化工原理课程设计计算公式
化工原理公式
化工原理公式
1. 质量守恒公式：
在化学反应中，质量守恒是一个基本的原理。
它可以用如下公式表示：
质量物质的总量 = 当前的质量物质的总量 + 生成的物质的质量 - 消失的物质的质量
2. 摩尔质量计算公式：
摩尔质量是指一个物质的摩尔质量与其质量之间的关系。
它可以用如下公式表示：
摩尔质量 = 质量 / 物质的摩尔数
3. 反应物比例公式：
反应物比例可以通过计算摩尔比来确定。
反应物比例为生成物比例的化学计量关系。
它可以用如下公式表示：
摩尔比 = 摩尔数 / 最小摩尔数
4. 摩尔分数公式：
摩尔分数是指一个化合物在混合物中所占的比例。
它可以用如下公式表示：
摩尔分数 = 摩尔数 / 总摩尔数
5. 离子浓度公式：
离子浓度可以用来描述溶液中离子的浓度。
它可以用如下公式表示：
离子浓度 = 离子的摩尔数 / 溶液的体积
请注意，这些公式仅为化工原理中的一部分，还有很多其他的公式和原理没有包括在内。
同时，这些公式可能会依赖于具体的实验条件和问题的要求，因此在使用时需谨慎。
化工原理公式总结
化工原理公式总结
化工原理公式总结如下：
1. 质量平衡公式：
输入质量 = 输出质量 + 累积质量
2. 物质平衡公式：
输入组分质量流率 = 输出组分质量流率 + 生成/消耗组分质量流率 + 储存组分质量流率
3. 能量平衡公式：
输入能量 = 输出能量 + 生成/消耗能量 + 储存能量
4. 平均温度计算公式：
平均温度= ∫(T*dA) / ∫dA，其中 T 为温度，dA 为面积微元
5. 理想气体状态方程：
PV = nRT，其中 P 为压力，V 为容积，n 为物质的摩尔数，R 为气体常数，T 为温度
6. 液体体积膨胀公式：
V2 = V1 * (1 + β * ΔT)，其中 V1 为初始体积，V2 为最终体积，β 为膨胀系数，ΔT 为温度变化
7. 理想混合气体摩尔分数公式：
Xi = ni / n，其中 Xi 表示组分 i 的摩尔分数，ni 表示组分 i 的摩尔数，n 表示总摩尔数
8. 溶液浓度计算公式：
质量分数 = 溶质质量 / 总溶液质量
摩尔分数 = 溶质摩尔数 / 总溶液摩尔数
体积分数 = 溶质体积 / 总溶液体积
9. 反应速率公式：
反应速率 = k * [A]^m * [B]^n，其中 k 为速率常数，[A] 和[B] 表示反应物 A 和 B 的浓度，m 和 n 为反应级数
10. 溶解度公式（亨利定律）：
P = K * C，其中 P 为气体的分压，K 为溶解度常数，C 为溶质的浓度。
化工原理公式
化工原理公式化工原理是化学工程专业的基础课程之一，它涉及到化工过程中的物质平衡、能量平衡、动量平衡等方面的知识。
在化工原理的学习过程中，掌握相关的公式是非常重要的。
本文将介绍化工原理中常用的公式，帮助大家更好地理解和应用化工原理的知识。
1. 物质平衡公式。
在化工过程中，物质平衡是非常重要的，它描述了物质在化工过程中的流动和转化情况。
物质平衡公式可以用来描述化工过程中物质的输入、输出和转化关系，通常表示为：输入物质 = 输出物质 + 产生物质消耗物质。
这个公式可以帮助工程师分析化工过程中物质的流动情况，从而优化生产过程，提高生产效率。
2. 能量平衡公式。
能量平衡是化工过程中另一个重要的方面，它描述了能量在化工过程中的转化和传递情况。
能量平衡公式可以用来描述化工过程中能量的输入、输出和转化关系，通常表示为：输入能量 = 输出能量 + 产生能量消耗能量。
这个公式可以帮助工程师分析化工过程中能量的流动情况，从而设计和优化能源利用系统，提高能源利用效率。
3. 动量平衡公式。
在一些流体力学的化工过程中，动量平衡也是非常重要的。
动量平衡公式可以用来描述流体在化工过程中的流动情况，通常表示为：输入动量 = 输出动量 + 产生动量消耗动量。
这个公式可以帮助工程师分析化工过程中流体的流动情况，从而设计和优化管道系统，提高流体传输效率。
除了以上提到的物质平衡、能量平衡和动量平衡公式外，化工原理中还涉及到许多其他重要的公式，如反应速率公式、传质公式、传热公式等。
这些公式在化工工程中都有着重要的应用，工程师们需要深入理解这些公式，并灵活运用于实际工程中。
总之，化工原理中的公式是化工工程师们设计、优化和控制化工过程的重要工具，掌握这些公式对于工程师们来说是非常重要的。
希望本文介绍的化工原理公式能够帮助大家更好地理解和应用化工原理的知识，为化工工程的发展贡献自己的力量。
通过以上对化工原理公式的介绍，相信大家对化工原理中的公式有了更深入的了解。
化工原理公式总结
化工原理公式总结化工是一门应用科学，它的发展离不开理论的支持。
理论的核心之一就是化工原理公式。
化工原理公式是化工领域常用的数学表达式，通过这些公式，我们可以计算化工过程中涉及的各种物理和化学参数，从而指导化工实践。
在这篇文章中，我将对一些常用的化工原理公式进行总结，以帮助读者更好地理解和运用这些公式。
一、质量守恒公式质量守恒是化工过程设计和运行的基本原则之一。
质量守恒公式描述了化工系统中物质质量的变化情况。
在闭合系统中，质量守恒公式可以表示为：输入质量 = 输出质量 + 反应质量这个公式可以应用于各种化工过程中，包括物料输送、反应器设计、分离过程等。
二、能量平衡公式能量平衡是化工系统中另一个重要的基本原则。
能量平衡公式描述了化工系统中能量的变化情况。
在闭合系统中，能量平衡公式可以表示为：输入能量 = 输出能量 + 产生能量这个公式可以用于计算化工过程中的热交换、化学反应放热或吸热等情况。
能量平衡公式的应用可以帮助我们合理地设计和控制化工过程中的能量供给和消耗。
三、摩尔平衡公式在化学反应中，摩尔平衡公式是描述反应体系中化学组分变化的数学表达式。
它可以帮助我们计算反应物和生成物之间的摩尔比例关系。
对于简单的化学反应，摩尔平衡公式可以表示为：aA + bB → cC + dD其中，a、b、c、d分别代表反应物A、B和生成物C、D的摩尔系数。
通过摩尔平衡公式，我们可以预测反应的理论产物和反应物消耗的比例。
四、质量传递公式在化工分离过程中，质量传递是一个关键环节。
质量传递公式可以描述物质在流体中的传递速率和传递量。
常见的质量传递公式包括扩散速率公式、传质通量公式等。
这些公式可以帮助我们设计高效的化工分离设备，如吸附塔、蒸馏塔等。
五、动态平衡公式化工过程中往往存在着各种动态平衡现象，如化学反应过程中的反应动力学平衡、质量传递过程中的浓度分布平衡等。
动态平衡公式可以描述这些平衡现象的动态演化过程。
在这方面，常用的公式包括物质转移方程、速率方程等。
化工原理化工计算所有公式总结
化工原理化工计算所有公式总结第一篇：化工原理化工计算所有公式总结化工原理化工计算所有公式总结第一章流体流动与输送机械1.流体静力学基本方程：p2=p0+ρgh2.双液位U型压差计的指示: p1-p2=Rg(ρ1-ρ2))3.伯努力方程：z1g+12p112p2 u1+=z2g+u2+2ρ2ρ12p112p2u1+=z2g+u2++∑Wf+ 2ρ2ρ4.实际流体机械能衡算方程：z1g+5.雷诺数：Re=duρμlu232μlu∆pf6.范宁公式：Wf=λ⋅⋅==2d2ρρd7.哈根-泊谡叶方程：∆pf=32μlu2d2A1⎫A1⎫⎛⎛8.局部阻力计算：流道突然扩大：ξ=1-流产突然缩小：ξ=0.51-⎪⎪A2⎭A2⎭⎝⎝第二章非均相物系分离1.恒压过滤方程：V2+2VeV=KA2t令q=V/A，qe=Ve/A则此方程为：q2+2qeq=kt第三章传热1.傅立叶定律：dQ=-λdAϑtdt，Q=-λA ϑndx2.热导率与温度的线性关系：λ=λ0(1+αt)3.单层壁的定态热导率：Q=λAt1-t2∆t，或Q= bbλAm4.单层圆筒壁的定态热传导方程：Q=t-t2πl(t1-t2)或Q=12b1r2lnλAmλr1Qlnr+C（由公式4推导）2πlλ5.单层圆筒壁内的温度分布方程：t=-6.三层圆筒壁定态热传导方程：Q=2πl(t1-t4 1r21r31r4ln+ln+lnλ1r1λ2r2λ1r37.牛顿冷却定律：Q=αA(tw-t)，Q=αA(Tw-T)αlCpμβg∆tl3ρ28.努塞尔数Nu=普朗克数Pr=格拉晓夫数Gr= 2λλμ9.流体在圆形管内做强制对流：Re>10000，0.6<Pr<1600，l/d>50λ⎛duρ⎫⎛Cpμ⎫⎪Nu=0.023Re0.8Prk，或α=0.023 ⎪λ⎪，其中当加热时，k=0.4，冷却时k=0.3 d μ⎭⎝⎭⎝10.热平衡方程：Q=qm1[r+cp1(Ts-T2)]=qm2cp2(t2-t1)无相变时：Q=qm1cp1(T1-T2)=qm2cp2(t2-t1)，若为饱和蒸气冷凝：Q=qm1r=qm2cp2(t2-t1)11.总传热系数：0.8k11bd11d1 =+⋅+⋅Kα1λdmα2d2d11bd11d1=+⋅+⋅+Rs1+Rs2⋅1 Kα1λdmα2d2d212.考虑热阻的总传热系数方程：13.总传热速率方程：Q=KA∆tqcT1-t2KA⎛1-m1p1=14.两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程：lnT2-t1qm1cp1 ⎝qm2cp2qm1cp1T1-t1KA⎛=1+15.两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程：lnT2-t2qm1cp1 ⎝qm2cp216.两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程：ln⎫⎪⎪⎭⎫⎪⎪⎭T-t1KA =T-t2qm2cp2第四章蒸发1.蒸发水量的计算：Fx0=(F-W)x1=Lx1 水的蒸发量：W=F(1-2.x0)x1F0F-W3.完成时的溶液浓度：x=4.单位蒸气消耗量：Wr'=，此时原料液由预热器加热至沸点后进料，且不计热损失，r为加热时的蒸气汽化潜热Drr’为二次蒸气的汽化潜热5.传热面积：A=Q，对加热室作热量衡算，求得Q=D(H-hc)=Dr，∆t=T-t1，T为加热蒸气的温度，K∆tmt1为操作条件下的溶液沸点。
《化工原理》公式总结
《化工原理》公式总结化工原理公式总结化工原理是化学工程的基础学科，掌握化工原理对于研究和解决化学工程问题至关重要。
在化工原理中，有许多重要的公式和方程式被广泛应用于工程实践中。
下面是一些常见的化工原理公式总结：1.质量守恒方程化工过程中，质量守恒是一个基本原理。
根据质量守恒方程，输入质量=输出质量+积累质量。
其数学表达式为：dM/dt = Σmi + ∑mo + macc其中，dM/dt表示体系质量变化速率，mi表示输入组分i的质量流量，mo表示输出组分i的质量流量，macc表示组分i的积累质量流量。
2.动量守恒方程化工过程中，动量守恒是一个重要的原理。
根据动量守恒方程，输入动量=输出动量+积累动量。
其数学表达式为：dm/dt = ΣFi + ∑Fo + Facc其中，dm/dt表示体系动量变化速率，Fi表示输入组分i的动量流量，Fo表示输出组分i的动量流量，Facc表示组分i的积累动量流量。
3.能量守恒方程在化学工程中，能量守恒是一个基本原理。
根据能量守恒方程，输入能量=输出能量+积累能量。
其数学表达式为：dH/dt = ΣQi + ∑Qo + Qacc其中，dH/dt表示体系能量变化速率，Qi表示输入组分i的能量流量，Qo表示输出组分i的能量流量，Qacc表示组分i的积累能量流量。
4.化学反应速率方程在化学工程中，化学反应速率是一个重要的参数。
化学反应速率方程可用于描述反应物浓度与反应速率之间的关系。
常见的化学反应速率方程包括：-零级反应速率方程：r=k-一级反应速率方程：r=k[A]- 二级反应速率方程：r = k[A]² or r = k[A][B]5.平均粒径计算公式在颗粒物的粉碎、磨擦和分级过程中，平均粒径是一个重要的参数。
平均粒径计算公式根据粒径分布来计算平均粒径，常见的公式包括：-体积平均粒径(D[4,3])：D[4,3]=∫(D³N(D))dD/∫(D²N(D))dD-数量平均粒径(D[3,2])：D[3,2]=∫(DN(D))dD/∫(N(D))dD6.流体力学公式在化学工程中，流体力学是一个重要的领域。
化工原理化工计算所有公式总结
化工原理化工计算所有公式总结化工原理是化学工程学科的基础知识，是化工工程师必须掌握的重要内容之一、在化工计算中，涉及到各种各样的公式和计算方法，用于解决化工过程中的问题和挑战。
下面总结了一些常用的化工计算公式，希望对化工工程师们的工作有所帮助。
1.物质平衡公式物质平衡是化工过程中最基本的计算方法之一，用于描述物质在系统内的转移和变化。
物质平衡的一般形式为：输入物质=输出物质+积累物质+反应物质这个公式描述了系统内各种物质的流动情况，是化工工程师进行过程设计和优化的基础。
2.能量平衡公式能量平衡公式用于描述系统内能量转移和变化的情况。
能量平衡的一般形式为：输入能量=输出能量+积累能量+消耗能量能量平衡公式可以帮助工程师计算系统的热平衡，确定过程中各个部分的热量变化情况。
3.流量计算公式在化工工程中，流量是一个重要的参数，需要进行准确的计算和测量。
流体的流量计算公式一般包括质量流量和体积流量的计算方法，可以使用密度和体积流速等参数来进行计算。
4.反应速率公式在化工反应中，反应速率是一个重要的参数，描述了反应物质的转化速度。
反应速率公式一般包括反应速率常数和反应物质浓度等参数，可以帮助工程师优化反应条件，提高反应效率。
5.平衡常数公式平衡常数是描述化学反应平衡状态的参数，根据反应物质的浓度可以计算平衡常数。
平衡常数公式可以帮助工程师预测反应的平衡状态，进行反应条件的调整和优化。
6.浓度计算公式在化工过程中，物质的浓度是一个重要的参数，需要进行准确的计算和控制。
浓度计算公式一般包括溶液中溶质和溶剂的浓度计算方法，可以帮助工程师确定不同溶液的浓度和配比。
7.温度计算公式温度是化工过程中一个重要的参数，需要进行准确的测量和控制。
温度计算公式可以根据热力学原理和热传导等参数进行计算，帮助工程师确定系统内各个部分的温度分布情况。
8.压力计算公式压力是化工过程中一个重要的参数，需要进行准确的计算和控制。
压力计算公式可以根据流体的密度、流速和流经管道的几何形状来进行计算，帮助工程师确定系统内的压力变化情况。
化工原理化工计算所有公式总结
化工原理化工计算所有公式总结化工原理是化工工程的基础课程之一，主要讲解化工过程中的原理和计算方法。
在化工原理中，有许多重要的公式用于描述和计算各种物质在化学反应和物质转化过程中的性质和行为。
以下是一些常见的化工原理公式总结。
1.物质的组成和结构：-相对分子质量（M）=相对原子质量之和-摩尔质量（Mm）=相对分子质量/摩尔质量单位中的质量-摩尔质量（Mm）=密度（ρ）/摩尔体积（Vm）-摩尔体积（Vm）=分子体积（V）/物质的摩尔数（n）2.物质的平衡和转化：-反应的反应物摩尔数（ν）=反应的生成物摩尔数（ν）-反应的摩尔质量平衡：νAMA+νBMB=νCMC+νDMD-反应过程中的物质的转化率：X=(nA0-nA)/nA03.物质的热力学性质：-焓变（ΔH）=H2-H1-反应的热力学平衡常数：Kp=(pC)^νC(pD)^νD/(pA)^νA(pB)^νB -熵变（ΔS）=S2-S14.流体流动：-流体的流速（v）=流体的体积流量（Q）/流经的横截面积（A）-流体的质量流速（W）=流体的质量流量（m）/流经的横截面积（A）-流体的雷诺数（Re）=(流体的密度（ρ）*流速（v）*相对粘度（μ）)/动力粘度（ν）5.化学反应速率：- 化学反应速率（r）=dC/dt = -1/νA * d[A]/dt = 1/νB *d[B]/dt = 1/νC * d[C]/dt = 1/νD * d[D]/dt-化学反应速率常数（k）=r/C6.热传导：-热传导的传热速率（Q）=热传导系数（k）*温度梯度（ΔT）*传热面积（A）-热传导系数（k）=导热系数（λ）/导热物质的厚度（Δx）以上只是一部分化工原理中的公式总结，化工原理涉及的内容非常广泛，包括物质的传质、传热、物相平衡、反应工程、流体力学等方面。
通过掌握这些公式，可以更好地理解和分析化工过程中的各种物质行为和性质，并进行相应的计算和设计。
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2 设计计算
2.1确定设计方案
2.1.1选择换热器的类型
两流体温度变化情况：热流体进口温度80oC，出口温度45oC；冷流体（循环水）进口温度20oC，出口温度40oC。该换热器用循 一因数，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式换热器。
2.1.2流动空间及流速确定
黏度μ
Pa•s 0.000272 0.000954
质量流量W
Kg/h
21465
46349.20
热流量Q 体积流量Vs 2.3计算总传热系数K
KW m3/s
269.15 0.00776
0.01291
管程流体雷诺数Re
管程传热系数αi 壳程传热系数αo 污垢热阻Rsi
W/(m2•℃) W/(m2•℃)
m2•℃/W
接管内油品流速
m/s
壳程流体进出口接管内径 m
取标准管径
mm
接管内循环水流速
m/s
管程流体进出口接管内径 m
取标准管径
mm
6 0.95688
96
选管长 1 96
设定管程数 设定管数
0.170 4
0.930 15.22
单壳程二管程
31.25
32
0.032
10.78
11
362.89
400
0.4
100
250
K
W/(m2•℃)
（4）传热面积S
传热面积S
m2
实际传热面积Sp
m2
面积裕度H
1
1
△t1 ℃ 30 25
0.0301 0.428 8954.1 6.60 2144.2
0.01313 0.591 0.0200
33403.4 4.09
1584.0
477.81
37.00 44.46 1.202 合格
△t2 ℃ 5 10
顺流
逆流
3 换热器核算
3.1热量核算
（1）管程对流传热系数
管程流体截面积Si m2
管程流体流速υi
m/s
管程流体雷诺数Rei
普兰特准数Pr
ai
W/(m2•℃)
（2）壳程对流传热系数
壳程流通截面积So m2
壳程流体流速υo
m/s
当量直径de
m
壳程流体雷诺数Reo
普兰特准数Pr
ao
W/(m2•℃)
（3）总传热系数K
污垢热阻Rso
m2•℃/W
管壁导热系数λ W/(m•℃)
总算传热面积
传热面积S＇
m2
不考虑的面积裕度S
m2
2.5工艺结构尺寸
8992.68 2151.61 1583.98 0.0005159 0.000172
45 380
43.27 43.27
1583.98 总传热系数
壳程结垢后校正因数Fs
管子正三角形排列F
横过管束中心线的管子数nc
折流挡板间距B
m
折流挡板数NB
壳体内径D
m
壳程流通面积Ao
m2
按流通截面积Ao计算流速υo m/s
Reo
壳程流体摩擦系数fo
△P1＇
Pa
△P2＇
Pa
∑△Po
Pa
1.4 1 1
0.030 0.428 8954.1
0.1 0.005 0.037 1014.9 274.3 1804.9
m
管程Np
传热管总根数N 2.5.3平均传热温差校正及壳程 数 P
R
温度差校正系数ΨΔt
平均传热温差△tm
℃
2.5.4传热管排列和分程方法
管心距t=1.25do
mm
横过管束中心线的管数nc
2.5.5壳体内径
壳体内径D
mm
2.5.6折流板
切去的圆缺高度h
mm
折流板间距B=0.3D
mm 折流挡板数NB
2.5.7接管
m2
MPa ℃
kg/h kg/m3
m/s KW W/(m2•℃) W/(m2•℃) m2•℃/W Pa
mm
m mm mm mm
44.5
工艺参数
管程
壳程
循环水
甲苯
常压
常压
25/35
90/45
46349.20
21465
997.6
768.1
0.43
0.41
269.15
477.81
2144.21
1583.98
0.000516
0.000172
1804.91
16104.35
1
1
96
正三角形
上下
150
碳钢
碳钢
选管规格：Ф25×2.5
6
32
400
250
已知值 计算值 查表值 假设值 实际情况选用值
合格
合格
设定Ns
化工原理第二 版夏清版
35000
1.15 0.5 11 0.15 39 0.4 0.019 0.4140 29227.9 0.48 6943.8 7060.0 16104.4
#DIV/0! 35000
4 换热器主要结构尺寸和计算结果
换热器型式
固定管板式
换热面积
类别 物料名称 操作压力 操作温度 流量 流体密度 流速 传热量 总传热系数 对流传热系数 污垢系数 压强降 程数 管数 排列方式 折流板型式 折流板间距 推荐使用材料 管子规格 管长 管间距 壳体内径 切口高度
120
150
0.15
39
1.5 0.08 150 1.6 0.10 207
159-2*4.5 219-2*6
化工原理课程设计
已知值
进口温度20oC，出口温度40oC。该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时进口温度会降低，考虑到这 节的固定管板式换热器。
计算值 查表值
。选用Ф25×2.5的碳钢管
传热类项
#REF! 合格
2.5.1管径和管内流速
1.1
选管规格：Ф25×2.5
1.25
内径di 外径do 均径dm 壁厚b
mm
0.02
mm
0.025
mm
0.0225
mm
0.0025
流速υ
m/s
0.43
2.5.2管程数和传热管数
理论单程传热管数
95.59
实际单程传热管数ns 所需传热总管长L总
96
m
5.74
每根管长L
△tm＇ ℃ 13.95 16.37
假设值 实际情况选用值
3.2压强降核算
（1）管程压强降
管程结垢后校正因数Ft
管程数Np
串联的壳程数Ns
管程流通面积Ai
m2
管程流体流速υi
m/s
Rei
管壁绝对粗糙度ε
mm
管壁相对粗糙度ε/di
查莫狄图得管壁摩擦系数λ
△P1
Pa
△P2
Pa
∑△Pi
Pa
（2）壳程压强降
由于循环冷却水交易结垢，为便于水垢清洗，应使用循环水走管程，油品走壳程。选用Ф25×2.5的碳钢管
类别
温度 ℃
温度 ℃
△T ℃
△t ℃
丙酮
50
30
20
水
20
25
5
2.2确定物性数据
类别
丙酮
水
比热容Cp 密度ρ 导热系数λ
kJ/(kg•℃) kg/m3
W/(m•℃)
2.257 768.1 0.15
4.181 997.56 0.604