化_工_原_理期末复习

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1、化工原理第7章传质与分离过程概论1、掌握平衡分离与速率分离的概念（基本原理）及各自有哪些主要类型。传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程（推动力为浓度差）。分相内传质和相际传质。平衡分离：借助分离媒介（热能、溶解、吸附剂）使均相混合物变为两相，两相中，各组分达到某种平衡。速率分离：借助推动力（压力、温度、点位差）的作用，利用各组扩散速度的差异，实现分离。平衡分离的分类（1）气液传质过程（2）汽液传质过程（3）液液传质过程（4）液固传质过程（5）气固传质过程相平衡状态:在一定的温度和压力下,气液两相之间达

2、到平衡状态时,两相组成之间的关系称为气液平衡关系.平衡常数（分配系数）i组分在互成平衡的两相中的组成关系常用平衡常数K表示xi、yi分别表示组分在两相中的组成;分配因子:通常将K值大的当作分子，故一般大于1。当偏离1时，便可采用平衡分离过程使均相混合物得以分离，越大越容易分离。速率分离过程的分类（1）膜分离膜分离是指在选择性透过膜中，利用各组分扩散速度的差异，而实现混合物分离的单元操作过程。（2）场分离场分离是指在外场（电场、磁场等）作用下，利用各组分扩散速度的差异，而实现混合物分离的单元操作过程。2、了解质量传递

3、的两者方式（分子扩散和对流扩散）。分子扩散现象：由于分子的无规则热运动而形成的物质传递现象，分子扩散在气相、液相和固相中均能发生。涡流扩散由于流体质点的湍动和旋涡而形成的物质传递现象。涡流扩散在湍流流体中发生且时刻存在分子扩散，涡流扩散的通量远大于分子扩散的通量对流传质运动流体与固体表面之间，或两个有限互溶的运动流体之间的质量传递过程双膜模型的要点(1)相互接触的两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各存在着一个很薄的流体膜层（气膜和液膜）。溶质以分子扩散方式通过此两膜层(2)溶质在相界面处的浓度处于相平衡状态。无传

4、质阻力。(3)在膜层以外的两相主流区由于流体湍动剧烈，传质速率高，传质阻力可以忽略不计，相际的传质阻力集中在两个膜层内。3、掌握双膜理论（双膜模型）的论点（原理）。基本论点如下：（1）在相互接触的气液两相间存在一个稳定的相界面，界面的两侧各有一个很薄的停止膜，即“气膜”和“液膜”。气液两相间的传质为通过两停滞膜内的分子扩散过程。（2）在气膜、液膜以外的气、液两相主体中，由于流体的强烈湍动，各处浓度均匀一致，无处安置阻力存在。（3）在气液相界面处，气液两相处于平衡状态，也无传质阻力存在。4、掌握对传质设备的性能要求、

5、主要种类。对传质设备的基本要求（1）单位体积中，两相的接触面积应尽可能大（2）两相分布均匀，避免或抑制沟流、短路及返混等现象发生（3）流体的通量大，单位设备体积的处理量大（4）流动阻力小，运转时动力消耗低（5）操作弹性大，对物料的适应性强（6）结构简单，造价低廉，操作调节方便，运行安全可靠对流传质设备的主要种类（1）板式塔板式塔为逐级接触式的气液传质设备，它主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。（2）填料塔填料塔为连续接触式的气液传质设备，它主要由圆柱形壳体、液体分布器、填料支承板、塔填料、填料

6、压板及液体再分布装置等部件构成。.气体扩散系数与哪些因素有关？扩散系数与系统的温度、压力、浓度以及物质的性质有关。对于双组分气体混合物，组分的扩散系数在低压下与浓度无关，只是温度及压力的函数。第8章吸收1、掌握吸收的概念、基本原理、推动力，吸收的用途吸收概念：使混合气体与适当的液体接触，气体中的一个或几个组分便溶解于液体内而形成溶液，于是原混合气体的组分得以分离。这种利用各组组分溶解度不同而分离气体混合物的操作称为吸收。吸收的基本原理：当气相中溶质的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压时，溶质便由气相向液相转移，即吸

7、收。利用混合气体中各组分在液体中溶解度差异，使某些易溶组分进入液相形成溶液，不溶或难溶组分仍留在气相，从而实现混合气体的分离。吸收的推动力:气体吸收是混合气体中某些组分在气液相界面上溶解、在气相和液相内由浓度差推动的传质过程。吸收操作的用途：(1)制取产品用吸收剂吸收气体中某些组分而获得产品。如硫酸吸收SO3制浓硫酸，水吸收甲醛制福尔马林液，碳化氨水吸收CO2制碳酸氢氨等。(2)分离混合气体吸收剂选择性地吸收气体中某些组分以达到分离目的。如从焦炉气或城市煤气中分离苯，从乙醇催化裂解气中分离丁二烯等。(3)气体净化一

8、类是原料气的净化，即除去混合气体中的杂质，如合成氨原料气脱H2S、脱CO2等；另一类是尾气处理和废气净化以保护环境，如燃煤锅炉烟气，冶炼废气等脱除SO2，硝酸尾气脱除NO2等。2、掌握吸收剂、吸收液、解吸（脱吸）、物理吸收、化学吸收的概念吸收剂：吸收操作中所用的溶剂，以S表示。吸收液（溶液）：吸收操作后得到的溶液，主要成分为溶剂S和溶质A。解吸或脱吸：与吸收