化工原理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí)重點(diǎn)(完美版)

普通本科 化工原理（天大版）知識(shí)點(diǎn)總結(jié)重科田華制第一章、流體流動(dòng)一、 流體靜力學(xué)二、 流體動(dòng)力學(xué)三、 流體流動(dòng)現(xiàn)象四、 流動(dòng)阻力、復(fù)雜管路、流量計(jì)一、流體靜力學(xué)：l 壓力的表征：靜止流體中，在某一點(diǎn)單位面積上所受的壓力，稱為靜壓力，簡(jiǎn)稱壓力，俗稱壓強(qiáng)。 表壓強(qiáng)（力）絕對(duì)壓強(qiáng)（力）-大氣壓強(qiáng)（力） 真空度大氣壓強(qiáng)-絕對(duì)壓大氣壓力、絕對(duì)壓力、表壓力（或真空度）之間的關(guān)系l 流體靜力學(xué)方程式及應(yīng)用：壓力形式 備注：1)在靜止的、連續(xù)的同一液體內(nèi)，處于同一能量形式 水平面上各點(diǎn)壓力都相等。 此方程式只適用于靜止的連通著的同一種連續(xù)的流體。應(yīng)用： U型壓差計(jì) 傾斜液柱壓差計(jì) 微差壓差計(jì) 二、流體動(dòng)力學(xué)l 流量 mS=GA=/4d2GVS=uA=/4d2u質(zhì)量流量 mS kg/s mS=VS體積流量 VS m3/s質(zhì)量流速 G kg/m2s (平均)流速 u m/s G=ul 連續(xù)性方程及重要引論： l 一實(shí)際流體的柏努利方程及應(yīng)用（例題作業(yè)題）以單位質(zhì)量流體為基準(zhǔn)： J/kg以單位重量流體為基準(zhǔn)： J/N=m 輸送機(jī)械的有效功率： 輸送機(jī)械的軸功率： （運(yùn)算效率進(jìn)行簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)變換） 應(yīng)用解題要點(diǎn)：1、 作圖與確定衡算范圍:指明流體流動(dòng)方向，定出上、下游界面；2、 截面的選?。簝山孛婢鶓?yīng)與流動(dòng)方向垂直；3、 基準(zhǔn)水平面的選?。喝我膺x取，必須與地面平行，用于確定流體位能的大小；4、 兩截面上的壓力：?jiǎn)挝灰恢隆⒈硎痉椒ㄒ恢拢?、 單位必須一致：有關(guān)物理量的單位必須一致相匹配。三、流體流動(dòng)現(xiàn)象：l 流體流動(dòng)類型及雷諾準(zhǔn)數(shù)：（1）層流區(qū) Re2000 （2）過(guò)渡區(qū) 2000 Re4000 本質(zhì)區(qū)別：（質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)及能量損失區(qū)別）層流與端流的區(qū)分不僅在于各有不同的Re 值，更重要的是兩種流型的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方式有本質(zhì)區(qū)別。流體在管內(nèi)作層流流動(dòng)時(shí)，其質(zhì)點(diǎn)沿管軸作有規(guī)則的平行運(yùn)動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)互不碰撞，互不混合流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)，其質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動(dòng)并相互碰撞，產(chǎn)生大大小小的旋渦。由于質(zhì)點(diǎn)碰撞而產(chǎn)生的附加阻力較自黏性所產(chǎn)生的阻力大得多，所以碰撞將使流體前進(jìn)阻力急劇加大。管截面速度大小分布：無(wú)論是層流或揣流，在管道任意截面上，流體質(zhì)點(diǎn)的速度均沿管徑而變化，管壁處速度為零，離開(kāi)管壁以后速度漸增，到管中心處速度最大。層流：1、呈拋物線分布；2、管中心最大速度為平均速度的2倍。湍流：1、層流內(nèi)層；2、過(guò)渡區(qū)或緩沖區(qū)；3、湍流主體湍流時(shí)管壁處的速度也等于零，靠近管壁的流體仍作層流流動(dòng)，這作層流流動(dòng)的流體薄層稱為層流內(nèi)層或?qū)恿鞯讓?。自層流?nèi)層往管中心推移，速度逐漸增大，出現(xiàn)了既非層流流動(dòng)亦非完全端流流動(dòng)的區(qū)域，這區(qū)域稱為緩沖層或過(guò)渡層，再往中心才是揣流主體。層流內(nèi)層的厚度隨Re 值的增加而減小。 層流時(shí)的速度分布 湍流時(shí)的速度分布 四、流動(dòng)阻力、復(fù)雜管路、流量計(jì)：l 計(jì)算管道阻力的通式：（伯努利方程損失能）范寧公式的幾種形式： 圓直管道 非圓直管道 運(yùn)算時(shí)，關(guān)鍵是找出值，一般題目會(huì)告訴，僅用于期末考試，考研需擴(kuò)充l 非圓管當(dāng)量直徑：當(dāng)量直徑： =4（4倍水力半徑）水力半徑：=（流體在通道里的流通截面積A與潤(rùn)濕周邊長(zhǎng)之比） l 流量計(jì)概述：（節(jié)流原理）孔板流量計(jì)是利用流體流經(jīng)孔板前后產(chǎn)生的壓力差來(lái)實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量?？装辶髁坑?jì)的特點(diǎn)：恒截面、變壓差，為差壓式流量計(jì)。文丘里流量計(jì)的能量損失遠(yuǎn)小于孔板流量計(jì)。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)：恒壓差、恒環(huán)隙流速而變流通面積，屬截面式流量計(jì)。l 復(fù)雜管路：（了解）并聯(lián)管路各支路的能量損失相等，主管的流量必等于各支管流量之和。第二章、流體輸送機(jī)械 一、離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理 二、特性參數(shù)與特性曲線 三、氣蝕現(xiàn)象與安裝高度四、工作點(diǎn)及流量調(diào)節(jié)離心泵：電動(dòng)機(jī)一、離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理：l 離心泵的主要部件： 離心泵的的啟動(dòng)流程： 葉輪 吸液（管泵，無(wú)自吸能力）泵殼 液體的匯集與能量的轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)能泵軸 排放密封 填料密封 機(jī)械密封（高級(jí)）葉輪 其作用為將原動(dòng)機(jī)的能量直接傳給液體，以提高液體的靜壓能與動(dòng)能（主要為靜壓能）。泵殼 具有匯集液體和能量轉(zhuǎn)化雙重功能。軸封裝置 其作用是防止泵殼內(nèi)高壓液體沿軸漏出或外界空氣吸入泵的低壓區(qū)。常用的軸封裝置有填料密封和機(jī)械密封兩種。氣縛現(xiàn)象：離心泵啟動(dòng)前泵殼和吸入管路中沒(méi)有充滿液體，則泵殼內(nèi)存有空氣，而空氣的密度又遠(yuǎn)小于液體的密度，故產(chǎn)生的離心力很小，因而葉輪中心處所形成的低壓不足以將貯槽內(nèi)液體吸入泵內(nèi)，此時(shí)雖啟動(dòng)離心泵，也不能輸送液體，此種現(xiàn)象稱為氣縛現(xiàn)象，表明離心泵無(wú)自吸能力。因此，離心泵在啟動(dòng)前必須灌泵。汽蝕現(xiàn)象：汽蝕現(xiàn)象是指當(dāng)泵入口處壓力等于或小于同溫度下液體的飽和蒸汽壓時(shí)，液體發(fā)生汽化，氣泡在高壓作用下，迅速凝聚或破裂產(chǎn)生壓力極大、頻率極高的沖擊，泵體強(qiáng)烈振動(dòng)并發(fā)出噪音，液體流量、壓頭（出口壓力）及效率明顯下降。這種現(xiàn)象稱為離心泵的汽蝕。二、特性參數(shù)與特性曲線：流量Q：離心泵在單位時(shí)間內(nèi)排送到管路系統(tǒng)的液體體積。壓頭（揚(yáng)程）H：離心泵對(duì)單位重量（1N）的液體所提供的有效能量。效率：總效率=vmh 軸功率N：泵軸所需的功率 -Q曲線對(duì)應(yīng)的最高效率點(diǎn)為設(shè)計(jì)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的Q、H、N值稱為最佳工況參數(shù)，銘牌所標(biāo)出的參數(shù)就是此點(diǎn)的性能參數(shù)。（會(huì)使用IS水泵特性曲線表，書(shū)P117）三、氣蝕現(xiàn)象與安裝高度:l 氣蝕現(xiàn)象的危害：離心泵的性能下降，泵的流量、壓頭和效率均降低。若生成大量的氣泡，則可能出現(xiàn)氣縛現(xiàn)象，且使離心泵停止工作。產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，影響離心泵的正常運(yùn)行和工作環(huán)境。 泵殼和葉輪的材料遭受損壞，降低了泵的使用壽命。解決方案：為避免發(fā)生氣蝕，就應(yīng)設(shè)法使葉片入口附近的壓強(qiáng)高于輸送溫度下的液體飽和蒸氣壓。通常，根據(jù)泵的抗氣蝕性能，合理地確定泵的安裝高度，是防止發(fā)生氣蝕現(xiàn)象的有效措施。l 離心泵的汽蝕余量：為防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生，在離心泵人口處液體的靜壓頭（ p1/pg ） 與動(dòng)壓頭（ u12/2 g ） 之和必須大于操作溫度下液體的飽和蒸氣壓頭（ pv/pg）某一數(shù)值，此數(shù)值即為離心泵的氣蝕余量。 必須汽蝕余量：(NPSH)rl 離心泵的允許吸上真空度：l 離心泵的允許安裝高度Hg（低于此高度0.5-1m）： 關(guān)離心泵先關(guān)閥門(mén)，后關(guān)電機(jī)，開(kāi)離心泵先關(guān)出口閥，再啟動(dòng)電機(jī)。四、工作點(diǎn)及流量調(diào)節(jié)：l 管路特性與離心泵的工作點(diǎn)： 由兩截面的伯努利方程所得 全程化簡(jiǎn)。聯(lián)解既得工作點(diǎn)。l 離心泵的流量調(diào)節(jié)：1、 改變閥門(mén)的開(kāi)度（改變管路特性曲線）；2、 改變泵的轉(zhuǎn)速（改變泵的特性曲線）；減小葉輪直徑也可以改變泵的特性曲線，但一般不用。3、 泵串聯(lián)（壓頭大）或并聯(lián)（流速大）l 往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)：1、 旁路調(diào)節(jié)；2、 改變活塞沖程和往復(fù)次數(shù)。第三章、非均相物系的分離（密度不同）一、重力沉降二、離心沉降三、過(guò)濾一、重力沉降：l 沉降過(guò)程： 先加速（短），后勻速（長(zhǎng)）沉降過(guò)程。l 流型及沉降速度計(jì)算：（參考作業(yè)及例題）層流區(qū)（滯流區(qū)）或斯托克斯定律區(qū)：（10-4Ret1） （K2.62）過(guò)渡區(qū)或艾倫定律區(qū)：（1Ret103） (2.62K69.1)湍流區(qū)或牛頓定律區(qū)：（103Ret69.1)相應(yīng)沉降速度計(jì)算式：（公式不用記，掌握運(yùn)算方法）l 計(jì)算方法：1、 試差法：即先假設(shè)沉降屬于某一流型（譬如層流區(qū)），則可直接選用與該流型相應(yīng)的沉降速度公式計(jì)算，然后按檢驗(yàn)Ret值是否在原設(shè)的流型范圍內(nèi)。如果與原設(shè)一致，則求得的有效。否則，按算出的Ret值另選流型，并改用相應(yīng)的公式求。2、 摩擦數(shù)群法：書(shū)p1493、 K值法： 書(shū)p150l 沉降設(shè)備：為滿足除塵要求，氣體在降塵室內(nèi)的停留時(shí)間至少等于顆粒的沉降時(shí)間，所以： 單層降塵室生產(chǎn)能力：（與高度H無(wú)關(guān)，注意判斷選擇填空題）多層降塵室：（n+1為隔板數(shù)，n層水平隔板，能力為單層的（n+1）倍）二、離心沉降：l 離心加速度：（慣性離心力場(chǎng)強(qiáng)度）；重力加速度：gl 離心沉降速度ur：；重力沉降速度uT：l 離心分離因數(shù)KC：KC（離心沉降速度與重力沉降速度的比值，表征離心沉降是重力沉降的多少倍）l 離心沉降設(shè)備：旋風(fēng)分離器：利用慣性離心力的作用從氣流中分離出塵粒的設(shè)備 性能指標(biāo)：1、 臨界粒徑dc：理論上在旋風(fēng)分離器中能被完全分離下來(lái)的最小顆粒直徑；2、 分離效率：總效率0；分效率p（粒級(jí)效率）；3、 分割粒徑d50：d50是粒級(jí)效率恰為50%的顆粒直徑；4、 壓力降p：氣體經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器時(shí)，由于進(jìn)氣管和排氣管及主體器壁所引起的摩擦阻力，流動(dòng)時(shí)的局部阻力以及氣體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能損失等，造成氣體的壓力降。 （標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)） 標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)Ne=5，=8.0。三、過(guò)濾： l 過(guò)濾方式：1、 餅層過(guò)濾：餅層過(guò)濾時(shí)，懸浮液置于過(guò)濾介質(zhì)的一側(cè)，固體物沉積于介質(zhì)表面而形成濾餅層。過(guò)濾介質(zhì)中微細(xì)孔道的直徑可能大于懸浮液中部分顆位的直徑，因而，過(guò)濾之初會(huì)有一些細(xì)小顆粒穿過(guò)介質(zhì)而使濾液渾濁，但是顆粒會(huì)在孔道中迅速地發(fā)生“架橋”現(xiàn)象（見(jiàn)圖），使小子孔道直徑的細(xì)小顆粒也能被截?cái)r，故當(dāng)濾餅開(kāi)始形成，濾液即變清，此后過(guò)濾才能有效地進(jìn)行?？梢?jiàn)，在餅層過(guò)濾中，真正發(fā)揮截?cái)r顆粒作用的主要是濾餅層而不是過(guò)濾介質(zhì)。餅層過(guò)濾適用于處理固體含量較高的懸浮液。 深床過(guò)濾：在深床過(guò)濾中，固體顆粒并不形成濾餅，而是沉積于較厚的粒狀過(guò)濾介質(zhì)床層內(nèi)部。懸浮液中的顆粒尺寸小于床層孔道直徑，當(dāng)顆粒隨流體在床層內(nèi)的曲折孔道中流過(guò)時(shí)，便附在過(guò)濾介質(zhì)上。這種過(guò)濾適用于生產(chǎn)能力大而懸浮液中顆粒小、含量甚微的場(chǎng)合。自來(lái)水廠飲水的凈化及從合成纖維紡絲液中除去極細(xì)固體物質(zhì)等均采用這種過(guò)濾方法。l 助濾劑的使用及注意：為了減少可壓縮濾餅的流動(dòng)阻力，有時(shí)將某種質(zhì)地堅(jiān)硬而能形成疏松餅層的另一種固體顆?；烊霊腋∫夯蝾A(yù)涂于過(guò)濾介質(zhì)上，以形成疏松餅層，使濾液得以暢流。這種預(yù)混或預(yù)涂的粒狀物質(zhì)稱為助濾劑。對(duì)助濾劑的基本要求如下：應(yīng)是能形成多孔餅層的剛性顆粒，使濾餅有良好的滲透性、較高的空隙率及較低的流動(dòng)阻力；應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性，不與懸浮液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不溶于液相中。應(yīng)予注意，般以獲得清凈濾液為目的時(shí)，采用助濾劑才是適宜的。l 恒壓過(guò)濾方程式：（理解，書(shū)P175）對(duì)于一定的懸濁液，若令，k表征過(guò)濾物料特性的常數(shù)，；恒壓過(guò)濾時(shí)，壓力差p不變，k、A、s都是常數(shù)再令 l 過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定：書(shū)P179,包括壓縮因子l 板框壓力機(jī)：過(guò)濾時(shí)，懸浮液在指定的壓強(qiáng)下經(jīng)濾漿通道自濾框角端的暗孔進(jìn)入框內(nèi)，濾液分別穿過(guò)兩側(cè)濾布，再經(jīng)鄰板板面流至濾液出口排走，固體則被截留于框內(nèi)，如圖所示，待濾餅充滿濾框后，即停止過(guò)濾。若濾餅需要洗滌，可將洗水壓人洗水通道，經(jīng)洗滌板角端的暗孔進(jìn)入板面與濾布之間。第四章 傳 熱 一、熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱 二、總傳熱 三、換熱器及強(qiáng)化傳熱途徑一、熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱：l 傳熱基本方式：1、熱傳導(dǎo)（宏觀無(wú)位移）：若物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移，僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而引起的熱量傳遞稱為熱傳導(dǎo)（又稱導(dǎo)熱）。熱傳導(dǎo)的條件是系統(tǒng)兩部分之間存在溫度差，此時(shí)熱量將從高溫部分傳向低溫部分，或從高溫物體傳向與它接觸的低溫物體，直至整個(gè)物體的各部分溫度相等為止。2、熱對(duì)流（宏觀有位移）：流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移所引起的熱傳遞過(guò)程稱為熱對(duì)流（簡(jiǎn)稱對(duì)流）。熱對(duì)流僅發(fā)生在流體中。在流體中產(chǎn)生對(duì)流的原因有二： 一是因流體中各處的溫度不同而引起密度的差別，使輕者上浮，重者下沉，流體質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生相對(duì)位移，這種對(duì)流稱為自然對(duì)流；二是因泵（風(fēng)機(jī)）或攪拌等外力所致的質(zhì)點(diǎn)強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)，這種對(duì)流稱為強(qiáng)制對(duì)流。3、熱輻射（不需要介質(zhì)）：因熱的原因而產(chǎn)生的電磁波在空間的傳遞，稱為熱輻射。所有物體（包括固體、液體和氣體）都能將熱能以電磁波形式發(fā)射出去，而不需要任何介質(zhì)，也就是說(shuō)它可以在真空中傳播。4、對(duì)流傳熱：流體流過(guò)固體壁面（流體溫度與壁面溫度不同）時(shí)的傳熱過(guò)程稱為對(duì)流傳熱。 1）流體無(wú)相變的對(duì)流傳熱 流體在傳熱過(guò)程中不發(fā)生相變化，依據(jù)流體流動(dòng)原因不同，可分為兩種情況。強(qiáng)制對(duì)流傳熱，流體因外力作用而引起的流動(dòng)；自然對(duì)流傳熱，僅因溫度差而產(chǎn)生流體內(nèi)部密度差引起的流體對(duì). 流動(dòng)。2）流體有相變的對(duì)流傳熱 流體在傳熱過(guò)程中發(fā)生相變化，它分為兩種情況。蒸氣冷凝，氣體在傳熱過(guò)程中全部或部分冷凝為液體；液體沸騰，液體在傳熱過(guò)程中沸騰汽化，部分液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w對(duì)流傳熱的溫度分布情況對(duì)流傳熱是集熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)于一體的綜合現(xiàn)象。對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在層流內(nèi)層，因此，減薄層流內(nèi)層的厚度是強(qiáng)化對(duì)流傳熱的主要途徑。l 傳熱過(guò)程中熱、冷流體（接觸）熱交換方式：（書(shū)p211）1、 直接接觸式換熱和混合式換熱器；2、 蓄熱式換熱和蓄熱器；3、 典型的間壁式換熱器：（列管換熱器，區(qū)分殼程、管程、單/多殼程、單/多管程）特定的管殼式換熱器傳熱面積：S= S傳熱面積；n管數(shù)；d管徑，m；L管長(zhǎng)，m。l 傳熱速率和熱通量：傳熱速率Q（又稱熱流量）指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)傳熱面積的熱量；傳熱速率=；Q= R整個(gè)傳熱面的熱阻，熱通量q（又稱傳熱速度）指單位面機(jī)的傳熱速率。q=；q=； R單位傳熱面積的熱阻，l 熱傳導(dǎo)基本規(guī)律：傅里葉定律：傅立葉定律為熱傳導(dǎo)的基本定律，表示通過(guò)等溫表面的導(dǎo)熱速率與溫度梯度及傳熱面積成正比，即：l 通過(guò)平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)：1、 單層平壁的熱傳導(dǎo)： b平壁厚度，m；t溫度差，導(dǎo)熱推動(dòng)力，；導(dǎo)熱熱阻，/W；導(dǎo)熱熱阻，2、 多層平壁的熱傳導(dǎo)：在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)，通過(guò)各層的導(dǎo)熱速率必相等，即Q=Q1=Q2=Q3 ;熱通量也相等：q=q1=q2=q3 （三層） （n層）l 通過(guò)圓筒壁的熱傳導(dǎo)：1、 單層圓筒壁的熱傳導(dǎo)：2、 多層圓筒壁的熱傳導(dǎo)：Q1=Q2=Q3=Qn （注意判斷選擇填空）q1q2q3qn （n層）l 保溫層的臨界直徑：通常，熱損失隨保溫層厚度的增加而減少。但是在小直徑圓管外包扎性能不良的保溫材料，隨保淚層厚度增加，可能反而使熱損失增大。（散熱區(qū)、保溫區(qū)，d0大于B點(diǎn)保溫才有意義）二、總傳熱：（參考習(xí)題及例題）l 熱量衡算：l 總傳熱速率方程：Q=（t2需大于t1）總傳熱系數(shù)K、總熱阻總熱阻=熱阻之和三、換熱器及強(qiáng)化傳熱途徑：l 間壁式換熱器的類型：（掌握原理書(shū)p277）管式換熱器： 1、 蛇管式換熱器（沉浸式蛇管換熱器、噴淋式蛇管換熱器）2、 套管式換熱器3、 管殼式換熱器（固定管板式換熱器、U形管換熱器）板式換熱器：1、 夾套式換熱器2、 板式換熱器3、 螺旋板式換熱器（I、II、III形）、翅片式換熱器：1、 翅片管式換熱器2、 版翅片式換熱器熱管換熱器l 間壁式換熱器強(qiáng)化傳熱途徑：1、 增大平均溫度差tm2、 增大傳熱面積S1) 翅化面；2）異形表面；3）多孔物質(zhì)結(jié)構(gòu)；4）采用小直徑傳熱管。3、 增大總傳熱系數(shù)K1) 提高流體的流速；2）增強(qiáng)流體的擾動(dòng)；3）在流體中加固體顆粒；4）采用短管換熱器；5）防止垢層形成和及時(shí)清除垢層。第五章、蒸發(fā)（不揮發(fā)溶質(zhì)） 一、概述及蒸發(fā)器 二、溶液沸點(diǎn)升高與溫度差損失 三、多效蒸發(fā)及流程一、概述及蒸發(fā)器：l 單效蒸發(fā)與多效蒸發(fā)：?jiǎn)涡д舭l(fā)與多效蒸發(fā)在操作中一般用冷凝方法將二次燕汽不斷地移出，否則蒸汽與沸騰溶液趨于平衡，使蒸發(fā)過(guò)程無(wú)法進(jìn)行。若將二次蒸汽直接冷凝，而不利用其冷凝熱的操作稱為單效蒸發(fā)。若將二次蒸汽引到下一蒸發(fā)器作為加熱蒸汽，以利用其冷凝熱，這種串聯(lián)蒸發(fā)操作稱為多效燕發(fā)。l 常見(jiàn)蒸發(fā)器類型及原理（書(shū)P302） 循環(huán)形（非膜式）蒸發(fā)器：1、 中央循環(huán)管式（或標(biāo)準(zhǔn)式）蒸發(fā)器2、 懸筐式蒸發(fā)器3、 外熱式蒸發(fā)器4、 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器（單程型）膜式蒸發(fā)器：1、 升膜蒸發(fā)器2、 降膜蒸發(fā)器3、 升-降膜蒸發(fā)器4、 刮板攪拌薄膜蒸發(fā)器直接加熱蒸發(fā)器二、溶液沸點(diǎn)升高與溫度差損失：l 溶液的沸點(diǎn)：溶液中含有不揮發(fā)的溶質(zhì)，在相同條件下，其蒸氣壓比純水的低，所以溶液的沸點(diǎn)就比純水的要高，兩者之差稱為因溶液蒸氣壓下降而引起的沸點(diǎn)升高。例如，常壓下20%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）NaOH水溶液的沸點(diǎn)為108.5，而水的沸點(diǎn)為100，此時(shí)溶液沸點(diǎn)升高8.5度。由于有沸點(diǎn)升高現(xiàn)象，使同條件下蒸發(fā)溶液時(shí)的有效溫度差下降8.5，正好與溶液沸點(diǎn)升高值相等，故沸點(diǎn)升高又稱為溫度差損失。l 溫度差損失：（書(shū)P310）溫度差損失不僅僅是因?yàn)槿芤褐泻辛瞬粨]發(fā)性溶質(zhì)引起的，蒸發(fā)器內(nèi)的操作壓力高于冷凝囂以克服二次蒸汽從蒸發(fā)器流到冷凝器的阻力損失、蒸發(fā)器的操作需維持一定的液面等因素都會(huì)造成溫度差損失。1、 因溶液蒸氣壓下降而引起的溫度差損失2、 因加熱管內(nèi)液柱靜壓力而引起的溫度差損失3、 由于管路流動(dòng)阻力而引起的溫度差損失三、多效蒸發(fā)及流程:（書(shū)P322，搞清楚前后黏度、壓強(qiáng)、溫度） P1P2P3 T1T2T3 溶液的沸點(diǎn)必純?nèi)軇┑母撸淠旱姆悬c(diǎn)高于二次蒸汽。第六章 蒸餾（液體混合物揮發(fā)度不同）一、平衡關(guān)系二、精餾原理及流程三、精餾過(guò)程計(jì)算一：平衡關(guān)系：l 用飽和蒸氣壓和相平衡常數(shù)表示的氣液平衡關(guān)系： 由拉烏爾定律得出，p-溶液上方組分平衡分壓，Pa。p-在溶液溫度下純組分的飽和蒸氣壓，Pa。x-溶液中組分的摩爾數(shù)。下標(biāo)A表示易揮發(fā)組分，B表示難揮發(fā)組分。Xb=(1-Xa)泡點(diǎn)方程式露點(diǎn)方程式 道爾頓分壓定律得出。 揮發(fā)度 對(duì)于理想溶液 。VB同理表示相對(duì)揮發(fā)度：易揮發(fā)組分的揮發(fā)度與難揮發(fā)組分的揮發(fā)度之比 l 相圖：（t-x-y圖）（x-y圖） 3、相平衡方程式： 4、簡(jiǎn)單蒸餾流程特點(diǎn)：簡(jiǎn)單蒸餾是將原料液一次加入蒸餾釜中，在恒壓下加熱使之部分汽化，產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)入冷凝器中冷凝，隨著過(guò)程的進(jìn)行，釜液中易揮發(fā)組分含量不斷降低，當(dāng)釜液組成達(dá)到規(guī)定值時(shí)，即停止蒸餾操作，釜液一次排出。二、精餾原理及流程： 原理：液體混合物經(jīng)多次部分汽化和冷凝后，便可得到幾乎完全的分離。流程：原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱到指定溫度后送入精餾塔的進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔上部下降的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流人塔底再沸器中。在每層板上，回流液體與上升蒸氣互相接觸，進(jìn)行傳熱傳質(zhì)過(guò)程。操作時(shí)，連續(xù)地從再沸器取出部分液體作為地底產(chǎn)品（釜?dú)堃矗糠忠后w汽化，產(chǎn)生上升蒸氣，依次通過(guò)各層塔板。塔頂蒸氣進(jìn)人冷凝器中被全部冷凝，并將部分冷凝液用泵送回塔頂作為回流液體，其余部分經(jīng)冷卻器后被送出作為塔頂產(chǎn)品（餾出液）。通常，將原料液進(jìn)入的那層板稱為加料板，加料板以上的塔段稱為精餾段加料板以下的塔段（包括加料板）稱為提餾段。三、精餾過(guò)程計(jì)算：總物料衡算 F=D+W 易揮發(fā)組分衡算 FxF=Dy+Wx 塔頂易揮發(fā)組分的回收率 塔釜難揮發(fā)組分的回收率 回流比: 最小回流比 R=(1.12.0)Rmin 操作線遠(yuǎn)離平衡線， R Ll 進(jìn)料熱狀況的影響及q線方程 并由此得到 L，=L+qF 及 V=V+(q1)F 進(jìn)料熱狀況對(duì)q值及q線的影響：q 線方程 必過(guò)點(diǎn)e（,）l 操作線方程：精餾段操作線方程：總物料衡算 V=L+D 易揮發(fā)組分衡算 Vyn+1=Lxn+DxD操作線方程 必過(guò)點(diǎn)a（,） 提餾段操作線方程：總物料衡算 L=V+W 易揮發(fā)組分衡算 L，xm，=V，ym+1，+WxW 操作線方程 必過(guò)點(diǎn)C（,）或 平衡線方程：-圖形關(guān)系（記?。?q=1, 斜率為，圖像為特殊 泡點(diǎn) 進(jìn)料 露點(diǎn) q=0, 斜率為0，圖像為 1、逐板計(jì)算法 理論版層數(shù)計(jì)算： 2、圖解法 逐板計(jì)算法：說(shuō)明第n層是加料板（n-1層）。提餾段：同理（m-1層）。l 全塔效率與單板效率 E 或 l 塔板上氣液兩相的非理想流動(dòng)1.返混現(xiàn)象液沫夾帶 塔板上部分液體產(chǎn)生與液體主體流動(dòng)方向相反的流動(dòng)為液沫夾帶（又稱霧沫夾帶）。即液滴被上升的氣體夾帶到上一層塔板上。氣泡夾帶 塔板上部分氣體產(chǎn)生與氣體主體方向相反的流動(dòng)為氣泡夾帶。即氣泡被下降的液體卷入下一層塔板上。2.氣體和液體的不均勻分布?xì)怏w沿塔板的不均勻分布 由于液面落差的存在，氣體通過(guò)塔板時(shí)阻力大小不等，導(dǎo)致塔板上氣量分布不均。液體沿塔板的不均勻分布 由于液體橫向流過(guò)塔板時(shí)路徑長(zhǎng)短不一，使塔板的物質(zhì)傳遞量減少。 不正確操作液泛 在操作過(guò)程中，塔板上液體下降受阻并逐漸在塔板上積累，這種現(xiàn)象稱為液泛（也稱淹塔）。根據(jù)引起液泛的原因不同，可以分為：（1）降液管液泛 液體流量過(guò)大降液管內(nèi)液體不能及時(shí)排出或氣體流量過(guò)大使降液管液面升高，均會(huì)引起降液管液泛。（2）夾帶液泛 氣速過(guò)大導(dǎo)致液沫夾帶量過(guò)大，板上液層增厚并各板液層相連造成液泛。嚴(yán)重漏液 當(dāng)氣體通過(guò)篩孔的速度較小或氣體分布不均勻時(shí)，從孔道流下的液體量占液體流量的10以上稱為嚴(yán)重漏液。第七章 吸 收（溶解度差異）一、概述及平衡關(guān)系二、傳質(zhì)理論三、吸收塔計(jì)算一、概述及平衡關(guān)系：1、吸收依據(jù)：混合物各組分在某種溶劑中溶解度差異 1）分離混合氣體以回收所需的組分；吸收 2）除去有害組分以凈化氣體；目的 3）制備某種氣體的溶液； 4）工業(yè)廢氣的治理。2、吸收與解吸流程：吸收過(guò)程進(jìn)行的方向與限度取決于溶質(zhì)在氣液兩相中的平衡關(guān)系。當(dāng)氣相中溶質(zhì)的實(shí)際分壓高于與液相成平衡的溶質(zhì)分應(yīng)時(shí)，溶質(zhì)便由氣相向液相轉(zhuǎn)移，即發(fā)生吸收過(guò)程。反之如果氣相中溶質(zhì)的實(shí)際分壓低于與液相成平衡的溶質(zhì)分壓時(shí)，溶質(zhì)便由液相向氣相轉(zhuǎn)移，即發(fā)生吸收的逆過(guò)程，這種過(guò)程稱為脫收（或解吸）l 溫度與壓強(qiáng)的影響：溫度 有利于吸收，反之即為解吸壓強(qiáng) 有利于吸收，反之即為解吸 3、平衡關(guān)系:摩爾比： 亨利定律 : 4、吸收劑的選擇： 1）溶解度高（對(duì)溶質(zhì)組分） 2）選擇性高 3）揮發(fā)度小 4）黏性小 5）其他（無(wú)毒、無(wú)腐蝕、經(jīng)濟(jì)、合理等） 5、相平衡關(guān)系在吸收中的應(yīng)用： 1）判斷傳質(zhì)方向： 若氣液相平衡關(guān)系為 或，如果氣相中溶質(zhì)的實(shí)際組成大于與液相溶質(zhì)組成相平衡的氣相溶質(zhì)組成，即（或液相的實(shí)際組成小于與氣相組成相平衡的液相組成 ，即tw（tas）td 飽和空氣： ttw（tas）td2、 空氣H-I圖：（熟悉理解，會(huì)用，書(shū)下冊(cè)P254）構(gòu)成線群：（5條）1）等濕度線（等H線）群等濕度線是平行于縱鈾的線群2）等焓線（等I線）群等焓線是平行于斜袖的線群3）等干球溫度線（等t線）群不平行4