质量百分数，下同)的发烟硫酸和3000kg 20%的发烟硫酸于20℃下混合时所发生的热效应为( )。

A. (8.866×104kJB. (9.16×105kJC. (5.14×103kJD. (5.77×102kJ2. 在氯苯用混酸硝化生成一硝基氯化苯过程中，第一硝化釜需移出热量为3.172×105kJ/h。

如此热量需要用一次深井水冷却移除，硝化釜的体积为1.5m3，夹套传热面积为6.0m2。

夹套传热面积不能满足传热要求时，采用釜内加蛇管进行传热。

已知在该过程中，夹套的传热系数K=711kJ/m2·h·℃，蛇管传热系数K=2510kJ/m2·h·℃，冷却水进口温度18℃，出口温度为25℃，物料温度55℃。

则冷却水的用量为( )。

A. (4.848t/hB. (10.8t/hC. (12.4t/hD. (15.3t/h3. 配制NaOH溶液是在带有夹套的搅拌釜中进行的。

现用50%(质量百分数，下同) NaOH 溶液，配制得到浓度为5%的NaOH水溶液2500kg。

假定溶液进料、出料温度均为25℃，则冷却水移出的热量为( )。

A. (2.18×106kJB. (54.38kJC. (54.38×103kJD. (5.44×103kJ4. 物料分流时混合气体流量和组成见下表。

题1-18附表混合气体流量与组成混合气体组成乙炔醋酸乙烯酯乙醛N2 H2O 合计流量/(kg·h-1) 5364 189.4 94.72 183.5 88.80 5920组成/%(质量百分数) 90.60 3.20 1.60 3.10 1.50 1005. 在硫酸生产过程中，二氧化硫催化氧化为三氧化硫。