化工原理课件

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化工原理-精馏课件

化工原理-精馏课件
吸收
6.3 双组分连续精馏塔的计算
xD
xq
xF
e
d
xW
yq
a
e
d
a
f
c
yq
非理想溶液
理想溶液
xD
xq
xF
xW
c
吸收
6.3 双组分连续精馏塔的计算
NT,min 当操作线远离平衡线 NT减少,与对角线重合时达到 NT,min,一般由图解法求取。若体系为双组分理想溶液,则可通过解析法计算 (Fenske方程):
L
V
L’
V’
F
L
V
L’
V’
F
L
F
F
冷液进料
饱和液体进料
气液混合物进料
饱和蒸气进料
过热蒸气进料
吸收
6.3 双组分连续精馏塔的计算
不同 q值对应的 q线方程
进料状况
进料的焓 IF
q值
q线斜率 q/q-1
冷液体
IF<IL
q>1
+
饱和液体
IF=IL
q=1
无穷大
气液混合物
IL<IF<IV
0 < q <1

吸收
6.1 理想溶液的气液相平衡
6.1.2 相平衡——相平衡方程 纯液体的挥发度:该液体在一定温度下的饱和蒸气压。 溶液中各组分的挥发度:该组分在蒸气中的分压和与之相平衡的液相中的摩尔分率之比。 相对挥发度:是指溶液中两组分挥发度之比,常以易挥发组分的挥发度为分子。
吸收
6.1 理想溶液的气液相平衡
吸收
6.3 双组分连续精馏塔的计算
对加料板作物料衡算 V’-V=L’-L-F 令 则有: q 线方程,精馏段操作线和提馏段操作线的交点,但经过 点。

化工原理教学绪论课件PPT

化工原理教学绪论课件PPT
解:
解:(1)结晶产品量 P 及水分蒸发量 W
首先根据题意画出过程示意图。
水,W kg/h
料液
1000kg/h 20%KNO3
蒸发器
S kg/h
50%KNO3
R kg/h
37.5%KNO3
结晶器
结晶产品 P kg/h
4% 水
21
在图中绿色虚线方框所示的范围内作物料衡算。
因过例程0-2中b 无化学反应,且为连续稳定过程,故可写出总物
28
概括
主要内容


理论基础


工程学科
课程学习
研究化工 单元操作 的基本原理: 典型化工单元设备的原理、结构 选型以及工艺尺寸的计算。
高等数学 物理学 物理化学
综合运用基础知识,有目的地解决 工程实际问题
目的并不只是 认识一些自然现象, 而是解决真实的、复杂的生产问题。
从复杂事物中排除非主要因素,抽出 关键环节,以合理的简化方式建立物 理和数学模型,解决工程问题。
经验方法 相似准则:利用经验公式和实验曲线进行设计和工程放大。
量纲分析:得出无因次准数方程,使实验参数最少,简化实验。
注:该方法着眼于过程参数的整体变化,不究其微观机理, 得到的结果带局限性 ,不可任意推广。
理论方法 利用基本定律对过程的微观机理进行相应的数学描述——
建立数学模型。
10
课程研究主线
其目的是满足工艺要求。
6
2、化工原理课程的内容 ——具体的单元操作 化工常用单元操作
单元操作 目 的
物态
原 理 传递过程
流体输送 输 送
液或气 输入机械能
搅拌 过滤 沉降
混合或分散

化工原理课件第4章:过滤

化工原理课件第4章:过滤
单位体积颗粒床层中空隙的体积为床层的空隙率ε ,即:
ε反映了床层中颗粒堆集的紧密程度,其大小与颗粒的形状、粒度分 布、装填方法、床层直径、所处的位置等有关。 球形:0.26~0.48 乱堆:0.47~0.7
壁效应
化工原理——流体通过颗粒层的流动
ε的测量方法:
充水法: 称量法:
V水
V
V G
p
V
不适于多孔性颗粒
K 2P1s
r0
化工原理——流体通过颗粒层的流动
4.5.2 间歇过滤的滤液量与过滤时间的关系 1. 恒速过滤方程
若Ve=0,则? K虽为变量,但应为τ时刻的过滤常数值。
化工原理——流体通过颗粒层的流动
2. 恒压过滤方程
若Ve=0,则?
若V=Ve ? qe2 K e
q qe 2 K e
求Ve,τe
(1
- 3
)a
ρu 2
P' L
'
(1- )a 3
u2
单位床层高度的压降, Pa
模型参数
化工原理——流体通过颗粒层的流动
4.3.3 模型的检验和模型参数的估计
1. 康采尼(Kozeny)方程
在流速较低, Re'<2时(层流),
'
K' Re'
其中:
Re'
deu1
u a(1 )
实验测得
K ' 5.0
p
p (1)
化工原理——流体通过颗粒层的流动
流入的量=流出的量+累积量
总量衡算: V悬=V LA
固体量衡算: V悬 LA(1 ) 由上两式可得: L q
1
一般,<<, L q 1

大学化学《化工原理 蒸发》课件

大学化学《化工原理 蒸发》课件

pm p p p gL / 2
p:液面上的压强; L:加热管底部以上液层高; ρ:液体的平均密度。
§7.2 单效蒸发
14
=t( pp) t( p)
3. 管道流体阻力产生压降的影响
p < p′ 二次蒸汽饱和温度↓
⊿'''=1℃ (三) 蒸发器的生产能力和生产强度
生产能力: 单位时间内蒸发的水量, 即蒸发量 kg/h 大小取决于传热速率 Q
(1)循环速度较低,管内流速<0.5m/s;
(2)溶液粘度大、沸点高,有效温差小。
(3)设备的清洗和维修也不够方便。 应用广泛,适用于处理量大、结垢不严重的物系。
§7.4 蒸发设备
2. 悬筐式蒸发器(自然循环型)
优点:加热室可由顶部取出进行 清洗、检修或更换, 而且热损失也较小。
适用于易结晶或结垢溶液的蒸发
23
二、多效蒸发与单效蒸发的比较
多效蒸发单位生蒸汽消耗量D/W比单效蒸发小,
操作费比单效蒸发小; 注意:
操作费减小的幅度并不与效数成正比,
效数越多,操作费减小的幅度成下降趋势。
多效蒸发生产能力比单效蒸发小, 生产强度比单效蒸发小,
设备费比单效蒸发大。
效数越多,设备费增大的幅度越大。
§7.3 多效蒸发
§7.4 蒸发设备
34
缺点:
❖液柱静压头效应引起的温度差损失较大,要求 加热蒸汽有较高的压力。
❖设备庞大,消耗的材料多,需要高大的厂房。
4. 强制循环蒸发器
循环速度的大小可通过泵的流量调节来控制, 一般在2.5m/s以上。 适宜蒸发粘度大、易结晶和结垢的物料。 能耗大。
§7.4 蒸发设备
35
(二)单程型蒸发器

化工原理_第三版_陈敏恒_课件_华东理工内部 第01章

化工原理_第三版_陈敏恒_课件_华东理工内部 第01章

=1.204×105Pa(绝压) 5 5 4 pA=1.204×10 -1.013×10 =1.91×10 Pa(表压)
1.2.4.2 烟囱拔烟
pA=p2+ρ冷gh pB=p2+ρ热gh 由于ρ冷>ρ热,则pA>pB 所以拔风 烟囱拔风的必要条件是什么?
1.2.4.3 浮力的本质
物体上下所受压强不同 取微元: 压差力=(p2-p1)dA=ρghdA=ρgdV排 V排=ΣdV排
4)质量守恒方程(连续性方程) 取控制体作物料衡算(欧拉法)
1u1 A1 2 u 2 A2 .dV t V 定态流动: .dV 0 t V
1u1 A1 2 u 2 A2 c
即:q m 1 q m 2 c — —连续性方程式 对不可压缩流体: c,q v1 q v 2 c u1 A1 u 2 A2 c,
分析方法(数学分析法) ①取控制体 ②作力衡算 ③结合本过程的特点,解微分方程 1.2.1.4 静力学方程应用条件 ①同种流体且不可压缩(气体高差不大时仍可用) ②静止(或等速直线流动的横截面---均匀流) ③重力场 ④单连通 1.2.2 流体的总势能 总势能 (压强能与位能之和) 虚拟压强
1.2.3 压强的表示方法 1.2.3.1 单位
流线演示:
返回
流体黏性:
返回
1.3 流体流动中的守恒原理 1.3.1 质量守恒
1)流量、流速 流量——质量流量qm, kg/s (ρ· qv ) 体积流量qv, m3/s 流速——质量流速G, kg/m2s( qm /A) 体积流速u, m/s ( qv /A) 2)点速度u 圆管:粘性,速度分布 工程处理方法:平均值
积分得 p+ρgz=常数 或 p1 p2 gz1 gz 2 等高等压,等压面

化工原理1.2流体流动的基本方程课件

化工原理1.2流体流动的基本方程课件
4、 列出上下游截面处各已知物理量、未知物理量的数值,对两 截面之间的各参数进行确定。
5、 列出衡算系统的Bernoulli方程式。
6、 求解未知量。
例1:如图示水的虹吸,忽略阻力损失,求水的流速及各处压力。
解:〈1〉如图示选择1-1面、2-2面(出口内侧)
取2-2面为基准水平面。 ∵he=0, hf=0
(3)流 速: u= qv /A
(4)质量流速: G= qm /A= qv /A=u
(m3/s) (kg/s ) (m/s)
(kg/㎡s)
3. 管路直径的初步确定
u
qv A
qv
4
d2
qv 0.785d 2
d qV 0.785u
流量取决于生产需要,合理的流速应根据经济衡算确定。
一般液体流速为0.5~3m/s 气体流速为10~30m/s
1.2.2 稳定流动与不稳定流动
稳定流动:
同一位置处与流体流动有关的物理量,如速度、压力、 密度 等不随时 间而变化。
不稳定流动:
同一位置处与流体流动有关的物理量随时间而变化。
1.2.3 流体物料衡算—连续性方程
对于稳定过程: 系统输入速率=输出速率
1
2
1
2
若流体不可压缩, =常数,则有
u1A1 u2 A2 qV 常数
压力表读数为30.4kPa,而阀门开启后,压力表读数降至20.3kPa,设总 压头损失为0.5m(水柱),求水的流量为若干m3/h?
解:取池内水面为截面1-1;出水管压力表处为截面 2,且作为基准面,则有z2=0,d2=0.05m (1)阀门全闭时
p1=0, p2=30.4×103 Pa,u1=0, u2=0,hf=he=0

(完整版)化工原理课件(天大版)

以 F = 1000 kg/h 的流量送入蒸发器,在422K下蒸发 出部分水得到50%的浓KNO3溶液。然后送入冷却结晶器, 在311K下结晶,得到含水0.04 的KNO3结晶和含KNO3 0.375的饱和溶液。前者作为产品取出, 后者循环回到 蒸发器。过程为稳定操作,试计算KNO3结晶产品量P、 水分蒸发量W和循环的饱和溶液量R。
返回 30 03:06:50
4. 流体的特征
具有流动性; 无固定形状,随容器形状而变化; 受外力作用时内部产生相对运动。
不可压缩流体:流体的体积不随压力变化而变化, 如液体;
可压缩性流体:流体的体积随压力发生变化, 如气体。 返回 31
13.7
QL 13.7kW
热损失:
100% 6.54%
257.3 47.8
返回 23 03:06:50
例4 非稳定热量衡算举例
罐内盛有20t重油,初温
T1=20℃,用外循环加热法 水蒸气
进行加热,重油循环量
W=8t/h。循环重油经加热
冷 凝
器升温至恒定的100℃后又 水
W=8t/h T3=100℃
基本单位:7个,化工中常用有5 个,即长度(米),质量(千 克),时间(秒),温度(K), 物质的量(摩尔)
➢ 物理单位 基本单位:长度(厘米cm),质 制(CGS制) 量(克g),时间(秒s)
➢ 工程单 位制
基本单位:长度(米),重量或力 (千克力kgf),时间(秒)
我国法定单位制为国际单位制(即SI制) 返回 11
化工生产过程中,流体(液体、气体)的流动 是各种单元操作中普遍存在的现象。如:
传热 — 冷、热两流体间的热量传递; 传质 — 物料流间的质量传递。 流体流动的强度对热和质的传递影响很大。 强化设备的传热和传质过程需要首先研究流体的流动 条件和规律。 因此,流体流动成为各章都要研究的内容。流体 流动的基本原理和规律是“化工原理” 的重要基础。

化工原理课件(十一五)课件第六章第六节回流比的选择


R Rmin R 1
上述计算中,与实际回流比 R 对应的 NT 和与全回流对 应的 Nmin,均不包括再沸器的全塔理论板层数。
例(P284例6-8)
如果用相图来求Rmin及Nmin?
解: (1)确定最小回流比 Rmi
因为泡点进料q=1,xq=xF=0.44
m DW 2.6 2.34 2.47
出 Rmin,并选择适宜的 R;
(2) 求出全回流下的 Nmin,对于接 近理想物系的溶液,可用 Fenske公式计算;
(3) 计算出 (R-Rmin)/(R+1),查吉利 兰图得 (NT-Nmin)/(NT +1) ,即 可求得所需的 NT ;
(4) 确定进料板位置。
NT Nmin NT 1
吉利兰图
Rmin 1 xD xq
Rmin
xD yq
yq xq
注意:
由于交点在平衡线上,所以 yq与xq 互为平衡关系。即:
yq
1
xq ( 1)xq
1.0
1.0
a
y
yq
qd
yq
b
xD Rmin 1
c
0 xW
0 xW
xq xqxFxx F
xD1.0
xD 1.0
不同加料热状态下的 q 线
正常操作下的yq与xq 关系还是平衡关系?
➢ 进料不变则 q 线不变。操作线交点 d 将向平衡线靠近。
当交点 d 至平衡线上时,R=Rmin
最小回流比(Rmin):操作线交点 d 落在平衡线上,所需的理论
板数为无穷多。
d 点称为挟紧点,
其附近称为恒浓区或挟紧区。
1.0
qd
yd
xD Rmin 1

化工原理课件第2章:流体输送

3. 离心泵安装时,应注意选用较大的吸入管路,减少吸入管路的弯头、 阀门等管件,以减少吸入管路的阻力损失。
4. 当液体输送温度较高或液体沸点较低时,可能出现[Hg]为负的情况, 此时应将离心泵安装于贮槽液面以下。
化工原理——流体输送机械
2.2.6 离心泵的类型与选用 1. 类型 ① 清水泵——单级、多级、双吸 ②耐腐蚀泵——用耐腐蚀材料 ③油泵——密封良好 ④液下泵——轴封要求不高 ⑤屏蔽泵——无密封、无泄漏
qV' D' qV D
H
' e
He

D' D
2
Pa' Pa


D' D
3
——切割定律
化工原理——流体输送机械
2.2.4 离心泵的工作点与流量调节 1. 管路特性曲线
K:由管路特性决定, 一般为高度湍流,与流 量无关
化工原理——流体输送机械
管路特性的影响因素 化工原理——流体输送机械
7. 效率:有效功率与轴功率之比,即
Pe
Pa
化工原理——流体输送机械
8. 泵内的能量损失 a. 容积损失
高压液体泄漏到低压处,qV
b. 水力损失 液体内摩擦及液体与泵壳的碰撞,He c. 机械损失 轴与轴承,轴封的摩擦
化工原理——流体输送机械
轴功率:电机提供给泵轴的功率,W
Pa

Pe
H串 2 A 2BoqV2串
并联时的特性曲线为:
H并

A
Bo

qV并 2
2
H串<2H单 qV串>qV单
qV 并<2qV 单 H并>H单
化工原理——流体输送机械

大学化学《化工原理 萃取》课件


联结线的斜率<0
kA<1, yA<xA
§12.1 萃取的基本概念
11
2)分配曲线
yA f (xA)
§12.1 萃取的基本概念
12
4. 温度对相平衡关系的影响
物系的温度升高,组分间的互溶度加大
温度升高,分层区面积缩小
T1<T2<T3
§12.1 萃取的基本概念
13
四、三角形相图在单级萃取中的应用
1
§12.1 萃取的基本概念 一、液液萃取简介 1. 萃取原理 利用液体混合液中各组分在萃取剂中的溶解度差异 实现分离的一种单元操作。 溶质 A :混合液中欲分离的组分 稀释剂(原溶剂)B:混合液中的溶剂
§12.1 萃取的基本概念
2
萃取剂S: 所选用的溶剂
2. 基本过程描述
原料液 A+B
萃取剂 S
2. 萃取剂S与稀释剂B的互溶度
组分B与S的互溶度影响溶解度曲线的形状和分层面积。
§12.1 萃取的基本概念
16
Em ax
Em ax
B、S互溶度小,分层区面积大,可能得到的萃取液的最 高浓度ymax’较高。 B、S互溶度愈小,愈有利于萃取分离。
§12.1 萃取的基本概念
17
3. 萃取剂回收的难易
对应
最大 萃取
Em ax
液浓 E

S MF F MS
F●
R R
E RF R EF
E R F
E MR
E
R ME
M
§12.1 萃取的基本概念
14
五、萃取剂的选择
1. 萃取剂的选择性和选择性系数
1)萃取剂的选择性
A在萃取相中的质量分率 B在萃取相中的质量分率
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