清华大学 化工原理考研资料v.ppt

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1、《化工原理》（上）主讲人：戴猷元2007.6目录绪论第一章流体流动第二章流体输送机械第三章流体流过颗粒和颗粒层的流动第四章非均相物系的分离第五章传热第六章蒸发总结第六章蒸发第一节概述第二节单效蒸发第三节多效蒸发第三节多效蒸发单效与多效的区别在于二次蒸汽的利用。单效：D/W≈1或≈1.1多效：后效的蒸发室压力和溶液沸点比原蒸发室低，二次蒸汽做为加热蒸汽。理论上：一效1kg蒸汽1kg水沸点进料（各级），QL=0，二效1kg蒸汽2kg水温度差损失，三效1kg蒸汽3kg水不同压力下的r值。实际上：D/W123451.10.570.40.30.27一、多

2、效蒸发的流程溶液与加热蒸汽成并流－――→并流溶液与加热蒸汽成逆流―――→逆流溶液与加热蒸汽间或并逆流－→错流每一效加入原料液―――――→平流1、并流法：(1)P>P1>P2>…>PC自流(2)t>t1>t2>…>tC闪蒸（高于沸点进料）(3)浓度↑，T↓，μ↑，α↓(最后两效严重）2、逆流法：利用泵将物料打入下一效除末效外，低于沸点进料X↑，T↑，μ不致太大，α不致过小3、错流法：合并1，2，如NaOH2-3-1，3-1-2等4、平流法：有结晶析出*部分二次蒸汽可作预热料液二、多效蒸发器的温差损失和效数限制以三效为例：加热蒸汽T相同条件下t总<单效

3、t总，沸点↑越大，下降幅度越大，效数↑，t总↓，各效越小。*维持泡核沸腾5－7℃，（效数限制）电解质溶液2－3效；糖水4－6效；海水淡化，（稀溶液）多一些。三、单效蒸发器与多效蒸发器生产能力比较1、生产能力和生产强度生产能力：单位时间内的蒸发水量。若QL=0，t0=t1，传热量全部用于蒸发，蒸发量正比于传热速率：生产强度：单位时间单位面积蒸发水量U=W/S若QL=0，t0=t1（忽略稀释热）Cp0=Cp1Δt↑饱和蒸汽压↑操作压力↓不凝气提高K结垢i：物性、操作条件2、单效与多效的比较QL=0，浓缩热Cp0=Cp1，沸点进料。若不考虑温度损失

4、：QI≈Q，∴单效生产强度＝3倍三效生产强度去掉假设：多效生产强度小于单效生产强度.提高了加热蒸汽利用率.效数的选择1、t有效泡核2、生蒸汽的消耗3、设备投资单双D/W:(1.1-0.57)/1.1=50%,45(0.3-0.27)/0.3=10%简答题1、在列管换热器中用饱和蒸汽（壳程）加热空气（管程），列管内壁温度接近饱和蒸汽的温度，列管外壁温度接近饱和蒸汽的温度，总传热系数K接近空气一侧（管程）的对流传热系数。2、一定流量的液体在列管换热器内40根Φ25×2.5mm的直管构成的管程内作湍流流动，其对流传热膜系数为1000W/m2℃。若液

5、体的流量和物性都不变，改用50根Φ19×2mm直管，其对流传热膜系数将变为1404W/m2℃。u2/u1=40∙202/50∙152=1.422,d2/d1=0.75α2=1000∙1.4220.8/0.750.2=1404w/m2K3、某气体反应物进入反应器以前需要预热和除尘，在保证相同质量流量的前提下，采用如下所示的两个流程时哪一个更好，为什么？(2)原料气→换热器→降尘室→反应器→原料气→降尘室→换热器→反应器→如果是固含量为5％的液体物料，操作安排是先过滤还是先升温？(1)4、助滤剂应具有以下性质：（B）A：颗粒均匀，柔软，可压缩；B：颗粒均

6、匀，坚硬，不可压缩；C：颗粒分布广，坚硬，不可压缩；D：颗粒分布广，柔软，可压缩。5、某板框过滤机进行恒压过滤，过滤总面积为2m2。两小时过滤完毕，滤饼充满滤框，得滤液16m3，若过滤介质阻力不计，刚开始半小时内可以获得滤液8m3。板框过滤机进行恒压过滤完毕后用横穿法洗涤30分钟，洗涤压差和过滤时的相同，滤液和洗液均为水且温度相同，则洗涤速率为1.0m3/h。需要的洗液体积为0.5m3。V2=KA2θ,162=K∙22∙2,K=32m2/hθ=0.5,V0.5=8m3(dV/dθ)W=(KA2/2V)θ=2/4=1.0m3/hVW=0.5m3