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1、一般本科化工原理（天大版）学问点总结重科田华制第一章、流体流淌一、流体静力学二、流体动力学三、流体流淌现象四、流淌阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学：压力的表征： 静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力, 俗称压强；表压强（力）肯定压强（力）- 大气压强（力）真空度大气压强- 肯定压大气压力、肯定压力、表压力（或真空度）之间的关系流体静力学方程式及应用：44压力形式能量形式p2p1p1z1 gg z1 p 2z2 z2 g备注： 1 在静止的、连续的同一液体内,处于同一水平面上各点压力都相等；此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体；应用：U 型压差计p1p20
2、 gR倾斜液柱压差计微差压差计二、流体动力学流量2mS=GA= /4d2G VS=uA= /4d u质量流量m Skg/sm S=V S体积流量VSm 3 /s质量流速Gkg/m2s平均 流速um/sG=u 连续性方程及重要引论：u2 d1 2u1d2一实际流体的柏努利方程及应用（例题作业题）以单位质量流体为基准：12uz1g12p112p 2uWez2 g2Wf2J/kg以单位重量流体为基准：12z1u12 gp112p2Hzue22g2ggh fJ/N=m输送机械的有效功率：输送机械的轴功率：N emsWeNN e（运算效率进行简洁数学变换）应用解题要点：1 、 作图与确定衡算范畴 :指明
3、流体流淌方向,定出上、下游界面；2 、 截面的选取：两截面均应与流淌方向垂直；3 、 基准水平面的选取：任意选取,必需与地面平行,用于确定流体位能的大小；4 、 两截面上的压力：单位一样、表示方法一样；5 、 单位必需一样：有关物理量的单位必需一样相匹配；三、流体流淌现象：流体流淌类型及雷诺准数：（1 ）层流区Re2000（2 ）过渡区2000 Re4000本质区分：（质点运动及能量缺失区分）层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re 值,更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区分；流体在管内作层流流淌时,其质点沿管轴作有规章的平行运动,各质点互不碰撞,互不混合流体在管内作湍流流淌时,其质点作不规
4、章的杂乱运动并相互碰撞,产生大大小小的旋涡；由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大得多,所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大；管截面速度大小分布：无论是层流或揣流,在管道任意截面上,流体质点的速度均沿管径而变化,管壁处速度为零,离开管壁以后速度渐增,到管中心处速度最大；层流： 1 、呈抛物线分布；2 、管中心最大速度为平均速度的2 倍；湍流： 1 、层流内层； 2 、过渡区或缓冲区； 3 、湍流主体湍流时管壁处的速度也等于零,靠近管壁的流体仍作层流流淌,这作层流流淌的流体薄层称为层流内层或层流底层；自层流内层往管中心推移,速度逐步增大,显现了既非层流流淌亦非完全端流流淌的区域,这区域称
5、为缓冲层或过渡层,再往中心才是揣流主体；层流内层的厚度随 Re 值的增加而减小；1层流时的速度分布uumax 2湍流时的速度分布u0.8u max四、流淌阻力、复杂管路、流量计：运算管道阻力的通式： （伯努利方程缺失能）范宁公式的几种形式：圆直管道lu 2hfd2非圆直管道2p fW flud2运算时,关键是找出值,一般题目会告知,仅用于期末考试,考研需扩充非圆管当量直径：当量直径： dede =4r H （4 倍水力半径）水力半径：Ar H =（流体在通道里的流通截面积A 与润湿周边长之比） 流量计概述： （节流原理）孔板流量计 是利用流体流经孔板前后产生的压力差来实现流量测量；孔板流量计的
6、特点：恒截面、变压差,为差压式流量计；文丘里流量计的能量缺失远小于孔板流量计；转子流量计 的特点：恒压差、恒环隙流速而变流通面积,属截面式流量计；复杂管路：（明白）并联管路各支路的能量缺失相等,主管的流量必等于各支管流量之和；其次章、流体输送机械一、离心泵的结构和工作原理二、特性参数与特性曲线 三、气蚀现象与安装高度四、工作点及流量调剂离心泵： 电动机转化流体（动能）静压能一、离心泵的结构和工作原理：离心泵的主要部件：离心泵的的启动流程 ：叶轮吸液（管泵,无自吸才能）泵壳泵轴液体的聚集与能量的转换转能排放密封填料密封机械密封（高级）叶轮 其作用为将原动机的能量直接传给液体,以提高液体的静压能与
7、动能（主要为静压能）；泵壳 具有聚集液体和能量转化双重功能；轴封装置 其作用是防止泵壳内高压液体沿轴漏出或外界空气吸入泵的低压区；常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种；气缚现象： 离心泵启动前泵壳和吸入管路中没有布满液体,就泵壳内存有空气,而空气的密度又远小于液体的密度,故产生的离心力很小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内液体吸入泵内,此时虽启动离心泵,也不能输送液体,此种现象称为气缚现象 ,说明离心泵无自吸才能；因此,离心泵在启动前必需灌泵 ；汽蚀现象 ： 汽蚀现象是指当泵入口处压力等于或小于同温度下液体的饱和蒸汽压时,液体发生汽化,气泡在高压作用下,快速凝结或破裂产生压力极大、频
8、率极高的冲击,泵体剧烈振动并发出噪音,液体流量、压头（出口压力）及效率明显下降；这种现象称为离心泵的 汽蚀 ；二、特性参数与特性曲线 ：流量 Q：离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积；压头（扬程） H ：离心泵对单位重量（ 1N ）的液体所供应的有效能量；效率 ：总效率=vmh轴功率 N ： 泵轴所需的功率 NNe-Q 曲线对应的最高效率点为设计点, 对应的 Q 、H 、N 值称为正确工况参数, 铭牌所标出的参数就是此点的性能参数；（会使用IS 水泵特性曲线表,书P117 ）三、气蚀现象与安装高度 :气蚀现象的危害：离心泵的性能下降,泵的流量、压头和效率均降低；如生成大量的气泡,就可能显
9、现气缚现象,且使离心泵停止工作；产生噪声和振动,影响离心泵的正常运行和工作环境；泵壳和叶轮的材料遭受损坏,降低了泵的使用寿命；解决方案：为防止发愤怒蚀,就应设法使叶片入口邻近的压强高于输送温度下的液体饱和蒸气压；通常,依据泵的抗气蚀性能,合理地确定泵的安装高度,是防止发愤怒蚀现象的有效措施；离心泵的汽蚀余量：为防止气蚀现象发生,在离心泵人口处液体的静压头（ p1 /p g ） 与动压头（ u 12 /2 g） 之和必需大于操作温度下液体的饱和蒸气压头（ p v/p g ）某一数值, 此数值即为离心泵的气蚀余量；NPSHp1gu12gpvgNPSHHSHg抗气蚀性能好必需汽蚀余量： NPSH r
10、离心泵的答应吸上真空度：离心泵的答应安装高度H g （低于此高度 0.5-1m）：关离心泵先关阀门,后关电机,开离心泵先关出口阀,再启动电机；四、工作点及流量调剂：管路特性与离心泵的工作点：由两截面的伯努利方程所得2全程化简；联解既得工作点；离心泵的流量调剂：1 、 转变阀门的开度（转变管路特性曲线）；2 、 转变泵的转速（转变泵的特性曲线）；减小叶轮直径也可以转变泵的特性曲线,但一般不用；3 、 泵串联（压头大）或并联（流速大）往复泵的流量调剂：1 、 旁路调剂；2 、 转变活塞冲程和往复次数；第三章、非均相物系的分别（密度不同）一、重力沉降二、离心沉降三、过滤一、重力沉降：沉降过程：先加速
11、（短） ,后匀速（长）沉降过程；流型及沉降速度运算： （参考作业及例题）层流区（滞流区）或斯托克斯定律区：（ 10 -4 Re t1 ）（ K2.62 ） 过渡区或艾伦定律区： （ 1Re t10 3 ）2.62K69.1湍流区或牛顿定律区： （ 10 3 Re t69.1相应沉降速度运算式： （公式不用记,把握运算方法）运算方法：1、 试差法：即先假设沉降属于某一流型（譬如层流区）,就可直接选用与该流型相应的沉降速度公式计算ut,然后按ut 检验 Ret 值是否在原设的流型范畴内；假如与原设一样,就求得的ut 有效；否就,按算出的 Ret 值另选流型,并改用相应的公式求ut ；2 、 摩擦数
12、群法 ：书 p1493 、 K值法： 书p150沉降设备：为满意除尘要求,气体在降尘室内的停留时间至少等于颗粒的沉降时间,所以：单层降尘室生产才能：Vsblu t （与高度 H 无关,留意判定挑选填空题）多层降尘室：Vs（ n1blu t （ n+1 为隔板数, n层水平隔板,才能为单层的（n+1 ）倍）二、离心沉降：离心加速度： （惯性离心力场强度）uT2； 重力加速度 ： gR离心沉降速度 u r ：4ds2 uT4d3R； 重力沉降速度 u T：s3g离心分别因数 K C：2urUTTKCugR（离心沉降速度与重力沉降速度的比值,表征离心沉降是重力沉降的多少倍）离心沉降设备：旋风分别器：
13、 利用惯性离心力的作用从气流中分别出尘粒的设备性能指标：1 、 临界粒径d c： 理论上在旋风分别器中能被完全分别下来的最小颗粒直径；2 、 分别效率： 总效率 0；分效率 p （粒级效率） ；3 、 分割粒径d 50 ： d 50 是粒级效率恰为 50% 的颗粒直径；4 、 压力降p ：气体经过旋风分别器时,由于进气管和排气管及主体器壁所引起的摩擦阻力, 流淌时的局部阻力以及气体旋转运动所产生的动能缺失等,造成气体的压力降；（标准旋风）标准旋风 N e =5 ,=8.0 ；三、过滤：过滤方式：1、 饼层过滤：饼层过滤时,悬浮液置于过滤介质的一侧,固体物沉积于介质表面而形成滤饼层；过滤介质中微
14、细孔道的直径可能大于悬浮液中部分颗位的直径,因而,过滤之初会有一些细小颗粒穿过介质而使滤液浑浊,但是颗粒会在孔道中快速地发生“架桥”现象（见图）,使小子孔道直径的细小颗粒也能被截拦,故当滤饼开头形成,滤液即变清,此后过滤才能有效地进行；可见,在饼层过滤中,真正发挥截拦颗粒作用的主要是滤饼层而不是过滤 介质；饼层过滤适用于处理固体含量较高的悬浮液；深床过滤在：深床过滤中,固体颗粒并不形成滤饼,而是沉积于较厚的粒状过滤介质床层内部；悬浮液中的颗粒尺寸小于床层孔道直径,当颗粒随流体在床层内的曲折孔道中流过时,便附在过滤介质上；这种过滤适用于生产才能大而悬浮液中颗粒小、含量甚微的场合；自来水厂饮水的净
15、化及从合成纤维纺丝液中除去极细固体物质等均采纳这种过滤方法；助滤剂的使用及留意：为了削减可压缩滤饼的流淌阻力,有时将某种质地坚硬而能形成疏松饼层的另一种固体颗粒混入悬浮液或预涂于过滤介质上,以形成疏松饼层,使滤液得以畅流；这种预混或预涂的粒状物质称为助滤剂；对助滤剂的基本要求如下：应是能形成多孔饼层的刚性颗粒,使滤饼有良好的渗透性、较高的间隙率及较低的流淌阻力；应具有化学稳固性,不与悬浮液发生化学反应,也不溶于液相中；应予留意,般以获得清净滤液为目的时,采纳助滤剂才是相宜的；恒压过滤方程式： （懂得,书 P175 ）对于肯定的悬浊液, 如 、r 、及 皆可视为常数, 令 k1r ,k 表征过滤
16、物料特性的常数,；恒压过滤时,压力差 p不变, k、A 、s都是常数再令过滤常数的测定：书 P179, 包括压缩因子板框压力机：过滤时,悬浮液在指定的压强下经滤浆通道自滤框角端的暗孔进入框内,滤液分别穿过两侧滤布,再经邻板板面流至滤液出口排走,固体就被截留于框内,如下列图,待滤饼布满滤框后,即停止过滤；如滤饼需要洗涤,可将洗水压人洗水通道,经洗涤板角端的暗孔进入板面与滤布之间；第四章传热一、热传导、对流传热二、总传热三、换热器及强化传热途径一、热传导、对流传热：传热基本方式：1、热传导（宏观无位移）： 如物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称
17、为热传导（又称导热）；热传导的条件是系统两部 分之间存在温度差,此时热量将从高温部分传向低温部分,或从高温物体传向与它接触的低 温物体,直至整个物体的各部分温度相等为止；2、热对流（宏观有位移）：流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流（简称对流）；热对流仅发生在流体中；在流体中产生对流的缘由有二：一是因流体中各处的温度不同而引起密度的差别,使轻者上浮,重者下沉,流体质点产生相对位移,这种对流称为自然对流；二是因泵（风机）或搅拌等外力所致的质点强制运动,这种对流称为强制对流；3、热辐射（不需要介质）： 因热的缘由而产生的电磁波在空间的传递,称为热辐射；全部物体（包括固体、液体和气
18、体）都能将热能以电磁波形式发射出去,而不需要任何介质,也就 是说它可以在真空中传播；4、对流传热： 流体流过固体壁面（流体温度与壁面温度不同）时的传热过程称为对流传热；1） 流体无相变的对流传热流体在传热过程中不发生相变化,依据流体流淌缘由不同, 可分为两种情形；强制对流传热,流体因外力作用而引起的流淌；自然对流传热,仅因温度差而产生流体内部密度差引起的流体对. 流淌；2） 流体有相变的对流传热流体在传热过程中发生相变化,它分为两种情形；蒸气冷凝,气体在传热过程中全部或部分冷凝为液体；液体沸腾,液体在传热过程中沸腾汽化,部分液体转变为气体对流传热的温度分布情形对流传热是集热对流和热传导于一体的
19、综合现象；对流传热的热阻主要集中在层流内层, 因此,减薄层流内层的厚度是强化对流传热的主要途径；传热过程中热、冷流体（接触）热交换方式：（书 p211 ）1、 直接接触式换热和混合式换热器；2、 蓄热式换热和蓄热器；3、 典型的间壁式换热器：（列管换热器,区分壳程、管程、单/ 多壳程、单 / 多管程）特定的管壳式换热器传热面积：S= n dLS传热面积； n 管数； d 管径, m ；L管长, m ；传热速率和热通量：传热速率 Q （又称热流量）指单位时间内通过传热面积的热量；传热速率 =传热推动力（温度差）传热热阻； Q=tRR整个传热面的热阻,；C / W热通量 q （又称传热速度）指单位
20、面机的传热速率；q=； q=ddQt；RR单位传热面积的热阻,m . C / W2 ；S热传导基本规律：傅里叶定律： 傅立叶定律为热传导的基本定律,表示通过等温表面的导热速率与温度梯度及传热面积成正比,即：通过平壁的稳态热传导：1、 单层平壁的热传导：Q.S. tbbSt1t2t 1t 2btRqQStbtRSb平壁厚度, m ；t 温度差,导热推动力,；C ；Rb导热热阻,S；C /W ；Rb导热热阻,m2 .；C / W；2、 多层平壁的热传导：在稳态导热时, 通过各层的导热速率必相等,即 Q=Q 1 =Q 2 =Q 3 ;热通量也相等： q=q 1=q 2=q 3（三层）（ n 层）通过
21、圆筒壁的热传导：1、 单层圆筒壁的热传导：Q.Sm. tS2 r L rr 2r 12 L （t 1t 2 bmmmln r 2 / r1lnr2r12、 多层圆筒壁的热传导：Q 1=Q 2 =Q 3 =Q n（留意判定挑选填空）q 1q 2q 3q n（ n 层）保温层的临界直径：通常,热缺失随保温层厚度的增加而削减；但是在小直径圆管外包扎性能不良的保温材料,随保泪层厚度增加,可能反而使热缺失增大；（散热区、 保温区, d 0 大于B点保温才有意义）二、总传热：（参考习题及例题）热量衡算：总传热速率方程：Q= KS tmtt 2t1m（t 需大于t ）2lnt12t 11总传热系数 K、总热
22、阻 K总热阻 = 热阻之和三、换热器及强化传热途径：间壁式换热器的类型： （把握原理书 p277 ）管式换热器：1 、 蛇管式换热器 （沉迷式蛇管换热器、喷淋式蛇管换热器）2、 套管式换热器3 、 管壳式换热器 （固定管板式换热器、 U 形管换热器）板式换热器 ：1、 夹套式换热器2、 板式换热器3、 螺旋板式换热器（ I、II、III形）、翅片式换热器：1、 翅片管式换热器2、 版翅片式换热器热管换热器间壁式换热器强化传热途径：1、 增大平均温度差t m2、 增大传热面积 S1翅化面； 2 ）异形表面； 3）多孔物质结构； 4）采纳小直径传热管 ；3、 增大总传热系数 K1提高流体的流速；
23、2 ）增强流体的扰动； 3 ）在流体中加固体颗粒； 4）采纳短管换热器； 5）防止垢层形成和准时清除垢层；第五章、蒸发（不挥发溶质）一、概述及蒸发器二、溶液沸点上升与温度差缺失三、多效蒸发及流程一、概述及蒸发器：单效蒸发与多效蒸发：单效蒸发与多效蒸发在操作中一般用冷凝方法将二次燕汽不断地移出,否就蒸汽与沸腾溶液趋于平稳,使蒸发过程无法进行；如将二次蒸汽直接冷凝,而不利用其冷凝热的操作称为单效蒸发；如将二次蒸汽引到下一蒸发器作为加热蒸汽,以利用其冷凝热,这种串联蒸发操作称为多效燕发；常见蒸发器类型及原理（书P302 ）循环形（非膜式）蒸发器：1 、 中心循环管式（或标准式）蒸发器2 、 悬筐式蒸
24、发器3 、 外热式蒸发器4 、 强制循环蒸发器（单程型）膜式蒸发器：1 、 升膜蒸发器2 、 降膜蒸发器3 、 升- 降膜蒸发器4 、 刮板搅拌薄膜蒸发器直接加热蒸发器二、溶液沸点上升与温度差缺失：溶液的沸点：溶液中含有不挥发的溶质,在相同条件下,其蒸气压比纯水的低,所以溶液的沸点就比纯水的要高,两者之差称为因溶液蒸气压下降而引起的沸点上升 ；例如,常压下 20% （质量百分数） NaOH 水溶液的沸点为 108.5 ,而水的沸点为 100 , 此时溶液沸点上升8.5 度；由于有沸点上升现象,使同条件下蒸发溶液时的有效温度差下降8.5 ,正好与溶液沸点上升值相等,故沸点上升又称为温度差缺失；温
25、度差缺失：（书P310 ）温度差缺失不仅仅是由于溶液中含有了不挥发性溶质引起的,蒸发器内的操作压力高于冷凝嚣以克服二次蒸汽从蒸发器流到冷凝器的阻力缺失、蒸发器的操作需维护肯定的液面等因素都会造成温度差缺失；1 、 因溶液蒸气压下降而引起的温度差缺失2 、 因加热管内液柱静压力而引起的温度差缺失3 、 由于管路流淌阻力而引起的温度差缺失三、多效蒸发及流程 :（书P322 ,搞清晰前后黏度、压强、温度）P1 P 2 P 3T1T 2T 3溶液的沸点必纯溶剂的高,冷凝液的沸点高于二次蒸汽；第六章蒸馏（液体混合物挥发度不同）一、平稳关系二、精馏原理及流程三、精馏过程运算一：平稳关系：用饱和蒸气压和相平
26、稳常数表示的气液平稳关系：由拉乌尔定律 得出, p- 溶液上方组分平稳分压, Pa；p - 在溶液温度下纯组分的饱和蒸气压,Pa；x- 溶液中组分的摩尔数；下标A表示易挥发组分, B表示难挥发组分；Xb=1-Xa泡点方程式 xApBppp000ABpp 0 xp0pp 0露点方程式 yAApApAAABppABpp00道尔顿分压定律 得出；p 0 xv挥发度AxA对于抱负溶液v AAp 0 ； VB同理表示Ax A相对挥发度 ：易挥发组分的挥发度与难挥发组分的挥发度之比v ApAv BpB/ x A/ x B相图：（ t-x-y图）（ x-y 图）3、相平稳方程式：yx11 x4、简洁蒸馏流程
27、特点： 简洁蒸馏是将原料液一次加入蒸馏釜中,在恒压下加热使之部分汽化,产生的蒸气进入冷凝器中冷凝,随着过程的进行,釜液中易挥发组分含量不断降低,当釜液组成达到规定值时,即停止蒸馏操作,釜液一次排出；二、精馏原理及流程：原理： 液体混合物经多次部分汽化和冷凝后,便可得到几乎完全的分别；流程： 原料液经预热器加热到指定温度后送入精馏塔的进料板,在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后,逐板溢流,最终流人塔底再沸器中；在每层板上,回流液体与上升蒸气相互接触,进行传热传质过程；操作时,连续地从再沸器取出部分液体作为地底产品（釜残掖）,部分液体汽化,产生上升蒸气,依次通过各层塔板；塔顶蒸气进人冷凝器中被
28、全部冷凝,并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体,其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品（馏出液）；通常,将原料液进入的那层板称为加料板,加料板以上的塔段称为精馏段加料板以下的塔段（包括加料板）称为提馏段；三、精馏过程运算：总物料衡算F=D+W易挥发组分衡算FxF= Dy + Wx塔顶易挥发组分的回收率DDx DFx F100%塔釜难挥发组分的回收率WW 1F 1xW x F 100%回流比: RLD最小回流比RminxDyqyqxqR=1.12.0Rmin操作线远离平稳线,NT设备费RLVV ,冷凝器、再沸器热负荷操作费进料热状况的影响及 q 线方程qI VI FI VI LCP tr r将1
29、kmol原料变成饱和蒸汽所需 热量1kmol 原料的汽化潜热并由此得到L, = L+ qF及 V= V+ q 1 F进料热状况对 q 值及 q 线的影响：q 线方程yqxxF必过点 e（ x, x）q1q1FF操作线方程：精馏段操作线方程：总物料衡算V= L+ D易挥发组分衡算Vyn +1 = Lxn+ Dx D操作线方程yRx1x必过点 a（ x, x）R1DR1n 1nDD提馏段操作线方程：总物料衡算L= V+ W易挥发组分衡算L, xm, = V, ym +1 , + Wx W操作线方程yLxW x必过点 C（ x, x）m 1V mV WWWy,或m 1xLLWmWLW xW平稳线方程
30、： yx11x-图形关系（记住） ；q=1,斜率为,图像为特别泡点xqx F进料露点q=0,斜率为 0,图像为1、逐板运算法理论版层数运算：2、图解法逐板运算法：y1XD平稳关系X 操作关系1y平稳关系X22运算到XnX （饱和液体进料状况, F其他为Xq说明第 n 层是加料板（ n-1 层）；提馏段：同理x , mx （m-1层）；w全塔效率与单板效率N TE100% NPE mVynyn 1y*或nyn 1EmLxn 1xnx*xn 1n塔板上气液两相的非抱负流淌1. 返混现象液沫夹带塔板上部分液体产生与液体主体流淌方向相反的流淌为液沫夹带（又称雾沫夹带）；即液滴被上升的气体夹带到上一层塔
31、板上；气泡夹带塔板上部分气体产生与气体主体方向相反的流淌为气泡夹带；即气泡被下降的液体卷入下一层塔板上；2. 气体和液体的不匀称分布气体沿塔板的不匀称分布由于液面落差 的存在,气体通过塔板时阻力大小不等,导致塔板上气量分布不均；液体沿塔板的不匀称分布由于液体横向流过塔板时路径长短不一,使塔板的物质传递量削减；不正确操作液泛在操作过程中, 塔板上液体下降受阻并逐步在塔板上积存,这种现象称为液泛 （也称淹塔）；依据引起液泛的缘由不同,可以分为：（1） 降液管液泛液体流量过大降液管内液体不能准时排出或气体流量过大使降液管液面上升,均会引起降液管液泛；（2） 夹带液泛气速过大导致液沫夹带量过大,板上液
32、层增厚并各板液层相连造成液泛；严峻漏液当气体通过筛孔的速度较小或气体分布不匀称时,从孔道流下的液体量占液体流量的 10 以上称为严峻漏液；第七章吸 收（ 溶解度差异 ）一、概述及平稳关系二、传质理论 三、吸取塔运算一、概述及平稳关系：1 、吸取依据： 混合物各组分在某种溶剂中溶解度差异1 ）分别混合气体以回收所需的组分； 吸取2 ）除去有害组分以净化气体；目的3 ）制备某种气体的溶液； 4 ）工业废气的治理；2 、吸取与解吸流程：吸取过程进行的方向与限度取决于溶质在气液两相中的平稳关系；当气相中溶质的实际分压高于与液相成平稳的溶质分应时,溶质便由气相向液相转移,即发生吸取过程；反之假如气相中溶
33、质的实际分压低于与液相成平稳的溶质分压时,溶质便由液相向气相转移,即发生吸取的逆过程,这种过程称为脱收（或解吸）温度与压强的影响：温度 有利于吸取,反之即为解吸压强 有利于吸取,反之即为解吸3 、平稳关系 :摩尔比： XiYi液相中溶质的摩尔数液相中溶剂的摩尔数气相中溶质的摩尔数气相中惰性组分的摩尔xi1xiy i数1y ipi亨利定律 :*Exi*c ipiH1EMSHHSEMS*Ey imximp*YimXi4 、吸取剂的挑选：1） ）溶解度高（对溶质组分）2） ）挑选性高3） ）挥发度小4） ）黏性小5） ）其他（无毒、无腐蚀、经济、合理等）5 、相平稳关系在吸取中的应用：1 ）判定传质
34、方向：*如气液相平稳关系为y imxi*或 xiy i/m,假如气相中溶质的实际组成y i 大于与液相溶质组成相平稳的气相溶质组成*y i,即 yi yi*（或液相的实际组成xi 小于与气相组成 yi相平稳的液相组成*xi,即xi *xi,说明溶液仍没有达到饱和状态,此时气相中的溶质必定要连续溶解,传质的方向由气相到液相,即进行吸取；反之,传质方向就由液相到气相即发生解吸（或脱吸）；2 ）确定传质推动力：传质过程的推动力通常用一相的实际组成与其平稳组成的偏离程度表示；如图,在吸取塔内某截面A-A 处,溶质在气、液两相中的组成分别为y i 、 x i,如在*操作条件下气液平稳关系为yimxi,就
35、在xi -y i 坐标上可标绘出平稳线OE 和A-A截面上的操作点 A ,如国所示； 从图中可看出, 以气相组成差表示的动力为yiyi*yi, 以液相组成差表示的推动力为xi*xixi（ 只能以一相来表征）同理, 如气、 液组成分别以p 、cii表示, 并且相平稳方程为p*iciH或 c*iHp 以气i*相分压差表示的推动力为y iy i- yi*, 以液相组成表示的推动力为xixi- xia吸取塔内两相量与组成的变化b吸取过程推动力3 ）指明传质过程进行的极限：二、传质理论：扩分子扩散： 流体分子无规章的热运动散涡流扩散 ：流体质点的湍动菲克定律： 当物质 A 在介质 B中发生扩散时, 任一
36、点处物质 A的扩散通量与该位置上A 的浓度梯度成正比：J AD ABdcA dz（与 傅里叶定律 及牛顿黏性定律 有相像处）等分子单向扩散（明白,下册书p90 ）双膜理论： 双膜理论把两流体间的对流传质过程描述成如下列图的模式；它包含以下几点基本假设：相互接触的气、液两相流体间存在着稳固的相界面,界面两侧各有一个很薄的停滞膜, 吸取质以分子扩散方式通过此二膜层由气相主体进入液相主体；在相界面处,气、液两相达到平衡；在两个停滞膜以外的气、液两相主体中,由于流体充分湍动,物质组成匀称；吸取速率方程式： （懂得及应用条件,书下册P104 ）吸取速率, 指单位相际传质面积上单位时间内吸取的溶质量,速率
37、推动力阻力,推动力指组成差,吸取阻力倒数为吸取系数,所以“速率= 吸取系数推动力 ”方程式：DNP（ PPARTAAiKG PADPAi ,PRT= 常数KG （肯定情形下）ZPg BmZPg Bm三、吸取塔运算：1 、摩尔分率、摩尔比相关关系：气相： yA液相： xn A（气体总体积 = 惰性体积）nn AAn质量分数与摩尔分率的关系为：x A wA /M AwA /M AwB /M Bw N /M N摩尔比n An AYAX AnBnB摩尔分率与摩尔比的关系为xXyY1X1Ycn ApA摩尔浓度与分压之间的关系为AVRTX x1-xY y1-y22 吸取操作线方程与操作线YL X VY2L X VYL X VY1L X VL液气比V1 1. 12. 0LV min, 最小液气比的运算 ：LVminY1Y2XX*12