化工原理实验复习提纲 下册
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《化工原理实验》课程知识复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.板框式压滤机由板与滤框构成,板又分为过滤板和洗涤板,为了便于区别,在板与框的边上设有小钮标志,过滤板以一钮为记号,洗涤板以三钮为记号,而滤框以二钮为记号,组装板框压滤机时,正确的钮数排列是(A)A.1—2—3—2—1B.1—3—2—2—1C.1—2—2—3—1D.1—3—2—1—22.设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强(B)A.愈大B.愈小C.愈接近大气压D.不变3.增大换热器传热面积的办法有(B)。
A.选用粗管排列B.选用翅片管C.增加管程数D.增加壳程数4.当离心泵输送的液体的粘度增大时,则其(B)A.扬程减少,流量效率轴功率均增大B.扬程流量效率均降低,轴功率增大C.扬程效率增大,流量,轴功率减少D.扬程流量效率均增大,轴功率减少5.离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而(B)A.增大B.减少C.不变D.不能确定6.一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。
发生故障的原因是(D)A.忘了灌水B.吸入管路堵塞C.压出管路堵塞D.吸入管路漏气7.用板框压滤机恒压过滤某一滤浆(滤渣为不可压缩,且忽略介质阻力),若过滤时间相同,要使其得到的滤液量增加一倍的方法有(A)A.将过滤面积增加一倍B.将过滤压差增加一倍C.将滤浆温度到高一倍。
8.传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是(B)A.管壁热阻B.管内对流传热热阻C.污垢热阻D.管外对流传热热阻9.金属的导热系数大都随其纯度的增加而(D),随其温度的升高而(D)A.增加,降低B.增加,增加C.降低,增加D.降低,降低10.板框压滤机组合时应将板框按(B)顺序置于机架上。
A.123123123...... B.123212321...... C.3121212 (3)11.离心泵铭牌上标明的扬程是指(D)A.功率最大时的扬程B.最大流量时的扬程C.泵的最大扬程D.效率最高时的扬程12.下述说法中正确的是(B)A.理论板假设B.理想物系C.塔顶泡点回流D.恒縻尔流假设13.旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的(A)粒径。
化工原理知识点总结复习重点(完美版)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ第一章、流体流动一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学:● 压力的表征:静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力,俗称压强。
表压强(力)=绝对压强(力)-大气压强(力) 真空度=大气压强-绝对压大气压力、绝对压力、表压力(或真空度)之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用:压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注:1)在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式g z p g z p 2211+=+ρρ水平面上各点压力都相等。
此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。
应用:U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=-倾斜液柱压差计 微差压差计ﻩ ﻩﻩﻩ ﻩﻩ二、流体动力学● 流量质量流量 m S kg /s m S =V S ρ体积流量 V S m3/s质量流速 G kg/m2s (平均)流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论:22112)(d d u u = m S =GA=π● 一实际流体的柏努利方程及应用(例题作业题) 以单位质量流体为基准:f e W p u g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准:f e h gp u g z H g p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率: e s e W m N = 输送机械的轴功率: ηeN N =(运算效率进行简单数学变换)应用解题要点:1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面;2、 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直;3、 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小;4、 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致;5、 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配。
第五章复习思考题1,吸收分离操作的依据是什么?2,吸收操作在化工生产中有哪些应用?3,气,液相组成有哪些表达方式?如何相互换算?4,写出亨利定律表达式及各系数 E,H,m 间的换算关系5,说明亨利定律的应用范围和条件.6,说明物系,温度和压力如何影响系数 E,H 及 m?7,简述相平衡在吸收过程中的应用.8,如何选择吸收剂?9,什么叫分子扩散?写出费克定律表达式.10,何谓等分子反向扩散?何谓单向扩散?各有何特点?11,何谓涡流扩散和对流传质?12,简述双膜理论的要点.13,类比传热速率方程式和吸收速率方程式,说明它们有何异同. 14,吸收推动力和阻力各有哪些表示方法?15,吸收总系数和分系数有何关系?16,不同单位的吸收系数如何换算?17,何谓气膜控制和液膜控制?18,提高吸收速率的途径是什么?19,说明吸收率的定义.20,吸收过程为什么常采用逆流操作?21,写出吸收塔全塔衡算方程式和操作线方程式,它们各有何应用? 22,说明吸收塔操作线的图示方法.23,什么是最小液气比?如何求算?24,如何确定适宜液气比?液气比的大小对吸收操作有何影响? 25,低浓度气体吸收过程有何特点?26,写出计算填料层高度的基本公式,该式应用条件是什么?27,何谓传质单元高度?简述其物理意义.28,何谓传质单元数?简述其物理意义.29,如何计算传质单元数? L30,当 m= V 时,如何计算平均推动力和传质单元数.31,何谓脱吸因数和吸收因数?32,何谓体积吸收总系数?33, 当吸收操作时, 实际液气比小于最小液气比时, 该塔是否无法操作?为什么?34,说明进塔液相组成大小对吸收操作的影响.35,填料塔主要由哪些部件组成?各有何作用?36,简述填料的作用和特性.37,简述填料的主要类型.38,填料塔的流体力学性能主要包括哪些?39,何谓载点?何谓泛点?填料塔 p -u 关系线有何特点?将操作区域分成哪三 Z 个区域? 40,如何计算填料塔塔径?第六章复习思考题1,蒸馏操作的依据是什么?蒸馏操作的作用是什么?2,蒸馏过程有哪些分类方法?3,何谓理想溶液?4,写出拉乌尔定律的表达式及道尔顿分压定律的表达式.它们的适用条件是什么?5,两组分理想溶液的气液平衡关系如何表达?6,如何用泡点方程和露点方程计算液相组成及气相组成?7,何谓部分汽化和部分冷凝?8,什么是沸点,泡点及露点?它们间有无关系?它们的大小顺序如何?9,t-x-y 图和 x-y 图有哪几条曲线构成?10, 什么是挥发度和相对挥发度?相对挥发度的大小对精馏操作有何影响?如何求理想溶液的相对挥发度数值.11,写出用相对挥发度表示的气液平衡方程.12,简述精馏原理.13,连续精馏装置主要应包括哪些设备?它们的作用是什么?14,精馏操作连续稳定进行的必要条件是什么?15,何谓理论板?16,什么是恒摩尔流假定?符合该假定的条件是什么?17,精馏过程回收率的定义是什么?18,写出全塔物料衡算方程.19,写出精馏段操作线方程和提馏段操作线方程,并简述它们的物理意义.20,进料热状态有哪几种?它们的进料热状态参数 q 值的大小范围如何?21,如何计算 q 值?22,写出 q 线(进料)方程.并说明该方程的物理意义.23,简述在 x-y 图上绘制精馏段操作线,提馏段操作线,q 线的方法.不同进料热状态时这些线如何变化?24,回流比的定义是什么?回流比的大小对精馏操作有何影响?25,简述用逐板计算法和图解法求取理论板数的方法和步骤.如何确定适宜进料位置? 26,什么是全回流?全回流操作有何特点和实际意义?27,什么是最小回流比?如何计算?28,怎样确定适宜回流比?29,工业生产中对塔板主要有哪些要求?30,简述筛板塔板,浮阀塔板的简单结构及各自的主要优缺点.31,塔板上气液两相有哪几种接触状态?各有何特点?32,板式塔的流体力学性能主要包括哪些?了解它们的定义.33,什么是负荷性能图?对精馏塔操作及设计有何指导意义.34,何谓全塔效率和单板效率?有何影响因素?35,怎样计算精馏塔的塔高和塔径?第七章复习思考题1,对流干燥操作进行的必要条件是什么?2,干燥过程中干燥介质的作用是什么?3,湿空气有哪些性质参数?如何定义?4,湿空气湿度大,则其相对湿度也大,这种说法对吗?为什么?5,干球温度,湿球温度,露点三者有何区别?它们的大小顺序如何?在什么条件下,三者数值相等?6,湿球温度和绝热饱和温度有何区别?对什么物系,两者数值上近似相等?7,H-I 图由哪些线群和关系线组成?试绘出其示意图.8,H-I 图上如何确定空气状态点?又如何由状态点在 H-I 图上确定空气的有关性质? 9,如何计算湿物料的绝干物料量?10,湿物料含水量表示方法有哪几种?如何相互换算?11,如何确定干燥过程中绝干空气质量,新鲜空气质量及体积流量?12,如何计算预热器传热量 Qp 和干燥器中补充热量 QD?13,什么叫等焓干燥过程,有何条件?14,对等焓干燥过程,在 H-I 图上如何确定空气出干燥器时的状态?15,何谓平衡水分,自由水分,结合水分及非结合水分?如何区分?16,干燥过程有哪几个阶段?它们各有何特点?17,什么叫临界含水量?18,恒定干燥条件指什么?19,恒定干燥条件下干燥时间如何计算?20,厢式干燥器,气流干燥器及流化床干燥器的主要优缺点及适用场合如何?。
化工原理复习2021(下册)选择题答案版化工原理复习题(下册)吸收与精馏一.选择题1.吸收操作的依据是( B )。
A.挥发度差异B.溶解度差异C.温度差异D.密度差异2.在逆流吸收塔中,增加吸收剂用量,而混合气体的处理量不变,则该吸收塔中操作线方程的斜率会____A_____。
A.增大B.减小C.不变D.不能确定3.在吸收系数的准数关联式中,反映物性影响的准数是( B ) A.ShB.ReC.CaD.Sc 4.已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.35kPa、E2=1.1kPa、E3=0.65kPa则( A )A.t1t2 C.t3 t25.在吸收塔中,随着溶剂温度升高,气体在溶剂中的溶解度将会( C )。
A.增加B.不变C.减小D.不能确定 6.下述说明中正确的是( D )。
A.用水吸收氨属液膜控制B.常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收,为气膜阻力控制C.用水吸收氧属难溶气体的吸收,为气膜阻力控制D.用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收,气膜阻力和液膜阻力都不可忽略7.下述说法错误的是( B )。
A.溶解度系数H很大,为易溶气体B.亨利系数E值很大,为易溶气体C.亨利系数E值很大,为难溶气体 D.相平衡系数m值很大,为难溶气体 8.扩散系数D是物质重要的物理性质之一,下列各因数或物理量与扩散系数无关的是( D )A.扩散质和扩散介质的种类B.体系的温度C.体系的压力D.扩散面积 9.吸收塔的操作线是直线,主要基于如下原因(D )。
A 物理吸收B 化学吸收C 高浓度物理吸收D 低浓度物理吸收 10.吸收操作的作用是分离( A )。
A 气体混合物B 液体混合物C 互不相溶的液体混合物D 气液混合物 11.通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,则下列那种情况正确( D )。
A. 回收率趋向最高B. 吸收推动力趋向最大C. 操作最为经济D. 填料层高度趋向无穷大12根据双膜理论,吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为( C )。
一、选择题1.吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度,要提高气液两流体的相对运动,提高吸收效果,则要(减少气膜和液膜厚度)2.选择吸收设备时,综合考虑吸收率大,阻力小,稳定性好结构简单造价小,一般应选(填料吸收塔)3.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当温度和压力不变,而液相总浓度增加时其溶解度系数H 将(不变),亨利系数E将(不变)。
4.在常压下用水逆流吸空气中的CO2,若将用水量增加则出口气体中的CO2量将(减少)气相总传质系数K y将(增加),出塔液体中CO2浓度将(减少)。
5.通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分率(填料层高度趋向无穷大)。
6.在吸收塔某处,气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01,气相传质分系数k y=2kmol/(m2.h) 气相总传质系数K y=1.5kmol/(m2.h),则该处气液界面上气相浓度y i应为(0.01),平衡关系y=0.5x。
7.正常操作下的逆流吸收塔,若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时,下列哪些情况将发生?(出塔气体浓度增加,但x不定)8.气体的亨利系数E值越大,表明气体(越难溶解)。
9.填料吸收塔空塔的速度应(小)于液泛速度。
10.对吸收操作有利的是(温度低,气体分压大时)。
11.在Y—X图上,吸收操作线总是位于平衡线的(上方)。
12.亨利定律是一个稀溶液定律,其亨利系数E值愈小,表明该气体的溶解度(愈大);温度升高,E值(愈大)。
1. 某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x A=0.6相应的泡点为tb,与之相平衡的汽相组成y A=0.7,相应的露点为td,则:(tb=td )。
2. 精馏中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是(液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生)。
3.某二元混合物,汽液相平衡关系如图。
第五章 气体吸收气体吸收操作的主要目的是分离气体混合物的组分。
气体吸收是气体溶解于液体的过程。
解吸操作中溶质气体的转移方向是自液相至气相。
吸收↔解吸对一定的气、液体系,温度升高,气体溶解度减小。
↓↑t p 有利于吸收↑↓t p 有利于解吸五、溶剂的选择p229吸收操作对吸收剂的要求是对欲吸收的溶质气体的溶解度大,选择性好,溶解度随温度改变的变化大,挥发度小,无毒,价廉易得。
5.2气液相平衡亨利定律稀溶液p *=Exp *=c/Hy *=mxm=E/P如总压1atm (绝压),20℃的空气与水长期接触,则水中O 2的摩尔分数x=5.24×10-6,E=4.01×104atm ,空气中O 2的摩尔分数y= 0.21如含有79%(体积)N 2的空气与水接触,温度为25℃,总压为100kP a ,查得亨利系数E =8.76×105kP a ,则液相中N 2的平衡浓度C *=5.01×10-4 kmol/m 3。
5.2.2 相平衡与吸收过程的关系(y -y *)以气相浓度差表示的吸收推动力;若相平衡常数为m ,塔内某截面的气液相含易溶组分的摩尔分数为y 及x ,当以y-y*表示总推动力,y*= mx 。
(x *-x )以液相浓度差表示的吸收推动力。
对塔内任一气液浓度分别为y,x 的截面,相际传质推动力为(x*-x),x*=y/m5.3 分子扩散费克定律T 、P 一定的一维定态:dZdC D J A AB A -= 对于二元物系,设A 为溶质气体,B 为惰气,二者摩尔浓度之和为常量,C A +C B =恒值,则分子扩散系数D AB 与D BA 的关系是D AB =D BA ,由费克定律算出A 与B 的分子扩散速率J A 与J B 。
二者关系是A J = BJ 。
非电解质稀溶液,液相分子扩散系数DAB 与绝对温度的1次方成正比对非电解质稀溶液,液相分子扩散系数D 与黏度μ的1次方成反比。
《化工原理》复习提纲答案一、判断题(在你认为对的题目后面打“√”,错的后面打“×”)1、流体在圆管内的流动阻力主要有沿程阻力和局部阻力。
(√)2、在定态流动过程中,流体流经各截面处的体积流量相等。
(×)3、当输送流体的管子的管径一定时,增大流体的流量,则雷诺准数减少。
(×)4、流体在等径管中做定态流动时,由于有摩擦损失,因此流体的流速沿管长逐渐变小。
(×)5、流体做层流流动时,摩擦系数λ只是Re的函数,而以管壁的粗糙度无关。
(√)6、在相同的设备条件下,密度越大、粘度越小的流体越容易形成湍流状态。
(√)7、实际流体在导管内做定态流动时,各种形式的的压头可以互相转化,但导管任一截面的位压头、动压头与静压头之和为一常数。
(×)8、为了提高压强计的灵敏度以测量微小的压强,可采用微压差计。
当其中的两指示液密度相差越大时,其灵敏度越高。
(×)9、经过大量的实验得出,雷诺数Re≤2000时,流型呈层流,这是采用国际单位制得出的值,采用其它单位制应有另外值。
(×)10、表压强就是流体的真实压强。
(×)11、设备内的真空度越高表明绝对压强越大。
(×)12、流体在做定态湍流时,当Re一定时,摩擦系数λ随管子的相对粗糙度增加而增大。
(√)13、液体在圆管做滞流流动时,其他条件不变,仅流速增加一倍,则阻力损失增加一倍。
(√)14、流体在水平管内做定态连续流动时,直径小处,流速增大,其静压强也会升高。
(×)15、离心泵启动时,为减少启动功率,应将出口阀门关闭,这是因为随流量的增加,功率增大。
(√)16、离心泵的扬程随着流体流量的增大而下降。
(√)17、离心机的分离因素越大,表明它的分离能力越强。
(√)18、要将降尘室的生产能力提高一倍,则应将降尘室的高度增加一倍。
(×)19、为了提高旋风分离器的分离效率,当气体处理量大时,解决的方法有:用几台直径小的分离器并联操作(√),采用大直径的分离器(×)。
总复习第七章1、相组成()RTp M c Vn c V m AA AA AA AA ====ρρ度质量浓度与物质的量浓1()BA M M M M x m 2BAAAAA BB A A AA AA AA x M x M x nn x m ωωωωω+=+===质量分数与摩尔分数()AAA A AA AAA A AA AAA A AA X X X X x X x x X m m m X n n n X +=+=-=-=-=-=11113ωωω质量比与摩尔比例题:含丙酮%(质量分数)的水溶液,其密度为m 3,试计算丙酮的摩尔分数、摩尔比及物质的量浓度。
x A =、X A =、c A =2、质量传递(1)等分子反方向传递(摩尔汽化潜热相等的蒸馏)()()2121A A AB AA A ABA p p zRT D N c c z D N -∆=-∆=(2)一组分通过另一停滞组分(吸收操作)()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-=-∆=-=-∆=221112122112122121ln ln M M c x x x x x x x zx RT c D N p p p p p p p zP RT P D N B B B B BMA A BM AB A B B B B BMA A BM AB A ρρ总总总液相中例题:在直径为、长度为的圆管中CO 2气体通过N 2的温度为383K ,总压为,管两端CO 2的分压分别为和。
试计算CO 2的扩散通量。
已知该条件下CO 2在N 2中的扩散系数为×10-4m 2/s 。
N A =×10-6kmol/(m 2·s) 3、对流传质()Ab Ai L A c c k N -=例题:在常压下,30℃的空气从厚6mm 、长度为500mm 的萘板的上下表面沿水平方向吹过。
在30℃下,萘的饱和蒸汽压为 pa ,固体萘的密度为1152kg/m 3,空气与萘板间的对流传质系数为s 。
第一部分 实验基础知识1、 如何读取实验数据2、 如何写实验报告3、 数据处理一、实验数据的误差分析1. 真值2、平均值及其种类3、误差的分类4、精密度和精确度5、实验数据的记数法和有效数字错误认识:小数点后面的数字越多就越正确,或者运算结果保留位数越多越准确。
二、实验数据处理实验数据中各变量的关系可表示为列表式,图示式和函数式。
第二部分 实验内容alog log log log ln ln ln ln ln 1212=--+=⇒=+=⇒=截矩直线的斜率=真值,双对数坐标半对数坐标x x y y x b a y ax y bxa y ae yb bx每个实验的原理、操作方法、仪表的使用、实验记录、数据处理、思考题一、精馏实验:物系、实验原理、流程图、数据处理(用公式表示)、思考题1)测定指定条件下的全塔效率或等板高度2)操作中可调节可控制的量3)物料浓度的测定方法4)操作步骤,先全回流,再确定一定回流比操作,为什么5)实验中出现异常现象(液泛,无回流),如何判断如何处理6)进料状态对精馏塔的操作有何影响确定q线需要测定哪几个量查取进料液的汽化潜热时定性温度应取何值7)什么是全回流全回流操作的标志有哪些在生产中有什么实际意义8)其他条件都不变,只改变回流比,对塔性能会产生什么影响9)进料板位置是否可以任意选择,它对塔的性能有何影响10)为什么酒精蒸馏采用常压操作而不采用加压蒸馏或真空蒸馏11)将本塔适当加高,是否可以得到无水酒精为什么12)影响精馏塔操作稳定的因素有哪些如何确定精馏塔操作已达稳定本实验装置能否精馏出98%(质量)以上的酒精为什么13)各转子流量计测定的介质及测量条件与标定时的状态不同,应如何校正二、吸收实验:实验原理、流程图、数据处理(用公式表示)、操作步骤1、测定填料塔的流体力学性能2、测定规定条件下的总吸收系数;K ya、K xa测定方法和原理、需测数据、数据整理。
3、分析操作条件对总吸收系数的影响4、实验中所用的仪表、仪器(空气的输送、流量调节、测量方法、体积测定方法等)5、尾气的浓度测定的原理及仪器、试剂。
《化工原理》章节复习题第五章吸收一、填空及选择1.吸收操作的依据是(),以达到分离气体混合物的目的。
2.对低浓度的气液平衡系统,当温度增加时,其溶解度系数H将();而当系统液相总浓度增加时,其平衡常数m将();当总压降低时,亨利系数E将(),平衡常数m将(),溶解度系数H将()。
3.亨利定律表达式P*=Ex,若某气体在水中的亨利系数E很小,说明该气体为()气体。
4.含低浓度溶质的气液平衡系统中,溶质在气相中的摩尔组成与其在液相中的摩尔组成的差值()。
A、负值;B、正值;C、零;D、不确定5.吸收操作的作用是分离()。
A、气体混合物;B、液体均相混合物;C、气液混合物;D、部分互溶的液体混合物6.只要组分在气相中心的分压()液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行,直到达到一个新的平衡位置。
A、大于;B、小于;C、等于;D、不等于7.对低浓度溶质的气液平衡系统A、B,在同样条件下,A系统中的溶质溶解度较B系统中的溶质溶解度高,则A系统的溶解度系数H A()H B,相平衡常数m A( )m BA、大于;B、等于;C、小于;D、不确定8、在吸收过程中,K Y和k Y是以()和()为推动力的吸收系数。
9、在填料塔中用清水吸收混合气中的NH3,当水泵发生故障,水量减少时,吸收率( )A.增加;B. 减少;C.不变;D.无法判断;10、含低浓度难溶气体的混合气体,在逆流填料吸收塔内进行吸收操作,传质阻力主要存在于()中;若增大液相湍流程度,则总吸收系数KX值将()。
11、一般而言,两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在()单元操作中;而组分A在B中的单相扩散体现在()单元操作中。
12、双膜理论是将整个相际传质过程简化为()13、水吸收氨-空气混合气中的氨,它是属于()控制的吸收过程。
14、实验室用水吸收NH3的过程基本上属于(A.气膜控制;B.液膜控制;C.双膜控制)过程;其中气相中的浓度梯度液相中的浓度梯度(均已换算为相应的液相组成;A.>;B.<;C.=);气膜阻力液膜阻力(A.>;B.<;C.=)。
化工原理下册总结知识点第一章:化工原理的基本概念本章主要介绍了化工原理的定义、研究对象、基本问题和基本概念。
化工原理是揭示化学工艺生产过程中涉及的物质和能量转化规律的科学原理。
化工原理的研究对象是化学工艺生产过程。
化工原理的基本问题包括反应动力学、传质和传热、流体力学等。
化工原理的基本概念包括物质平衡、能量平衡、反应速率、传质速率、传热速率、动量传递等。
第二章:物质的热力学性质本章主要介绍了物质的热力学性质,包括物质的状态函数、状态方程、状态图,热力学基本定律,热力学函数等。
物质的状态函数包括内能、焓、熵等。
物质的状态方程包括理想气体状态方程、克拉珀龙方程等。
物质的状态图包括P-V图、P-T图、T-S图等。
热力学基本定律包括热力学第一定律、热力学第二定律等。
热力学函数包括焓、自由能、吉布斯函数等。
第三章:理想气体混合物的平衡本章主要介绍了理想气体混合物的平衡,包括平衡态条件、混合物的平衡常数、Gibbs函数和反应平衡常数等。
平衡态条件包括稳定平衡态和不稳定平衡态。
混合物的平衡常数包括形成常数、平衡常数、活度等。
Gibbs函数和反应平衡常数包括Gibbs自由能、反应平衡常数等。
第四章:液体混合物的平衡本章主要介绍了液体混合物的平衡,包括液体混合物的正则方程、活度系数、汽液平衡和液-液平衡等。
液体混合物的正则方程包括盖丁方程、运动方程等。
活度系数包括活度系数的概念、求取方法等。
汽液平衡包括汽液平衡的条件、汽液平衡的计算等。
液-液平衡包括液-液平衡的条件、液-液平衡的计算等。
第五章:化工动力学本章主要介绍了化工动力学,包括化工反应动力学基本概念、速率方程和反应机理等。
化工反应动力学基本概念包括化学反应动力学的研究对象、动力学方程等。
速率方程包括速率常数、速率表达式等。
反应机理包括反应机理的确定方法、反应过程中的化学反应类型等。
第六章:传质基本概念和传质作用本章主要介绍了传质基本概念和传质作用,包括传质的基本概念、Fick定律、传质系数、传质规律等。
吸 收亨利定律 Ex p e =,HC p e =; 相平衡 mx y e = 费克定律 dzdC D J AABA -= 传递速率 A A A Nx J N +=; )(21A A Bm MA C C C C D N -=δ 1212ln B B B B Bm C C C C C -=对流传质 )()()()(x x k y y k C C k p p k N i x i y i L i g A -=-=-=-= 总传质系数 xy y k m k K +=11传质速率方程式 )()(x x K y y K N e x e y A -=-= 吸收过程基本方程式 my y y e y OG OG y y y a K G y y dy a K G N H H ∆-=-==⎰2112 对数平均推动力 22112211ln)()(mx y mx y mx y mx y y m -----=∆吸收因数法 ])1ln[(112221L mGmx y mx y L mG LmG N OG +----=最小液气比 2121min )(x x y y GL e --=物料衡算式 )()(2121x x L y y G -=-问题1. 吸收的目的和基本依据是什么? 吸收的主要操作费用花费在哪? 问题2. 选择吸收溶剂的主要依据是什么? 什么是溶剂的选择性? 问题3. E, m, H 三者各自与温度、总压有何关系?问题4. 扩散流J A , 净物流N, 主体流动N M , 传递速率N A 相互之间有什么联系和区别? 问题5. 漂流因子有什么含义? 等分子反向扩散时有无漂流因子? 为什么?问题6. 气体分子扩散系数与温度、压力有何关系? 液体分子扩散系数与温度、粘度有何关系? 问题7. 修伍德数、施密特数的物理含义是什么?问题8. 传质过程中,什么时侯气相阻力控制? 什么时侯液相阻力控制?问题9. 低浓度气体吸收有哪些特点? 数学描述中为什么没有总物料的衡算式? 问题10. 吸收塔高度计算中,将N OG 与H OG 分开, 有什么优点?问题11. 建立操作线方程的依据是什么?问题12. 什么是返混?问题13. 何谓最小液气比? 操作型计算中有无此类问题?问题14. x2max与(L/G)min是如何受到技术上的限制的? 技术上的限制主要是指哪两个制约条件?问题15. 有哪几种N OG的计算方法? 用对数平均推动力法和吸收因数法求N OG的条件各是什么?问题16. H OG的物理含义是什么? 常用吸收设备的H OG约为多少?问题17. 吸收剂的进塔条件有哪三个要素? 操作中调节这三要素, 分别对吸收结果有何影响?问题18. 高浓度气体吸收的主要特点有哪些?问题19. 化学吸收与物理吸收的本质区别是什么? 化学吸收有何特点?1、在填料塔中用清水吸收混合气体中的氨,当水量增大时,气相总传质单元数N OG将( )(填:增加,减少或不变)。
第1章蒸馏 内容小结复习题1 蒸馏概述蒸馏操作是借混合液中各组分挥发性的差异而到达别离目的。
轻组分:混合物中的易挥发组分;重组分:混合物中的难挥发组分例:蒸馏是别离的一种方法,其别离依据是混合物中各组分的,别离的条件是。
答:均相液体混合物,挥发性差异,造成气液两相系统精馏操作压力的选择减压蒸馏:降低了液体的沸点。
应用场合:别离沸点较高的热敏性混合液,混合物沸点过高的物系〔防止采用高温载热体〕。
加压蒸馏:提高冷凝温度防止使用冷冻剂。
应用场合:别离常压下呈气态的物系,馏出物的冷凝温度过低的物系。
举例:脱丙烷塔操作压力提高到1 765kPa时,冷凝温度约为50℃,便可使用江河水或循环水进行冷却,石油气常压呈气态,必须采用加压蒸馏。
2 双组分溶液的气液相平衡例:当混合物在t-x-y图中的气液共存区内时,气液两相温度,但气相组成液相组成,而两相的量可根据来确定。
答: 相等,大于,杠杆规那么例:当气液两相组成相同时,那么气相露点温度液相泡点温度。
答:大于例:双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比,假设α=1表示。
物系的α值愈大,在x-y图中的平衡曲线愈对角线。
答:易挥发组分,难挥发组分,不能用普通蒸馏方法别离,远离理想溶液的含义例:理想溶液满足拉乌尔定律,也满足亨利定律;非理想稀溶液满足亨利定律,但不满足拉乌尔定律;服从亨利定律并不说明溶液的理想性,服从拉乌尔定律才说明溶液的理想性例:精馏塔别离某二元物系,当操作压强降低时,系统的相对挥发度 ( ),溶液的泡点( ),塔顶蒸汽冷凝温度( )。
答:增大,减小,减小3 平衡蒸馏与简单蒸馏4 精馏例:精馏塔的作用是。
答:提供气液接触进行传热和传质的场所。
例:在连续精馏塔内,加料板以上的塔段称为,其作用是;加料板以下的塔段〔包括加料板〕称为_____,其作用是。
答:精馏段提浓上升蒸汽中易挥发组分提馏段提浓下降液体中难挥发组分例:离开理论板时,气液两相到达状态,即两相相等,____互成平衡。
第一部分 实验基础知识
1、 如何读取实验数据
2、 如何写实验报告
3、 数据处理
一、实验数据的误差分析
1. 真值
2、平均值及其种类
3、误差的分类
4、精密度和精确度
5、实验数据的记数法和有效数字
错误认识:小数点后面的数字越多就越正确,或者运算结果保留位数越多越准确。
二、实验数据处理
实验数据中各变量的关系可表示为列表式,图示式和函数式。
第二部分 实验内容
a
log log log log ln ln ln ln ln 1212=--+=⇒=+=⇒=截矩直线的斜率=真值,双对数坐标半对数坐标x x y y x b a y ax y bx
a y ae y
b bx Θ
每个实验的原理、操作方法、仪表的使用、实验记录、数据处理、思考题
一、精馏实验:
物系、实验原理、流程图、数据处理(用公式表示)、思考题
1)测定指定条件下的全塔效率或等板高度
2)操作中可调节可控制的量
3)物料浓度的测定方法
4)操作步骤,先全回流,再确定一定回流比操作,为什么
5)实验中出现异常现象(液泛,无回流),如何判断?如何处理?
6)进料状态对精馏塔的操作有何影响?确定q线需要测定哪几个
量?查取进料液的汽化潜热时定性温度应取何值?
7)什么是全回流?全回流操作的标志有哪些?在生产中有什么实际
意义?
8)其他条件都不变,只改变回流比,对塔性能会产生什么影响?
9)进料板位置是否可以任意选择,它对塔的性能有何影响?
10)为什么酒精蒸馏采用常压操作而不采用加压蒸馏或真空蒸馏?
11)将本塔适当加高,是否可以得到无水酒精?为什么?
12)影响精馏塔操作稳定的因素有哪些?如何确定精馏塔操作已达
稳定?本实验装置能否精馏出98%(质量)以上的酒精?为什么?
13)各转子流量计测定的介质及测量条件与标定时的状态不同,应如
何校正?
实验原理、流程图、数据处理(用公式表示)、操作步骤
1、测定填料塔的流体力学性能
2、测定规定条件下的总吸收系数;K ya、K xa测定方法和原理、需测
数据、数据整理。
3、分析操作条件对总吸收系数的影响
4、实验中所用的仪表、仪器(空气的输送、流量调节、测量方法、
体积测定方法等)
5、尾气的浓度测定的原理及仪器、试剂。
6、实验装置中气液进出口装置的作用:为什么
7、强化传质的方法
8、典型填料的种类和名称
9、液封装置:吸收塔底部的排液管成U形,防止气体走短
路
10、Kya测定为什么要测定空气流量、水流量?用什么仪表
测定?安装应注意什么?为什么要测定x1及空气、氨
流量的求取
11、填料塔中,在一定操作状况下引起液泛现象的条件是什
么?如何防止?
12、写出填料、温度计、流量计、塔设备、泵的名称(三种)
13、实验预习报告和实验报告后的思考题
实验原理、操作步骤、使用的仪表、数据处理、流程图等
1、测定物料纸板在恒定干燥工况下的干燥速率曲线
1、仪器设备:空气的输送、测定、温度的控制和测定方
法(如:空气流量调节方法及为什么要测定?用什么仪表
测定?空气温度控制方法?)
2、恒定干燥条件及如何维持恒定干燥条件?
3、在70—80摄氏度的空气流中干燥,经过相当长的时间,能否得到绝干物料?为什么?通常要获得绝干物料采用什么方法?
4、测定干燥速率曲线有何意义?它对设计干燥器及指导生产有些什么帮助?
5、废气循环作用及调节方法?使用废气循环对干燥作业有什么好处?干燥热敏性物料或易变形、开裂的物料为什么多使用废气循环?怎样调节新鲜空气和废气的流量?
6、思考题
第三部分仪表
仪表:种类、名称、安装方法、测量范围或场合
温度仪表、压力仪表、流量仪表等
1、按测温原理的不同,测温度方式:
热膨胀:固体的热膨胀;液体的热膨胀;气体的热膨胀。
电阻变化导体或半导体受热后电阻发生变化。
热电效应不同材质导线连接的闭合回路,两接点的温度如果不同,回路内就产生热电势。
热辐射物体的热辐射随温度的变化而变化。
射流测温、涡流测温、激光测温等。
2.测定压强的仪表:
按仪表的工作原理:液柱式压强计、弹性式压强计和电测式压强计。
按所测的压强范围:压强计、气压计、微压计、真空计、压差计等。
按仪表的精度等级:标准压强计(精度等级在级以上)、工程用压强计(精度等级在级以下)。
按显示方式:指示式、自动记录式、远传式、信号式等。
柱式压强计是根据液柱高度来确定被测压强的压强计。
特点:可用于测量流体的表压,又可用于测量流体的压差。
常用的工作液:水银、水、酒精。
液柱式压强计有:U形压强计、倒U形压强计、单管式压强计、斜管式压强计、微差压强计等。
3.流量的测量
测量方法是量体积法和称重法。
差压式流量计(孔板流量计)、、涡轮流量计和湿式流量计。
考试内容:
1.所见、所做、作写、实验中出现的故障分析及处理方法2.所发的实验指导讲义
一、填空题:30分
二、简答题:50分
三、设计题:20分
例如
1.精馏实验时,为了尽快使系统达到稳定状态,应采用: ______
A.泡点回流;B.冷液回流:C.部分回流;D.全回流
2.你在本实验室的精馏实验中使用的精馏塔是________.精馏的物料
是________,釜液用________加热,样品浓度由________测出。
3、实验曲线的绘制,需选择合适的坐标系,使图形线性化,对幂函
数应选用________坐标系。
A.直角 B.半对数 C.对数 D.其它
4.有一温度计的最小分度为1℃,下面是同一温度时的几种不同记录,
哪一种是正确的:________
A. 88℃; B.℃: C.℃:D.℃;。