化工原理(48-64学时)总复习资料
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精馏一.基本概念理想溶液、理想气体,两组分物系的汽液平衡关系的表示、相律,t-x-y图、x-y图,拉乌尔定律,泡点与露点,泡点方程与露点方程,挥发度与相对挥发度及其影响因素;精馏原理;双组分连续精馏塔的物料衡算,恒摩尔流假设,理论板的概念,操作线方程,进料热状况,q的意义及计算,全回流与最少理论板层数、最小回流比的概念及确定,回流比对精馏过程的影响,理论板数的确定;(图解法,逐板计算法及简捷法);点效率、板效率和塔效率的概念,实际塔板数的确定;精馏装置的热衡算;平衡蒸馏、简单蒸馏的特点及计算;特殊精馏的分类及特点,精馏塔全塔效率及点效率的测定方法。
二.基本公式理想物系的汽液平衡物料衡算:操作线:回流比:最少理论板数:全塔效率:单板效率:利用图解法、捷算法、逐板计算法计算理论板。
提馏塔、多侧线塔、蒸汽直接加热、冷液回流、分凝气、简单蒸馏与平衡蒸馏等的特点与计算。
选择题:•1、在精馏塔的图解计算中,若进料热状况变化,将使()。
A)平衡线发生变化B)操作线与q线变化•C)平衡线与q线变化D)平衡线与操作线变化•2、精馏塔的操作线是直线是基于()。
A)理论板的概念B)理想物系C)恒摩尔流假设D)泡点回流•3、在相同的汽化率下,对同一物系分别采用平衡蒸馏和简单蒸馏,则()。
A)平衡蒸馏的分离效果好B)简单蒸馏的分离效果好C)两者的分离效果一致D)不能确定哪种方式的分离效果好•4、连续精馏塔操作时, 增大塔釜加热蒸汽用量,若回流量和进料的F、X F、q都不变,则X D( )。
A)增大B)减少C)不变D)不确定5、两组分物系的相对挥发度越接近于1,则表示分离该物系越()。
A)完全B)不完全C)容易D)困难•6、某二元混合物在101.3kPa下,若液相组成X A=0.45,相应的泡点温度为t1,而与该液相平衡的气相组成Y A=0.55,露点温度t2为,则()。
A)t1>t2 B)t1<t2 C)t1=t2 D)不能确定t1、t2的关系•7.从能耗上比较,萃取精馏与恒沸精馏相比较,则( )。
《化工原理》复习提要1.各章要点1.1流体流动1.1.1基本概念连续介质模型;组成的表示(质量分率、摩尔分率、体积分率);流体的密度及影响因素;流体静压强的特征、单位、表示方式及等压面;流量、流速的各种表达方式及计算;净功、有效功率、轴功率;牛顿粘性定律、 粘度μ及其影响因素;流体的流动类型、雷诺数、层流与湍流的本质区别;局部阻力与直管阻力、当量直径与当量长度、相对粗糙度、圆形直管内的速度分布、摩擦系数、局部阻力系数。
1.1.2仪器设备各种液柱式压差计、测速管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计等的结构、测试原理、安装要求。
1.1.3基本公式 流体静力学基本方程: gpZ g p Z ρρ2211+=+柏努利方程:fe fe fe P p u Z W p u g Z H gu g p Z H g u g p Z h u p g Z W u p g Z ∆+++=++++++=++++++=+++∑222212112222211122222111222222ρρρρρρρρ连续性方程: 22121221111u dd u u A u A W W cs s ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=−−→−=−−→−==圆管ρ 阻力计算方程:);出口阻力系数进口阻力系数流区)时在阻力平方区(完全湍(湍流:层流:15.0(22)(()Re,Re64222'2====⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧====u d l u h d f d u d l h e f f λζελεϕλλλ1.2流体输送机械1.2.1基本概念流体输送设备的类型;离心泵的主要部件及其作用;工作原理;类型;气缚现象产生的原因及消除措施;离心泵的理论流量与理论扬程、离心泵的基本方程式及影响扬程、流量的主要因素;离心泵的主要性能参数——流量、扬程、轴功率、效率(容积效率、机械效率、水力效率);特性曲线的测定、换算和应用及设计点;离心泵的设计点;离心泵的工作点及其调节方法;气蚀现象(避免措施)、泵的安装高度及其计算;离心泵的主要类型及型号表示、选择原则。
化工原理知识点总结复习重点化工原理是化学工程与工艺专业的一门基础课程,主要介绍化学工程与工艺中的物质平衡、能量平衡和动量平衡等基本原理及其应用。
下面是化工原理的知识点总结和复习重点的详细版:1.化学反应平衡-反应物与生成物的化学计量关系-反应的平衡常数与平衡常数表达式- Le Chatelier原理和平衡移动方向-改变反应条件对平衡的影响2.物质平衡-物质守恒定律-化学工程中常见的物质平衡问题-不可压缩流体的物质平衡-反应器中的物质平衡-非理想流动下的物质平衡3.能量平衡-能量的守恒定律-热力学一、二、三定律-热力学方程与热力学性质-各种热力学过程的分析-标准生成焓与反应焓-反应器中的能量平衡4.动量平衡-动量的守恒定律-流体的运动学性质-流体的连续性方程、动量方程和能量方程-流体的黏度、雷诺数与运动阻力-流体的流动模式与阻力系数5.质量传递-质量传递的基本概念和规律-质量传递过程中的浓度梯度-净质量流率和摩尔质量流率-质量传递的速率方程和传质系数-各种传质装置的设计和分析6.物料的流动-流体的本构关系和流变特性-流体的流变模型和流变学方程-各种物料的流动模式和流动参数-孔板、喷嘴、管道等流体动力装置的设计和分析7.反应工程学-反应器的分类与特性-反应速率方程和反应级数-决定反应速率的因素-等温、非等温反应的热力学分析-反应器的设计和分析8.分离工程学-分离过程的基本原理-平衡闪蒸和分馏过程-萃取、吸附和吸附过程-结晶和干燥过程-分离设备的设计和分析9.管道和设备-化工工艺流程图的绘制-管道的基本特性和设计原则-常见流体设备的结构和工作原理-设备的选择、设计和运行控制以上是化工原理的知识点总结和复习重点的详细版。
在复习时,需要重点掌握每个知识点的基本概念、原理和公式,并通过习题和实例进行巩固和应用。
同时,建议结合实际工程问题,加深对知识点的理解和运用能力。
化工原理复习资料化工原理复习资料化工原理是化学工程专业的基础课程之一,它涉及了化工过程中的基本原理和基础知识。
对于学习化学工程的学生来说,掌握好化工原理是非常重要的。
本文将为大家提供一些化工原理的复习资料,帮助大家更好地理解和掌握这门课程。
1. 化工原理的基本概念化工原理是研究化工过程中的物质转化和能量转化规律的科学。
它包括了化学反应、质量守恒、能量守恒、物质平衡等基本概念。
在学习化工原理时,首先要理解这些基本概念,并能够灵活运用它们解决实际问题。
2. 化学反应的基本原理化学反应是化工过程中最基本的环节之一。
化学反应的速率、平衡以及反应热等性质对于化工过程的设计和优化非常重要。
在复习化工原理时,要重点掌握化学反应速率方程、反应平衡常数的计算方法以及热力学计算等内容。
3. 质量守恒和能量守恒质量守恒和能量守恒是化工过程中的两个基本原理。
质量守恒表明在化工过程中,物质的质量不会凭空消失或产生,而能量守恒则表明在化工过程中,能量的总量是不变的。
在复习化工原理时,要理解质量守恒和能量守恒的基本原理,并能够应用它们解决实际问题。
4. 物质平衡的计算方法物质平衡是化工过程设计和优化的基础。
在复习化工原理时,要熟悉物质平衡的计算方法,包括输入输出法、代数法、图解法等。
通过掌握这些计算方法,可以准确地计算物质平衡,为化工过程的设计和优化提供依据。
5. 流体力学基础流体力学是研究流体运动规律的学科,对于化工过程中的流体传递和流体力学性能的分析非常重要。
在复习化工原理时,要掌握流体力学的基本概念和基本方程,包括连续方程、动量方程和能量方程等。
同时,还要了解流体的黏性、流变性以及流体流动的各种特性。
6. 传热和传质的基本原理传热和传质是化工过程中的两个重要环节。
传热是指热量从高温区传递到低温区的过程,传质是指物质从高浓度区传递到低浓度区的过程。
在复习化工原理时,要理解传热和传质的基本原理,包括传热和传质的机制、传热和传质的计算方法以及传热和传质的影响因素等。
总复习资料流体流动–––基本概念与基本原理(单位换算、质量衡算、能量衡算、过程速率的概念,略) 一、流体静力学基本方程式)(2112z z g p p -+=ρ 或 gh p p ρ+=0注意:1、应用条件:静止的连通着的同一种连续的流体。
2、压强表示方法:绝压—大气压=表压,表压常由压强表来测量; 大气压—绝压=真空度,真空度常由真空表来测量。
3、压强单位的换算:1atm=760mmHg=10.33mH 2O=101.33kPa=1.033kgf/cm 2=1.033at4、应用:水平管路两点间压强差与U 型管压差计读数R 的关系:gR p p A )(21ρρ-=-二、定态流动系统的连续性方程式––––物料衡算式111222A s w u A u A uA ρρρρ≠=====常数,常数1122A s V u A u A uA ρ======常数,常数22122121///A u u A A d d ρ===常数,圆形管中流动三、定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式1 kg 流体:fh u P gZ We u P gZ ∑+++=+++22222111ρρ[J/kg]讨论点:1、流体的流动满足连续性假设。
2222222111u P gZ u P gZ ++=++ρρ2、理想流体,无外功输入时,机械能守恒式:3、可压缩流体,当Δp /p 1<20%,仍可用上式,且ρ=ρm 。
4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤,截面与基准面选取的原则。
5、流体密度ρ的计算:理想气体 ρ=PM /RT 混合气体vn n v v m x x x ρρρρ+++= 2211混合液体 1221w w wnmmna a a ρρρρ=+++上式中:vi x ––––体积分率;wi a ––––质量分率。
6、gz ,u 2/2,p /ρ三项表示流体本身具有的能量,即位能、动能和静压能。
∑h f 为流经系统的能量损失。
化工原理总复习一、填空题1. 1atm=____ ___mH2O=____ ___N/m2;2.在大气压强为100kPa地区,某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为50kPa,若在大气压强为90kPa地区,仍要求塔顶绝压维持在相同数值下操作,此时真空表读数应为_______kPa。
3.流体在等径管中作稳定水平流动,由于摩擦损失,流体的压强沿管长_______,流速_______。
4.离心泵的安装高度如果过高,会发生______________。
5.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___ ____。
6.立方体颗粒的形状系数为____ ___。
7.降尘室的生产能力与_____________________无关。
8.根据有效膜理论,对流传热时流体流动速度越大,有效膜厚度______________;对流传热系数 ______________。
9.管外保温层的临界直径为__ _ ____(已知保温材料的导热系数λ和与环境之间的对流传热系数α)10.过滤方式有和。
11.有台离心泵,正常运行了2年后吸不上液体,可能是发生了现象。
12.离心泵的工作点由曲线与曲线的交点决定。
13.黑体的表面温度从400℃升至800℃,其辐射能力增大到原来的倍。
14.间壁换热器内外两侧流体的对流传热系数分别为a1(内侧)、a2(外侧),若a1>>a2,则总传热系数K的大小与侧a更接近,热阻主要集中在侧。
15.根据双膜理论,难溶气体的吸收过程主要是膜阻力控制。
16.精馏塔的设计中,回流比增大,所需的理论板数将。
17.精馏段的逐板计算法中,交替使用了和两个方程;回流比为3,塔顶产品组成为0.92的精馏段的方程为:。
18.对流传热干燥中,干燥介质的特点既是体又是体。
19.按物料中所含水分在干燥过程中能否被除去,可将水分分为与。
20.工业过滤方式主要有过滤和过滤两种。
21.已知当地大气压为760mmHg,测得一容器内的绝对压强为360mmHg,则真空度为;测得另一容器内的表压为1360mmHg,则其绝对压强为。
22.已知某油品在圆管中稳定流动,其Re=900。
已测得管中心处的点速度为1.5m/s,则此管截面上的平均速度为m/s。
若油品流量增加一倍,则通过每米直管的压头损失为原损失的倍。
23.调节离心泵流量的方法有、。
24.离心泵的安装高度如果过高,会发生,铭牌上标明的状态点为.25.降尘室的生产能力与有关,与无关。
26.板框过滤机的洗涤液流速为过滤终了时的滤液流速的倍。
真空叶滤机的洗涤液流速为过滤终了时的滤液流速的倍。
(洗涤与过滤终了时的操作压力相同,洗涤液与滤液的黏度相等)。
27.球形颗粒的形状系数为。
28.热传导的基本定律是。
29.某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B,温度分布线如下图中所示,则λA____λB (填“﹥”或“﹤”)。
30按机理分传热方式分为、、、。
31.如果离心泵高于输送液体的液面,启动离心泵前必须使离心泵内先充满液体,这是为了防止发生现象。
32.离心泵中,起到汇集液体作用的基本部件是。
33.传热的基本方式可分为、和。
34.吸收的原理是利用混合气中各组分在溶剂(吸收剂)中的差异。
35.蒸馏总塔板效率是在条件下测定的。
36.精馏塔的设计中,回流比减小,所需的理论板数将。
37.精馏塔中,从塔底到塔顶,气相、液相浓度逐渐。
38.采用滚筒干燥器干燥物料时,热量的传递主要是通过方式进行传递的。
39.对于不饱和湿空气,干球温度t,湿球温度tw ,露点温度td的关系为:。
40.过滤速度是指。
二、选择题1.流体流动型态可用Re 表示,当Re≥()时为湍流.A. 2000B. 2000-4000C. 4000D. 50002.下列表示流体的真实压强的是();A.真空度 B.表压 C.负压 D.绝对压3.离心泵在运行过程发现有汽蚀现象,应()。
A.停泵, 向泵内灌液B.降低泵的安装高度C.检查进口管路是否漏液D.检查出口管阻力是否过大4.并联管路的特点之一是各支管的()相等。
A. 流量B.流速C.总机械能D. 压头损失5.为了避免汽蚀,下列做法正确的是()A.减小吸入管直径B.吸入管路安装流量调节阀C.吸入管少拐弯D.增加吸入管长度6.对流传热系数准数关联式中,反映物性参数对传热影响的准数是();A.ReB.PrC.GrD.Nu7.两流体进出口温度相同时,其他条件不变,逆流较并流操作所需换热器面积()。
A.大B.小C. 相同D.不确定8.说明物体的发射能力与吸收率关系的定律是()定律。
A.傅立叶B.斯蒂芬-波尔兹曼C.克希霍夫D.普朗克。
9.下列不能增大管内流体的对流传热系数a的措施是()。
A.增大管径B.采用螺纹管C.提高流速D.管内加添加物10.在蒸气冷凝传热中,不凝气体的存在对传热系数a的影响是()。
A. 大大降低B. 大大提高C. 无影响D. 不确定。
11.( )操作条件有利于解吸操作。
A.高温高压;B.高温低压;C.低温低压;D.低温高压12.汽液平衡相图中,只有位于()区的混合物才可能达成一定程度的汽液平衡分离。
A.过冷液体B.饱和流体C.汽液共存D.过热蒸汽13.精馏中,过冷液体进料,热状态参数q值为()。
A. q>1B.0<q<1C.q=1D. q<014.精馏操作中,若F、V维持不变,而由于某种原因x F降低,为保证x D不变,最简便有效的措施是()。
A.降低进料温度B.增大回流比C.降低进料位置D.露点进料15.精馏分离是依据混合液体中各组分 ( ) 差异。
A. 密度B. 粘度C. 挥发度D. 溶解度。
16.湿空气加热过程( )。
A. 温度升高,相对湿度减小;B. 温度升高,相对湿度增大;C. 温度升高,相对湿度不变;D. 温度降低,相对湿度增大。
17.采用空气“I-H”图,如已知状态点A,则沿()与φ=1饱和空气线交点所对应的温度即为湿球温度。
A. 等t线B.等H线C.等I线D.等φ线18.干燥器中干燥介质经过预热器预热,下列哪种参数不变()。
A. 焓B.相对湿度C. 温度D. 湿度19.下列参数中,反映湿空气接受水分的能力的参数是()。
A. PwB. HC. ΨD. Ps20.降尘室的操作原理:含尘气体停留时间()沉降时间。
A. 小于;B. 大于;C. 等于;D.不确定。
21.因次分析法的目的在于()。
A. 得到各变量的确切定量关系B. 得到各无因次数群的确切定量关系C. 用无因次数群代替变量,使实验与关联工作简化D. 用无因次数群代替变量,使实验结果更可靠22.流体流过转子流量计时的压强降随其流量增大而()。
A. 增大B. 减少C. 不变D. 不确定23.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,多级式的先断出口阀24.离心泵开动以前不灌泵会发生( )A. 气缚现象B. 汽蚀现象C. 汽化现象D. 烧坏电机25.降尘室的处理能力()A. 与高度有关B. 与高度无关C. 与长度无关D. 与底面积无关26.一定流量流体作层流流动时,当管径变为原来1/2时,管阻力△p为原来的()倍。
A. 2倍B. 4倍C. 16倍D. 32倍27.过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩进行恒压过滤时,如滤液量增大一倍,则( c )A.过滤时间增大至原来的√2倍;B.过滤时间增大至原来的4倍C. 过滤时间增大至原来的2倍;D. 过滤时间保持不变28.流体流动状态表述正确的是()A. 湍流时流速大,层流时速度小;B. 湍流时流体粘度小,层流时流体粘度大;C. 管径小时一定是层流,管径大一定是湍流;D. 层流时质点运动轨迹为直线,湍流时质点运动轨迹不是直线。
29.间壁式换热器最有效的强化传热效果的措施是()A. 减小管壁厚度B. 清除污垢C. 同时加快两侧流体流动速度D.加快对流传热系数较小侧的流体流动速度30.已知保温管外保温材料的导热系数λ= 2.00W/m. ℃,与环境间的对流传热系数为α=20W/m2•℃,其临界直径为()A.0.20 m B. 0.10 m C. 0.40 m D. 0.80 m31.工程制中密度的单位是()。
A. Pa.sB. kgf.s/m2C. PD. kgf.s2/m432.往复泵流量调节,通常采用()的方法。
A.调节管路出口阀门;B.调节管路进口阀门;C.调节旁通管路阀门;D.调节电机功率。
33.离心泵在运行过程发现有气蚀现象,应()。
A.停泵, 向泵内灌液B.降低泵的安装高度C.检查进口管路是否漏液D.检查出口管阻力是否过大34.关于吸收双模模型的要点,下列说不正确的是()。
A.相界面两侧存在气膜和液膜B.气液两相在界面处达相平衡C.相界面存在传质阻力D.溶质组分以分子扩散方式通过气膜和液膜35.为了避免汽蚀,下列说法正确的是()A.减小吸入管直径;B.吸入管路安装流量调节阀;C.吸入管少拐弯;D.增加吸入管长度。
36.汽液平衡相图中,只有位于()区的混合物才可能达成一定程度分离。
A.过冷液体B.饱和流体C.汽液共存D.过热蒸汽37.两流体进出口温度相同时,其他条件不变,逆流较并流操作所需换热器面积()。
A. 大B. 小C. 相同D.不确定38.实际生产中沸腾传热过程应维持在()区操作。
A. 自然对流B. 强制对流C. 膜状沸腾D. 泡状沸腾。
39.为提高对流传热系数,下列途径()是不合适的。
A.增大流速B.减小管径C. 用光滑管取代螺纹管D. 设置折流板40.在蒸气冷凝传热中,不凝气体的存在对a的影响是()。
A. 大大降低B. 大大提高C. 无影响D. 不确定。
41.对流传热系数准数关联式中,反映流体流动湍动强度对传热影响的准数是();A. ReB. PrC. GrD. Nu42.下列()操作条件条件有利于吸收操作。
A. 高温高压;B. 高温低压;C.低温低压;D. 低温高压43.精馏分离是依据混合液体中各组分()差异。
A. 密度B. 粘度C. 挥发度D. 溶解度。
44.精馏中,原料在泡点温度进料,q值为()。
A.q>1 B. 0<q<1 C. q=1 D. q<045.精馏操作中,若F、V维持不变,而由于某种原因x F降低,为保证x D不变,最简便有效的措施是()。
A.降低进料温度B.增大回流比C.降低进料位置D.露点进料46.汽液平衡相图中,只有位于()区的混合物才可能达成一定程度的分离。
A.过冷液体B.饱和流体C.汽液共存D.过热蒸汽47.恒速干燥过程湿球温度()。
A.升高; B.降低; C.不变; D.不确定48.对流干燥时,如果空气的t, H一定时,若某物料的平衡含水率为X*,如今H下降而维持t不变,问X*将如何变化?()A.不变B.降低C.升高D.条件不够,无法确定49.采用空气“I-H”图,如已知状态点A,则沿()与φ=1饱和空气线交点所对应的温度即为露点温度。