化工原理(下)复习.ppt
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化工原理复习相对挥发度(RelativeVolatility)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。相对挥发度的意义α=1,相平衡关系为对角线;α越大,偏离对角线越远,同一液相组分x对应的y值越大,可以得到浓度较高的轻组分,分离越容易;上曲线:平衡时汽相组成与温度的关系,称为汽相线(露点曲线);x-y图的分析1.当总压P变化时,因t随P变化大,t-x-y图形状变化较大。但x,y随总压P变化不大,所以x-y图使用较为方便;2.平衡时,一般汽相中A组分(易挥发组分)分率总是大于液相中A组分分率,所以x-y图向上突出,且平衡线越突出,表示汽相中A组分越多,分离效果越好;3.对角线作为参考,表示汽液相中A组分含量相等,两个端点中,x=0(y=0)表示只有组分B,x=1(y=1)表示只有组分A。物料衡算精馏是多级分离过程,同时进行多次部分汽化和部分冷凝上式即为精馏段操作线方程。它描述了任一板(第n层板)的液体组成与自相邻的下一塔板(第n+1层)上升的蒸汽组成之间的关系,为一线性关系,其中,斜率为R/(R+1),截距为xD/(R+1)。第一相线,q>1,冷液体进料;垂直线,q=1,泡点进料;第二相线,0<q<1,汽液混合物进料;水平线,q=0,饱和蒸汽进料;第三相线,q<0,过热蒸汽进料。回流比减小,两操作线向平衡线移动,达到指定分离程度所需的理论塔板数增多,当两操作线的交点位于平衡线上时,则需要无穷多的阶梯才能达到d点。相应的回流比称为最小回流比。以Rmin表示。对于一定的分离要求,Rmin是回流比的最小值。全塔效率(总板效率)达到指定分离效果后,理论塔板数NT与实际塔板数NR之比称为塔板效率,用ET表示。已知某精馏塔操作以饱和蒸汽进料,操作线方程分别如下:精馏线提馏线试求该塔操作的回流比、进料组成及塔顶、塔底产品中轻组分的摩尔分率。亨利定律相平衡关系的吸收过程中的应用相平衡吸收过程的关系双膜理论双膜理论惠特曼(W.G.Whitman)在19世纪20年代提出的。假设:1.相互接触的气液两相流体间存在稳定的相界面,界面两侧各有一层停滞的膜,吸收质以分子扩散的方式通过此两层膜,由气相主体进入液相主体。2.在相界面,气液两相达相平衡。3.在停滞膜以外的气液两相主体中,流体充分湍动,无扩散阻力,故浓度均匀;传质阻力集中在停滞膜内。最小液气比的计算传质单元高度与传质单元数即:在高度等于传质单元高度的填料层内,吸收的平均推动力与气相组成的变化相等。传质单元数的求法传质单元数的求法吸收例题一逆流操作的常压填料吸收塔,用清水吸收混合气中的溶质A,入塔气体中含A1%(摩尔分数),经吸收后溶质A被回收了80%,此时水的用量为最小用量的1.5倍,平衡线为y*=x,气相总传质单元高度为1m,试求填料层所需高度。组成在三角形相图上的表示方法组成在三角形相图上的表示方法三角形相图上的溶解度曲线和联接线注意点:1、若组分B与S完全不互溶,则点L和J分别与三角形的点B和S重合;2、溶解度曲线将三角形分为两个区域,曲线以内的区域称为两相区,曲线以外的区域称为均相区;3、两相区内混合液分为两个液相,当达到平衡时,两个液层称为共轭相,连接共轭液相组成坐标的连线称为联接线。辅助曲线和临界混溶点分配系数和分配曲线F萃取剂的选择对流干燥过程原理气体湿度图平衡状态:当湿含量为X的湿物料与湿份分压为p的不饱和湿气体接触时,物料将失去自身的湿份或吸收气体中的湿份,直到湿份在物料表面的蒸汽压等于气体中的湿份分压。平衡含水量(X*):平衡状态下物料的含水量。不仅取决于气体的状态,还与物料的种类有很大的关系。自由水分:物料中超过X*的那部分水分;结合水分与非结合水分将平衡含水量与相对湿度关系曲线延长至,此时相应的平衡含水量为X*B当物料中的含水量大于X*B时,多余的水称为非结合水;小于X*B的水称为结合水;