高分子化学习题讲解

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高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案 (2)讲解

高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案 (2)讲解

第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。

答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。

在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。

在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。

在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。

如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。

聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。

聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。

以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平X表示。

均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以n2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。

答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。

聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义词,也曾使用large or big molecule的术语。

从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。

根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。

多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。

齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物,属于低聚物的范畴。

低聚物的含义更广泛一些。

3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式(重复单元)。

选择其常用4. 举例说明和区别:缩聚、聚加成和逐步聚合,加聚、开环聚合和连锁聚合。

高分子化学习题与解答

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高分子化学习题与解答(总13页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-第一章绪论习题1. 说明下列名词和术语:(1)单体,聚合物,高分子,高聚物(2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子(3)主链,侧链,侧基,端基(4)结构单元,单体单元,重复单元,链节(5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布(6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应(7)加聚物,缩聚物,低聚物2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征?3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。

4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。

5. 各举三例说明下列聚合物(1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。

(2)碳链聚合物,杂链聚合物。

(3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。

6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称(1) CH2=CHF(2) CH2=CH(CH3)2CH3|(3) CH2=C|COO CH3(4) HO-( CH2)5-COOH(5) CH2CH2CH2O|__________|7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合?(1) -[- CH2- CH-]n-|COO CH3(2) -[- CH2- CH-]n-|OCOCH3(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n-|CH3(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-(5) -[-NH(CH2)5CO-]n-8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式:(1) 聚苯乙烯(2) 聚丙烯(3) 聚四氟乙烯 (4) 丁苯橡胶 (5) 顺丁橡胶 (6) 聚丙烯腈 (7) 涤纶 (8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯 (10) 聚氨酯9. 写出下列单体形成聚合物的反应式。

高分子化学重点课后习题解答讲解学习

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高分子化学重点课后习题解答讲解学习1.图1 相对分子质量~转化率关系1.链式聚合2.活性聚合3.逐步聚合对链式聚合,存在活性中心,活性中心的特点一是在反应过程中不断生成,二是高活性,可使高分子链是瞬间形成,因此在不同转化率下分离所得聚合物的相对分子质量相差不大,延长反应时间只是为了提高转化率。

对逐步聚合,是官能团间反应,由于大部分单体很快聚合成二聚体、三聚体等低聚物,短期内可达到很高转化率,但因官能团活性低,故需延长反应时间来提高相对分子质量。

对活性聚合,活性中心同时形成,且无链转移和链终止,故随反应进行,相对分子质量和转化率均线性提高。

2.连锁聚合与逐步聚合的单体有何相同与不同?连锁聚合单体的主要反应部位是单体上所含不饱合结构(双键或叁键),在聚合过程中不饱合键打开,相互连接形成大分子链。

需要有活性中心启动聚合反应,为此多需用引发剂,反应活化能低,反应速率快,相对分子质量高。

逐步聚合单体的主要反应部位是单体上所带可相互反应的官能团,在聚合过程中官能团相互反应连接在一起,形成大分子链。

不需活性中心启动反应,但反应活化能高,为此多需用催化剂,反应速率慢,受平衡影响大,相对分子质量低。

3.凝胶点:出现凝胶化时的反应程度。

(逐步聚合概念)凝胶化:体形逐步聚合的交联反应到一定程度时,体系粘度变得很大,难以流动,反应及搅拌产生的气泡无法从体系中溢出,出现凝胶或不溶性聚合物明显生成的实验现象。

(逐步聚合概念)凝胶效应:自由基聚合中随反应进行体系粘度加大,妨碍了大分子链自由基的扩散运动,降低了两个链自由基相遇的几率,导致链终止反应速率常数随粘度的不断增加而逐步下降;另一方面,体系粘度的增加对小分子单体扩散的影响并不大,链增长反应速率常数基本不变,因而出现了自动加速现象。

这种因体系粘度增加引起的自动加速又称凝胶效应。

(自由基聚合概念)4.为什么在缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应过程?在逐步聚合中,带不同官能团的任何两分子都能相互反应,无特定的活性种,因此,在缩聚早期单体很快消失,转变成二聚体、三聚体等低聚物,单体的转化率很高。

高分子化学重点课后习题解答

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1.图1 相对分子质量~转化率关系1.链式聚合2.活性聚合3.逐步聚合对链式聚合,存在活性中心,活性中心的特点一是在反应过程中不断生成,二是高活性,可使高分子链是瞬间形成,因此在不同转化率下分离所得聚合物的相对分子质量相差不大,延长反应时间只是为了提高转化率。

对逐步聚合,是官能团间反应,由于大部分单体很快聚合成二聚体、三聚体等低聚物,短期内可达到很高转化率,但因官能团活性低,故需延长反应时间来提高相对分子质量。

对活性聚合,活性中心同时形成,且无链转移和链终止,故随反应进行,相对分子质量和转化率均线性提高。

2.连锁聚合与逐步聚合的单体有何相同与不同连锁聚合单体的主要反应部位是单体上所含不饱合结构(双键或叁键),在聚合过程中不饱合键打开,相互连接形成大分子链。

需要有活性中心启动聚合反应,为此多需用引发剂,反应活化能低,反应速率快,相对分子质量高。

逐步聚合单体的主要反应部位是单体上所带可相互反应的官能团,在聚合过程中官能团相互反应连接在一起,形成大分子链。

不需活性中心启动反应,但反应活化能高,为此多需用催化剂,反应速率慢,受平衡影响大,相对分子质量低。

3.凝胶点:出现凝胶化时的反应程度。

(逐步聚合概念)凝胶化:体形逐步聚合的交联反应到一定程度时,体系粘度变得很大,难以流动,反应及搅拌产生的气泡无法从体系中溢出,出现凝胶或不溶性聚合物明显生成的实验现象。

(逐步聚合概念)凝胶效应:自由基聚合中随反应进行体系粘度加大,妨碍了大分子链自由基的扩散运动,降低了两个链自由基相遇的几率,导致链终止反应速率常数随粘度的不断增加而逐步下降;另一方面,体系粘度的增加对小分子单体扩散的影响并不大,链增长反应速率常数基本不变,因而出现了自动加速现象。

这种因体系粘度增加引起的自动加速又称凝胶效应。

(自由基聚合概念)4.为什么在缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应过程在逐步聚合中,带不同官能团的任何两分子都能相互反应,无特定的活性种,因此,在缩聚早期单体很快消失,转变成二聚体、三聚体等低聚物,单体的转化率很高。

高分子化学课后习题问题详解

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高分子化学课后习题问题详解第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。

答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。

在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。

在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。

在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。

如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。

聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。

聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。

以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平X表示。

均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以n2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。

答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。

聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义词,也曾使用large or big molecule的术语。

从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。

根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。

多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。

齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物,属于低聚物的范畴。

低聚物的含义更广泛一些。

3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式(重复单元)。

选择其常用分子量,计算聚合度。

高分子化学习题解分析

高分子化学习题解分析

第一章绪论一、习题1.与低分子化合物比较,高分子化合物有何特征解:与低分子化合物相比,高分子化合物有以下主要特征:(1)高分子化合物分子量很大,分子往往由许多相同的简单的结构单元通过共价键重复连接而成;(2)即使是一种“纯”的高分子化合物,它也是化学组成相同而分子量不等,结构不同的同系聚合物的混合物。

它具有分子量和结构的多分散性;(3)高分子化合物的分子有几种运动单元;(4)高分子化合物的结构非常复杂,需用一次、二次和三次结构来描述它。

一次结构是指一个大分子链中所包含的结构单元和相邻结构单元的立体排布。

二次结构是指单个大分子链的构象或聚集态类型。

三次结构是指形成复杂的高分子聚集体中大分子的排列情况。

2.何谓高分子化合物何谓高分子材料解:高分子化合物是指由多种原子以相同的,多次重复的结构单元通过共价键连接起来的,分子量是104-106的大分子所组成的化合物。

高分子材料是指以高分子化合物为基本原料,加上适当助剂,经过一定加工制成的材料。

3.何谓高聚物何谓低聚物解:物理化学性能不因分子量不同而变化的高分子化合物称为高聚物。

反之,其物理和化学性能随分子量不同而变化的聚合物成为低聚物。

但也有将分子量大于一万的聚合物称为高聚物,分子量小于一万的聚合物称为低聚物。

4.何谓重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度解:聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元(又称重复结构单元或链节)。

构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原于组合称为结构单元。

聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元称为单体单元。

能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物称为单体。

高分子链中重复单元的重复次数称为聚合度。

5.什么是三大合成材料写出三大合成材料中各主要品种的名称、单体聚合的反应式,并指出它们分别属于连锁聚合还是逐步聚合。

解:三大合成材料是指合成塑料、合成纤维和合成橡胶。

(1)合成塑料的主要品种有:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。

高分子化学课后习题与解答_韩哲文主编_华东理工大学出版社

高分子化学课后习题与解答_韩哲文主编_华东理工大学出版社

《高分子化学》课后习题与解答韩哲文主编华 东理工大学出版社第一章、绪论习题与思考题1. 写出下列单体形成聚合物的反应式。

注明聚合物的重复单元和结构单元,并对聚合物命名,说明属于何类聚合反应。

(1)CH 2=CHCl; (2)CH 2=C (CH 3)2; (3)HO(CH 2)5COOH; (4) ;(5)H 2N(CH 2)10NH 2 + HOOC(CH 2)8COOH ; (6)OCN(CH 2)6NCO + HO(CH 2)2OH ;2. 写出下列聚合物的一般名称、单体和聚合反应式。

(1) (2) (3) (4)(5) (6) 3. 写出合成下列聚合物的单体和聚合反应式:(1) 聚丙烯晴 (2) 丁苯橡胶 (3) 涤纶 (4) 聚甲醛 (5) 聚氧化乙烯 (6) 聚砜4. 解释下列名词:(1) 高分子化合物,高分子材料 (2) 结构单元,重复单元,聚合度;(3) 分子量的多分散性,分子量分布,分子量分布指数; (4) 线型结构大分子,体型结构大分子; (5) 均聚物,共聚物,共混物; (6) 碳链聚合物,杂链聚合物。

5. 聚合物试样由下列级分组成,试计算该试样的数均分子量n M 和重均分子量w M 及分子量分布指数。

CH 2CH 2CH 2O [ CH 2 C ]nCH 3COOCH 3[ CH 2 CH ]nCOOCH 3[ CH 2 C=CH CH 2 ]n 3 [ O C O C ]OCH 3CH 3n[ NH(CH 2)6NHOC(CH 2)4CO ]n[ NH(CH 2)5CO ]n级分 重量分率 分子量 1 0.5 1×1042 0.2 1×1053 0.2 5×1054 0.11×1066. 常用聚合物分子量示例于下表中。

试计算聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、顺丁橡胶及天然橡胶的聚合度,并根据这六种聚合物的分子量和聚合度认识塑料、纤维和橡胶的差别。

高分子化学习题与解答

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第一章绪论名词解释高分子化合物():所谓高分子化合物,系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。

单体():合成聚合物所用的-低分子的原料。

如聚氯乙烯的单体为氯乙烯。

重复单元():在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。

如聚氯乙烯的重复单元为。

单体单元():结构单元与原料相比,除了电子结构变化外,其原子种类和各种原子的个数完全相同,这种结构单元又称为单体单元。

结构单元():单体在大分子链中形成的单元。

聚氯乙烯的结构单元为。

聚合度(、X n)( ) :衡量聚合物分子大小的指标。

以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值,以表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以X n 表示。

聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成,因此聚合度是一统计平均值。

聚合物分子量():重复单元的分子量与重复单元数的乘积;或结构单元数与结构单元分子量的乘积。

数均分子量( ):聚合物中用不同分子量的分子数目平均的统计平均分子量。

,:相应分子所占的数量分数。

重均分子量():聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。

,:相应的分子所占的重量分数。

粘均分子量():用粘度法测得的聚合物的分子量。

分子量分布(, ):由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物,因此它的分子量具有一定的分布,分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。

多分散性():聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的混合物,用以表达聚合物的相对分子量大小并不相等的专业术语叫多分散性。

分布指数( ) :重均分子量与数均分子量的比值。

即。

用来表征分子量分布的宽度或多分散性。

问答题1.与低分子化合物比较,高分子化合物有何特征?解:与低分子化合物相比,高分子化合物有以下主要特征:(1)高分子化合物分子量很大,分子往往由许多相同的简单的结构单元通过共价键重复连接而成;(2)即使是一种“纯”的高分子化合物,它也是化学组成相同而分子量不等,结构不同的同系聚合物的混合物。

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幻灯片4幻灯片5流体静力学是研究流体在外力作用下达到平衡的规律。

p2=p1+ρg(Z1-Z2)液体静力学基本方程式.p2=p0+ρgh测定压力当时当地大气压绝对压力为零(a )(b )hgp p =-ρ0常数=+gp z ρ质量流速 ω=qm/A=ρAu/A=ρu幻灯片6(一)压力测量1、 U 型管液柱压差计 (U -t u b e m a n o m e t e r )测定流体的压力差和测量流体任一处的压力。

2微差压差计3 斜管压差计 二、液面测定三、确定液封高度 幻灯片7管道直径的估算224π0.785dvd v u ==连续性方程式ρ1A1u1=ρ2A2u2幻灯片8柏努利方程式实际流体机械能衡算式幻灯片9柏努利方程式的应用1、确定流体的流量2、确定容器间的相对位置3、确定输送设备的有效功率4、管道内流体的内压强及压强计的指示1、应用柏努利方程的注意事项1)作图并确定衡算范围2)截面的截取3)基准水平面的选取4)单位必须一致5)外加能量幻灯片10牛顿粘性定律两流体层之间单位面积上的内摩擦力(或称为剪应力)τ与垂直于流动方向的速度梯度成正比。

流体流动形态判断Re≤2000,流动类型为层流;Re≥4000,流动类型为湍流;2000<Re<4000,流动类型不稳定Re=duρ/μ幻灯片11管路计算管路计算是连续性方程:V=Au柏努利方程:摩擦阻力计算式:∑∑∑+=局直f f fh h h幻灯片12 作 业 幻灯片13 课后作业: P46 2、3、4、7、9、12幻灯片141、如附图所示,用抽真空的方法使容器B 内保持一定真空度,使溶液从敞口容器A 经导管自动流入容器B 中。

导管内 径30mm ,容器A 的液面距导管出口的高度为1.5m ,管路阻 力损失可按Shf=5.5u2 计算(不包括导管出 口的局部阻力),溶 液密度为1100kg/m3。

试计算送液量为3m3/h 时,容器B 内应保持的 真空度。

幻灯片15解:取容器A的液面1-1截面为基准面,导液管出口为2-2截面,在该两截面间列柏努利方程,有:u12/2+gz1+p1/r= u22+gz2+p2/r+Shf 式中:p1=pa,z1=0,u1=0,p2=pa-p真,z2=1.5mu2=qv/A2=3/(3600×0.785×0.032=1.18m/sShf=5.5u2=5.5u22所以: p真=(z2g+u22/2+5.5u22)r=(1.5×9.81+6×1.182)×1100=2.54×104Pa幻灯片162、用高位槽向蒸馏塔供料。

r=850kg/m3,塔内压强 p2=0.981kPa(表),qvh=5m3/h,f38 mm×2.5mm,Shf=30J/kg (不含出口)。

求:z1。

幻灯片17f2222121122h p uz g p u z g ∑+++=++ρρ解:z2=0, p1=0(表),p2=9.81×102 Pa ,Shf=30 J/kg ,u1=0m/s 62.1=033.0×785.0×36005=22um31.3=81.9/)30+85010×81.9+262.1(=221z幻灯片183、用泵将密度r=1100kg/m3的液体输送到高位槽内。

升扬高度为5m ,p2=200kPa(表压),流量qvh=20m3/h ,管 子直径为f68 mm ×4mm ,阻力损失为 Shf=120J/kg,, 泵效率h=0.65,求:功率P 。

幻灯片19f2222e 121122h p u gz W p ugz ∑+++=+++ρρ解:z1=0,,z2=5m , p1=0,p2= 200kPa(表), u1=0m/s 97.1=06.0×75.0×360020=22uJ/kg8.3521201100200000297.181.952e =+++⨯=W1W331665.011.68.352,kg/s 11.63600110020e =⨯===⨯=ηm m q W P q幻灯片20作业4 从高位槽向塔内加料。

高位槽和塔内的压力均为大气压。

要求料液在管内以0.5m/s 的速度流动。

设料液在管内压头损失为1.2m (不包括出口压头损失),试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米?幻灯片21解 :选取高位槽的液面作为1-1截面, 选在管出口处内侧为2-2截面,以0-0截面为基准面,在两截面间列柏努利方程,则有u2=1.5m/s式中 p1=p2=0(表压)u1=0(高位槽截面与管截面相差很大,故高位槽截面的流速与管内流速相比,其值很小可以忽略不计) Σhf=1.2m z1-z2=x81.92.10)0(25.02=⨯+++-x gx=1.2m计算结果表明,动能项数值很小,流体位能主要用于克服管路阻力。

幻灯片22作业5:用泵将贮槽(通大气)中的稀碱液送到蒸发器中进行浓缩,如附图 所示。

泵的进口管为φ89×3.5mm 的钢管,碱液在进口管的流速为1.5m/s ,泵的出口管为φ76 × 2.5mm 的钢管。

贮槽中碱液的液面距蒸发器入口处的垂直距离为7m ,碱液经管路系统的能量损失为40J/kg ,蒸发器内碱液蒸发压力保持在 0.2kgf/cm2(表压),碱液的密度为1100kg/m3。

试计算所需的外加能量。

幻灯片23∑+++=+++fu p u p h g z W g z 2221222211ρρ解: 解题要求规范化代入上式, 得W=128.41J/kg幻灯片24作业6幻灯片25幻灯片26式中,z1=0,z2 =7;p1=(表压),p2=0.2kgf/cm2×9.8×104=19600Pa ,u10,u2=u1(d2/d1)2=1.5( (89-2×3.5) /(76-2×2.5))2=2.0m/s∑=kgJ hf/40幻灯片27幻灯片28 作业7幻灯片29幻灯片30幻灯片31幻灯片32第四章传热本章重点和难点1、掌握内容传热基本方式、工业换热方式及适用范围;传热基本方程式及其相关参数的计算方法;傅立叶定律及其应用;传热系数计算及测定方法,换热面积的确定方法;强化传热的方法与途径。

2、理解内容热负荷与传热速率间的关系,传热机理、传热膜概念,有相变传热过程的膜系数计算,列管换热器的选型方法。

3、了解内容工业换热器的类型、结构、操作原理。

幻灯片332、单层平壁的热传导3、单层圆筒壁稳定热传导4、对流传热速率Q= αA(T-Tw)5、如无其他热损失,则冷流体的焓增等于热流体的焓减。

TmCp H △△=幻灯片34总传热速率方程mt KS Q ∆=iok αλα111++=δ平壁对流传热 圆管对流传热12ii m d d d d K αλα000110++=δ011d d d d K i m i i iαλα++=δ逆流和并流时的传热温差1212ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆幻灯片35作 业P1952、4、5、14、15、16幻灯片36 作业在1米管长的冷却器中用12 ℃冷水将油品从147 ℃冷却到97 ℃ ,冷水被加热到37 ℃ ,两流体并流流动。

求:欲使油品出口温度降至77 ℃ ,管子需增加多少米?(上述各工况油、水的流量、入口温度及所有物性常数均不变,忽略热损失。

) 幻灯片37解:换热器中两流体无相变化,则有 Q=Whcph(T1-T2)=Wccpc(t2-t1)改变条件后,设冷水被加热到t`2联立式a 和b ,解得: t ΄2=47 ℃ 幻灯片38Q=Whcph(147-97)=Wccpc(37-12) (a )Q=Whcph(147-77)=Wccpc( t`2 -12) (b )T1=147℃T2=97℃t2=37℃t1=12℃ T1=147℃T`2=77℃t`2=47℃t1=12℃86.112L L代入数据得幻灯片39第四章 传质幻灯片40 ●● 气气相相中中的的稳稳定定分分子子扩扩散散::等等分分子子反反向向扩扩散散、、菲菲克克定定律律● 对流传质:分子扩散、涡流扩散● 双膜理论幻灯片41Pe=E·X亨利定律吸收速率方程幻灯片42吸收操作线总位于平衡线上方;若在下方,则为脱吸。

吸收操作线方程式幻灯片43吸收剂的用量与最小液气比气液浓度都很低,平衡关系符合亨利定律0 X2 X X1Y1 Y Y2幻灯片44填料层高度的计算⎰-Ω=12*Y Y Y YY dY a K V Z⎰-Ω=12*X X X XX dX a K L Z 及Ω=a K V H Y OG⎰-=12*Y Y OG YY dY NOLOL N H Z =mY Y Y ∆-=21*22*11*22*11ln )()(Y Y Y Y Y Y Y Y -----=212121ln Y Y Y Y Y Y N OG∆∆∆-∆-=幻灯片45相应的对数平均推动力可用算术平均 时, 当22121<∆∆<Y Y推动力代替。

幻灯片46 幻灯片47作业课后 7题;在填料塔中用清水逆流吸收空气—氨混合气体中的氨。

混合气体质量流量为0.35kg/(m2•s),进塔气体浓度Y1=0.04,回收率0.98,平衡关系为Y*=0.92X,气相总容积吸收系数KYav=43mol/(m3•s),操作液气比为最小液气比的1.2倍。

求塔底液相浓度和填料层高度?幻灯片48解:已知:Y1=0.04,φ=0.98,E=0.92,KYav=43,X2=0,qm=0.35(1)塔底液相浓度X1Y2=Y1(1-φ)=0.04×(1-0.98)=0.0008(L/V)实=1.2 ×(L/V)min因为:(L/V)实=(Y1- Y2)/ X1(L/V)min=(Y1- Y2)/ (Y1/E)所以有:(Y1- Y2)/ X1=1.2 ×(Y1- Y2)/ (Y1/E)X1=0.0362幻灯片49(2)填料层高度进塔气相平衡浓度:Y1* =E X1=0.92×0.0362=0.0333出塔气相平衡浓度:Y2*= E X2=0△Y1= Y1 - Y1*=0.04-0.0333=0.0067△Y2= Y2 - Y2*=0.0008对数平均推动力:△Ym =(△Y1 - △Y2) / ln(△Y1/△Y2) =0.0028幻灯片50惰性气体体积:V=(1-y1)×qm×A=[1-Y1/(1+ Y1)] × qm × A传质单元数:NoG=(Y1 - Y2) / △Ym =14.1传质单元高度:HoG=V / (KYav A) = [1-Y1/(1+ Y1)] × qm × A / (KYav A) =0.27填料层高度:h= NoG×HoG=3.8m。

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