1、）、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。9、 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1、 29 kg/m31atm =Pa=101. 3kP沪0、 1013MPa=10、 33mH20=760mmHg （1）被测流体的压力 大气压 表压= 绝压一大气压（2）被测流体的压力 70MPa）下工作。2、容积式流体输送机械的特点 （1）运动机构的尺寸确定后，工作腔的容积变化规律也就确定了，因此机械转速改变对工 作腔容积变化规律不发生直接的影响，故机械工作的稳定性较 好。（2）流
2、体的吸入和排出是靠工作腔容积变化，与流体性质 关系不大，故容易达到较高的压力。（3）容积式机械结构复杂，易于损坏的零件多。而且往复 质量的惯性力限制了机械转速的提高。此外，流体吸入和排出是 间歇的，容易引起液柱及管道的振动。16、流体体积随压力变化而改变的性质称为压缩性。二、非均相机械分离1、 颗粒的沉降：层流沉降速度Vt=（pp-p）gdp2/18u , （PP-P ：颗粒与流体密度差，P：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
3、，间歇、连续；滤速的康采尼 方程：u二（Ap/Lu） 3/5q2（1 - ）2, （ e :濾饼空隙率；a：颗粒 比表面积；L：层厚）。3、 过滤介质：过濾过程所用的多孔性介质称为过滤介质，过 滤介质应具有下列特性：多孔性、孔径大小适宜、耐腐蚀、耐热 并具有足够的机械强度。4、 助滤剂：若滤浆中所含固体颗粒很小，或者所形成的滤饼 孔道很小，又若滤饼可压缩，随着过滤进行，滤饼受压变形，都 使过滤阻力很大而导致过滤困难。可采用助滤剂以改善滤饼的结 构，增强其刚性。常用的助滤剂有：硅藻土、纤维粉末、活性 炭、石棉等5、 过滤速率基本方程恒速过滤，恒压过滤6、 过滤设备：板框压滤机（间歇操作，构造简单
4、，过滤面积 大而占地省，过滤压力高（可达1、5MPq左右），便于用耐腐蚀性材料制造，便于洗涤。它的 缺点是装卸、清洗劳动强度较大。）、叶滤机（叶滤机也是间歇 操作设备，具有过滤推动力大、单位地面所容纳的过滤面积大、 滤饼洗涤较充分等优点。其生产能力比板框压滤机大，而且机械 化程度高，劳动力较省，密闭过滤，操作环境较好。其缺点是构 造较复杂、造价较高。）、厢式压滤机、转筒真空过滤机（操作 连续、自动）7、 自由沉降：单个颗粒在流体中的沉降过程称。干扰沉降： 若颗粒数量较多，相互间距离较近，则颗粒沉降时相互间会干 扰，称为干扰沉降。8、 影响因素：当颗粒浓度增加，沉降速度减少。容器的壁和 底面，沉
5、降速度减少。非球形的沉降速度小于球形颗粒的沉降速 度。9、 流态化是一种使固体颗粒通过与流体接触而转变成类似 于流体状态的操作。分三个阶段：（1）固定床阶段：流体通过颗粒 床层的表观速度u较低，使颗粒空隙中流体的真实速度ul小于颗 粒的沉降速度ut,则颗粒基本上保持静止不动，颗粒层为固定 床。流化床阶段:在一定的表观速度下，颗粒床层膨胀到一定程 度后将不再膨胀，此时颗粒悬浮于流体中，床层有一个明显的上 界面，与沸腾水的表面相似，这种床层称为流化床。（散式流态 化，聚式流态化）。（3）颗粒输送阶段：如果继续提高流体的表观 速度u,使真实速度ul大于颗粒的沉降速度ut,则颗粒将被气流 所带走，此时
6、床层上界面消失，这种状态称为气力输送。10、 气力输送的优点（1）系统封闭，避免物料飞扬，减少 物料损失，改善劳动条件。（2）输送管路不限制，即使在无法铺 设道路或安装输送机械的地方，使用气力输送更加方便。（3）设 备紧凑，易于实现连续化、自动化操作，便于同连续化工生产相 衔接。（4）在气力输送过程中可同时进行粉料的干燥、粉碎、冷 却、加料等操作。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=t2）/b/（CmA）=温差/热阻，（b：壁厚；
7、 Cm=（ X 1-入 2）/2）；多层平壁：Q 二（tl - tn+1）/bi /（入 iA）；单层圆筒：Q二（tl-t2）/b/（入 Am）, （A：圆 筒侧面积,C= （A2-Al）/ln（A2/Al）；多层圆筒：Q=2nL（tl-1 n+1）/1/Xiln（ri+l/ri）Jo4、 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=hdAAt, （At 0； h：传热系数）。5、 吸收率A+反射率R+透射率D二1；黑体A二1,镜体R=l,透 热体D二1,灰体A+R二1；总
8、辐射能E二Eh dX, （EX：单色辐射能； X：波长）；四次方定律：E=C （17100）4二 ECO （17100）4, （C：灰体 辐射常数；C0：黑体辐射常数；e =C/C0：发射率或黑度）；两物 体辐射传热:Ql-2=Cl-2 A （Tl/100） 4- （T2/100） 4, （4）：角系 数；辐射面积;Cl-2=1/ （1/CI） + （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；传热面积）;1/K二 1/hl+bAl/入 Am+Al/h2A2, （hl, h2：热、冷流体表面传热系数）。7、 换热器：夹套换热器、蛇管
9、式换热器、套管式换热器、列 管式换热器。8、 （1）强化传热为了使物料满足所要求的操作温度进行的 加热或冷却，希望热量以所期望的速率进行传递；（2）削弱传 热:为了使物料或设备减少热量散失，而对管道或设备进行保温 或保冷。9、 热传导物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、 原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为热传 导，又称导热。10、 对流传热：对流仅发生于流体中，它是指由于流体的宏 观运动使流体各部分之间发生相对位移而导致的热量传递过程。11、12、传热的基本方式：（1）热传导（2）对流传热波尔茨曼定 律so黑体辐射常数，二5、6710-8W/（m2、K4）； 克希霍夫定
10、律：C0黑体辐射系数，=5、67W/（m2 、 K4）角系数23、 气体的热辐射具有以下两个主要特点：（1）气体的辐射 和吸收对波长具有强烈的选择性（2）气体的辐射和吸收是在整个 容积内进行24、 传热三步：（1）热流体以对流传热方式将热量传给固体 壁面；（2）热量以热传导方式由间壁的热侧面传到冷侧面；（3）冷流体以对流传热方式将间壁传来的热量带走。25、 热量衡算方程反映了冷、热流体在传热过程中温度变化 的相互关系。根据能量守恒原理，在传热过程中，若忽略热损 失，单位时间内热流体放出的热量等于冷流体所吸收的热量。热量衡算方程26、 传热过程的平均温差计算：恒温差传热，变温差传热27、 按照冷
11、、热流体之间的相对流动方向，流体之间作垂直 交叉的流动，称为错流；如一流体只沿一个方向流动，而另一流 体反复地折流，使两侧流体间并流和逆流交替出现，这种情况称 为简单折流。28、 不同流动排布型式的比较：进出口温度条件相同时，逆 流的平均温差最大，并流的平均温差最小，对于其他的流动排布 型式，其平均温差介于两者之间。在实际的换热器中应尽量采用 逆流流动，而避免并流流动。但是在一些特殊场合下仍采用并流 流动，以满足特定的生产工艺需要。采用折流和其他复杂流动的 目的是为了提髙传热系数，然而其代价是减小了平均传热温差。29、 换热器传热效率e的定义为实际传热速率Q与理论上可 能的最大传热速率Qmax
12、之比四、质量传递基础1、质量传递（简称传质）是指物质从一处向另一处转移，包 括相内传质和相际传质两类，前者发生在同一个相内，后者则涉 及不同的两相。2、 （1）气（汽）一液系统：吸收：混合气体中可溶组分由 气相传递到液相溶剂中的过程。解吸：为吸收的逆过程。蒸馆：不同物质在气液两相间的相互转移。气体增（减）湿： 湿分由液相（气相）向气相（液相）转移。（2）液-液系统：萃 取：溶质由一液相转入另一液相。这是在液体混合物中加入另一 不相溶的液相物质，使原混合物组分在两液相中重新分配的过 程。（3）气（汽）一液系统：混合气体中可溶组分由气相 传递到液相溶剂中的过程。（4）气一固系统：干 燥：加入热量使
13、液体气化，从固体的表面或内部转入气相。吸 附：物质由气相趋附于固体表面（主要是多孔性固体的内表 面），吸附平衡是过程进行的极限。3、 费可定律：实验表明，在二元混合物（A+B）中，组分的 扩散通量与其浓度梯度成正比，这个关系称为费克（Fick）定 律。4、 化学反应可分为两类：一类是在整个相内均匀发生的反 应，称为均相反应；另一类则是局限在某个特定区域内的反应， 它可以是在相的内部，也可以在边界上，称为非均相反应。5、 对流传质通常指运动流体与固体壁面（或两股直接接触 的流体之间）间的质量传递，是相际传质的基础。一般情况下， 传质设备中流体的流动形态多为湍流。6、 传质过程应用的设备有多种类型
14、，其主要功能是给传质 的两相（或多相）提供良好的接触机会，包括增大相界面面积和 增强湍动强度，主要有填料塔和板式塔。7、 板式塔：有害因素：空间上的反向流动：泡沫夹带（增大 板间距）、气泡夹带（增大降液管长度）；空间上的不均匀流 动：气体，液体。如何提高效率：1合理选择塔板孔径和开口 率造成适宜气液接触状态2设置倾斜的进气装置塔板压降：塔 板上下对应位置的压力差（新型：泡罩塔板、浮阀塔板、筛孔塔 板、舌型塔板、网型塔板、垂直塔板）8、 填料塔：主要特性数据：比表面积、孔隙率、添填料的几 何形状（拉西环、鲍尔环、矩鞍型填料、阶梯环添料）9、 填料塔操作范围小，对液体负荷变化敏感；不易处理易聚 合
15、或含有固体悬浮物的物料；反应过程中需要冷却时，填料塔复 杂，有侧线出料时，填料塔不如板式塔方便；板式塔设计简便安 全；填料塔小时结构简单，造价低；易起泡物系、腐蚀性物系、 热敏性物系，填料塔更合适；填料塔压降比板式塔小，真空操作 方便。五、气体吸收1、吸收是将气体混合物与适当的液体接触，利用个组。分在 液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作。混合气体 中，能够溶解于液体中的组分称为吸收质或溶质；不能溶解的组 分称为惰性气体；吸收操作所用的溶剂称为吸收剂；溶有溶质的 溶液称为吸收液或简称溶液；派出的气体称为吸收尾气。（分物 理吸收煤气脱苯，化学吸收二氧化碳碳酸钾）2、 吸收操作是气体混合
16、物的主要分离方法，化工生产。中它 有以下几种具体的应用：1、化工产品2、分离气体混合物3、 从气体中回收有用组分4、气体净化（原料气的净化和尾气、废气 的净化）5、生化工程。一个完整地吸收分离过程一般包括吸收和 解吸两部分。3、 溶剂的选择：（1）溶剂应对气体中被分离组分有较大溶 解度；（2）溶剂对其他组分的溶解度要小（3）溶质在溶剂中的 溶解度对温度变化敏感（4）容积蒸汽压低，减少回收时的损失（5）溶剂有较好的化学稳定性（6）溶剂有较低的粘度（7）溶剂 价廉,无腐蚀性、无毒不易燃。吸收率n=（mA除/mA 进）100% （yl-y2）/y 11100%, （yl, y2：进塔和出塔混合气中
17、A 的摩尔分数）。4、 、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= P s/HMs, （ p s, Ms：纯溶剂密度和相对分子质量）。5、 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,l-pA,2）/RTz；单向扩 散：NA=D（pA, 1-pA,2）p/RTz pB,m, （p/pB,m：漂流因
18、子，pB,m=（pB,2-pB,l）/ln（pB,2/pB,l）,即对数平均值）；同理，NA=D（cA,1-cA,2）c/zcB,m。6、吸收塔操作线方程：qn（L）/qn（V） = （yl-y2）/（xl-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= （yl- y2）/（x*l-x2）,qn（L）/qn（V）=（1、12、0）Rmin；全塔效率ET为理论塔板数与实际塔板数之比；间歇精 锚：分批精饱，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
19、，每批精馆气化物质 的量n（V ）= （R+l）n（D）,所需时间t =n（V）/qn（V）；特殊精锚： 恒沸精饱（加第三组分，形成新的低恒沸物，增大相对挥发度）、 萃取精饱（加第三组分，增大相对挥发度）、加盐萃取精馆、分子 蒸饱（针对高分子量、高沸点、高粘度、热稳定性极差的有机 物）。6、 根据溶液的蒸汽压偏离拉乌尔定律的方向，一般可将非理 想溶液分成两大类：1、正偏差溶液，2、负偏差溶液7、 精馆回流中，下降也体重的轻组分向气相传递，上升正其 中的重组分向液相传递，塔下半部分完成了重组分的提浓，叫做 提馆段。完整的精馆塔包括精饱段和提馆段。增加回流量，提高 了上升蒸汽的量，但增加了能耗，突
20、出最小回流比，回流比是塔 顶回流量比塔顶产品量的比值。板式塔加料位置在第五块板效率 最高。只有提馆段没有精饱段的叫回收塔。8、 加入第三组分和原溶液中的某一组份形成最低恒沸物，以 新恒沸物的形式从塔顶蒸出叫做恒沸蒸镭（糠醛-水），若加入的 第三组分仅改变各组分的相对挥发度叫做萃取精馆（乙醇-水）。 恒沸精饱的挟带剂要符合能与混合组分钟至少一个形成最低恒沸 物，新形成的恒沸物要便于分离，恒沸物中挟带剂的含量要少。 萃取精饱添加剂要选择性高、挥发性小，与原溶液可以很好的互 溶。相比较，萃取精饱添加剂的选择范围广，不用形成汽化物从 塔顶蒸出能耗少，但其需要连续不断的加入，不能用于间歇精 馆。9、 多
21、组分精馆，获得n个产物需要n+1个塔。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 n=（mA 除/mA 进）100% （yl-y2）/yl 100%, （yl, 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:溶解度 系数；E：亨利系数）；六、干燥1、 绝对湿度6=0. 622pV/（p-pV）, （pV：水蒸汽分压）；相对 湿度4= pV/pS, （pS：水蒸汽饱和分压）；湿焙I=Ig+ 6 Iv,（Ig：绝干空气的焙；Iv：水蒸汽的焙）。2、 物料的干基湿含量X二m水/m绝干，是基湿含
22、量3二m水/m 总100%, 3二X/（l+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 （ 6 2- 6 1） =qm, W, （qm,c：绝对干料的质量流量；qm,L：绝干空气质量流量；qni,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二qD+qP二qm,L（I2T0）+qm,c（I 2-I l）+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；12：出干燥器的
23、空气的焙；10：进预 热器的空气的焙； 2, r 1:进出干燥器物料的焙）， qD=qm,L（11-10）=qm,L（1、01+1、88 6 0）（tl-tO）, qD=qm,L（I2-Il）+qm,c（r 2-1 l）+qL；干燥器热 效率：n 二qd/qP100%, （qd二qm,L（tl-t2）o4、 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：t l=qm,c（Xl-Xc）/UcS, （Xc：临界湿含量；S：干燥面积），降速干燥阶段时间：t 2=qm,c（Xc-X
24、*）1n（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）。3、 液液萃取（石油馆分氧化的稀醋酸提浓）:与分离液体混 合物的整流方法比较，下列情况采用
25、是可取的：（1）溶质A的浓 度很小而稀释剂的浓度B易挥发组分时，直接用蒸锚的方法能耗 是很大，这时可以先萃取，使溶质A富集于萃取剂S中，然后对 萃取相进行蒸馆，如以氯仿为萃取剂从咖啡因水溶液中分离咖啡 因。（2）恒沸物或沸点相近组分的分离，此时普通整流方法不适 用，如催化重整油中芳姪与烷疑的分离因沸点相近而需要塔板数 太多，工业上常用环丁飙为萃取剂融解苯、甲苯、二甲苯以及其 他芳姪衍生物。（3）需分离的组分不耐热，蒸馆时易分解、聚合 或发生其他变化，如从发酵液中提取青霉素时采用醋酸丁酯为萃 取剂进行萃取。溶剂需满足：溶剂不能与被分离混合物完全互 溶，只能部分互溶；溶剂对A、B两种组分有不同的溶
26、解能力，有选择性。对被分离组分 A相对挥发度高。混合液相对挥发度小，浓度稀，含热敏物质宜采 用液液萃取。（两相接触方式分微分接触，级式接触）（三角形 图、溶解度曲线）主要设备：筛板塔、填料塔、脉冲填料塔脉冲 筛板塔、转盘塔等。八、结晶1、 由蒸汽、溶液或熔融物中析出固体晶态的操作叫结晶。2、 吸附多孔性固体表面的分子或原子因受力不均而具有剩 余的表面能，当流体中的某些物质碰撞固体表面时，受到这些不 平衡力的作用就会停留在固体表面上。具有吸附作用的物质，称 为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。常见的吸附剂有活性炭、 磺化煤、焦碳、木炭、白土、炉渣及大孔径吸附树脂等。3、 吸附的应用（1）气体和液体的深度干燥；（2）食品、 药品和有机石油产品的脱色、除臭；（3）有机烷密的分离和精 制；（4）气体的分离和精制；（5）从废水或废气中除去有害的 物质。4、膜分离是以对组分具有选择性透过功能的膜为分离截 至，通过在膜两侧施加（或存在）一种或多种推动力，使原料中 的膜组分选择性地优先透过膜，从而达到混合物分离，并视线产 物地提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。
