化工原理下冊復(fù)習(xí)資料

嗎 第1章蒸餾1、蒸餾的特點、分類及原理（在雙組分溶液的氣液相平衡圖上進行分析）.）（）應(yīng)用廣泛、歷史悠久3）熱能為推動力—熱能消耗大分類:（1)錯誤錯誤分揮發(fā)性相差很小，或形成恒沸液（azeotrop行的精餾。(2）按操作流程分錯誤!間歇精餾:多用于小批量生產(chǎn)或某些有特殊要求的場合.錯誤!連續(xù)精餾：多用于大批量工業(yè)生產(chǎn)中.錯誤錯誤用高溫加熱介質(zhì)不經(jīng)濟或熱敏性物質(zhì)不能承受的情況.減壓可降低操作溫度.錯誤加壓蒸餾:對常壓沸點很低的物系，蒸氣相的冷凝不能采用常溫水和空氣等廉價冷卻劑，或?qū)Τ爻合聻闅怏w的物系（1錯誤2、畫出簡單蒸餾操作流程,原理及產(chǎn)品濃度特點。簡單蒸餾任一時刻，易揮發(fā)組分在蒸氣中的含量y始終大于剩余在釜內(nèi)的液相中的含量，釜內(nèi)組分含量x由原料的初始組成xF沿泡點線不斷下降直至終止蒸餾時組成y3、恒沸點，恒沸混合液，相平衡常數(shù)、揮發(fā)度，相對揮發(fā)度的概念。恒沸點MMM點稱為恒沸點，此恒沸液.相平衡常數(shù)：精餾計算中，通常用Ki

表示i組分的相平衡常數(shù)，其定義為:

KyipoKpoK ii piyi和xi分別表示i>1，即yixi。Ki并非常數(shù),當(dāng)p一定時,Ki隨溫度而變化.Ki值越大,組分在氣、液兩相中的摩爾分?jǐn)?shù)相差越大，分離也越容易。pApAxAApBB xBA、B——溶液中A、B兩組分的揮發(fā)度。對純組分液體,其揮發(fā)度就等于該溫度下液體的飽和蒸氣壓。x,x 溶液中、BA B——相對揮發(fā)度：溶液中易揮發(fā)組分的揮發(fā)度對難揮發(fā)組分的揮發(fā)度之比，稱為相對揮發(fā)度。用表示。ApAxAp B B BPyAxAyAyBPy xB Bx xA BKAKB4、精餾操作流程、精餾段,提餾段的概念及作用.精餾操作流程：原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱到指定溫度后，送入精餾塔的進料板，在進料板上與自塔上部下降和質(zhì)的傳遞過程.操作時，連續(xù)地從再沸器取出部分液體作為塔底產(chǎn)品（釜殘液，部分液體汽化，產(chǎn)生上升蒸（餾出液精餾段）輕組分向氣相傳遞，從而完成上升蒸氣的精制。提餾段：加料板以下的塔段（包括加料板）成為提餾段。其作用為：下降液體（體部分））、回流比的概念、對精餾塔理論板數(shù)的影響及適宜回流比的選擇方法?；亓鞅龋河肦表示,R/板數(shù)，塔頂冷凝器和塔釜再沸器的熱負(fù)荷均與回流比有關(guān)。精餾過程的投資費用和操作費用都取決于回流比的值。R↓，達到指定分離程度所需理論板數(shù)將增多。回流比的選擇：最適宜的回流比：精餾過程總費用(操作費用與設(shè)備費用之和）最低時的回流比.根據(jù)實驗和生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計。R=（1。2—2）Ropt min第2章吸收1、吸收的概念、基本原理、推動力，吸收的用途。吸收概念：原混合氣體的組分得以分離。這種利用各組組分溶解度不同而分離氣體混合物的操作稱為吸收。吸收的基本原理吸收的推動力:質(zhì)過程。SO3CO2制碳酸氫氨等。（2)分離混合氣體吸收劑選擇性地吸收氣H2S、脫CO2等；另SO2，硝酸尾氣脫除NO22、吸收劑、吸收液、解吸（脫吸吸收劑：吸收操作中所用的溶劑，以S吸收液（溶液S和溶質(zhì)。解吸或脫吸：與吸收相反的過程，即溶質(zhì)從液相中分離而轉(zhuǎn)移到氣相的過程。物理吸收:吸收過程溶質(zhì)與溶劑不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng),可視為單純的氣體溶解于液相的過程.如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油吸收芳烴等.3(1）液泛：原因錯誤、、hf及，Hd錯誤上層塔板溢流堰上緣為Hd極限.若再加大液體流量,Hd與板上液面同時升高，降液管調(diào)節(jié)功能消失,板上累積液量增錯誤板壓降hf過大必導(dǎo)致Hd也會導(dǎo)致溢流液泛。5夾帶液泛與溢流液泛互為誘因，交互影響。過量液沫夾帶阻塞氣體通道，板阻急增，(2）漏液：部分液體不是橫向流過塔板后經(jīng)降液管流下，而是從閥孔直接漏下。原因：后果：嚴(yán)重的漏液使塔板上不能形成液層,氣液無法進行傳熱、傳質(zhì)，塔板將失去其基本功能。液沫夾帶:原因氣泡夾帶：液體在降液管中停留時間太短，大量氣泡被液體卷進下層塔板。常操作。液沫夾帶和氣泡夾帶是不可避免的，但夾帶量必需嚴(yán)格地控制在最大允許值范圍內(nèi)。2、填料特性參數(shù)(比表面、空隙率、填料因子)的定義比表面積：單位體積填料層所具有的表面積2/m大的a越大，但氣體流動的阻力也要增加。空隙率/m。代表的是氣液兩相流動的通道，=0.45～0.95。填料因子：填料比表面積與空隙率三次方的比值（1/，/3第4章 液——液萃取1、液--液萃取的操作原理、特點(用三角形坐標(biāo)圖及溶解度曲線進行分析說明）原理:在液體混合物中加入與其不互溶或部分互溶的液體溶劑（（或蒸發(fā)）（2）常溫操作，適合于熱敏物料分離。2萃取劑S：萃取過程中加入的溶劑，以S表示.萃取劑對溶質(zhì)應(yīng)有較大的溶解能力，對于稀釋劑則不互溶或僅部分互溶。E：A+S萃余相R：萃取分離后，含稀釋劑多的一相，主要由B+AE′：從萃取相E中回收SAR′:從萃余相R中回收SB共軛相:溶解度曲線將三角形分為兩個區(qū)域,曲線以內(nèi)的區(qū)域為兩相區(qū),以外的為均相區(qū).兩相區(qū)內(nèi)的混合物分kyBkyBBx分配系數(shù)：一定溫度下，A組分在互成平衡的兩液相中的濃度比。k

Ａ組分在萃取相中的濃度yAxA Ａ組分在萃余相中的濃度xA B一般A的濃度變化。在A可視為常數(shù)（衡常數(shù)選擇性系數(shù)：兩相平衡時,萃取相E中A、B組成之比與萃余相R中A、B組組成之比的比值。y/yA B

kAx/x kA B B表示S對ABAB的分離程度。3、液——液萃取的操作流程，試在三角形坐標(biāo)圖中表示單級萃取的過程及各相的位置.操作流程：混合；沉降分離；脫除溶劑4、超臨界流體的概念、定義、超臨界流體的有關(guān)性質(zhì)。概念：一純物質(zhì)的臨界溫度TC是指該物質(zhì)處于無論多高壓力下均不能被液化時的最高溫度，該溫度對應(yīng)的壓力稱臨界壓力PC，狀態(tài)在臨界溫度與臨界壓力以上的流體稱超臨界流體。常用的超臨界流體：二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氨、正戊烷、甲苯等。超臨界流體萃取定義:流體(溶劑）在臨界點附近某一區(qū)域（超過臨界區(qū))內(nèi)，它與待分離混合物中的溶質(zhì)而達到溶質(zhì)分離的技術(shù)。超臨界流體的性質(zhì)：在稍高于臨界溫度的區(qū)域內(nèi)，壓強稍有變化，就會引起流體密度很大變化。(2)超臨界流體的傳遞性質(zhì)：超臨界流體密度接近液體,黏度接近氣體，具有與超臨界流體的溶解能力c5、超臨界流體萃取的基本原理、常見的3種流程及超臨界流體萃取的特點。原理:一純物質(zhì)的臨界溫度TC的壓力稱臨界壓力PC（）常見的3種流程:（1））（2)（溶解度）的差異，通過改變溫度使溶質(zhì)與超臨界流體分離（3特點：超臨界萃取在溶解能力、傳質(zhì)性能以及溶劑回收方面有突出的優(yōu)點，主要表現(xiàn)在：(1）超臨界流體的密度與溶解能力接近于液體，而又保持了氣體的傳遞特性，故傳質(zhì)速率高，可更快達到萃取平衡;（2）操作條件接近臨界點，壓力、溫度的微小變化都可改變超臨界流體的密度與溶解能力，故溶質(zhì)與（）超臨界萃取具有萃取和精餾的雙重特性，可分離難分離物質(zhì)（）體第5章 物料干燥1、濕空氣的濕度，相對濕度，濕比熱，水蒸氣分壓，濕比容,干球溫度，濕球溫度,露點，絕熱飽和溫度的pH0.622Ps概念及其相互關(guān)系，掌握公式:濕度數(shù)，不能反映氣體偏離飽和狀態(tài)的程度（相對濕度：一定的系統(tǒng)總壓和溫度下，氣體中濕份蒸汽的分壓pV與系統(tǒng)溫度下濕份的飽和蒸汽壓ps之比。0~1=100%時，濕比熱：1kg絕干氣體及所含濕份蒸汽溫度升高1℃所需要的熱量水蒸氣分壓：濕比容:1kg絕干氣體及所含水蒸汽所具有的體積稱為濕比容干球溫度:t濕球溫度：空氣傳給水分的顯熱等于水分汽化所需的汽化熱時，濕球溫度計上的溫度維持穩(wěn)定，這種穩(wěn)定溫度稱為該濕空氣的濕球溫度，以t表示。wd露點t表示。d絕熱飽和溫度度,簡稱絕熱飽和溫度,以tas表示。:干球溫度t、濕球溫度twta、露點溫度tdt>)>td飽和濕空氣：t=或td絕熱飽和溫度tas和濕球溫度tw是兩完全不同的概念,但兩者均為空氣初始溫度和濕度H的函數(shù)，特別對水蒸氣—空氣系統(tǒng)，兩者在數(shù)值上近似相等，這樣就可用濕球溫度t代替絕熱飽和溫度t,簡化許多計算.w as2、物料濕基水分，干基水分,平衡水分（平衡濕度)的定義。濕基含水量w:單位質(zhì)量的濕物料中所含液態(tài)濕分的質(zhì)量.干基水含量X：單位質(zhì)量的絕干物料中所含液態(tài)濕分的質(zhì)量。平衡水分：定空氣狀態(tài)下的平衡水分3、影響干燥速度的因素,何謂理論干燥過程。干燥速率干燥器單位時間內(nèi)在物料單位表面積上汽化的濕分量kg濕分/(m2·s。干燥是傳熱和傳質(zhì)相結(jié)合的操作，干燥速率是由傳熱速率和傳質(zhì)速率共同控制。干燥操作的必要條件是錯誤Q=錯誤!D忽略干燥器向周圍散失的熱量，即Q=0；○，3物料進出干燥器的焓相等，即G(II′)=0L 2 14、熟練熱風(fēng)干燥的各種操作流程及在H-I圖上的表示。H—I圖是在一定的總壓下制得，一般常壓P=101330Pa，縱坐標(biāo)為濕度H，橫坐標(biāo)為焓I135o（1）等濕度線（等H）群：為平行于縱坐標(biāo)的線群I(1.88tI(1.88t2491)H1.01tt）當(dāng)t為一定值時,I和H為直線關(guān)系，不同的t直線斜率不同。p VHp0.622(4)φ線,Hps成曲線，pstHtp VHp0.622(5）蒸氣分壓線5、熟練熱風(fēng)干燥的有關(guān)計算（物料衡算、熱量衡算，并結(jié)合H—I圖及濕空氣的有關(guān)狀態(tài)參數(shù)及狀態(tài)變化過程。物料衡算：(1）水分蒸發(fā)量W

WGG1 2

G(X1

X)L(H2

H(Kg水/s）1（2）絕干氣體消耗量：

W G(

X

（Kg絕干空氣/s)L 1 2HH2 1

HH2 1單位空氣消耗量，絕干氣體比消耗：lL 1

（Kg絕干空氣/kg水）G(1w)

W HH2 1(3）干燥產(chǎn)品流量G：2

G 12 1w2

Kg/）空氣預(yù)熱器傳給氣體的熱QL(Ip 1

I0

,如果空氣在間壁換熱器中進行加熱，則其濕度不變，H0=H1，即

Q Lc (tp H0

t)通過預(yù)熱器的熱量衡算，結(jié)合傳熱基本方程式，可以求得間壁換熱空氣0dLIdLIGIQ LIGIQ1 1 d 2 2 l1秒鐘為基準(zhǔn)：3）干燥系統(tǒng)消耗的總熱量

:在連續(xù)穩(wěn)定操作條件下，系統(tǒng)無熱量積累，單位時間內(nèi)（以QQL(II)G(II)Qd 2 1 c 2 1 l汽化濕分所需要的熱量

W

c

c)

加熱固體產(chǎn)品所需要的熱量:Q

Gc

()w 0 v2 w1 m cm2 2 1放空熱損失Ql

Lc (tH0

t)0

QQQp d

QQ QQw m l l即干燥系統(tǒng)的總熱量消耗于：1）加熱空氣；2）蒸發(fā)水分；3）加熱濕物料；4）損失于周圍環(huán)境中6、干燥效率及影響干燥效率的因素.干燥器熱效率的計算。影響干燥過程的主要因素:（1）物料尺寸和氣固接觸方式:1）物料尺寸：減小物料尺寸，干燥面積增大，干燥速率加快。2)氣固接觸方式（a)干燥介質(zhì)平行掠過物料層表面（b)化床(中)；(c)(2)干燥介質(zhì)條件:（可提高恒速段（表面汽化控制）的干燥速率,但對降速段(內(nèi)部擴散控制)的改善不大。2）強化干燥條件將使Xc3）需使用更大量的氣體，干燥過程能耗增加.蒸發(fā)水分所需的熱量向干燥系統(tǒng)輸入的總熱量100%（3)物料本性：1）;2）物料結(jié)構(gòu)不同,與水分的結(jié)合方式、結(jié)合力的蒸發(fā)水分所需的熱量向干燥系統(tǒng)輸入的總熱量100%干燥熱效率的計算:Q Q W(rct c)W(24901.88t )W(24901.88t)w 0 v2 w1 2 1 21、結(jié)晶的基本概念

第6章結(jié)晶

即

W(24901.88tQ

)2100%2、結(jié)晶核形成的必要條件，工業(yè)上晶核形成（起晶）結(jié)晶核形成的必要條件結(jié)晶過程的推動過飽和度△C=C—CS 過冷度TS-T（溶液在某一溫度TS下飽和,然后再降溫至T，其溫差叫過冷度，其實質(zhì)還是形成過飽和度)工業(yè)上成核（起晶）的方法：(1）(2）二次起晶因操作穩(wěn)定、易控制，并可在低飽和讀下進行，被廣泛應(yīng)用。3、結(jié)晶中造成過飽和溶液的方法種類和原理，過飽和度、過冷度大小對晶粒大小有何影響。結(jié)晶中造成過飽和溶液的方法種類和原理：1）冷卻結(jié)晶（不移除溶劑）間接換熱冷卻結(jié)晶——通過間壁式換熱冷卻來實現(xiàn)過飽和度(過冷度）（過冷度不均及在冷卻面結(jié)晶體結(jié)構(gòu)等不利。常用冷卻介質(zhì)有乙烯、氟利昂等惰性氣體。2（移除部分溶劑：通過蒸發(fā)濃縮來建立過飽和度，蒸發(fā)結(jié)晶與一般濃縮蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)基本相同。3）：△△C↓(飽和度底）晶體的成長速度受抑，-—得到晶體顆粒少，晶粒大的產(chǎn)品.（過冷度對其影響一致）（2)溫度的影響：溫度通過對擴散速度、溶解度、粘度等的影響來影響結(jié)晶,影響大，但無普遍規(guī)律；機械作用的影響：一般攪拌，成長速度）↑生變形，成為異型晶體（如食鹽為立方形，添加微量鐵氰化鉀后產(chǎn)生樹枝壯晶體第7章膜分離1、超濾、微濾、反滲透的概念，操作原理及他們的不同點。超濾：超濾又稱超過慮，是利用孔徑在1~100nm范圍內(nèi)的膜具有篩分作用能選擇性透過溶劑和某些小分子溶質(zhì)的性質(zhì)，對溶液側(cè)施加壓力，使大分子溶質(zhì)或細(xì)微粒子從溶液中分離出來的過程。微濾:微濾又稱微孔過濾,是利用孔徑在0.1~10um的膜的篩分作用,將微粒細(xì)菌、污染物等從懸浮液或氣體中除去的過程。反滲透:反滲透是利用孔徑小于1mm的膜通過優(yōu)先吸附和毛細(xì)血管流動等作用選擇性透過溶劑（水）微濾、超濾、反滲透的比較:(1(2）分離機理不同：微濾和超濾分離機理為篩分，決定(有一定選擇性通過3)(Mp：微濾0.0～0.，超濾1~0.、反滲透210（4）生產(chǎn)能力（通水量L/mh：微濾約100、超濾20~20、反滲透～15)（致密膜）2、膜滲透過程中濃度極化現(xiàn)象的概念，它對膜滲透有何影響，影響濃度極化的主要因素及緩和濃度極化措施。概念：膜分離過程中，通常膜表面附近被脫出物質(zhì)的濃度逐漸增加，其結(jié)果是膜表面附近濃度高于濃縮態(tài)平衡的過程。:（容質(zhì)透過率增加（3）使界面滲透壓升高，推動力降低，透水率減少.影響濃度極化的因素:①透水率↑，濃度極化↑；②粘度↑，濃度極化↑；③溶質(zhì)擴散系數(shù)K↑，濃度極化↓;④膜表面流動條件：湍流、快速，濃度極化↓。常常以此來改善濃度極化.81概念:微膠囊是指一種具有聚合物壁殼的微型容器或包裝物.主要功能（1）（2）（）））降低食品添加劑的毒理作用。2、微膠囊造粒技術(shù)的分類。按微膠囊造粒的原理不同,可將微膠囊造粒分為三類：(1）屬物理方法的微膠囊造粒技術(shù)：如噴霧干燥法、噴霧凝動法、空氣懸浮法、多空離心法等(3）屬化學(xué)方法的微膠囊造粒技術(shù)：如界面聚合法、原位聚合法、分子包囊法、輻射包囊法等。3、微膠囊造粒技術(shù)的操作步驟，心材、壁材的選擇原則及要求。步驟：實際上微膠囊造?？煽闯墒俏镔|(zhì)微粒（核心）的包衣過程.其過程可分為四步:（1）（2)3)沉漬或包敷在已分散的心材周圍（）進行某種物化處理，使微膠囊達到一定的機械強度。微膠囊壁材的選擇原則4、微膠囊的釋放方法及釋放機理。1）(3）用水、溶劑等的浸漬或加熱等方法使微膠囊降解釋放。例題:1、熱風(fēng)干燥器的