化工原理复习小结.ppt

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1、吸收小结一、相平衡1.气液相组成的表示方法2.亨利定律：◇不同气体：H↓，m↑，E↑，难溶；H↑，m↓，E↓，易溶。◇同种气体：T↑，H↓，m↑，E↑，溶解度↓。4.吸收机理——双膜理论要点：①气、液两相间存在着固定的相界面。②界面两侧分别存在一层气膜和液膜，膜外为流体流动的湍流区；对流传质阻力全部集中于气、液膜内。③相界面上气液处于平衡状态，无传质阻力存在。3.平衡关系在吸收中的作用（1）吸收的限度——平衡溶解度（2）判断传质过程进行的方向二、传质速率方程2.传质系数的单位KG、kG：kmol·s-1·m-2·Pa-1；KL、kL：m·s-1；Ky、ky、Kx、kx

2、：kmol·s-1·m-21.传质速率方程其中：3.传质系数间的关系4.溶解度对传质阻力的影响气膜控制：溶解度大液膜控制：溶解度小界面浓度确定y*Oyixixx*yPIERQL4.相界面组成的确定隋性气体流：GB=G（1－y）吸收剂流率：LS=L（1－x）三、溶剂用量计算：1.溶剂用量计算：◇计算Ya、Yb、Xa和GB；◇由亨利定律或平衡曲线求出Xb＊；◇计算最小液气比(LS/GB)min；◇计算LS和出塔液体浓度Xb。(1.1～2)注意：低浓气体可简化3.吸收剂用量对吸收操作的影响当GB、Ya、Yb、Xa一定时，LS↑，出塔液体浓度Xb↓，溶剂循环量↑，操作费用↑；

3、LS↓，出塔液体浓度Xb↑；传质推动力↓，设备费用↑。实际吸收剂用量：LS=1.1～2(LS)min低浓气体的物料衡算物料衡算：操作线方程：最小液气比：1.基本关系式①对数平均推动力法四、填料层高度计算（低浓气体）②吸收因数法例1已知总压101.3kPa、温度25℃，100克水中含氨1克时，此溶液上方氨的平衡分压为7.4mmHg，设在此范围内溶液服从亨利定律，求：H、m。解：例2常温常压吸收塔某截面，气相含氨y=0.03，液相氨浓度cL=1kmol·m-3，已知：y=0.75x，ky=5.1×10-4kmol·s-1m-2，kx=0.83×10-2kmol·s-1m-

4、2，计算：（1）以气相摩尔分数差表示的传质推动力、总传质系数和传质速率；（2）气液相传质阻力的相对大小。解：常温氨的稀水溶液：C＝55.5kmol·m-3（1）x=cL/C=1/55.5=0.018y*=mx=0.75×0.018=0.0135y=y－y*=0.03－0.0135=0.0165（2）阻力比为气膜控制例3一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气组成为0.04（A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下平衡关系为y=2.5x。试求：（1）所需填料层高

5、度？（2）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0033，求此时填料层高度为若干米？解：一、二元物系的汽液平衡：1.理想物系的汽液平衡蒸馏小结2.相对挥发度①表示了物系分离的难易程度，远离1，物系易分离，≈1或=1，则该物系不能用普通的蒸馏方法分离。③对于非理想物系，不能作为常数处理。②对于理想溶液，相对挥发度可视为常数。◇已知P、t，求相互平衡的x、y◇已知x，求与之平衡的y和泡点tb，3.平衡关系的应用：4.相图（1）温度-组成图（t-x-y）（2）气、液平衡组成的x-y图（3）压力对相图的影响p↑，分离困难t/Cx(y)01.0露点线泡点线

6、露点泡点xAyAxf气相区液相区两相区二、二元连续精馏的计算1.全塔物料衡算求D、W2.操作线方程精馏段:提馏段：3.进料热状况qq表示气液混合进料时液相所占分率q线方程：注意：饱和液体进料：q=1饱和蒸汽进料：q=0逐板计算法图解法4.理论板塔板数5.塔板效率影响E0的因素：◇汽、液两相流体的物理性质；◇操作参数，如温度、压力等；◇塔结构、湍动程度、相际接触面积等。6.回流比的影响及其选择◇R↑，L、V、L、V↑，再沸器和冷凝器热负荷↑，冷却水和加热蒸汽用量↑，操作费↑；同时，再沸器和冷凝器设备费↑，且因塔径↑，塔设备费↑。◇适宜回流比◇R↑，N↓，塔设备费↓；

7、（1）最小回流比edxe，ye可通过解平衡曲线和q线的交点得到（2）适宜回流比7.简捷法求理论板数：（1）根据精馏给定条件计算Rmin；（2）由Fenske方程及给定条件计算Nmin。（3）计算（4）查得（5）计算三、其他蒸馏方式2.水蒸气蒸馏降低沸点的原理：互不相溶的液体混合物，其蒸气压为各纯组分的蒸气压之和。3.间歇精馏特点4.恒沸精馏和萃取精馏加入第三组分的作用及特点1.简单蒸馏、平衡蒸馏、平衡级蒸馏的特点例1常压连续精馏塔中，原料于泡点下送入，已知操作线方程：精馏段：y=0.723x＋0.263提馏段：y=1.25x－0.0187求：xF、x