第一篇：化工原理_jxck参考资料目录
教学参考书：
《化工原理》蒋维钧等清华大学出版社 《化工原理》陈敏恒等化学工业出版社 《化工原理》天冿大学化工原理教研组天津科技出版社 《化工原理》姚玉英等化学工业出版社 《新型传质分离技术》蒋维钧主编化学工业出版社 《化工原理学习指引》雷良恒等化学工业出版社 《化工原理例题与习题》 姚玉英化学工业出版社 《化工传递过程原理》 王绍亭等化学工业出版社
W L McCabe and J C Smith, Unit Operation of Chemical Engineering, 6th Ed.2003，化学工业出版社（影印版）
C J Geankoplis, Transport Processes and Unit Operation, 3rd Ed.1993
R M Felder and R W Rousseau, Elementary Principles of Chemical Processes, 2nd Ed.1986
Perry’s Chemical Engineer’s Handbook, 科学出版社(影印版)
第二篇：化工原理课程设计
化工原理课程设计
摘 要 本次设计是针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完 整的精馏设计过程。我们对此塔进行了工艺设计，包括它的辅助设备及进出口管路的计算，画出了塔板负荷性能图，并对设计结果进行了汇总。此次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计的精馏装置包括精馏 塔，再沸器，冷凝器等设备，热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进 行精馏分离，由塔顶产品冷凝器中的冷却介质将余热带走。本次设计是精馏塔及其进料预 热的设计，分离质量分数为 20％的苯-甲苯溶液，使塔顶产品苯的质量分数达到 95%，塔 底釜液质量分数为 2%。综合工艺操作方便、经济及安全等多方面考虑，本设计采用了筛板塔对苯-甲苯进行分 离提纯，塔板为碳钢材料，按照逐板计算求得理论板数为 12。根据经验式算得全塔效率为 0.5386。塔顶使用全凝器，部分回流。精馏段实际板数为 10，提馏段实际板数为 13。实际 加料位置在第 11 块板。精馏段弹性操作为 2.785，提馏段弹性操作为 2.864。塔径为 1.4m。通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。确定了操作 点符合操作要求。
关键词：苯-甲苯；精馏；负荷性能图；精馏塔设备结构-I-化工原理课程设计
Abstract This design is in two yuan of the distillation analysis, selection, calculation, calculation and drawing, is a complete distillation design process.This tower was process design, including its auxiliary equipment and import and export pipeline calculation, draw plate load performance diagram, and the design results are summarized.The design of the sieve plate tower is the chemical industry in the production of gas-liquid mass transfer equipment.The design of rectifying device comprises a distillation column reboiler, condenser and other equipment, heat from the reactor input, material in the column after repeated partial gasification and partial condensation distillation separation by top product condenser cooling medium to heat away.The design of distillation column and its feed preheating design, separation and mass fraction of 20% benzeneII-化工原理课程设计 前 言 课程设计是化工原理课程的一个非
第三篇：化工原理总结
化工原理总结
张晓阳
2013-2015 第一章 流体流动 1.牛顿黏性定律
2.流体静力学的方程运用：
（1）测压力：U管压差计，双液U管微压差计（2）液位测量。（3）液封高度的测量。3.湍流和层流。
4.流体流动的基本方程：连续性方程（质量守恒原理），能量守恒方程（包括内能，动能，压力能，位能），伯努利方程。
5.边界层与边界层分离现象：边界层分离条件：流体具有粘性和流体流动的过程中存在逆压梯度。工程运用;飞机的机翼，轮船的船体等均为流线形，原因是为减小边界层分离造成的流体能量损失。6.流体的管内流动的阻力计算:（1)流体在管路中产生的阻力：摩擦阻力（直管阻力）和形体阻力（局部阻力）
形体阻力的来源：流体流经管件、阀门以及管截面的突然扩大和缩小等局部地方引起边界层分离造成的阻力。
（2)管内层流的摩擦阻力的计算:范宁公式和哈根—泊谡叶公式。管内湍流的摩擦阻力的计算：经验公式。
（3)管路上的局部阻力：当量长度法和阻力系数法。7.流量的测量（知识点综合运用）（1）测速管（2）孔板流量计（3）文丘里流量计（4）转子流量计
第二章 流体输送机械
1.离心泵的工作原理及基本结构 2.离心泵的基本方程
3.离心泵的理论压头影响因素分析（叶轮转速和直径，叶片的几何形状，理论流量，液体密度）4.离心泵的特性方程
5.离心泵的性能参数（流量，扬程，效率，有效功率和轴功率）6.离心泵的安装高度 7.离心泵的汽蚀现象;8.离心泵的抗汽蚀性能：NPSH，离心泵的允许安装高度。9.离心泵的工作点 10.离心泵的类型
11.其他类型化工用泵：往复泵（计量泵、隔膜泵、活塞泵）、回转式泵、旋涡泵。12.气体输送和压缩机械（通风机、鼓风机、压缩机、真空泵）
第三章非均相混合物分离及固体流态化
1.颗粒的特性 2.降尘室的工作原理 3.沉降槽的工作原理
4.离心沉降的典型设备是旋风分离器，其原理。
5.过滤操作的原理（化工中应用最多的是以压力差为推动力的过滤）、过滤基本方程、过滤速率与过滤速度
6.过滤设备：板框压滤机、加压叶虑机、转筒真空过滤机 7.间歇、连续过滤机的生产能力
第四章 液体搅拌
1.搅拌额目的。
2.搅拌器的两个基本功能及适用场所。3.均相液体搅拌的机理是什么。4.选择放大准则的基本要求是什么。
第五章 传热
1.传热方式: 热传导，对流，热辐射(1)导热 若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为热传导（导热）。(2)对流传热
热对流是指流体各部分之间发生相对位移、冷热流体质点相互掺混所引起的热量传递。热对流仅发生在流体之中, 而且必然伴随有导热现象。（3）辐射传热
任何物体, 只要其绝对温度不为零度(0K), 都会不停地以电磁波的形式向外界辐射能量, 同时又不断地吸收来自外界物体的辐射能, 当物体向外界辐射的能量与其从外界吸收的辐射能不相等时, 该物体就与外界产生热量的传递。这种传热方式称为热辐射。
2.冷热流体热交换方式：(1)直接接触式换热(2)蓄热式换热(3)间壁式换热
3.热传导：平壁传热速率，n层平壁的传热速率方程；圆筒壁的热传导（单层和多层）
4.换热器的传热计算：总传热系数的计算 5.传热计算方法：平均温度差法，传热单元数法！6.对流传热原理及其传热系数的计算
7.辐射传热：黑体，镜体，透热体和灰体，物体的辐射能力 8.换热器
（1）分类：混合式换热器，蓄热式换热器，间壁式换热器（2）间壁式换热器：管壳式换热器（固定管板式换热器，浮头式换热器，U型管式换热器），蛇管换热器，套管换热器。
（3）换热器传热过程的强化：增大传热面积S，增大平均温度差，增大总传热系数K（4）换热器设计的基本原则
第六章 蒸发
1.蒸发的目的：（1)制取增溶的液体产品（2）纯净溶剂的制取（3）回收溶剂 2.蒸发的概念
3.蒸发过程的分类及蒸发过程的特点 4.蒸发设备:循环冷却器
第七章传质与分离过程概论
1.传质的分离的方法：平衡分离，速率分离。
2.质量传递的方式：分子传质（分子扩散）和对流传质（对流扩散）（1）分子扩散：菲克定律
（2）对流传质：涡流扩散，对流传质机理，相际间的传质（双模模型,溶质渗透模型)3.传质设备：板式塔和填料塔。
第八章 气体吸收
1.气体吸收的运用：
2.吸收操作：并流操作和逆流操作 3.气体吸收的分类：
4.吸收剂的选择：（1）溶解度（2）选择性（3）挥发度（4）粘度 5.吸收过程的相平衡关系：通常用气体在液体中的溶解度及亨利定律表示。
6..相平衡关系的应用：判断传质进行的方向，确定传质的推动力，指明传质进行的极限。
7.吸收过程的速率关系：膜吸收速率方程（气膜、液膜吸收速率方程），总吸收速率方程。
8.低组成气体吸收的计算：全塔物料衡算，操作线方程 9.吸收剂用量的确定:（1）最小液气比（2）适宜的液气比 10.吸收塔有效高度的计算：（1）传质单元数法（2）等板高度法 11.其他吸收与解吸 12.填料塔
（1）塔填料：散装填料与规整填料等
（2）填料塔的内件：填料支撑装置，填料压紧装置，液体分布装置，液体收集及再分布装置。
（3）填料塔流体力学能与操作特性
第九章 蒸馏 一．相关概念：
1、蒸馏：利用混合物中各组分间挥发性不同的性质，人为的制造气液两相，并使两相接触进行质量传递，实现混合物的分离。
2、拉乌尔定律：当气液平衡时溶液上方组分的蒸汽压与溶液中该组分摩尔分数成正比。
3、挥发度：组分的分压与平衡的液相组成（摩尔分数）之比。
4、相对挥发度：混合液中两组分挥发度之比。
5、精馏：是利用组分挥发度的差异，同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。
6、理论板：气液两相在该板上进行接触的结果，将使离开该板的两相温度相等，组成互成平衡。
7、采出率：产品流量与原料液流量之比。
8、操作关系：在一定的操作条件下，第n层板下降液相的组成与相邻的下一层（n+1）板上升蒸汽的组成之间的函数关系。
9、回流比：精流段下降液体摩尔流量与馏出液摩尔流量之比。
10、最小回流比：两条操作线交点落在平衡曲线上，此时需要无限多理论板数的回流比。
11、全塔效率：在一定分离程度下，所需的理论板数和实际板数之比。
12、单板效率：是气相或液相通过一层实际板后组成变化与其通过一层理论板后组成变化之比值。
二：单级蒸馏过程：平衡蒸馏和简单蒸馏及其计算 三：多级精馏过程：精馏（连续精馏和间歇精馏）
四：两组分连续精馏的计算：全塔物料衡算和操作线方程，理论板层数的计算（图解法、逐板计算法和简捷法），最小回流比的计算及选择。
五：间歇精馏和特殊精馏以及多组分精馏概述（了解部分）六:板式塔
(1)塔板类型：泡罩塔，筛孔塔板和浮阀塔板。(2)塔高及塔径的计算(3)塔板的结构：溢流装置
(4)板式塔的流体力学性能和操作特性
第十一章 干燥
一、名词解释
1、干燥:用加热的方法除去物料中湿分的操作。
2、湿度（H）:单位质量空气中所含水分量。
3、相对湿度（）:在一定总压和温度下，湿空气中水蒸气分压与同温度下饱和水蒸气压比值。
4、饱和湿度(s):湿空气中水蒸气分压等于同温度下水的饱和蒸汽压时的湿度。
5、湿空气的焓（I）:每kg干空气的焓与其所含Hkg水汽的焓之和。
6、湿空气比容(vH):1kg干空气所具有的空气及Hkg水汽所具有的总体积。
7、干球温度(t):用普通温度计所测得的湿空气的真实温度。
8、湿球温度(tw):用湿球温度计所测得湿空气平衡时温度。
9、露点(td);不饱和空气等湿冷却到饱和状态时温度。
10、绝对饱和温度(tas)：湿空气在绝热、冷却、增湿过程中达到的极限冷却温度。
11、结合水分：存在于物料毛细管中及物料细胞壁内的水分。
12、平衡水分：一定干燥条件下物料可以干燥的程度。
13、干基含水量：湿物料中水分的质量与湿物料中绝干料的质量之比。
14、临界水分：恒速段与降速段交点含水量。
15、干燥速率：单位时间单位面积气化的水分质量。二：湿空气的性质及湿度图 三：干燥过程的物料衡算与热量衡算 四：干燥速率与干燥时间 五：真空冷冻干燥
六：干燥器：厢式干燥器，转筒干燥器，气流干燥器，流化床干燥器，喷雾干燥器真空冷冻干燥器等 七：增湿与减湿
第四篇：化工原理实验
吸收实验
?
一、实验目的1、? 熟悉填料吸收塔结构和流程
2、? 观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线
3、? 掌握气相总体积系数kYa和气相总传质单元高度HOG的测定方法。
?
二、实验原理
1、? 填料塔流体力学特性
图2-73 填料层压降-空塔气速关系示意图填料塔的压降与泛点气速是填料塔设计与操作的重要流体力学参数，气体通过填料层引起的压降与空塔气速关系如图2-73所示：
当无液体喷淋时，干填料层压降Dp对气速u的关系在双对数坐标中可得斜率为1.8~2的直线，（图中aaˊ线）。当有液体喷淋时，在低气速下，（c点以前）对填料表面覆盖的液膜厚度无明显影响，填料层内的持液量与空塔气速无关，仅随喷淋量的增加而增大，压降正比于气速的1.8~2次幂，由于持液使填料层的空隙率减少，因此，压降高于相同气速下的干填料层压降，是图中bc段为恒持液区。随气速的增加液膜增厚，出现填料层持液量增加的“拦液状态”（或称载液现象），此时的状态点，图中的c点称载点或拦液点。气速大于载点气速后，填料层内的持液量随气速的增大而增加，压降与气速关系线的斜率增大，图中cd段为载液区段。当气速继续增大，到达图中d点，该点成为泛点，泛点对应的气速称为液泛气速或泛点气速。此时上升气流对液体产生的曳力使液体向下流动严重受阻，积聚的液体充满填料层空隙，使填料层压降急剧上升，压降与气速关系线变陡，图中d点以上的线段为液泛区段。填料塔实际操作的气速控制在接近液泛但又不发生液泛时的气速，此时传质效率最高。一般操作气速取液泛气速的60%~80%。
2、? 气相总体积吸收系数kYa的测定
(1)?? 气相总体积吸收系数
??（2—63）
式中：V ——惰性气体流量，kmol/s;
z ——填料层的高度，m;
W——塔的横截面积，m2;
Y1、Y2——分别为进塔及出塔气体中溶质组分的摩尔比，kmol（溶质）/kmol（惰性组分）； ——塔顶与塔底两截面上吸收推动力与的对数平均值，称为对数平均推动力。
??（2—64）
在本实验中，由测定进塔气体中的氨量和空气量求出Y1，由尾气分析器测出Y2，再由平衡关系求出Y*。数据整理步骤如下：
(1)?? 空气流量
标准状态的空气流量为V。用下式计算：
?（2—65）
式中：V1——标定状态下的空气流量，(m3/h);
T0、P0——标准状态下空气的温度和压强，kPa;
T1、P1——标定状态下空气的温度和压强，kPa;
T2、P2——使用态下空气的温度和压强，kPa;
(2)?? 氨气流量
标准状态下氨气流量 用下式计算：
（2—66）
式中：——氨气流量计示值，(m3/h)；
——标准状态下空气的密度,kg/m3；
——标准状态下氨气的密度, kg/m3。
若氨气中含纯氨为98%，则纯氨在标准状态下的流量V0〞用下式计算：
??? ?（2—67）
(3)?? 混合气体通过塔截面的摩尔流速：
（2—68）
式中：d——填料塔内径，m。
(4)?? 进塔气体浓度
??（2—69）
式中：n1——氨气的摩尔分率。
n2——空气的摩尔分率。
根据理想气体状态方程式：
∴? ?（2—70）
(5)??平衡关系式
如果水溶液<10%的稀溶液，平衡关系服从亨利定律，则：
Y*=mx???（2—71）
式中：m——相平衡常数，??（2—72）
H——亨利系数，Pa；
p——系统总压强，Pa.?（2—73）
?
式中：p*——平衡时的氨气分压,(mmHg或Pa)，其数值可从附录5.1氨气的平衡分压表查得。
(6)?? 出塔气体（尾气）浓度
出塔气体（尾气）浓度由尾气分析仪测得，具体见附录5.4，尾气浓度的测定方法。尾气中氨的浓度由下式计算：
???（2—74）
式中：T1、p1——空气流经湿式气体流量计的压强和温度；
T0、p0——标准状态下空气的温度和压强；
V1——湿式气体流量计所测得的空气体积，ml；
Vs——硫酸体积，L；
Cs——硫酸浓度，mol/L；
rs——反应式中硫酸配平系数，本实验rs =1；
r2——反应式中氨配平系数，本实验r2=2。
(7)?? 出塔液相浓度
根据物料平衡方程：
（2—75）
因进塔液相为清水，即X2=0，则
?（2—76）
(8)?? 计算
由对数平均推动力公式计算，其中∵X2=0∴Y*=0
(9)?? 求气相总体积吸收系数KYa3、? 传质单元高度HOG的测定
?（2—77）
式中：HOG——气相总传质单元高度，m；
NOG——气相总传质单元数，无因次。
z已知，NOG求出后，则HOG可求得。
?
三、实验装置及流程
图2-74 吸收装置流程图
l—风机；2—空气调节阀；3—油分离器；4—转子流量计；5—填料塔；6—栅板；7—排液管； 8—喷头；9—尾气调压阀；10—尾气取样管；11—稳压瓶；12—旋塞；13—吸收盒；14—湿式气体流量计；
15—总阀；16—水过滤减压阀；17—水调节阀；18—水流量计；19—压差计；20、21—表压计；
22—温度计；23—氨瓶；24—氨瓶阀；25—氨自动减压阀；
26、27—氨压力表；28—缓冲罐； 29—膜式安全阀；30—转子流量计；31—表压计；32—闸阀
四、实验步骤及注意事项
1、? 实验步骤
（1）?? 填料塔流体力学测定操作
1）? 先全开叶氏风机的旁通阀，然后再启动叶氏风机，风机运转后再逐渐关小旁通阀调节空气流量。做无液体喷淋时，干填料层压降Dp对应气速u的关系。
2）? 全开旁通阀，再打开供水系统在一定液体喷淋量下，缓慢调节加大气速到接近液泛，使填料湿润，然后再回复到预定气速进行正式测定。
3）? 正式测定时固定某一喷淋量，测量某一气速下填料的压降，按实验记录表格记录数据。
4）? 实验完毕停机时，必须全开空气旁通阀，待转子降下后再停机。
（2）?? 气相总体积吸收系数测定的操作
1）? 实验前确定好操作条件（如氨气流量、空气流量、喷淋量）准备好尾气分析器。
2）? 按前述方法先开动水系统和空气系统，再开动氨气系统，实验完毕随即关闭氨气系统，尽可能节约氨气。
2、? 注意事项
(1)填料塔流体力学测定操作，不要开动氨气系统，仅用水与空气便可进行操作。
(2)正确使用供水系统滤水器，首先打开出水端阀门，再慢慢打开进水阀，如果出水端阀门关闭情况下打开进水阀，则滤水器可能超压。
(3)正确使用氨气系统的开动方法，事先要弄清氨气减压阀的构造。开动时首先将自动减压阀的弹簧放松，使自动减压阀处于关闭状态，然后打开氨瓶顶阀，此时自动减压阀的高压压力表应有示值，关好氨气转子流量计前的调节阀，再缓缓压紧减压阀的弹簧，使阀门打开，低压氨气压力表的示值达到5ⅹ104Pa或8ⅹ104Pa时即可停止。然后用转子流量计前的调节阀调节氨气流量，便可正常使用。关闭氨气系统的步骤和开动步骤相反。
(4)尾气浓度的测定，详见附录5.4。
?
五、实验报告要求
1、? 在双对数坐标纸上绘出干填料层压降Dp与空塔气速u的关系曲线及一定液体喷淋密度下的压降Dp与空塔气速u的关系曲线。
操作条件下液体的喷淋密度 [m3/m2.h]
???（2—78）
2、? 测定含氨空气~水系统在一定的操作条件下的气相总体积吸收系数KYa和传质单元高度HOG。
六、思考题
1、? 阐述干填料压降线和湿填料压降线的特征。
2、? 为什么要测Dp~u的关系曲线？实际操作气速与泛点气速之间存在什么关系？
3、? 为什么引入体积吸收系数KYa？它的物理意义是什么？
混合气体经过填料塔吸收后，塔顶尾气浓度是怎样测定？
第五篇：化工原理学习心得
化工原理学习感想
在本次的化工原理学习中，虽然是短短的半个学期，却让我了解了到了许多平时会接触到，但又不明白为什么的生产原理及仪器构造原理。这门课程主要包括了流体力学基础，流体输送，非均相分离，传热，蒸馏，气体吸收与干燥。
在学习这门课程的时候，我们收获到在学习的这些知识中，用这些知识可以解释生活生产中说用的各种器械，现象，还有处理方法等等。在流体输送机，换热器，蒸馏塔方面，我们懂得了这些器械的运用以及工作原理，懂得对对这些机械减小由于各种原因造成的损失，从而使效率最大化的方法。在流体的流动力学、密度、摩擦等各种因素中，热传导方面，蒸馏，干燥这些知识点，我们学到用这些知识来解决问题。
化学工程原理，对于我们食品科学与工程的学生来说，对我们以后不管是在食品的研究，以及食品分析仪器的运用方面，都可以很好的去理解器械或者是材料成型的原理以及构造，而不是处于陌生的态度去面对这些，这也就是我们所学的要在实际中的用途。如家里的太阳能热水器就是简单的运用了传热的原理：在太阳的照射之下，真空管集热并最大限度的实现光和热的转换，然后通过微循环把热水送至保温水箱，再经过控制系统到用户。这就是替代了传统加热所需要的煤炭，节约资源，环保高效。为我们的生活带来了许多的便利。
虽然接触这门课的时候还是有些困难，但是每一个所学的知识点还是挺清晰明确的，但初次接触，难免有些内容还是理解的不是很好，在一些公式以及原理的运用上不能很好的去联想到实际中，但是我们相信，所学的总会用到的，通过我们的复习以及设计，我们又进一步的对这门课的知识理解了更多。
感谢老师来带我们这门课程，让我们在这门课的学习中能更好的更深层次的去理解。在下半个学期的化工原理实验中，将会用到这门课程所学习到的知识。这是一个非常好的巩固和重新学习的机会。希望我可以更好的掌握化工原理这门课程，这对以后的实验仪器的构造原理的了解会有很大的帮助。
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