化工原理公式.docx

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1、化工原理公式化工原理重要公式第一章流体流动牛顿粘性定律2*dy静力学方程昼+虽+得PP机械能守恒式邑+阳&+丁+Q=邑+$+J+方/p2p2动1守恒工仔二鑫（“2*才）L33CdupdG雷诺数Re=-=阻力损矢=-第十章气液传质设备Il仝塔效率碍=一填料塔站度H=NtHETP第十一章液液萃取分配系数选样性系数仔-儿/七另另）一尸）町WQW）单级萃取尸+$=/Z：必4二肚八即小禺=皿+4$第十二章其他传质分离方法2%msf）兀侣-码）总物料衡算式传质区计算式第十三章热、质同时传递的过程ff=竹沪水汽=0622Pn处气p_P林林湿度相对湿度ypi；VP二谓PQPPsP焙I=（1.01+倔砂+250

2、0ATf22A22.45,273比容怙=（if”518273湿球温度如十也巾IS#）a绝热饱和温度彷三一芦（必-力0路易斯规则空气水系统子心，%第十四章固体干燥干燥速率恒速段速率Na=k,（77W-月）=间隙尸燥恒速段时何：T.二%匕7兀）降速段时何；G二兰缶$二壬：（近似处理AMTxX*Jr*力心（*-）连续干燥物料衡算的G0-X=玖业-热量衡算。气Q*=Q芒。严。严。蕤预热&。=M人）：理想干燥人=热效率_0；/当鸟o,鸟o时a-64RePg兀才g同部阻力Ir打在孔板流址计第二童流体输送机械泵的有效功率P严血用.泵效率=*最大允许安裟高度=PgPg凤机全斥换算“产丹P第四章流体通过颗粒层的

3、流动物料wn：个虫向：匹液八迪饼中固体坯(IY),滤饼中液体过海速率基木方程其中4二二一q和恒速过滤2恒压过滤2牛=Xf生产能力向转真空过避彳反框压浦机洗涤时间(盂=0,J=0)=第五章颗粒的沉降和流态化（opjf斯托克斯沉降公式：-Re#=AXi-xj第九章液休精憎相平衡常数相平衡方程物料淅尊轻组分网收率“牛L默兆里板效率彳二八4二AL/*一人iM（七-Q炖流传质NA=Uppii=O=总传质系数#=rIM+一气Ar传质速率方程式JTA=Kry%二兀化，劝吸收过程基本方程式对数平均推动力Ax.=H=HOCN4_G八7、Z-出产Af.吸收因数法塔内气液流率JL=JL+gF=JCZI+qFF=r-

4、(i产=+2(i-初尸钻馆段操作方榨V=一上+二2+1R+1Z/Kr提馆段操作方耗y=Jr-“r城小回流比&IIi=- 转载(3)-Ji- 迤- 复制地址- W更多上一篇I下一篇:直面现实努力实、个人日记I本文最近访客X吴二况22:01 X现实得思考21：46 X黑色得翰廓泛口得言己惊21：02 1O还没有人发表评论来坐笫一个沙发发表评论系统正在进行升级维护中，暂不支持日志评论，敬请谅解!化工原要概念化工原理重要概念第一章流体流动质点含有大量分子得流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自山程却要大得多.连续性假定假定流体就是山大量质点组成得、彼此间没有间隙、完全充满所占空间得连续介质。拉格

5、朗日法选定一个流体质点，对其跟踪观察，描述其运动参数（如位移、速度等）与时间得关系。欧拉法在固定空间位置上观察流体质点得运动情况，如空间各点得速度、压强、密度等，即直接描述各有关运动参数在空间各点得分布情况与随时间得变化。轨线与流线轨线就是同一流体质点在不同时间得位置连线，就是拉格朗日法考察得结果。流线就是同一瞬间不同质点在速度方向上得连线，就是欧拉法考察得结果.系统与控制体系统就是采用拉格妙日法考察流体得。控制体就是采用欧拉法考察流体得.理想流体与实际流体得区别理想流体粘度为零，而实际流体粘度不为零。粘性得物理本质分子间得引力与分子得热运动通常液体得粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较

6、小，以分子间得引力为主。气体得粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子得热运动为主。总势能流体得压强能与位能之与.可压缩流体与不可压缩流体得区别流体得密度就是否与压强有关。有笑得称为可压缩流体,无关得称为不可压缩流体.伯努利方程得物理意义流体流动中得位能、压强能、动能之与保持不变。平均流速流体得平均流速就是以体积流量相同为原则得。动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能得比值。均匀分布同一横截面上流体速度相同。均匀流段各流线都就是平行得直线并与截面垂直，在定态流动条件下该截面上得流体没有加速度，故沿该截面势能分布应服从静力学原理。层流与湍流得本质区别就是否存在流体速度U、压强P

7、得脉动性，即就是否存在流体质点得脉动性。第二章流体输送机械管路特性方程管路对能量得需求，管路所需压头随流量得增加而增加。输送机械得压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供得能量（J/N）.离心泵主要构件叶轮与蜗壳。离心泵理论压头得影响因素离心泵得压头与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。叶片后弯原因使泵得效率高。气缚现象因泵内流体密度小而产生得BE差小，无法吸上液体得现象。离心泵特性曲线昭心泵得特性曲线指HeqV,AqV,PaqV。离心泵工作点管路特性方程与泵得特性方程得交点。离心泵得调节手段调节出口阀，改变泵得转速。汽蚀现象液体在泵得最低压强处（叶轮入口）汽化形成气泡，乂在叶轮中因压强升高

8、而溃灭，造成液体对泵设备得冲击，引起振动与侵蚀得现象。必需汽蚀余量（NPSH）r泵入口处液体具有得动能与压强能之与必须超过饱与蒸汽压强能多少离心泵得选型（类型、型号）根据泵得工作条件，确定泵得类型；根据管路所需得流量、压头，确定泵得型号。正位移特性流量山泵决定，与管路特性无关.往复泵得调节手段旁路阀、改变泵得转速、冲程。离心泵与往复泵得比较（流量、压头）前者流量均匀，随管路特性而变，后者流量不均匀，不随管路特性而变。前者不易达到高压头，后者可达高压头。前者流量调节用泵出口阀，无自吸作用，启动时关出口阀；后者流量调节用旁路阀，有自吸作用，启动时开足管路阀门。通风机得全压、动风压通风机给每立方米气

9、体加入得能量为全压（Pd=J/m3）,其中动能部分为动风压。真空泵得主要性能参数极限真空：抽气速率。第三章液体得搅拌搅拌目得均相液体得混合，多相物体（液液，气液，液固）得分散与接触，强化传热.搅拌器按工作原理分类搅拌器按工作原理可分为旋桨式,涡轮式两大类。旋桨式大流量，低压头;涡轮式小流量，高压头.混合效果搅拌器得混合效果可以用调匀度、分隔尺度来度量。宏观混合总体流动就是大尺度得宏观混合；强烈得湍动或强剪切力场就是小尺度得宏观混合。微观混合只有分子扩散才能达到微观混合。总体流动与强剪切力场虽然本身不就是微观混合，但就是可以促进微观混合，缩短分子扩散得时间。搅拌器得两个功能产生总体流动；同时形成

10、湍动或强剪切力场.改善搅拌效果得工程措施改善搅拌效果可采取增加搅拌转速、加挡板、偏心安装搅拌器、装导流筒等措施。第四章流体通过颗粒层得流动非球形颗粒得当量直径球形颗粒与实际非球形颗粒在某一方面相等，该球形得直径为非球形颗粒得当量直径，如体积当量直径、面积当量直径、比表面积当量直径等。形状系数等体积球形得表面积与非球形颗粒得表面积之比。分布函数小于某一直径得颗粒占总量得分率。频率函数某一粒径范圉内得颗粒占总量得分率与粒径范圉之比。颗粒群平均直径得基准颗粒群得平均直径以比表面积相等为基准。因为颗粒层内流体为爬流流动,流动阻力主要与颗粒表面积得大小有关.床层比表面单位床层体积内得颗粒表面积。床层空隙

11、率单位床层体积内得空隙体积。数学模型法得主要步骤数学模型法得主要步骤有简化物理模型建立数学模型模型检验,实验确定模型参数。架桥现象尽管颗粒比网孔小，因相互拥挤而通不过网孔得现象。过滤常数及影响因素过滤常数就是指K、qe。K与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关；qe与过滤介质阻力有关。它们在恒压下才为常数。过滤机得生产能力滤液量与总时间（过滤时间与辅助时间）之比.最优过滤时间使生产能力达到最大得过滤时间。加快过滤速率得途径改变滤饼结构；改变颗粒聚集状态;动态过滤。第五章颗粒得沉降与流态化曳力（表面曳力、形体曳力）曳力就是流体对固体得作用力，而阻力就是固体壁对流体得力，两者为作用力与反作用力

12、得关系。表面曳力山作用在颗粒表面上得剪切力引起，形体曳力山作用在颗粒表面上得压强力扣除浮力得部分引起.（自由）沉降速度颗粒自由沉降过程中，曳力、重力、浮力三者达到平衡时得相对运动速度。离心分离因数离心力与重力之比。旋风分离器主要评价指标分离效率、压降.总效率进入分离器后，除去得颗粒所占比例.粒级效率某一直径得颗粒得去除效率。分割直径粒级效率为50%得颗粒直径。流化床得特点混合均匀、传热传质快;压降恒定、与气速无关。两种流化现象散式流化与聚式流化。聚式流化得两种极端情况腾涌与沟流。起始流化速度随着操作气速逐渐增大，颗粒床层从固定床向流化床转变得空床速度。带出速度随着操作气速逐渐增大，流化床内颗粒

13、全被带出得空床速度。气力输送利用气体在管内得流动来输送粉粒状固体得方法。第六章传热传热过程得三种基本方式肖接接触式、间壁式、蓄热式。载热体为将冷匚艺物料加热或热工艺物料冷却，必须用另一种流体供给或取走热量，此流体称为载热体.用于加热得称为加热剂;用于冷却得称为冷却剂。三种传热机理得物理本质传导得物理本质就是分子热运动、分子碰撞及自山电子迁移；对流得物理本质就是流动流体载热；热辐射得物理本质就是电磁波。间壁换热传热过程得三个步骤热量从热流体对流至壁面，经壁内热传导至另一侧，山壁面对流至冷流体.导热系数物质得导热系数与物质得种类、物态、温度、压力有关。热阻将传热速率表达成温差推动力除以阻力得形式，

14、该阻力即为热阻.推动力高温物体向低温传热，两者得温度差就就是推动力。流动对传热得贡献流动流体裁卜。强制对流传热在人为造成强制流动条件下得对流传热。自然对流传热因温差引起密度差,造成宏观流动条件下得对流传热。自然对流传热时，加热、冷却面得位置应该就是加热面在下，制冷面在上，这样有利于形成充分得对流流动.努塞尔数、普朗特数得物理意义努塞尔数得物理意义就是对流传热速率与导热传热速率之比.普朗特数得物理意义就是动量扩散系数与热量扩散系数之比，在关联式中表示了物性对传热得贡献。a关联式得定性尺寸、定性温度用于确定关联式中得雷诺数等准数得长度变量、物性数据得温度。比如，圆管内得强制对流传热，定性尺寸为管径

15、d、定性温度为进出口平均温度。大容积自然对流得自动模化区自然对流a与高度1无关得区域。液体沸腾得两个必要条件过熬卜度twts、汽化核心、。核状沸腾汽泡依次产生与脱离加热面，对液体剧烈搅动，使随4t急剧上升。第七章蒸发蒸发操作及其Ll得蒸发过程得特点二次蒸汽溶液沸点升高疏水器气液两相流得环状流动区域加热蒸汽得经济性蒸发器得生产强度提高生产强度得途径提高液体循环速度得意义节能措施杜林法则多效蒸发得效数在技术经济上得限制第八章气体吸收吸收得目得与基本依据吸收得LI得就是分离气体混合物，吸收得基本依据就是混合物中各组份在溶剂中得溶解度不同.主要操作费溶剂再生费用，溶剂损失费用.解吸方法升温、减压、吹气

16、。选择吸收溶剂得主要依据溶解度大，选择性高，再生方便，蒸汽压低损失小.相平衡常数及影响因素m、E、H均随温度上升而增大，E、H与总压无关，m反比于总压。漂流因子P/PBm表示了主体流动对传质得贡献。（气、液）扩散系数得影响因素气体扩散系数与温度、压力有关;液体扩散系数与温度、粘度有关。传质机理分子扩散、对流传质.气液相际物质传递步骤气相对流,相界面溶解，液相对流。有效膜理论与溶质渗透理论得结果差别有效膜理论获得得结果为k-D,溶质渗透理论考虑到微元传质得非定态性，获得得结果为k*DO、5。传质速率方程式传质速率为浓度差推动力与传质系数得乘积。因工程上浓度有多种表达，推动力也就有多种形式，传质系

17、数也有多种形式，使用时注意一一对应。传质阻力控制传质总阻力可分为两部分，气相阻力与液相阻力。当mkykx时，为气相阻力控制；当mkykx时，为液相阻力控制.低浓度气体吸收特点G、L为常量，等温过程，传质系数沿塔高不变。建立操作线方程得依据塔段得物料衡算。返混少量流体自身由下游返回至上游得现象.最小液气比完成指定分离任务所需塔高为无穷大时得液气比。NOG得计算方法对数平均推动力法，吸收因数法，数值积分法。第九章液体精憎蒸馅得目得及基本依据蒸镭得言了得就是分离液体混合物，它得基本依据（原理）就是液体中各组分挥发度得不同.主要操作费用塔釜得加热与塔顶得冷却。双组份汽液平衡自由度自由度为2（P一定，t

18、X或y；t一定，Px或y）;P一定后，自由度为1。泡点泡点指液相混合物加热至出现笫一个汽泡时得温度.露点露点指气相混合物冷却至出现第一个液滴时得温度。非理想物系汽液相平衡关系偏离拉乌尔定律得成为非理想物系。总压对相对挥发度得影响压力降低，相对挥发度增加。平衡蒸憎连续过程且一级平衡。简单蒸憾间歇过程且瞬时一级平衡.连续精憾连续过程且多级平衡.间歇精憾时变过程且多级平衡。特殊精憎恒沸精镭、萃取精谓等加笫三组分改变a。实现精憎得必要条件回流液得逐板下降与蒸汽逐板上升，实现汽液传质、高度分离。理论板离开该板得汽液两相达到相平衡得理想化塔板。板效率经过一块塔板之后得实际增浓与理想增浓之比.恒摩尔流假设及

19、主要条件在没有加料、出料得情况下，塔段内得汽相或液相摩尔流率各自不变。组分摩尔汽化热相近，热损失不计，显热差不计.加料热状态参数q值得含义及取值范围一摩尔加料加热至饱与汽体所需热量与摩尔汽化潜热之比，表明加料热状态。取值范围：q(0过热蒸汽，q=0饱与蒸汽，0ql冷液。建立操作线得依据塔段物料衡算。第十章气液传质设备板式塔得设计意图气液两相在塔板上充分接触,总体上气液逆流，提供最大推动力。对传质过程最有利得理想流动条件总体两相逆流，每块板上均匀错流。三种气液接触状态鼓泡状态:气量低，气泡数量少，液层清晰.泡沫状态:气量较大，液体大部分以液膜形式存在于气泡之间，但仍为连续相喷射状态:气量很大，液

20、体以液滴形式存在，气相为连续相。转相点由泡沫状态转为喷射状态得临界点.板式塔内主要得非理想流动液沫夹带、气泡夹带、气体得不均匀流动、液体得不均匀流动。板式塔得不正常操作现象夹带液泛、溢流液泛、漏液。筛板塔负荷性能图将筛板塔得可操作范圉在汽、液流量图上表示出来。湿板效率考虑了液沫夹带影响得塔板效率。全塔效率全塔得理论板数与实际板数之比。操作弹性上、下操作极限得气体流量之比。常用塔板类型筛孔塔板、泡罩塔板、浮阀塔板、舌形塔板、网孔塔板等。填料得主要特性参数比表面积a,空隙率,填料得儿何形状。常用填料类型拉西环，鲍尔环，弧鞍形填料，矩鞍形填料,阶梯形填料，网体填料等。载点填料塔内随着气速逐渐山小到大

21、，气液两相流动得交互影响开始变得比较显著时得操作状态为载点。泛点气速增大至出现每米填料压降陡增得转折点即为泛点。最小喷淋密度保证填料表面润湿、保持一定得传质效果所需得液体速度。等板高度HETP分离效果相当于一块理论板得填料层高度。填料塔与板式塔得比较填料塔操作范用小，宜处理不易聚合得清洁物料，不易中间换热，处理量较小，造价便宜，较宜处理易起泡、腐蚀性、热敏性物料，能适应真空操作。板式塔适合于要求操作范圉大，易聚合或含固体悬浮物，处理量较大,设计要求比较准确得场合。第十一章液液萃取兰萃取得目得及原理Ll得就是分离液液混合物.原理就是混合物各组分溶解度得不同。溶剂得必要条件与物料中得B组份不完全互

22、溶,对A组份具有选择性得溶解度。临界混溶点相平衡得两相无限趋近变成一相时得组成所对应得点。与点两股流量得平均浓度在相图所对应得点.差点与点得流量减去一股流量后剩余得浓度在相图所对应得点.分配曲线相平衡得yA上A曲线。最小溶剂比当萃取相达到指定浓度所需理论级为无穷多时，相应得S/F为最小溶剂比。选择性系数P=(yAyB)(xAxB)0操作温度对萃取得影响温度低，B、S互溶度小，相平衡有利些,但粘度大等对操作不利，所以要适当选择.第十二章其她传质分离方法溶液结晶操作得基本原理溶液得过饱与。造成过饱与度方法冷却，蒸发浓缩。晶习各晶面速率生长不同，形成不同晶体外形得习性.溶解度曲线结晶体与溶液达到相平

23、衡时，溶液浓度随温度得变化曲线.超溶解度曲线溶液开始析出结晶得浓度大于溶解度，溶液浓度随温度得变化曲线为超溶解度曲线,超溶解度曲线在溶解度曲线之上。溶液结晶得两个阶段晶核生成，晶体成长.晶核得生成方式初级均相成核，初级非均相成核，二次成核。再结晶现象小晶体溶解与大晶体成长同时发生得现象。过饱与度对结晶速率得影响过饱与度AC大，有利于成核；过饱与度C小，有利于晶体成长。吸附现象流体中得吸附质借助于范德华力而富集于吸附剂固体表面得现象。物理吸附与化学吸附得区别物理吸附靠吸附剂与吸附质之间得范德华力，吸附热较小；化学吸附靠吸附剂与吸附质之间得化学键合，吸附热较大.吸附分离得基本原理吸附剂对流体中各组

24、分选择性得吸附。常用得吸附解吸循环变温吸附，变压吸附,变浓度吸附，置换吸附.常用吸附剂活性炭，硅胶，活性氧化铝，活性土，沸石分子筛，吸附树脂等.吸附等温线在一定得温度下，吸附相平衡浓度随流体相浓度变化得曲线。传质内扩散得四种类型分子扩散，努森扩散，表面扩散，固体(晶体)扩散.负荷曲线固定床吸附器中，固体相浓度随距离得变化曲线称为负荷曲线。浓度波固定床吸附器中，流体相浓度随距离得变化曲线称为浓度波。透过曲线吸附器出口流体相浓度随时间得变化称为透过曲线。第十四章固体干燥物料去湿得常用方法机械去湿、吸附或抽真空去湿、供热干燥等。对流干燥过程得特点热质同时传递。主要操作费用空气预热、中间加热。tas与

25、tW在物理含义上得差别tas由热量衡算导出，属于静力学问题；tW就是传热传质速率均衡得结果，属于动力学问题。改变湿空气温度、湿度得工程措施加热、冷却可以改变湿空气温度；喷水可以增加湿空气得湿度，也可以降低湿空气得湿度，比如喷得就是冷水，使湿空气中得水分析出.平衡蒸汽压曲线物料平衡含水量与空气相对湿度得关系曲线。结合水与非结合水平衡水蒸汽压开始小于饱与蒸汽压得含水量为结合水，超出部分为非结合水。平衡含水量指定空气,条件下，物料被干燥得极限为平衡含水量。自由含水量物料含水超出平衡含水量得那部分为自由含水量。临界含水量及其影响因素在恒定得空气条件下，干燥速率山恒速段向降速段转折得对应含水量为临界含水量Xc。它与物料本身性质、结构、分散程度、干燥介质（u、t、H）有关。干燥速率对产品性质得影响干燥速率太大会引起物料表面结壳，收缩变形，开裂等等.连续干燥过程得特点干燥过程可分为三个阶段，预热段、表面汽化段、升温段。热效率热效率n等于汽化水分、物料升温需热/供热。理想干燥过程得条件预热段、升温段、热损失忽略不讣；水分都在表面汽化段除去。提高热效率得措施提高进口气温11,降低出口气温12,采用中间加热，废气再循环。