化工传递过程基础2
化工原理的动量传递
化工原理的动量传递
化工原理中的动量传递通常指的是质量传递和动量传递的过程。
质量传递是指物质的传输或流动过程，其背后涉及到物质的分子扩散、物质的对流、物质的传质等。
动量传递则是指质量传递过程中伴随的动量的转移与交换。
在化工过程中，动量传递常常与质量传递紧密相连，例如在液-液或气-液界面上，质量传递会导致物质的对流和扩散，这样液体或气体的动量也会随之传递。
动量传递的过程中，液滴或气泡的形成、合并和破裂等也会影响到动量的传递。
动量传递常常会对化工过程的宏观行为产生重要影响。
例如，在化工反应器中，反应物的传质进程会影响到反应速率和反应产物的选择性；在传送带或管道中，流体的动量传递决定了流速、压降和管道的输送能力等。
为了实现高效的动量传递，化工工程师通常会设计和优化传质设备，如洗涤塔、吸收塔、萃取塔等，采用适当的操作条件和传质介质，以获得所需的动量传递效果。
此外，还会应用流体力学、传热学、分离技术等基本原理和方法，优化传质过程。
化工传递过程过程性考核(二) - 答案
化工传递过程过程性考核试卷（二）一、填空题（每空1分，本大题共31分）1. 离心泵的基本部件包括泵壳、叶轮和轴封装置。
2. 离心泵的基本性能参数有流量、压头、轴功率和效率。
3. 按照机械结构的不同，离心泵的叶轮可分为开式、半闭式和闭式；如输送含有固体颗粒的悬浮液，则应采用开式或半闭式叶轮。
4. 若离心泵输送流体的黏度增加，则其流量降低、压头降低、轴功率增大、效率降低。
5. 离心泵的性能曲线主要包括压头-流量曲线、轴功率-流量曲线和效率-流量曲线。
6. 离心泵的特性曲线上有一最高效率点，该效率点称为泵的设计点；离心泵的操作应尽可能在最高效率点附近的高效率区内进行。
7. 输送气体的机械根据其产生的压力高低，可以分为通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。
8. 离心通风机的全风压是指静风压和动风压之和。
9. 离心泵的轴封装置可分为机械密封和填料函密封两种形式。
10. 离心泵按照叶轮的吸液方式可分为单吸泵和双吸泵；按照叶轮的数目可分为单级泵和多级泵。
二、单项选择题：（每空1分，本大题共5分）在每小题列出的四个备选项中选出一个正确答案的代号填写在题后的括号内。
11. 为获得较高的有效压头，离心泵叶轮一般所采用叶片的形式为（B ）A. 前弯叶片B. 后弯叶片C. 径向叶片D. 不确定12. 若离心泵输送流体的密度增加，则其轴功率的变化为（ A ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 不确定 13. 随着流量的增加，离心泵的气蚀余量（ A ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 变化不确定 14. 下列泵中，不属于正位移泵的是（ D ） A. 计量泵 B. 隔膜泵 C. 回转泵 D. 漩涡泵15. 往复压缩机的理想压缩循环应按照以下顺序进行（ A ） A. 吸气-压缩-排气 B. 压缩-吸气-排气 C. 排气-压缩-吸气 D. 吸气-排气-压缩三、名词解释题：（每小题3分，本大题共12分）16. 气缚若离心泵启动时没有向泵壳内灌满要输送的液体，由于空气密度低，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵液泵能输送液体，这种现象称为气缚。
化工原理传质知识点总结
化工原理传质知识点总结一、基本概念1.1 传质的意义传质是指物质在不同相之间的传递过程。
在化工工程中，传质是指溶质在溶剂中的扩散、对流、传热、反应等传输现象。
1.2 传质的分类传质可以根据溶质与溶剂之间的接触方式分为不同的分类：（1）扩散传质：溶质在溶剂中的自由扩散过程，不需要外力的帮助。
（2）对流传质：通过溶剂的对流运动，加快溶质的扩散速率。
（3）辐射传质：发射源释放的辐射物质在空气中传输的过程。
1.3 传质的单位在化工工程中，我们通常使用质量通量或摩尔通量来描述传质的速率。
质量通量用kg/(m^2·s)或g/(cm^2·min)表示，摩尔通量用mol/(m^2·s)或mol/(cm^2·min)表示。
1.4 传质的驱动力传质的驱动力可以通过浓度差、温度差、压力差等来实现。
在传质过程中，驱动力越大，传质速率越快。
1.5 传质的应用传质在化工工程中有着广泛的应用，例如在化学反应中，传质过程可以影响反应速率和产物浓度。
在洗涤、脱水、吸附等过程中，传质也起到重要的作用。
二、传质过程2.1 扩散传质扩散传质是指溶质在溶剂中的自由扩散过程，不需要外力的帮助。
扩散传质的速率与溶质浓度梯度成正比，与扩散距离成反比，与传质物质的性质、温度等因素有关。
2.2 对流传质对流传质是指通过溶剂的对流运动，加快溶质的扩散速率。
对流传质速率与对流速度和溶质浓度梯度成正比，与传质物质的性质、温度等因素有关。
2.3 质量传递系数质量传递系数是评价传质速率的重要参数，表示单位时间内溶质通过单位面积的传质速率。
它与溶质的性质、溶剂的性质、温度、压力等因素有关。
2.4 传质速率传质速率是指单位时间内溶质通过单位面积的传质量。
它由传质物质的性质、浓度梯度、温度、压力等因素决定。
三、传质原理3.1 扩散传质的原理扩散传质的原理是由于溶质在溶剂中的无规则热运动。
在热运动的影响下，溶质会沿着浓度梯度自行扩散，直到浓度均匀。
化工传递过程
膜蒸馏过程的传热与传质膜蒸馏是将膜与蒸馏过程相结合的分离方法。
热侧水溶液在蒸汽压差的作用下,在多孔疏水膜表面蒸发,水蒸气通过膜,进入低温侧,冷凝得到纯净水。
膜蒸馏传质的推动力是膜两侧温度下水的饱和蒸汽压差,是一种有相变的膜分离过程。
空气隙膜蒸馏的具有直接得到冷凝的纯水,对冷却水的纯度要求很低和在低压和较低温度的条件下进行分离的优点,而且操作简单、分离效率高,可以用于海水脱盐、非挥发性溶质水溶液浓缩、水溶液中挥发性有机物溶质的脱除以及废水处理等领域,所以膜蒸馏越来越引起人们的关注。
根据扩散到膜另一侧的蒸汽被冷凝的方式不同,膜蒸馏可以分为直接接触式膜蒸馏、真空膜蒸馏、气扫式膜蒸馏、气隙式膜蒸馏和减压膜蒸馏。
真空膜蒸馏与其他方式的膜蒸馏相比较, 热传导的损失一般可以忽略, 热效率较高,而且透过通量一般较大, 因此受到研究者越来越多的重。
1. 1 热量传递真空膜蒸馏的传热过程大体分为三步:1)热量从热侧料液主体传到热侧膜面;2)热量伴随挥发组分通过膜孔和膜本体传递(跨膜传热);3)热量伴随挥发组分在下游侧冷凝而传递。
1. 1. 1 边界层内的热量传递热量从热侧料液主体传到热侧膜面主要以对流方式传递, 其热阻主要集中在边界层。
流道内对流传热系数满足Dittus-Boelter方程。
但膜蒸馏的传热过程伴有质量传递,与换热器的传热多有不同,因而有必要对Dittus-Boelter方程中的常数重新进行测定。
Lawson[1] 等设计了新的膜组件,用纯水做实验介质对对流传热系数进行了测定,得到的结果与Dittus-Boelter方程基本一致。
阎建民[2]等介绍了应用减压膜蒸馏技术测定膜组件对流传热系数的理论方法,并通过实验测定了膜组件的对流传热系数,发现雷诺数及普朗特数对对流传热系数的影响与Dittus- Boelter 方程基本一致。
Mengual[3]等由努赛尔数、雷诺数和普朗特数关联式出发,通过实验测定了传热方程中的系数,并与在膜蒸馏法中常用的传热经验关联式进行了比较后得出结论:对于流体的不同流动情况,经验关联式的适用性是不同的；当使用传热的经验关联式来计算膜蒸馏过程中的传热时必须重新考虑特征常数。
化工原理基本知识点
化工原理基本知识点一、物质转化物质的转化是化工过程中最基本的环节之一、物质转化包括化学反应、分离提取以及催化等。
化学反应是指通过物质之间的化学反应，将原料转化为产物。
分离提取是将混合物中的各种组分分开或提取出所需的组分，常见的分离方法有蒸馏、结晶、吸附、萃取等。
催化是指通过催化剂的作用，促使反应速率提高或选择性改变。
二、能量转移能量转移是指在化工过程中，能量从一个系统传递到另一个系统的过程。
能量转移有传导、传热、传质、传动等形式。
传导是指热量、电流或质量在不同物体或介质之间由高温区向低温区传递的过程。
传热是指热量由高温物体通过传导、对流或辐射途径传递到低温物体的过程。
传质是指物质在不同浓度或温度条件下由高浓度或温度区向低浓度或温度区传递的过程。
传动是指物质在介质中的传递过程，包括传质、传热、传动等。
三、反应原理化学反应原理是研究化学反应中物质的物质转化或化学键的断裂与形成等过程的规律。
反应速率是反应条件下单位时间内反应物消失的量，影响反应速率的因素有温度、浓度、催化剂等。
反应平衡是指在一定温度下，反应物和生成物浓度达到一定比例时，反应物和生成物浓度不再发生变化的状态。
平衡常数是用来描述反应平衡程度的物理量。
四、化工工艺流程化工工艺流程是指将原料经过一系列的物质转化和能量转移的过程，得到所需产物的方法、步骤和设备。
化工工艺流程包括原料准备、反应过程、分离提取、能量转移和产品制备等。
原料准备是指将原料加工处理后，满足反应所需的要求。
反应过程是指根据反应条件，将原料转化为产物的过程。
分离提取是将反应生成物中得到所需产物并与其他组分分离的过程。
能量转移是热量、物质或动能在设备中的传递和转换过程。
产品制备是指根据产品的要求，经过加工、过滤、干燥等工艺，制得成品。
五、工艺控制工艺控制是指对化工工艺流程进行监测和调节，以保证工艺参数的稳定和产品质量的良好。
工艺控制包括温度、压力、流量、质量、液位等参数的调节和监测。
(化工原理)第6章：质量传递过程基础
D z
c0 cBm
cA1 cA2
对于理想气体
cBm
cB2 cB1
ln
cB2 cB1
cB1 c0 cA1 cB2 c0 cA2
NA
D RTz
p pBm
pA1 pA2
p pBm
pBm
pB2 pB1
ln
pB2 pB1
pB1 p pA1 pB2 p pA2
c cBm
称为漂流因子 反应总体流动对传质通量的影响
NA ky y yi
NA kx xi x
NA kG pA pAi
NA kL cAi cA
传质系数 k=f (D,η,ρ,u,d )
经验关联式很多，但普遍偏差较大 主要通过实验获得
JA
DAB
dcA dz
yi Ki xi
NA
D z
c0 cBm
cA1 cA2
NA
D RTz
主体中高度湍流传质阻力为零，即无浓度
O
距离 z
相际传质双膜模型
梯度。 ④ 相界面上气液处于平衡状态，无传质阻
力存在。
（2）总传质速率方程
① 气膜和液膜传质速率方程 对气相：
NA kG pA pAi
化工原理-1-第七章-质量传递基础
其中VC为物质的临界体积（属于基本物性），单位为cm3/mol，可查有关 数据表格，书中表7-4为常见物质的临界体积。 对液体：
同样可由一状态下的D推算出另一状态下的D，即：
T D2 D1 2 1 T 1 2
三、生物物质的扩散系数 常见的一些生物溶质在水溶液中的扩散系数见表7-5。对于水溶液中 生物物质的扩散系数的估算，当溶质相对分子质量小于1000或其分 子体积小于500 cm3/mol时，可用“二”中溶液的扩散系数估算式进 行估算；否则，可用下式进行估算：
解：以A——NH3，B——H2O p 800 y 0.0079 对气相： A A 5 P 1.013 10 pA 800 CA 0.3284 mol 3 m RT 8.314 20 273 0.01 17 对液相： x A 0.01 1 0.01048 17 18
原子扩散体积 v/cm3/mol
S 22.9
分子扩散体积 Σ v/cm3/mol
CO CO2 N2O NH3 H2O SF6 Cl2 Br2 SO2 18.0 26.9 35.9 20.7 13.1 71.3 38.4 69.0 41.8
注：已列出分子扩散体积的，以分子扩散体积为准；若表中未列分子，对一般有机化合物分 子可按分子式由相应的原子扩散体积加和得到。
1 1 MA MB
2
v 13 v 13 P A B
式中：D为A、B二元气体的扩散系数，m2/s；
P为气体的总压，Pa；T为气体的温度，K； MA、MB分别为组分A、B的摩尔质量，kg/kmol； Σ vA、Σ vB分别为组分A、B的分子扩散体积，cm3/mol。 由该式获得的扩散系数，其相对误差一般小于10%。
化工传递过程基础全部
一、课程发展简介
●第一部关于化工单元操作的专著： “Principles of Chemical Engineering”(1923年) ●单元操作又名：“化工原理”、“化工过程 及设备”或“化学工程”。
Hale Waihona Puke 一、课程发展简介3.传递过程阶段（1960年至今）
●根据单元操作的原理分类，单元操作最终都可 以归结为动量、热量和质量的传递。
发生由高速层向低速层的动量传递。
动量传递方向
u1 u2
一、平衡过程与速率过程
2. 热量传递过程—当物系中各部分之间的温度存 在差异时，则发生由高温区向低温区的热量传递。
t1＞ t2＞ t3
热流方向 t1 t2 t3
一、平衡过程与速率过程
3. 质量传递过程—当物系中的物质存在化学势差 异时，则发生由高化学势区向低化学势区域的质量 传递。
化学势的差异可以由浓度、温度、压力或电场力 所引起。最常见的是浓度差引起的质量传递过程。 此时混合物中的某个组分由高浓度向低浓度区扩散 传递。
一、平衡过程与速率过程
3. Welty J R, Wicks C E， Wilson R E, Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer，2001
4. Bennett C O, Myers J E, Momentum, Heat and Mass Transfer，2001
四、课程研究方法及参考书
●教材
陈涛，张国亮，化工传递过程基础，北京：
化学工业出版社，2001
四、课程研究方法及参考书
●参考教材
1. 王绍亭，陈涛，动量、热量与质量传递 , 1987
2. Bird R B, Stewart S E, Lightfoot E N ，Transport Phenomena，2001
化工传递原理总结
化工传递原理总结引言化工传递原理是化工工程中一项重要的基础理论，研究物质在化工过程中的传递过程。
化工过程中，物质的传递常常包括传质、传热和传动三个方面。
本文将对传质、传热和传动的基本原理进行总结和分析。
一、传质的基本原理传质是指物质在一个相对浓度差异的系统中，在分子热运动的作用下，从高浓度区向低浓度区的传递过程。
传质过程主要受到浓度差、扩散系数、物质运动距离和物质界面的影响。
1. 扩散扩散是物质在浓度梯度作用下，由高浓度区向低浓度区传递的过程。
扩散速率可以用扩散通量表示，扩散通量与浓度差和物质扩散系数成正比。
扩散系数与温度、物质性质以及介质的孔隙度和湿度有关。
2. 对流对流是指物质通过流体介质的传递过程，在流体流动的作用下，物质被带动从高浓度区传递到低浓度区。
对流传质过程中，流体的流动方式可以是强迫对流或自然对流。
对流传质速率与流体流动速度、浓度差和传质界面的接触面积等因素有关。
3. 吸附吸附是物质在表面上被吸附或解吸附的过程。
吸附传质过程受到物质在表面上的吸附力和解吸力的影响。
吸附过程中的吸附速率可以通过吸附量与时间的变化关系来描述。
4. 渗透渗透是指溶液在半透膜上的传递过程。
在渗透过程中，溶剂通过半透膜从低浓度溶液传递到高浓度溶液。
渗透过程中主要受到溶质浓度差、温度和半透膜的透过性能的影响。
二、传热的基本原理传热是指热量从高温区向低温区传递的过程。
传热过程可以通过传导、对流和辐射三种方式进行。
1. 传导传导是指物质中热量通过分子间的相互碰撞和传递。
在传导过程中，热量的传递速率与传导系数、温度差和传热界面的形状和尺寸有关。
不同物质的传导系数不同，传导系数与物质的导热性能有关。
2. 对流对流传热是指流体介质中热量通过流体的流动传递。
对流传热可以分为自然对流和强迫对流两种。
对流传热过程中，热传导通过流体的流动增强，从而加快了传热速率。
3. 辐射辐射是指热量通过电磁波的辐射传递。
辐射传热是一种无需介质传递的传热方式，可以在真空中传递。
化工工艺学 第二章 化工生产过程的基础知识
第一节化工生产过程及工艺流程一、化工生产过程在化工生产中，将原料经过一系列的物理和化学加工处理制成目标产物的过程称为化工生产过程。
化工生产过程一般是由原料预处理、化学反应、产物的分离与精制及“三废”治理四个部分组成。
1 原料预处理在化工生产中，当一个反应确定之后，它就必须对原料有一定的要求，原料预处理的目的是为了使其达到化学反应所需要的条件。
例如：对固体原料需要进行粉碎、筛选，除去部分杂质；对液体原料一般需要配制成一定的浓度，再进行加热或气化；对气体原料通常需要一定的温度和压力等。
2 化学反应化学反应是化工生产过程的核心部分，通过化学反应实现原料到产物的转化过程。
1)化学反应的种类及条件◆化学反应种类很多，按反应体系中物料相态的不同分为均相反应和非均相反应；◆按催化剂的使用与否分为催化反应和非催化反应，当催化剂与反应物处于同一相态时称为均相催化反应，处于不同相态时称为非均相催化反应；◆按化学反应的特性分为氧化、还原、加氢或脱氢、聚合、缩合、重排、烃化、酰化、重氮化、硝化、磺化、歧化、异构化反应等。
实现化学反应通常需要一定的条件，如反应的温度、压力、催化剂、溶剂以及原料投料配比如何、反应的停留时间多少。
所以如何使反应过程进行较为合理，是化工工艺所要讨论的重点内容。
2)化学反应器实现化学反应过程的设备称为化学反应器，它是化工生产的关键设备。
反应器的设计和选型十分重要，这是因为反应器中进行的反应过程通常比较复杂，在反应的同时还有动量、热量和质量的传递。
由于各单元反应的特点各异，所以对反应器的要求也不相同，工业生产过程不仅与反应本身的特性有关，而且还与反应设备的特性有关。
反应器的种类繁多，结构各异，既可以按照反应的特性分类，也可以按照设备的特性进行分类。
◆按反应器中物质相态、反应器可分为均相和非均相反应器；◆按反应器的结构可分为釜式（槽式）、管式、塔式、固定床、流化床反应器等；◆按操作方式可分为间歇式、半间歇式和连续式反应器；◆按操作温度分为恒温式（等温式）和非恒温式反应器；◆按反应器与外界有无热量的传递可以分为绝热式和外部换热式反应器等。