化工原理知識點總結(jié)整理(編輯修改稿)
2025-07-21 04:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的因素及強化途徑：① 液體的性質(zhì)：② 溫差：③ 操作壓強：④ 加熱面：：物體通過電磁波來傳遞能量的過程。熱輻射：物體由于熱的原因以電磁波的形式向外發(fā)射能量的過程。=反射+吸收+穿透 （黑體，白體，透熱體，灰體）：指同溫度下物體與黑體輻射能力之比。 僅與自身特性有關(guān)。22. 斯蒂芬—波爾茨曼定律 s0──黑體輻射常數(shù)，= 108W/(m2 .K4)； 克希霍夫定律 ： C0──黑體輻射系數(shù)，=(m2 .K4)角系數(shù)：（1）氣體的輻射和吸收對波長具有強烈的選擇性（2）氣體的輻射和吸收是在整個容積內(nèi)進行 : （1）熱流體以對流傳熱方式將熱量傳給固體壁面；（2）熱量以熱傳導(dǎo)方式由間壁的熱側(cè)面?zhèn)鞯嚼鋫?cè)面；（3）冷流體以對流傳熱方式將間壁傳來的熱量帶走。 25. 熱量衡算方程反映了冷、熱流體在傳熱過程中溫度變化的相互關(guān)系。根據(jù)能量守恒原理，在傳熱過程中，若忽略熱損失，單位時間內(nèi)熱流體放出的熱量等于冷流體所吸收的熱量。 熱量衡算方程：恒溫差傳熱，變溫差傳熱、熱流體之間的相對流動方向，流體之間作垂直交叉的流動，稱為錯流；如一流體只沿一個方向流動，而另一流體反復(fù)地折流，使兩側(cè)流體間并流和逆流交替出現(xiàn)，這種情況稱為簡單折流。：進出口溫度條件相同時，逆流的平均溫差最大，并流的平均溫差最小，對于其他的流動排布型式，其平均溫差介于兩者之間。在實際的換熱器中應(yīng)盡量采用逆流流動，而避免并流流動。但是在一些特殊場合下仍采用并流流動，以滿足特定的生產(chǎn)工藝需要。采用折流和其他復(fù)雜流動的目的是為了提高傳熱系數(shù)，然而其代價是減小了平均傳熱溫差。四、質(zhì)量傳遞基礎(chǔ)（簡稱傳質(zhì)）是指物質(zhì)從一處向另一處轉(zhuǎn)移，包括相內(nèi)傳質(zhì)和相際傳質(zhì)兩類，前者發(fā)生在同一個相內(nèi)，后者則涉及不同的兩相。2.（1）氣（汽）－液系統(tǒng)：吸收：混合氣體中可溶組分由氣相傳遞到液相溶劑中的過程。解吸：為吸收的逆過程。 蒸餾：不同物質(zhì)在氣液兩相間的相互轉(zhuǎn)移。氣體增(減）濕：濕分由液相（氣相）向氣相（液相）轉(zhuǎn)移。（2）液液系統(tǒng)：萃?。喝苜|(zhì)由一液相轉(zhuǎn)入另一液相。這是在液體混合物中加入另一不相溶的液相物質(zhì)，使原混合物組分在兩液相中重新分配的過程。（3）氣（汽）－液系統(tǒng)：吸收：混合氣體中可溶組分由氣相傳遞到液相溶劑中的過程。解吸：為吸收的逆過程。 蒸餾：不同物質(zhì)在氣液兩相間的相互轉(zhuǎn)移。氣體增(減）濕：濕分由液相（氣相）向氣相（液相）轉(zhuǎn)移。（4）氣－固系統(tǒng)：干燥：加入熱量使液體氣化，從固體的表面或內(nèi)部轉(zhuǎn)入氣相。吸附：物質(zhì)由氣相趨附于固體表面（主要是多孔性固體的內(nèi)表面），吸附平衡是過程進行的極限。：實驗表明，在二元混合物（A+B）中，組分的擴散通量與其濃度梯度成正比，這個關(guān)系稱為費克（Fick）定律。：一類是在整個相內(nèi)均勻發(fā)生的反應(yīng)，稱為均相反應(yīng)；另一類則是局限在某個特定區(qū)域內(nèi)的反應(yīng)，它可以是在相的內(nèi)部，也可以在邊界上，稱為非均相反應(yīng)。5. 對流傳質(zhì)通常指運動流體與固體壁面（或兩股直接接觸的流體之間）間的質(zhì)量傳遞，是相際傳質(zhì)的基礎(chǔ)。一般情況下，傳質(zhì)設(shè)備中流體的流動形態(tài)多為湍流。6. 傳質(zhì)過程應(yīng)用的設(shè)備有多種類型，其主要功能是給傳質(zhì)的兩相（或多相）提供良好的接觸機會，包括增大相界面面積和增強湍動強度，主要有填料塔和板式塔。：有害因素：空間上的反向流動：泡沫夾帶（增大板間距）、氣泡夾帶（增大降液管長度）；空間上的不均勻流動：氣體，液體。如何提高效率：《1》合理選擇塔板孔徑和開口率造成適宜氣液接觸狀態(tài)《2》設(shè)置傾斜的進氣裝置塔板壓降：塔板上下對應(yīng)位置的壓力差（新型：泡罩塔板、浮閥塔板、篩孔塔板、舌型塔板、網(wǎng)型塔板、垂直塔板）：主要特性數(shù)據(jù)：比表面積、孔隙率、添填料的幾何形狀（拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、矩鞍型填料、階梯環(huán)添料），對液體負(fù)荷變化敏感；不易處理易聚合或含有固體懸浮物的物料；反應(yīng)過程中需要冷卻時，填料塔復(fù)雜，有側(cè)線出料時，填料塔不如板式塔方便；板式塔設(shè)計簡便安全；填料塔小時結(jié)構(gòu)簡單，造價低；易起泡物系、腐蝕性物系、熱敏性物系，填料塔更合適；填料塔壓降比板式塔小，真空操作方便。五、氣體吸收，利用個組。分在液體中溶解度的差異而使氣體中不同組分分離的操作?；旌蠚怏w中，能夠溶解于液體中的組分稱為吸收質(zhì)或溶質(zhì)；不能溶解的組分稱為惰性氣體；吸收操作所用的溶劑稱為吸收劑；溶有溶質(zhì)的溶液稱為吸收液或簡稱溶液；派出的氣體稱為吸收尾氣。（分物理吸收——煤氣脫苯，化學(xué)吸收——二氧化碳碳酸鉀），化工生產(chǎn)。中它有以下幾種具體的應(yīng)用：１．化工產(chǎn)品２．分離氣體混合物３．從氣體中回收有用組分４．氣體凈化(原料氣的凈化和尾氣、廢氣的凈化)５．生化工程。一個完整地吸收分離過程一般包括吸收和解吸兩部分。：（1）溶劑應(yīng)對氣體中被分離組分有較大溶解度；（2）溶劑對其他組分的溶解度要?。?）溶質(zhì)在溶劑中的溶解度對溫度變化敏感（4）容積蒸汽壓低，減少回收時的損失（5）溶劑有較好的化學(xué)穩(wěn)定性（6）溶劑有較低的粘度（7）溶劑價廉，無腐蝕性、無毒不易燃。吸收率η=(mA除/mA進)100%≈[ (y1y2)/y1]100%，(y1，y2：進塔和出塔混合氣中A的摩爾分?jǐn)?shù))。4．.稀溶液中亨利定律：c*A=HpA，(c*A：溶解度；H：溶解度系數(shù)；pA：氣相分壓)；p*A=ExA，(xA：液相中溶質(zhì)摩爾分?jǐn)?shù)；E：亨利系數(shù))；y*=mx，(平衡常數(shù)m=E/p)；E=ρs/HMs，(ρs，Ms：純?nèi)軇┟芏群拖鄬Ψ肿淤|(zhì)量)。5. 費克定律：jA=DABdcA/dz，(jA：擴散速率；DAB：組分A在組分B中的擴散系數(shù)；dcA/dz：組分A在擴散方向z上的濃度梯度)；等分子擴散速率：NA= jA=D(pA,1pA,2)/RTz；單向擴散：NA=D(pA,1pA,2
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