化工原理下册复习.ppt

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1、《化工原理》任课教师：杨雪峰Prof.Dr.YangXuefengPrinciplesofChemicalEngineering复习Review第九章气体吸收GasAbsorption亨利定律（Henry’slaw）当总压不太高时，一定温度下的稀溶液的溶解度曲线近似为直线，即溶质在液相中的溶解度与其在气相中的分压成正比。式中：p*——溶质在气相中的平衡分压，kPa；x——溶质在液相中的摩尔分数；E——亨利系数，kPa。——亨利定律比摩尔分数在低浓度气体吸收计算中，通常采用基准不变的比摩尔分数Y（或X）表示组成。气

2、相传质速率方程kg—气相传质系数，kmol/(sm2kPa)；ky—气相传质系数，kmol/(sm2)；kY—气相传质系数，kmol/(sm2)；p、y、Y—溶质A在气相主体的分压(kPa)、摩尔分数和比摩尔分数；pi、yi、Yi—溶质A在界面气相侧的分压(kPa)、摩尔分数和比摩尔分数。液相传质速率方程kc—液相传质系数，m/s；kx—液相传质系数，kmol/(sm2)；kX—液相传质系数，kmol/(sm2)；c、x、X—溶质A在液相主体的摩尔浓度、摩尔分数和比摩尔分数；ci、xi、Xi—溶质A在界

3、面液相侧的摩尔浓度、摩尔分数和比摩尔分数。总传质速率方程传递过程的阻力具有加和性。根据双膜理论(相界面无阻力)传质总阻力气相传质阻力液相传质阻力相平衡关系为直线对稀溶液，相平衡关系服从亨利定律y*=mx总传质速率方程对易溶气体，平衡常数m值小，平衡线很平：传质阻力主要集中在气相，此类传质过程称为气相阻力控制过程，或称气膜控制过程。优点：可避开难以确定的相界面组成xi和yi。总传质速率方程对难溶气体，平衡常数m值大，平衡线很陡：传质阻力主要集中在液相，此类过程称为液相阻力控制过程，或液膜控制过程。分析气、液两相中传质

4、阻力所占的比例，对于强化传质过程，提高传质速率有重要的指导意义。例：以气相阻力为主的吸收操作，增加气体流速，可减薄界面处气膜层的厚度，从而降低气相传质阻力，有效地提高吸收速率；而增加液体流速吸速率则不会有明显改变。吸收塔的计算化工单元设备的计算，按给定条件、任务和要求的不同，一般可分为设计型计算和操作型（校核型）计算两大类。设计型计算：按给定的生产任务和工艺条件来设计满足任务要求的单元设备。操作型计算：根据已知的设备参数和工艺条件来求算所能完成的任务。以逆流操作的填料塔为例：对稳定过程，单位时间内气相在塔内释放出的

5、溶质A必等于液相吸收的量。物料衡算与吸收操作线方程物料衡算目的：计算给定吸收任务下所需的吸收剂用量L或吸收剂出口浓度X1。V,Y2V,Y1L,X1L,X2V,YL,X物料衡算V,Y2V,Y1L,X1L,X2V,YL,X操作线方程与操作线V,Y2V,Y1L,X1L,X2V,YL,XV,Y2V,Y1L,X1L,X2V,YL,X最小液气比(L/V)minYXoY*=f(X)Y1X2Y2BX1,max=X1*(L/V)minCYXoY*=f(X)Y1X2Y2BX1*(L/V)minCX1,max两线在Y1处相交时，X1,m

6、ax=X1*；两线在中间某个浓度处相切时，X1,max

7、因子法相对吸收率r=(Y1-Y2)/(Y1-Y2*)第十章蒸馏Chapter10Distillation理想溶液的汽液平衡—拉乌尔(Raoult)定律汽、液两相物系分为理想物系与非理想物系。理想物系：理想溶液和理想气体组成的物系。实验表明，理想溶液服从拉乌尔（Raoult）定律，理想气体服从理想气体定律或道尔顿分压定律。两组分物系pA、pB—液相上方A、B两组分的蒸汽压，Pa；xA、xB—液相中A、B两组分的摩尔分数；poA、poB—在溶液温度t下纯组分A、B的饱和蒸汽压，为温度的函数，Pa。理想溶液的汽液平衡—

8、拉乌尔(Raoult)定律沸腾时，溶液上方总压应等于各组分的分压之和泡点方程(bubble-pointequation)poA、poB取决于溶液沸腾时的（泡点）温度，上式实际表达的是一定总压下液相组成与溶液泡点温度关系。理想溶液的汽液平衡—拉乌尔(Raoult)定律当汽相为理想气体时——露点(dew-point)方程一定总压下汽相组成与温度的关系式。对非理想