化工原理第五章讲稿ppt课件

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化工原理课件第五章蒸馏

Q FcP (T tF )
FcP (T te ) (1 q)Fr
T

te
(1
q)
r cp
tF－原料液的温度℃ T－通过加热器后原料液的温度℃
te－分离器中的平均温度℃ F－原料液流量Kmol/h
cp－原料液平均比热KJ/(Kmol. ℃) r－平均汽化潜热
三、气液平衡关系
理想溶液：
x
A
A
p
1.2.2 非理想物系的气液平衡
1.具有正偏差的溶液一般正偏差：pA>pA理， pB>pB理。
乙醇－水溶液相图正偏差溶液：x=0.894，最低恒沸点，78.15℃
2. 具有负偏差的溶液一般负偏差 pA<pA理， pB<pB理。
硝酸－水溶液相图负偏差溶液：x=0.383，最高恒沸点，121.9℃
组分： A、B 一、相律分析：变量： t、p、xA、 yA
相数：气相、液相
自由度：f c 2 2
C:独立组分数
Ø：相数
一定压力下:液相（气相）组成xA(yA)与温度t存在一一对应关系气液组成之间xA~yA存在一一对应关系
二、两组分理想物系气液平衡函数关系 1. 拉乌尔定律（ Raoult’s Law）
xF,y,x－－分别为原料液、气相与液相产品的组成，摩尔分率。
y

FxF Wx D

F
F W
xF

W F W
x
q W 液化分率 F
＝1 1 q
xF
q 1 q
x
qx q 1

q
1
1
xF
平率衡为蒸馏中气液相平衡组q 成的关系。通过（xF， xF ）斜

最新化工原理讲稿(上册)-应化第五章传热3

▪当存在控制性热阻，壁温(Tw、tw)总是接近于α大的流体主体温度
▪ 欲有效提高 K 值，应采取措施提高控制性热阻侧的α。
第五节两流体间的传热计算
(二) 考虑污垢热阻的总传热系数
▪ 换热器在运行一段时间后，流体介质中的可沉积物会在换热表面上生成垢层，有时换热面还会被流体腐蚀而形成垢层。 ▪ 垢层产生附加热阻，使总传热系数减小，传热速率显著下降。 ▪ 因垢层导热系数很小，即使厚度不大，垢层热阻也很大，往往会成为主要热阻，必须给予足够重视。 ▪ 如管壁内、外侧的污垢热阻分别是Rsi和Rso，则总热阻为：
第五节两流体间的传热计算
四、总传热系数K
总传热系数 K 综合反映传热设备性能，流动状况和流体物
性对传热过程的影响。
物理意义：
Q K
A t m
表征间壁两侧流体传热过程的强弱程度。
K = f（流体物性、操作条件、换热器本身特性等）
第五节两流体间的传热计算
㈠传热系数K 的确定方法
⒈选用经验数据
K x Ax
Q K x Ax T t m
－－传热速率方程式
第五节两流体间的传热计算
Kx1Ax 1 iAi Amo1Ao
平壁：Ai=Am=Ao
Q = K·A·△tm
圆筒壁：Ai≠Am≠Ao
Q = Ki·Ai·△tm= Km·Am·△tm =Ko·Ao·△tm
第五节两流体间的传热计算
传热速率方程式与牛顿冷却定律的比较
dA m
thT
热 Φ Tw
Φ
流
体
tw
冷流
th,w
tc,w 体
tct
流体通过间壁的热交换
第五节两流体间的传热计算
管外壁到冷流体的给热速率： d3 Q odoA (tw － t)

课件：化工原理第五章第二节讲稿

第五章蒸馏Distillation 一、简单蒸馏Simple distillation二、平衡蒸馏Equilibrium distillation一、简单蒸馏（Simple distillation）1、流程及原理简单蒸馏是一个非稳态过程，并不简单！又名微分蒸馏（differential distillation）2、计算设：F、wD——釜内的料液量和残液量，kmol；x 1、x2——料液和残液中易挥发组分组成（摩尔分率）L——某一瞬间釜内的液量，kmol；x、y——某一瞬间的液气组成，（摩尔分率）；经过微分时间dt后，残液量减少dL，液相组成减少dx。

以蒸馏釜为衡算系统对易挥发组分，dt前后的微分物料衡算为：))((dxxdLLydLLx--+=dLdxLdx dL x y +--=)(0LdxdL x y =-)(xy dx L dL -=∴积分⎰⎰-=FWx x xy dx L dL 12⎰-=12ln x x xy dx W F•对于理想溶液，平衡关系用xxy )1(1-+=αα表示，⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+-=122111ln ln 11ln x x x x W F αα•若操作范围内平衡线可近似地看作直线bmx y +=bx m b x m m W F +-+--=21)1()1(ln11ln 若平衡线为过原点的直线，mxy=21ln 11ln x x m W F -=•若平衡关系不能用简单的数学式表示，可以应用图解积分或数值积分。

馏出液的量D 及组成平均组成yWF D -=21Wx Fx y D -=二、平衡蒸馏（Equilibrium distillation）1、原理与流程使混合液体部分气化，并使气液两相处于平衡状态，然后将气液两相分开。

又名闪蒸（flash distillation）2．计算1）物料衡算对总物料：WD F +=对易挥发组分：WxDy Fx F +=xD F Dy Fx F )(-+=∴Fx DFx D F y +-=)1(q FW=令q FD-=∴111---=q x x q qy F ——汽液相平衡组成的关系——液化分率在x-y 图上，代表通过点（x F ，x F ）且斜率为1-q q的直线。