求化工原理知识点提要

作者&投稿:泷潘 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
高一第一期化学物质量浓度知识点提要~

猜你应该是没弄懂物质的量,c=1000dw%/M (W是质量分数)
C=n/V c1V1=c2V2
c=(m/M)/V

⑴物质的量浓度公式中的体积是指溶液的体积,而不是溶剂的体积。
⑵在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其浓度不变,但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。
⑶溶质可以是单质、化合物,也可以是离子或其他特定组合。
如 c(b)(Cl2)=0.1mol/L c(NaCl)=0.2mol/L c(Fe2+)
⑷溶质的量是用物质的量来表示的,不能用物质的质量来表示
例如:配制1mol/L的氯化钠溶液时,氯化钠的相对分子量为23+35.5=58.5,故称取58.5g氯化钠,加水溶解,定容至1000ml即可获得1mol/L的氯化钠溶液

含义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。
单位:mol / L 或 mol*L^-1
B的物质的量浓度的符号:CB
常用的单位为mol/L和mol/dm^3。
『 在一定物质的量浓度的溶液中,溶质B的物质的量(nB)、溶液的体积(V)和溶质的物质的量浓度(cB)之 间 的关系可以用下面的式子表示:
公式(物质的量浓度概念的计算):cB=nB/V(pw/m)
物质的量浓度(mol/L)=溶质的物质的量(mol)/溶液的体积(L)』

1、关于物质的量浓度概念的计算
由CB=nB/V
可得CB=(m/M)/V=m/MV
注意:其中 V指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
2、溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算。
二者都表示溶液的组成,可以通过一定关系进行相互换算。
将溶质的质量分数换算成物质的量浓度时,首先要计算1L溶液中含溶质的质量,换算成相应物质的量,有时还需将溶液的质量换算成溶液的体积,最后才换算成溶质的物质的量浓度。
将溶质的物质的量浓度换算成溶质的质量分数时,首先要将溶质的物质的量换算成溶质的质量,有时还将溶液的体积换算成质量,然后换算成溶质的质量分数。
n=m/M=V·ρ·w·1000 /M
C=n/v
C= (V·ρ·w/M)/V= V·ρ·w/MV
[式中:ρ—溶液的密度,单位为g/mL或g/cm3
W—溶质的质量分数
M—溶质的摩尔质量,数值等于物质的式量
1000—指1000mL溶液
以下公式所用与此相同。
推断过程:假设取 1L溶液,则:C=ρ·w·1000/M
若题目中出现了溶解度S,则可用代入上两个公式,得:C={1000·ρ·(S/100+S)}/M
[式中S—某温度下的溶解度,以g为单位;100—指100g水]
3、一定物质的量浓度溶液的稀释
由溶质的物质的量在稀释前后不变得 C1V1=C2V2
(C1、C2为稀释前后溶质的物质的量浓度)。
4、不同物质的量浓度溶液的混合计算
物质的量浓度相近时,可以近似看成混合后溶液体积不变。
混合后溶液体积不变时 C1V1+C2V2=C3 (V1+V2)。
混合后溶液体积改变时 C1V1+C2V2=C3 V3
稀释定律:C浓V浓=C稀V稀(高中)
m浓W浓=m稀W稀(初中)
5.关于物质的量浓度与质量分数的转化(推导和演化)
C=ρ·ω·1000/M
其中,C:物质的量浓度(单位mol/L)
ω:溶液的密度,(形式为质量分数,<1)
ρ:密度,(单位g/mL)
M:物质的摩尔质量,(单位g/mol)
c=n/V
n(溶质的物质的量)=ω*m(溶液质量)/M
m(溶液质量)=ρ· V
溶液的溶质质量=ω(质量分数)·ρ(密度)·V
故,n(溶质的物质的量)=ω·ρ·V / M
c= n/V
=(ω·ρ· V /M) / V
=ω·ρ· V /M V
=ω·ρ/M
若密度ρ单位为1000kg/m^3(国际单位)=1 g/cm^3

1.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
用物质的量可以衡量组成该物质的基本单元(即微观粒子群)的数目的多少,符号n,单位摩尔(mol),即一个微观粒子群为1mol。如果该物质含有2个微观粒子群,那么该物质的物质的量为2mol。对于物质的量,它只是把计量微观粒子的单位做了一下改变,即将“个”换成“群或堆”。看一定质量的物质中有几群或几堆微观粒子,当然群或堆的大小应该固定。现实生活中也有同样的例子,啤酒可以论“瓶”,也可以论“打”,一打就是12瓶,这里的打就类似于上面的微观粒子群或微观粒子堆。
2.摩尔是物质的量的单位
摩尔是国际单位制中七个基本单位之一,它的符号是mol。“物质的量”是以摩尔为单位来计量物质所含结构微粒数的物理量。
使用摩尔这个单位要注意:
①.量度对象是构成物质的基本微粒(如分子、原子、离子、质子、中子、电子等)或它们的特定组合。如1molCaCl2可以说含1molCa2+,2molCl-或3mol阴阳离子,或含54mol质子,54mol电子。摩尔不能量度宏观物质,如“中国有多少摩人”的说法是错误的。
②.使用摩尔时必须指明物质微粒的种类。如“1mol氢”的说法就不对,因氢是元素名称,而氢元素可以是氢原子(H)也可以是氢离子(H+)或氢分子(H2),不知所指。种类可用汉字名称或其对应的符号、化学式等表示:如1molH表示1mol氢原子, 1molH2表示1mol氢分子(或氢气),1molH+表示1mol氢离子。
③.多少摩尔物质指的是多少摩尔组成该物质的基本微粒。如1mol磷酸表示1mol磷酸分子。
3.阿伏加德罗常数是建立在物质的量与微粒个数之间的计数标准,作为物质的量(即组成物质的基本单元或微粒群)的标准,阿伏加德罗常数自身是以0.012kg(即12克)碳-12原子的数目为标准的,即1摩任何物质的指定微粒所含的指定微粒数目都是阿伏加德罗常数个,也就是12克碳-12原子的数目。经过科学测定,阿伏加德罗常数的近似值一般取6.02×1023,单位是mol-1,用符号NA表示。微粒个数(N)与物质的量(n)换算关系为:
n=N/NA
4.摩尔质量(M):
摩尔质量是一个由质量和物质的量导出的物理量,将质量和物质的量联系起来,不同于单一的质量和物质的量。摩尔质量指的是单位物质的量的物质所具有的质量,因此可得出如下计算公式:
n=m/M
由此式可知摩尔质量单位为克/摩(g/mol)。根据公式,知道任两个量,就可求出第三个量。当然对这个公式的记忆,应记清每一个概念或物理量的单位,再由单位理解记忆它们之间的换算关系,而不应死记硬背。
①.摩尔质量指1mol微粒的质量(g),所以某物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量、相对分子质量或化学式式量。如1molCO2的质量等于44g,CO2的摩尔质量为44g/mol;1molCl的质量等于35.5g,Cl的摩尔质量为35.5g/mol;1molCa2+的质量等于40g,Ca2+的摩尔质量为40g/mol;1molCuSO4·5H2O的质量等于250克,CuSO4·5H2O的摩尔质量为250g/mol。注意,摩尔质量有单位,是g/mol,而相对原子质量、相对分子质量或化学式的式量无单位。
②.1mol物质的质量以克为单位时在数值上等于该物质的原子量、分子量或化学式式量。
5.物质的计量数和物质的量之间的关系
化学方程式中,各反应物和生成物的微粒个数之比等于微粒的物质的量之比。

2 H2 + O2=2 H2O
物质的计量数之比: 2 : 1 :2
微粒数之比: 2 : 1 :2
物质的量之比 2 : 1 :2

自知道 ,百科

第一本是像红宝书那样的,内容很多,第二本全是知识点,像小草那样的,冲刺的话第二本吧

  一、流体力学及其输送

  1.单元操作:物理化学变化的单个操作过程,如过滤、蒸馏、萃取。

  2.四个基本概念:物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。

  3.牛顿粘性定律:F=±τA=±μAdu/dy,(F:剪应力;A:面积;μ:粘度;du/dy:速度梯度)。

  4.两种流动形态:层流和湍流。流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ;层流-2000-过渡-4000-湍流。

  5.连续性方程:A1u1=A2u2;伯努力方程:gz+p/ρ+1/2u2=C。

  6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力;范宁公式:沿程压降:Δpf=λlρu2/2d,沿程阻力:Hf=Δpf/ρg=λl
u2/2dg(λ:摩擦系数);层流时λ=64/Re,湍流时λ=F(Re,ε/d),(ε:管壁粗糙度);局部阻力hf=ξu2/2g,(ξ:局部阻力系数,情况不同计算方法不同)

  7.流量计:变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计);变截面流量计。
8.离心泵主要参数:流量、压头、效率、轴功率;工作点(提供与所需水头一致);安装高度(气蚀现象,气蚀余量);泵的型号(泵口直径和扬程);气体输送机械:通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。

  二、非均相机械分离

  1.颗粒的沉降:层流沉降速度Vt=(ρp-ρ)gdp2/18μ,(ρp-ρ:颗粒与流体密度差,μ:流体粘度);重力沉降(沉降室,H/v=L/u,多层;增稠器,以得到稠浆为目的的沉淀);离心沉降(旋风分离器)。

  2.过滤:深层过滤和滤饼过滤(常用,助滤剂增加滤饼刚性和空隙率);分类:压滤、离心过滤,间歇、连续;滤速的康采尼方程:u=(Δp/Lμ)ε3/5a2(1-ε)2,(ε:滤饼空隙率;a:颗粒比表面积;L:层厚)。

  三、传热

  1.传热方式:热传导(傅立叶定律)、对流传热(牛顿冷却定律)、辐射传热(四次方定律);热交换方式:间壁式传热、混合式传热、蓄热体传热(对蓄热体的周期性加热、冷却)。

  2.傅立叶定律:dQ= -λdA ,(Q:热传导速率;A:等温面积;λ:比例系数; :温度梯度);
λ与温度的关系:λ=λ0(1+at),(a:温度系数)。

  3.不同情况下的热传导:单层平壁:Q=(t1-t2)/[b/(CmA)]=温差/热阻,(b:壁厚;Cm=(λ1-λ2)/2);
多层平壁:Q=(t1-tn+1)/ [bi /(λiA)];单层圆筒:Q=(t1-t2)/[b/(λAm)],(A:圆筒侧面积,C=
(A2-A1)/ln(A2/A1)); 多层圆筒:Q=2πL(t1-t n+1)/ [1/λi [ln(ri+1/ri) ]。

  4.对流传热类型:强制对流传热(外加机械能)、自然对流传热、(温差导致)、蒸汽冷凝传热(冷壁)、液体沸腾传热(热壁),前两者无相变,后两者有相变;牛顿冷却定律:dQ=hdAΔt,(Δt>0;h:传热系数)。

  5.吸收率A+反射率R+透射率D=1;黑体A=1,镜体R=1,透热体D=1,灰体A+R=1; 总辐射能E=Eλdλ,(Eλ:单色辐射能;λ:波长);
四次方定律:E=C(T/100)4=εC0(T/100)4,(C:灰体辐射常数;C0:黑体辐射常数;ε=C/C0:发射率或黑度);
两物体辐射传热:Q1-2=C1-2φA[(T1/100)4-(T2/100)4],(φ:角系数;A:辐射面积;C1-2=1/[(1/C1)+(1/C2)-(1/C0)])

  6.总传热速率方程:dQ=KmdA,(dQ:微元传热速率;Km:总传热系数;A:传热面积);
1/K=1/h1+bA1/λAm+A1/h2A2,(h1,h2:热、冷流体表面传热系数)。

  7.换热器:夹套换热器、蛇管式换热器、套管式换热器、列管式换热器。

  四、蒸馏

  1.蒸馏分类:操作方式:连续蒸馏、间歇蒸馏;对分离的要求:简单蒸馏、平衡蒸馏(闪蒸)、精馏、特殊精馏;压力:常压蒸馏、加压蒸馏、减压蒸馏;组分:双组分蒸馏和多组分蒸馏(精馏),常用精馏塔。

  2.双组分溶液气液相平衡:液态泡点方程:xA=[p-pB(t)]/[pA(t)-pB(t)],(xA:液态组分A的摩尔分数;p
(t):压强关于温度的函数); 气态露点方程:yA=pA/p=[pA(t)/p]×[p-pB(t)]/[pA(t)-pB(t)];
平衡常数KA=yA/xA,理想溶液:KA=p°A/p,即组分饱和蒸气压和总压之比;
挥发度:υA=pA/xA,相对挥发度:αAB=υA/υB,最终可导出气液平衡方程:y=αx/[1+(a-1)x]; 气液平衡相图:p-x图(等温)
、t-x(y)图(等压)、x-y图。

  3.平衡蒸馏:qn(F),xF加热至泡点以上tF,减压气化,温度达到平衡温度te,两相平衡qn(D),yD和qn(W),xW;
物料衡算:yD=qxW/(q-1)-xF/(q-1),(液化率:q=qn(W)/qn(F));
热量衡算:tF=te+(1-q)γ/Cp,m,(Cp,m:原液的摩尔定压热容;γ:原液的摩尔气化潜热);平衡关系:yD=αxW/[1+(α-1)xW]。

  4.简单蒸馏:持续加热至釜液组成和馏出液组成达到规定时停止; 关系式:ln[n(F)/n(W)]=
{ln(xF/xW)-αln[(1-xF)/(1-xW)]}/(α-1); 总物料衡算:n(F)=n(W)+n(D);易挥发组分衡算:n(F)xF
=n(W)xW+n(D)xD; 推出:xD= [n(F)xF-n(W)xW]/[n(F)-n(W)]。

  5.精馏:多次部分气化部分冷凝(连续、间歇),泡点不同采取不同的压力操作,塔板数从上至下记;
塔顶易挥发组分回收率:ηD=qn(D)xD/qn(F)xF×100%,釜中不易挥发组分回收率:ηW=qn(W)(1-xW)/[qn(F)(1-xF)]×100%;
精馏段总物料衡算:qn(V)=qn(D)+qn(L);精馏段易挥发组分衡算:qn(V)yn+1=qn(D)xD+qn(L)xn;(V:各层上升蒸汽量;D:塔顶馏出液量;L:各板下降的液量;yn+1:第n+1块板上升的蒸汽中易挥发组分的摩尔分数;xn:第n块板下降的液体中易挥发组分的摩尔分数),精馏段操作线方程:yn+1=Rxn/(R+1)
+xD/(R+1),(回流比R= qn(L)/qn(D));
提馏段段总物料衡算:qn(L’)=qn(V’)+qn(W);提馏段易挥发组分衡算:qn(L’)x’m=qn(V’)y’m+1 +qn(W)xW
;(W:釜液量),提馏段操作线方程:y’m+1= qn(L’)x’m/qn(V’)-qn(W)xW/qn(V’);
总的物料衡算:qn(F)+qn(V’)+qn(L)=qn(V)+qn(L’),乘上各焓值Hx即为热量衡算,qn(V)=qn(V’)+(1-q)qn(F),(精馏进料热状态参数q=(HV-HF)/(HV-HL),即单位原料液变为饱和蒸汽所需要的热量与单位原料液潜热之比);
进料方程:y=qx/(q-1)-xF/(q-1);理论塔板的计算逐板法和图解法,回流比R增大理论塔板数减小,解析法:全回流理论塔板数Nmin={lg[xD(1-xw)/[xw(1-xD)]]}/lgam-1,(am:全塔平均挥发度);
最小回流比Rmin=(xD-yq)/(yq-xq),(xq,yq:进料时),R实=(1.1-2.0) Rmin; 全塔效率ET为理论塔板数与实际塔板数之比;
间歇精馏:分批精馏,一次进料待釜液达到指定组成后,放出残液,再次加料,用于分离量少而纯度要求高的物料,每批精馏气化物质的量n(V )=
(R+1)n(D),所需时间τ=n(V)/qn(V); 特殊精馏:恒沸精馏(加第三组分,形成新的低恒沸物,增大相对挥发度)
、萃取精馏(加第三组分,增大相对挥发度)、加盐萃取精馏、分子蒸馏(针对高分子量、高沸点、高粘度、热稳定性极差的有机物)。

  五、吸收

  1.吸收剂的要求:对溶质的溶解度大,对其他成分溶解度小、易于再生、不易挥发、粘度低、无腐蚀性、无毒不易燃、价低,吸收率η=(mA除/mA进)×100%≈[
(y1-y2)/y1]×100%,(y1,y

  2:进塔和出塔混合气中A的摩尔分数)。

  3.稀溶液中亨利定律:c*A=HpA,(c*A:溶解度;H:溶解度系数;pA:气相分压);p*A=ExA,(xA:液相中溶质摩尔分数;E:亨利系数);y*=mx,(平衡常数m=E/p);E=ρs/HMs,(ρs,Ms:纯溶剂密度和相对分子质量)。

  4.费克定律:jA=-DABdcA/dz,(jA:扩散速率;DAB:组分A在组分B中的扩散系数;dcA/dz:组分A在扩散方向z上的浓度梯度);
等分子扩散速率:NA= jA=D(pA,1-pA,2)/RTz;单向扩散:NA=D(pA,1-pA,2)p/RTz
pB,m,(p/pB,m:漂流因子,pB,m=
(pB,2-pB,1)/ln(pB,2/pB,1),即对数平均值);同理,NA=D(cA,1-cA,2)c/zcB,m。

  5.吸收塔操作线方程:qn(L)/qn(V)=(y1-y2)/(x1-x2),(qn(V):二元混合气摩尔流量;qn(L):液相摩尔流量;x,y:任意一截面液气相摩尔流量);
最小液气比[qn(L)/qn(V)]min=(y1-y2)/(x*1-x2),qn(L)/qn(V)= (1.1-2.0) [qn(L)/qn(V)]min;
低浓度时填料塔高度h=qn(V) [dy/(y-y*)]/KyaS=qn(L)
[dx/(x*-x)]/KxaS=NOGHOG=NOLHOL,(K:传质系数;S:塔截面积;a:单位体积填料有效接触面积;NOG=
[dy/(y-y*)]:气相总传质单元数;HOG =qn(V)/KyaS:气相总传质单元高度);
相平衡线为直线时:NOG=ln[(1-S’)(y1-mx2)/(y2-mx2)+S’]/(1-S’),NOL=ln[(1-A)(y1-mx2)/(y2-mx2)+A]/(1-A),(吸收因数:A=1/S’=
qm(V)/mqm(V))。

  6.填料塔:液体上进下出,气体下进上出,其中设有液体在分布器,可使其均匀分布于填料表面,塔顶可按转除末器。

  六、干燥

  1.绝对湿度δ=0.622pV/(p-pV),(pV:水蒸汽分压);相对湿度φ=
pV/pS,(pS:水蒸汽饱和分压);湿焓I=Ig+δIv,(Ig:绝干空气的焓;Iv:水蒸汽的焓)。

  2.物料的干基湿含量X=m水/m绝干,是基湿含量ω=m水/m总×100%,ω=X/(1+X);物料分类:非吸湿毛细孔物料、吸湿多孔物料和胶体无孔物料;物料与水分:总水分、平衡水分、自由水分、非结合水分、结合水分。

  3.干燥过程物料衡算:qm,c(X1-X2)=qm,L(δ2-δ1)=qm,W,(qm,c:绝对干料的质量流量;qm,L:绝干空气质量流量;qm,W:干料蒸发出水分的质量流量),即湿物料减少水分等于干空气中增加的水分;
热量衡算:q=qD+qP=qm,L(I2-I0)+qm,c(I’2-I’1)+qL,(qD:单位时间干燥器热量;qP:单位时间预热气热量;qL:单位时间热损失;I2:出干燥器的空气的焓;I0:进预热器的空气的焓;I’2,I’1:进出干燥器物料的焓),qD=qm,L(I1-I0)
=qm,L(1.01+1.88δ0) (t1-t0),qD=qm,L(I2-I1)+qm,c(I’2-I’1)+qL;
干燥器热效率:η=qd/qP×100%,(qd=qm,L(1.01+1.88δ0) (t1-t2))。

  4.干燥速率U=h(t-tW)/rtw,(h:对流表面传热系数;t:恒定干燥条件下空气平均温度;tW:初始状态空气湿球温度;r:饱和蒸汽冷凝潜热);
恒速干燥阶段时间:τ1=qm,c(X1-Xc)/UcS,(Xc:临界湿含量;S:干燥面积),降速干燥阶段时间:τ2=qm,c(Xc-X*)ln[(Xc-X*)/(
X2-X*)]/UcS。

  5.干燥器分类:厢式干燥器、隧道干燥器、转筒干燥器、带式干燥器、转鼓干燥器、喷雾干燥、流化床干燥器、气流干燥器、微波高频干燥。

  七、新型分离技术

  1.超临界萃取:以超临界流体作萃取剂(密度接近于液体,而粘度接近于气体,扩散系数位于两者之间),其具有很强的选择性和溶解能力,传质速率大;流程可分为:等温法、等压法和吸附吸收法。

  2.膜分离技术:微滤、超滤、纳滤、反渗透、透析、电渗析、气膜膜分离、渗透气化(溶质发生相变化,再透过侧以气相状态存在)。

流体流动、传热、精馏、吸收是重点章节,易出计算。分别是伯努利方程、Q=SKΔt、精提段操作线方程的应用和填料层高度的计算。四道计算题就占了总分的60%。还有两道简答题,比较会侧重于另外几小章的内容,流体输送设备、非均相物系的分离、干燥等。有几个重点:离心泵的工作原理、非均相物系的分离的条件、空气九个物理参数的概念,还有第一章的莫狄图、第六章的双膜理论。选择填空则是小的知识点,单位换算,T、P对各个单位操作的影响,滞流内层存在的原因及影响等。

一、流体力学及其输送
1.单元操作:物理化学变化的单个操作过程,如过滤、蒸馏、萃取。
2.四个基本概念:物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。
3.牛顿粘性定律:F=±τA=±μAdu/dy,(F:剪应力;A:面积;μ:粘度;du/dy:速度梯度)。
4.两种流动形态:层流和湍流。流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ;层流—2000—过渡—4000—湍流。
5.连续性方程:A1u1=A2u2;伯努力方程:gz+p/ρ+1/2u2=C。
6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力;范宁公式:沿程压降:Δpf=λlρu2/2d,沿程阻力:Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ:摩擦系数);层流时λ=64/Re,湍流时λ=F(Re,ε/d),(ε:管壁粗糙度);局部阻力hf=ξu2/2g,(ξ:局部阻力系数,情况不同计算方法不同)
7.流量计:变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计);变截面流量计。
8.离心泵主要参数:流量、压头、效率、轴功率;工作点(提供与所需水头一致);安装高度(气蚀现象,气蚀余量);泵的型号(泵口直径和扬程);气体输送机械:通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。

二、非均相机械分离
1.颗粒的沉降:层流沉降速度Vt=(ρp-ρ)gdp2/18μ,(ρp-ρ:颗粒与流体密度差,μ:流体粘度);重力沉降(沉降室,H/v=L/u,多层;增稠器,以得到稠浆为目的的沉淀);离心沉降(旋风分离器)。
2.过滤:深层过滤和滤饼过滤(常用,助滤剂增加滤饼刚性和空隙率);分类:压滤、离心过滤,间歇、连续;滤速的康采尼方程:u=(Δp/Lμ)ε3/5a2(1-ε)2,(ε:滤饼空隙率;a:颗粒比表面积;L:层厚)。

三、传热
1.传热方式:热传导(傅立叶定律)、对流传热(牛顿冷却定律)、辐射传热(四次方定律);热交换方式:间壁式传热、混合式传热、蓄热体传热(对蓄热体的周期性加热、冷却)。
2.傅立叶定律:dQ= -λdA ,(Q:热传导速率;A:等温面积;λ:比例系数; :温度梯度);
λ与温度的关系:λ=λ0(1+at),(a:温度系数)。
3.不同情况下的热传导:单层平壁:Q=(t1-t2)/[b/(CmA)]=温差/热阻,(b:壁厚;Cm=(λ1-λ2)/2);
多层平壁:Q=(t1-tn+1)/ [bi /(λiA)];单层圆筒:Q=(t1-t2)/[b/(λAm)],(A:圆筒侧面积,C= (A2-A1)/ln(A2/A1));
多层圆筒:Q=2πL(t1-t n+1)/ [1/λi [ln(ri+1/ri) ]。
4.对流传热类型:强制对流传热(外加机械能)、自然对流传热、(温差导致)、蒸汽冷凝传热(冷壁)、液体沸腾传热(热壁),前两者无相变,后两者有相变;牛顿冷却定律:dQ=hdAΔt,(Δt>0;h:传热系数)。
5.吸收率A+反射率R+透射率D=1;黑体A=1,镜体R=1,透热体D=1,灰体A+R=1;
总辐射能E=Eλdλ,(Eλ:单色辐射能;λ:波长);
四次方定律:E=C(T/100)4=εC0(T/100)4,(C:灰体辐射常数;C0:黑体辐射常数;ε=C/C0:发射率或黑度);
两物体辐射传热:Q1-2=C1-2φA[(T1/100)4-(T2/100)4],(φ:角系数;A:辐射面积;C1-2=1/[(1/C1)+(1/C2)-(1/C0)])
6.总传热速率方程:dQ=KmdA,(dQ:微元传热速率;Km:总传热系数;A:传热面积);
1/K=1/h1+bA1/λAm+A1/h2A2,(h1,h2:热、冷流体表面传热系数)。
7.换热器:夹套换热器、蛇管式换热器、套管式换热器、列管式换热器。

四、蒸馏
1.蒸馏分类:操作方式:连续蒸馏、间歇蒸馏;对分离的要求:简单蒸馏、平衡蒸馏(闪蒸)、精馏、特殊精馏;压力:常压蒸馏、加压蒸馏、减压蒸馏;组分:双组分蒸馏和多组分蒸馏(精馏),常用精馏塔。
2.双组分溶液气液相平衡:液态泡点方程:xA=[p-pB(t)]/[pA(t)-pB(t)],(xA:液态组分A的摩尔分数;p (t):压强关于温度的函数);
气态露点方程:yA=pA/p=[pA(t)/p]×[p-pB(t)]/[pA(t)-pB(t)];
平衡常数KA=yA/xA,理想溶液:KA=p°A/p,即组分饱和蒸气压和总压之比;
挥发度:υA=pA/xA,相对挥发度:αAB=υA/υB,最终可导出气液平衡方程:y=αx/[1+(a-1)x];
气液平衡相图:p-x图(等温) 、t-x(y)图(等压)、x-y图。
3.平衡蒸馏:qn(F),xF加热至泡点以上tF,减压气化,温度达到平衡温度te,两相平衡qn(D),yD和qn(W),xW;
物料衡算:yD=qxW/(q-1)-xF/(q-1),(液化率:q=qn(W)/qn(F));
热量衡算:tF=te+(1-q)γ/Cp,m,(Cp,m:原液的摩尔定压热容;γ:原液的摩尔气化潜热);平衡关系:yD=αxW/[1+(α-1)xW]。
4.简单蒸馏:持续加热至釜液组成和馏出液组成达到规定时停止;
关系式:ln[n(F)/n(W)]= {ln(xF/xW)-αln[(1-xF)/(1-xW)]}/(α-1);
总物料衡算:n(F)=n(W)+n(D);易挥发组分衡算:n(F)xF =n(W)xW+n(D)xD;
推出:xD= [n(F)xF-n(W)xW]/[n(F)-n(W)]。
5.精馏:多次部分气化部分冷凝(连续、间歇),泡点不同采取不同的压力操作,塔板数从上至下记;
塔顶易挥发组分回收率:ηD=qn(D)xD/qn(F)xF×100%,
釜中不易挥发组分回收率:ηW=qn(W)(1-xW)/[qn(F)(1-xF)]×100%;
精馏段总物料衡算:qn(V)=qn(D)+qn(L);精馏段易挥发组分衡算:qn(V)yn+1=qn(D)xD+qn(L)xn;(V:各层上升蒸汽量;D:塔顶馏出液量;L:各板下降的液量;yn+1:第n+1块板上升的蒸汽中易挥发组分的摩尔分数;xn:第n块板下降的液体中易挥发组分的摩尔分数),
精馏段操作线方程:yn+1=Rxn/(R+1) +xD/(R+1),(回流比R= qn(L)/qn(D));
提馏段段总物料衡算:qn(L’)=qn(V’)+qn(W);提馏段易挥发组分衡算:qn(L’)x’m=qn(V’)y’m+1 +qn(W)xW ;(W:釜液量),提馏段操作线方程:y’m+1= qn(L’)x’m/qn(V’)-qn(W)xW/qn(V’);
总的物料衡算:qn(F)+qn(V’)+qn(L)=qn(V)+qn(L’),乘上各焓值Hx即为热量衡算,qn(V)=qn(V’)+(1-q)qn(F),(精馏进料热状态参数q=(HV-HF)/(HV-HL),即单位原料液变为饱和蒸汽所需要的热量与单位原料液潜热之比);
进料方程:y=qx/(q-1)-xF/(q-1);理论塔板的计算逐板法和图解法,回流比R增大理论塔板数减小,解析法:全回流理论塔板数Nmin={lg[xD(1-xw)/[xw(1-xD)]]}/lgam-1,(am:全塔平均挥发度);
最小回流比Rmin=(xD-yq)/(yq-xq),(xq,yq:进料时),R实=(1.1—2.0) Rmin;
全塔效率ET为理论塔板数与实际塔板数之比;
间歇精馏:分批精馏,一次进料待釜液达到指定组成后,放出残液,再次加料,用于分离量少而纯度要求高的物料,每批精馏气化物质的量n(V )= (R+1)n(D),所需时间τ=n(V)/qn(V);
特殊精馏:恒沸精馏(加第三组分,形成新的低恒沸物,增大相对挥发度) 、萃取精馏(加第三组分,增大相对挥发度)、加盐萃取精馏、分子蒸馏(针对高分子量、高沸点、高粘度、热稳定性极差的有机物)。

五、吸收
1.吸收剂的要求:对溶质的溶解度大,对其他成分溶解度小、易于再生、不易挥发、粘度低、无腐蚀性、无毒不易燃、价低,吸收率η=(mA除/mA进)×100%≈[ (y1-y2)/y1]×100%,(y1,y2:进塔和出塔混合气中A的摩尔分数)。
2.稀溶液中亨利定律:c*A=HpA,(c*A:溶解度;H:溶解度系数;pA:气相分压);p*A=ExA,(xA:液相中溶质摩尔分数;E:亨利系数);y*=mx,(平衡常数m=E/p);E=ρs/HMs,(ρs,Ms:纯溶剂密度和相对分子质量)。
3.费克定律:jA=-DABdcA/dz,(jA:扩散速率;DAB:组分A在组分B中的扩散系数;dcA/dz:组分A在扩散方向z上的浓度梯度);
等分子扩散速率:NA= jA=D(pA,1-pA,2)/RTz;单向扩散:NA=D(pA,1-pA,2)p/RTz pB,m,(p/pB,m:漂流因子,pB,m= (pB,2-pB,1)/ln(pB,2/pB,1),即对数平均值);同理,NA=D(cA,1-cA,2)c/zcB,m。
5.吸收塔操作线方程:qn(L)/qn(V)=(y1-y2)/(x1-x2),(qn(V):二元混合气摩尔流量;qn(L):液相摩尔流量;x,y:任意一截面液气相摩尔流量);
最小液气比[qn(L)/qn(V)]min=(y1-y2)/(x*1-x2),qn(L)/qn(V)= (1.1—2.0) [qn(L)/qn(V)]min;
低浓度时填料塔高度h=qn(V) [dy/(y-y*)]/KyaS=qn(L) [dx/(x*-x)]/KxaS=NOGHOG=NOLHOL,(K:传质系数;S:塔截面积;a:单位体积填料有效接触面积;NOG= [dy/(y-y*)]:气相总传质单元数;HOG =qn(V)/KyaS:气相总传质单元高度);
相平衡线为直线时:NOG=ln[(1-S’)(y1-mx2)/(y2-mx2)+S’]/(1-S’),NOL=ln[(1-A)(y1-mx2)/(y2-mx2)+A]/(1-A),(吸收因数:A=1/S’= qm(V)/mqm(V))。
5.填料塔:液体上进下出,气体下进上出,其中设有液体在分布器,可使其均匀分布于填料表面,塔顶可按转除末器。

六、干燥
1.绝对湿度δ=0.622pV/(p-pV),(pV:水蒸汽分压);相对湿度φ= pV/pS,(pS:水蒸汽饱和分压);湿焓I=Ig+δIv,(Ig:绝干空气的焓;Iv:水蒸汽的焓)。
2.物料的干基湿含量X=m水/m绝干,是基湿含量ω=m水/m总×100%,ω=X/(1+X);物料分类:非吸湿毛细孔物料、吸湿多孔物料和胶体无孔物料;物料与水分:总水分、平衡水分、自由水分、非结合水分、结合水分。
3.干燥过程物料衡算:qm,c(X1-X2)=qm,L(δ2-δ1)=qm,W,(qm,c:绝对干料的质量流量;qm,L:绝干空气质量流量;qm,W:干料蒸发出水分的质量流量),即湿物料减少水分等于干空气中增加的水分;
热量衡算:q=qD+qP=qm,L(I2-I0)+qm,c(I’2-I’1)+qL,(qD:单位时间干燥器热量;qP:单位时间预热气热量;qL:单位时间热损失;I2:出干燥器的空气的焓;I0:进预热器的空气的焓;I’2,I’1:进出干燥器物料的焓),qD=qm,L(I1-I0) =qm,L(1.01+1.88δ0) (t1-t0),qD=qm,L(I2-I1)+qm,c(I’2-I’1)+qL;
干燥器热效率:η=qd/qP×100%,(qd=qm,L(1.01+1.88δ0) (t1-t2))。
4.干燥速率U=h(t-tW)/rtw,(h:对流表面传热系数;t:恒定干燥条件下空气平均温度;tW:初始状态空气湿球温度;r:饱和蒸汽冷凝潜热);
恒速干燥阶段时间:τ1=qm,c(X1-Xc)/UcS,(Xc:临界湿含量;S:干燥面积),
降速干燥阶段时间:τ2=qm,c(Xc-X*)ln[(Xc-X*)/( X2-X*)]/UcS。
5.干燥器分类:厢式干燥器、隧道干燥器、转筒干燥器、带式干燥器、转鼓干燥器、喷雾干燥、流化床干燥器、气流干燥器、微波高频干燥。

七、新型分离技术
1.超临界萃取:以超临界流体作萃取剂(密度接近于液体,而粘度接近于气体,扩散系数位于两者之间),其具有很强的选择性和溶解能力,传质速率大;流程可分为:等温法、等压法和吸附吸收法。
2.膜分离技术:微滤、超滤、纳滤、反渗透、透析、电渗析、气膜膜分离、渗透气化(溶质发生相变化,再透过侧以气相状态存在)。


求化工原理知识点提要
7.流量计:变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计);变截面流量计。 8.离心泵主要参数:流量、压头、效率、轴功率;工作点(提供与所需水头一致);安装高度(气蚀现象,气蚀余量);泵的型号(泵口直径和扬程);气体输送机械:通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。 二、非均相机械分离 1.颗粒的沉降:层流沉降速度Vt...

山东大学化学工程与技术考研经验?
笔记通常是根据参考书目录或者课后习题来做的,前者有助于形成知识框架,后者有助于总结知识点考察的侧重点。 2、在前期复习过程中建议以建立知识框架为主,也就是做好框架笔记,关键词需要体现在笔记中。参考书越读越薄,笔记也是这样。在复习的后期,同学们需要做到在头脑中形成完整的专业课体系,看到题目就能找出考点,通...

如何系统学习化学
(2)对比法:化学知识点之间存在异同,复习时若能进行一些对比分析,可加深理解和记忆。元素间、化合物间、同族元素与异族元素间,以及一些概念不同,复习时均可进行对比。对比的方法不仅加深、扩大、巩固新旧知识,同时也是培养学生分析、综合及概括能力的过程。如物质的溶解度和溶液的百分比浓度,可以从定义、条件、范围、计...

清华大学化学考研经验分享?
九月开始也来得及,前期翻精讲精练做肖1000题,知识点提要或者风中劲草或者腿姐类似的书出了后替换精讲精练,再做肖1000题,前中期以练选择题为主,大题等肖八肖四出来再背上面的大题也行,马原的哲学基本原理是固定的,可以早点背。备考时心态不要沉重,可以当成复习数学和专业课的调剂,从公式中短暂的解脱,以上方法对...

平利县15766537837: 化工原理最基本的知识点和问题有哪些 -
师泼汉防: 化工原理最基本的知识点和问题有哪些 一、压强1、单位之间的换算关系: 221101.3310330/10.33760atmkPakgfmmHOmmHg 2、压力的表示 (1)绝压:以绝对真空为基准的压力实际数值称为绝对压强(简称绝压),是流体的真实压强. (2)表压:从压力表上测得的压力,反映表内压力比表外大气压高出的值. 表压=绝压-大气压 (3)真空度:从真空表上测得的压力,反映表内压力比表外大气压低多少.

平利县15766537837: 化工原理基本知识点 -
师泼汉防: 物理化学变化的单个操作过程,如过滤、蒸馏、萃取.四个基本概念:物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率. 牛顿黏性定律:F=±τA=±μAdu/dy,(F:剪应力;A:面积;μ:粘度;du/dy:速度梯度). 两种流动形态:层流和湍流.流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ;层流—2000—过渡—4000—湍流.当流体层流时,其平均速度是最大流速的1/2. 连续性方程:A1u1=A2u2;伯努力方程:gz+p/ρ+1/2u2=C.

平利县15766537837: 谁有化工原理的重点啊
师泼汉防: 上册:第一章 流体流动和第二章 传送一定要熟透,第二章泵的位置功率选择安装都涉及第一章的机械能恒算式第五章传热:平壁圆筒传热,两流体间传热(考虑内外表面积不一样污垢热阻,强制对流~~内容好多)看得我都烦了,必考内容,绝对重点 3467章这些也要看的

平利县15766537837: 化工原理是什么啊辛苦了
师泼汉防: 化工原理内容包括流体流动原理及应用(流体流动及输送机械)、传热原理及应用(传热理论及设备)、传质原理及应用(蒸馏、吸收、萃取及相应设备)、固体颗粒流体力学基础与机械分离、固体干燥、其他单元(蒸发、结晶、吸附、混合、膜分离)

平利县15766537837: 化工原理主要学习的是什么? -
师泼汉防: 化工原理主要学习的内容是: 流体流动、流体输送机械、流体流过颗粒和颗粒层的流动、非均相混合物的分离、传热、蒸发传质分离过程概论、吸收、蒸馏、气液传质设备、液液萃取、干燥、吸附分离、膜分离和其他分离方法等.化工,即...

平利县15766537837: 化工原理的概念是什么 -
师泼汉防: 化学工程学及其进展化学工程学, 以化学、物理和数学原理为基础,研究物料在工业规模条件下,它所发生物理或化学点击此处添加图片说明状态变化的工业过程及这类工业过程所用装置的设计和操作的一门技术学科.化学工程学的进展:三阶...

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平利县15766537837: 简述化工原理中、精馏原理 -
师泼汉防: 利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气、液两相逆向多级接触,在热能驱动和相平衡关系的约束下,使得易挥发组分(轻组分)不断从液相往气相中转移,而难挥发组分却由气相向液相中迁移,使混合物得到不断分离,称该过程为精馏.

平利县15766537837: 化工原理该怎么学?考试怎么复习? -
师泼汉防: 重在理解,但还是要做一定量的习题的.还有化工原理重要讲的是化工操作单元,它们都涉及到物料衡算、能量衡算或者平衡关系,这就要求对最基本的原理、规律要很好掌握.像蒸发、过滤、干燥、萃取、吸收等,都是这些基本东西的综合利用,它们在质量传递、能量传递、动量传递方面都有共通之处,所以举一反三也是很重要的.再有,一些概念性的东西要记牢,这在化工原理的考试中经常涉及.总之一句话,理工科的东西重在理解,要勤于思考.

平利县15766537837: 化工原理这门课程主要解决什么问题? -
师泼汉防: 1、化工原理的精髓是“三传一反”,传热传质动量传递2、书籍内容会涉及到,“三传一反”的原理,流体流动,传热,传质原理3、各种相关的单元操作,如蒸馏、吸收、萃取、固体干燥、蒸发、结晶、吸附、混合、膜分离等,同时可能会介...

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