化工原理课程总结课(期末)

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1、1、有一传热面积S0为15m2的管壳式换热器中，壳程通入饱和水蒸汽以加热管内空气。150℃的饱和水蒸汽冷凝为同温度下的水排出。空气流量为2.8Kg/s，其进口温度为30℃，比热容可取1.0kJ/（kg·℃），空气对流传热系数87W/（m2·℃），换热器热损失可略。求空气的出口温度t2解:本题为一侧恒温、另一侧变温传热,且,所以有。所求t2可联立热量衡算与总传热速率方程由中解出。①其中：，S0=15m2，qC=2.8Kg/s=,t1=30℃热流体150℃150℃冷流体t230℃以上各量代入①式可得：即解出：t2=74.7℃掌握：间壁式对流传热机理及过程，如何强

2、化传热，提高K值；同时，注意管壁温度与大的接近，K值与小的接近，强化传热，应在小处着手。要求掌握传热方面的计算公式：其中：吸收内容小结3．平衡线方程（亨利定律）E随T升高增大，H随T升高减小，难溶气体E值很大、H值很小当溶液浓度很低时简化为吸收操作是典型的传质过程。以下表四大方程（菲克定律、吸收速率方程、平衡线方程、操作线方程）为基础，以填料层高度计算为核心，将本章主要公式串成一体，1．菲克定律2．扩散速率方程对于气体中扩散系数4．吸收速率方程5.操作线方程7．填料层总高度计算7.1传质单元数法传质单元数的确定1脱吸因数法（注意条件）2.对数平均推动力法6．

3、扩散系数之间的关系1.某填料吸收塔内装有5m高，比表面积为221m2/m3的金属阶梯环填料，在该填料塔中，用清水逆流吸收某混合气体中的溶质组分。已知混合气的流量为50kmol/h，溶质的含量为5％（体积分数％）；进塔清水流量为200kmol/h，其用量为最小用量的1.6倍；操作条件下的气液平衡关系为；气相总吸收系数为；填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的90％。试计算（1）填料塔的吸收率；（2）填料塔的直径。解：（1）惰性气体的流量为对于纯溶剂吸收依题意（2）由填料塔的直径为要求：1.气液平衡关系及其用气液平衡关系分析吸收过程2.掌握吸收率、最小液气比的

4、概念及计算3.掌握传质单元高度、传质单元数物理意义，S与NOG的关系，计算方法。4、掌握填料层高度的计算方法蒸馏内容小结一个前提（连续稳定）；三种方法（平衡关系、物料衡算、热量衡算（不要求））；三个方程（平衡方程、操作线方程、线方程）；四个概念（理想溶液、相对挥发度、液相分率、回流比）目的求塔高、关键求理论板数。一、平衡关系①相图②相图③三、操作线方程（续）（回流比）q线方程是两操作线（精馏段操作线和提馏段操作线）交点的轨迹方程，有五种进料热状况。二、物料衡算塔顶易挥发组分回收率塔底难挥发组分回收率三、操作线方程①②③④⑤四、最小回流比1作图法2.解析法泡点

5、进料露点进料五、全回流逐板计算法全凝器分凝器六、塔板效率1.总板效率ET——全塔效率NT——理论板层数NP——实际板层数2.单板效率或者理论板数求算图解法捷算法干燥内容小结一、湿空气的性质1.湿度H——相对湿度ps——水的饱和蒸汽压pv——水汽分压2.比体积3.比热容和焓4.t、tw、tas、td二、湿度图1.湿度图包括：（等湿线（等H线）、等焓线（等I线）、等温线（等t线）、等相对湿度线（等j线）、水汽分压线（pv线）2.重点应用：由两个独立参数确定其它参数如：温度t－湿球温度tw、H、I、j、pv等。三、湿物料的性质1.湿基含水量（w）和干基含水量(X)

6、2.湿物料的比热容cm3.湿物料的焓湿物料的温度为四、干燥过程的物料衡算1.物料衡算绝干料衡算水分蒸发量G——绝干空气流量LC——绝干物料量绝干空气消耗量kg绝干气/s单位空气消耗量湿（新鲜）空气消耗量五、干燥过程的热量衡算预热器的热量衡算整个系统热量衡算整理得干燥设备的热效率六干燥速率、干燥时间（掌握基本概念和性质）