化工基础绪论
化工计算绪论及第一章
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0.252 kcal
6q 266.9kgf m / s 1lbf 3.2808 ft
0.4536kgf 1m 1929.6lbf ft s
1-6 20%蔗糖溶液,20ºC粘度为1.967cp,换算 成:(1)kg/m·h(2)kgf·S/m2;(3)N·S/m2;(4)mPa·S; (5)lb/ft·S;(6)lbf·S/ft2。(1cp=0.01p)
例1-1 25℃时水的粘度为0.8937厘泊,换算成千 克/米·时及帕·秒。(1厘泊=0.01泊,1泊=1克/厘 米·秒)
解:1、找出比例形式(熟了后该步可忽略)
1k g 1000 g
100cm 1m
3600s 1h
2. 0.8937cp 0.8937102. g 1kg 100cm 3600s
第二节
单位换算
1— 4单位换算的方法
单位换算,是用不同单位制表示同一物理量。
连接单位法:将所有单位(原单位及所需换算 成单位)写出来,根据量与量间关系及单位间关 系写成数字与单位连乘连除式。
连接单位法步骤:
1、先查出同一因次不同单位制的换算系数,写 成比例形式(其比例 实质为1 )
2、将需换成的量和单位根据其间关系写成数字 附带单位连乘连除的式子进行运算。
每个比值间垂直线相当于乘号,注意所乘比例
与要求单位间换算关系。
例2 将R=0.08205 atm.l.mol-1.K-1→SI单位
解:
R 0.08205 atm.l mol.K
101325Pa 1atm
1N 1Pa m 2
1m3 1000l
8.314N m mol1 K 1 8.314J mol1 K 1
《化工原理》教案
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《化工原理》教案第一章:绪论1.1 课程介绍解释化工原理的概念和重要性概述课程的目标和内容1.2 化工过程的基本类型介绍化工过程的四个基本类型:单元操作、单元过程、化学反应和物理变化解释每种类型的特点和应用1.3 化工工艺流程图介绍化工工艺流程图的符号和表示方法分析一个简单的化工工艺流程图1.4 化工生产中的安全和环保强调化工生产中的安全措施和注意事项讨论环保在化工生产中的重要性第二章:流体力学基础2.1 流体的性质介绍流体的定义和分类解释流体的密度、粘度和表面张力等基本性质2.2 流体力学方程介绍流体力学的基本方程,如质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程解释这些方程在化工中的应用2.3 流体的流动讨论流体的层流和湍流流动分析流速、流量和流阻等概念2.4 泵与风机的原理及应用介绍泵和风机的分类和工作原理讨论泵和风机在化工生产中的应用和选择第三章:热力学基础3.1 热力学基本概念介绍热力学的定义和基本术语,如系统、状态、过程和能量解释热力学第一定律和第二定律3.2 热力学方程介绍热力学方程,如状态方程、焓方程和熵方程分析这些方程在化工中的应用3.3 相平衡讨论相平衡的基本原理和相图解释单组分系统和多组分系统的相平衡条件3.4 热传递介绍热传递的类型和方式,如导热、对流和辐射分析热传递的数学表达式和计算方法第四章:化学平衡与反应工程4.1 化学平衡的基本概念介绍化学平衡的定义和基本原理解释化学平衡常数和勒夏特列原理4.2 化学平衡的计算介绍化学平衡的计算方法和步骤分析化学平衡计算中的限制条件和优化问题4.3 反应动力学介绍反应动力学的定义和基本方程解释零级反应、一级反应和二级反应的特点和计算方法4.4 反应器设计介绍反应器的类型和设计原则分析反应器的操作条件、效率和优化问题第五章:分离工程5.1 分离方法概述介绍分离工程的概念和重要性概述常见的分离方法,如过滤、离心、吸附和蒸馏5.2 过滤原理与设备介绍过滤原理和过滤介质的选择分析过滤设备的设计和操作条件5.3 离心分离原理与设备解释离心力产生的原理和离心分离的适用范围讨论离心分离设备的设计和操作条件5.4 蒸馏原理与设备介绍蒸馏原理和蒸馏塔的设计分析蒸馏操作的条件和蒸馏效率的优化第六章:膜分离技术6.1 膜分离原理介绍膜分离技术的定义和基本原理解释膜的筛选作用和选择性分离机制6.2 膜材料的类型及选择讨论膜材料的种类,如聚合物膜、陶瓷膜和生物膜分析膜材料的选择依据和应用领域6.3 膜分离过程及设备介绍常见的膜分离过程,如微滤、超滤、纳滤和反渗透分析膜分离设备的设计和操作条件6.4 膜污染与清洗讨论膜污染的类型和影响因素介绍膜清洗的方法和技术第七章:吸附工程7.1 吸附原理介绍吸附的概念和吸附等温线解释吸附剂的选择和吸附过程的类型7.2 吸附平衡与动力学分析吸附平衡的数学表达式和影响因素讨论吸附动力学的基本方程和特点7.3 吸附塔的设计与操作介绍吸附塔的类型和设计原则分析吸附塔的操作条件、效率和优化7.4 吸附应用实例探讨吸附技术在化工、环境保护等领域的应用实例第八章:离子交换与电解8.1 离子交换原理介绍离子交换的定义和基本原理解释离子交换树脂的选择和离子交换过程的类型8.2 离子交换设备及操作介绍离子交换设备的类型和操作条件分析离子交换效率和优化问题8.3 电解原理与设备解释电解的概念和电解池的类型讨论电解设备的设计和操作条件8.4 电解应用实例探讨电解技术在化工、能源等领域的应用实例第九章:热泵与制冷工程9.1 热泵原理与分类介绍热泵的概念和分类,如空气源热泵、水源热泵和地源热泵解释热泵的工作原理和性能评价指标9.2 热泵系统的设计与运行介绍热泵系统的设计方法和运行条件分析热泵系统的能效比和优化问题9.3 制冷原理与设备解释制冷的概念和制冷循环的类型讨论制冷设备的设计和操作条件9.4 制冷应用实例探讨制冷技术在空调、食品保鲜等领域的应用实例第十章:化工过程控制与优化10.1 过程控制的基本概念介绍过程控制的目标和基本原理解释控制器、传感器和执行机构等基本组成部分10.2 常用过程控制策略讨论常用的过程控制策略,如比例-积分-微分控制(PID控制)和模糊控制分析这些策略在化工过程中的应用10.3 过程优化方法介绍过程优化的基本方法和算法,如线性规划、非线性规划和小肠曲线法解释这些方法在化工过程中的应用和效果10.4 过程控制与优化的案例分析探讨实际化工过程中过程控制与优化的案例,分析其效果和经济效益第十一章:化工过程强化的途径11.1 过程强化的意义强调过程强化在提高化工生产效率和降低成本中的重要性讨论过程强化的目标和方法11.2 反应工程强化技术介绍反应工程中常用的强化技术,如微反应器、固定床反应器和流动床反应器分析这些技术在提高反应速率和选择性方面的应用11.3 分离工程强化技术讨论分离工程中常用的强化技术,如膜分离、吸附和离子交换分析这些技术在提高分离效率和降低能耗方面的应用11.4 能量工程强化技术介绍能量工程中常用的强化技术,如热泵、热交换器和制冷循环分析这些技术在提高能源利用效率和降低运行成本方面的应用第十二章:化工过程中的节能与减排12.1 节能的意义与途径强调节能对于化工生产的重要性讨论节能的途径和方法,如过程优化、设备改进和能源管理12.2 减排的意义与途径强调减排对于环境保护的重要性讨论减排的途径和方法,如废物利用、污染物控制和清洁生产12.3 节能减排技术的应用介绍节能减排技术在化工生产中的应用实例分析这些技术的经济效益和环境效益12.4 节能减排的政策与法规讨论国家和地方关于节能减排的政策和法规分析遵守这些政策和法规的重要性及应对措施第十三章:化工过程中的危险与防护13.1 危险源识别与风险评价介绍危险源识别和风险评价的方法和步骤分析化工过程中可能遇到的危险和风险13.2 安全技术与措施介绍化工过程中常用的安全技术和措施,如泄压装置、防火防爆设施和紧急停车系统分析这些技术和措施在防止事故发生和减轻事故损失方面的作用13.3 职业健康与防护强调职业健康在化工生产中的重要性讨论化工过程中职业病的类型和防护方法13.4 应急预案与救援介绍应急预案的编制和实施分析化工事故应急救援的方法和措施第十四章:化工企业的管理与组织14.1 企业管理的基本原理介绍企业管理的基本原理和方法,如目标管理、绩效评价和组织结构设计分析这些原理在化工企业中的应用和效果14.2 企业战略与规划强调企业战略和规划在化工企业发展中的重要性讨论企业战略的类型和制定方法14.3 企业技术创新与管理介绍企业技术创新的途径和方法分析企业技术创新在提高竞争优势和适应市场需求方面的作用14.4 企业文化建设与员工培训强调企业文化建设在提高员工凝聚力和促进企业发展中的重要性讨论员工培训的方法和内容第十五章:化工行业的现状与展望15.1 化工行业的现状分析全球化工行业的总体状况和发展趋势讨论我国化工行业的发展现状和存在问题15.2 化工行业的挑战与机遇强调化工行业面临的挑战和机遇分析应对这些挑战和机遇的方法和策略15.3 化工行业的发展方向介绍化工行业未来发展的趋势和方向分析低碳经济、绿色化学和可持续发展在化工行业发展中的重要性15.4 化工行业的技术创新与人才培养强调技术创新和人才培养在推动化工行业发展中的重要性讨论技术创新和人才培养的途径和方法重点和难点解析重点:1. 化工过程的基本类型和特点2. 流体力学、热力学和化学平衡的基础知识3. 常见单元操作和单元过程的原理和应用4. 泵与风机、膜分离技术、吸附工程、离子交换与电解、热泵与制冷工程的基本原理和设备设计5. 过程控制与优化的基本概念和方法6. 化工过程强化的途径、节能与减排的措施和技术7. 化工过程中的危险与防护、管理与组织、行业的现状与展望难点:1. 流体力学方程在复杂情况下的应用2. 热力学第二定律和熵的概念理解3. 化学平衡的计算和反应工程的优化4. 分离工程中膜污染和清洗的技术5. 吸附工程中吸附等温线和动力学的分析6. 离子交换与电解设备的设计和操作7. 过程控制中的PID控制和优化算法8. 化工过程强化、节能减排技术的实际应用和效果评估9. 化工企业管理和组织结构的优化10. 化工行业面临的挑战和机遇,以及低碳经济和可持续发展的实践这些重点和难点涵盖了教案《化工原理》的主要内容,学生在学习和理解这些知识点时,需要充分的实践和老师的指导。
第1章绪论
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2.染料
6.信息化学品 9.催化剂 3.涂料(包 (包括感光材 和各种助 括油漆和 剂 料、磁性材料 油墨) 等)
“催化剂和各种助剂”
(1)催化剂 分为炼油用、石油化工用、有机化工用、合 成氨用、硫酸用、环保用等 (2)印染助剂 含柔软剂、匀染剂、分散剂、抗静电剂、纤 维用阻燃剂等 (3)塑料助剂 含增塑剂、稳定剂、发泡剂、阻燃剂 (4)橡胶助剂 含促进剂、防老剂、塑解剂、再生胶活化剂 等
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3
自20世纪40年代以来,化工已经成为世界各国
工业发展的重点。80年代以来,随社会的发展、生
产工艺技术的改进,提高人民生活水平,化工产品
出现多样化、功能化、精细化的特点。成为化学工
业的起点,化学工业由发展基础化工转向重点发展
精细化学工业,使化学工业发展达到了一个新的历
史时期。
20
(5)水处理剂 含水质稳定剂、缓蚀剂、软水剂、杀菌灭藻 剂、絮凝剂等 (6)纤维抽丝用油剂 涤纶长丝用,涤纶短丝用、锦纶用、腈纶用、 丙纶用、玻璃丝用油剂等 (7)有机抽提剂 吡咯烷酮系列、脂肪烃系列、乙睛系列、糠 醛系列等 (8)高分子聚合物添加剂 含引发剂、阻聚剂、终止剂、调节剂、活化剂 等
我国1986年首先由原化工部提出了一种暂行分 类方法,包括11类产品,这种分类主要考虑了化 工部所属精细化工行业的情况,因此并未包含精细 化工的全部内容,例如,医药制剂,酶,精细陶瓷 等就未包括在内
18
1986年原化工部对精细化学品分类
1.农药 7.食品和 10.化学药品 4.颜料 饲料添加 (原料药)和 剂 日用化学品 11.功能高分子 5.试剂和高纯 材料(包括功 8.粘合剂 物 能膜,偏光材 料等)
化工原理--绪论
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绪论一、《化工原理》课程的研究对象与性质1.研究对象《化工原理》课程是研究化工生产过程中共有的物理操作过程的基本原理、所用典型设备的结构和设备工艺尺寸的计算与设备选型。
通常将这些物理操作过程称为单元操作。
2.单元操作(UnitOperations)使物质发生状态、组成、能量上变化的操作称为单元操作。
单元操作的研究包括“过程”和“设备”两个方面的内容,故单元操作又称为化工过程和设备。
化工原理是研究诸单元操作共性的课程。
一切化工生产过程不论其生产规模大小,除化学反应外,其它均可分解为一系列的物理加工过程。
这些物理加工过程称为“单元操作”。
流体输送、过滤、沉降、搅拌、颗粒流态化、气力输送、加热冷却、蒸发、蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥、结晶等。
3.《化工原理》课程的内容通过什么样的工程方法和设备来实现其工艺过程?反应物如何供给、产物又如何分离?如何提供反应所需的热量及使用反应放出的热量?怎样才能从工业规模生产中获得最佳的经济效益?4.《化工原理》在化工领域中的地位本课程不是教学生如何合成得到新的物质?如何提取新的物质?如何表征新的物质?这是化学家的事情。
化学工程研究的是如何把化学家们的小试研究成果开发放大为中试,再开发为生产规模。
是在科学实验与化工之间架桥的工作,是直接为人类服务的创造价值的劳动。
5.共同的研究对象——传递过程5.1.物理性操作,即只改变物料的状态或物性,并不改变化学性质;5.2.它们都是化工生产过程中共有的操作,但不同的化工过程中所包含的单元操作数目、名称与排列顺序各异;5.3.对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现;5.4.某单元操作用于不同的化工过程,其基本原理并无不同,进行该操作的设备也往往是通用的。
具体应用时也要结合各化工过程的特点来考虑,如原材料与产品的理化性质,生产规模等。
实际问题的复杂性—过程、体系、设备、工程性强、计算量大6.单元操作按操作的目的分类如下:6.1.物料的加压、减压和输送、物料的混合、非均相混合物的分离--动量传递过程6.2.物料的加热或冷却――热量传递过程6.3.均相混合物的分离――质量传递过程以上三种传递过程简称“三传”。
化工安全工程课件第一章-绪论
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化工安全工程的发展历程
初期阶段
化工安全工程的发展始于20世纪初,当时人们对化工生产中的危险因素开始有所认识, 但尚未形成系统的理论和方法。
发展阶段
20世纪中叶以后,随着工业生产的快速发展,化工安全工程逐渐受到重视。人们开始对 化工生产中的危险因素进行深入研究,并形成了系统的理论和方法。
成熟阶段
进入21世纪,化工安全工程已经发展成为一门成熟的学科。在理论体系、技术手段和实 践应用等方面都取得了显著进展,为保障化工生产的安全、稳定和高效发挥了重要作用。
应急响应与救援技术研究
研究如何有效地应对化工事故,包括 应急预案的制定、救援装备和技术的
研发等。
工艺流程与设备安全性研究
对化工生产过程中的工艺流程和设备 进行安全性分析和优化,降低事故发 生的可能性。
安全管理理论与实践研究
探讨化工企业安全管理的有效方法, 总结实践经验,推动安全管理理论的 发展。
04
许可
政府主管部门对企业的安全生产条件 进行审查,符合条件的企业方可获得 生产许可。
THANKS
感谢观看
全员参与原则
化工安全工程需要全体员工共同 参与,通过培训和意识培养,使 每个人都能够认识到自己的安全 责任。
化工安全工程的任务
识别和评估风险
对化工生产过程中的潜在风险进行识 别和评估,为制定相应的预防措施提 供依据。
制定安全策略和标准
根据风险评估结果,制定相应的安全 策略和操作标准,确保生产过程的安 全可控。
化工安全工程标准
01
02
03
国家安全生产标准
由国家安全生产监督管理 总局制定,包括各类化工 企业的安全生产规范和标 准。
行业标准
由相关行业协会或组织制 定,针对特定行业的安全 生产要求和规范。
《化工基本生产技术》第一章 绪论
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吉化化肥厂30万吨合成氨 吉化化肥厂 万吨合成氨
化学工业出版社
现代化学加工业
石油化工生产技术
1920年美国新泽西标准石油公司 采用丙烯水合制异丙醇生产技术, 年美国新泽西标准石油公司 采用丙烯水合制异丙醇生产技术, 这是大规模发展石油化工的开端。 这是大规模发展石油化工的开端。 1939年美国标准油公司开发了临氢催化重整技术,成为芳烃的重 年美国标准油公司开发了临氢催化重整技术, 年美国标准油公司开发了临氢催化重整技术 要来源。 要来源。 1941年美国建成第一套以炼厂气为原料的管式裂解炉制乙烯的技 年美国建成第一套以炼厂气为原料的管式裂解炉制乙烯的技 术装置,使烯烃等基本有机化工原料有了丰富、廉价的来源。 术装置,使烯烃等基本有机化工原料有了丰富、廉价的来源。由于 基本有机原料及高分子材料单体都以石油化工为原料, 基本有机原料及高分子材料单体都以石油化工为原料,所以人们以 乙烯的产量作为衡量有机化工的标志。 乙烯的产量作为衡量有机化工的标志。 20世纪 年代,90%以上的有机化工产品来自石油化工。例如, 世纪80年代 以上的有机化工产品来自石油化工。 世纪 年代, 以上的有机化工产品来自石油化工 例如, 氯乙烯、丙烯晴等,由以电石乙炔为原料,改用氧氯化法生产技术, 氯乙烯、丙烯晴等,由以电石乙炔为原料,改用氧氯化法生产技术, 以乙烯生产氯乙烯,用丙烯氨氧化法生产丙烯腈。 以乙烯生产氯乙烯,用丙烯氨氧化法生产丙烯腈。
化学工业出版社
第一节 化工生产技术 Chemical Production Technology
化学工业出版社
一、化工生产技术的发展简史 The Development Brief History of Chemical Production Technology
化工计算第一章绪论
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二、化工工艺过程的构成与分类
构成
预处理过程——化学反应过程——后处理过程 分类
1.连续
2.间歇 3.半连续半间歇
本课程的学习方法
1.正确分析化工计算的任务
2.正确收集和处理有关化工基础数据
3.合理选择计算方法
4.多动手、勤思考
5.培养严谨、细致的工作作风
返回
化工计算
葛婉华
主编 化学工业出版社
第一章 绪论
本章主要内容:
一、化工计算的目的及意义 二、化工计算的内容 三、化工工艺过程的构成与分类 四、化工计算的作用 五、本课程的学习方法
化工计算的目的及意义
一、化工计算的目的
工艺流程的确定
设备的设计 操作参数的选定 经济分析
二、化工计算的意义改善Leabharlann 作 降低成本化工计算的内容
1.化工基础数据的获取;
2.物料衡算:对化工过程物料的流量及组
成进行计算;
3.能量衡算:对化工过程能量变化进行计
算,在许多情况下,操作所涉及的能量
只有热能,这时能量衡算即为热量衡算。
化工工艺过程的特征、构成与分类
一、化工工艺过程的特征
按 — 定程序使原料发生种种物理和化学变化加工成为 所需要的产品的过程,都可称为化工工艺过程。
提高产品质量 减少生产过程的盲目性
化工计算的内容
1.因次与单位制 1.化工过程基本参数如温度、压力、流量、浓度的计算;
2.基础物理性质,特别是混合物物理性质的计算;
3.物科衡算:计算生产过程中各种物料的数量与组成的关系; 4.能量衡算:计算生产过程中各种物料的状态与能量变 化 的关系。 5.物能联算
化工原理-绪论
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2021/8/21
求第一个蒸发器送出的溶液浓度,选择第一个蒸发器为衡算范围。
对盐作物料衡算:
F0x0 F1x1
对总物料作衡算: 代入已知数据,得:
解得:
F0 W1F1
50 0 0 .1 0 2F 1x 1 50 0 10 4.4 6 F 3 1
F 1 35 .6 k 3 /g h 6 x 1 0 .16 1 9 .9 6 % 7 7
本章思考题
1. 本课程的研究对象是什么? 2. 什么是单元操作? 3. “三传一反”指的是什么? 4. 什么是单位制,目前最常用的是什么单位制?
2021/8/21
课堂习题
• 在生产KNO3的过程中,质量分数为0.2的KNO3水溶液以1000kg/h的流量送 人蒸发器,在422K下蒸发出部分水而得到50%的KNO3浓溶液,然后送人冷 却结晶器,在311K下结晶,得到含水0.04的KNO3晶体和含KNO3 0.375的饱 和溶液,前者作为产品取出,后者循环回到蒸发器。过程为稳态操作,试 计算结晶产品量、水蒸发量和循环的饱和溶液量。
此外应注意焓是相对值,因此必须指明基准温度,习惯上选0℃为基准温度,并 规定0℃时液态的焓值为零。
2021/8/21
例 : 在 换 热 器 里 将 平 均 比 热 为 3 . 5 6 kJ/(kg·℃) 的 某 溶 液 自 2 5 ℃ 加 热 到 80℃,溶液流量为1.0kg/s,加热介质为120℃的饱和水蒸气,其消耗量为 0.095kg/s,蒸气冷凝成同温度的饱和水排出。试计算此换热器的热损失占 水蒸气所提供热量的百分数。
上述关系代入 ,得:
1 . 0c k 3 2 m g 3 1 . 0 f 3 0 9 . . 0 8 3 m N 2 1 1 1 . 0 1 5 N 3 0 /m 2
化工原理绪论
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式中
——量纲指数(因次)。
17
例如:
若
,则
所以Q称为量纲为1的量,或称为无量纲量 量纲一致性原理:任何一个理论(物理)方程两边的量纲
必相等。
18
五、单元操作中常用的基本概念与研究方法
1.物料衡算(material banlance) 依据质量守恒定律:
输入量 - 输出量 = 累积量 对于连续操作的过程:
单元操作共同特点:
1、是化工生产过程中的共有操作,但不同的化工生 产过程中,单元操作的数量、类型、顺序各异。
2、都是物理操作。 3、对于不同化工产品生产时,基本原理相同。 4、均以三传理论为基础,有时会涵盖两种以上的传
递理论。
6
三、物理量的单位与量纲
1.单位:计量中作为记数单元所规定的标准量。 2.单位(计量)制度:由基本单位和导出单位组成的一系列计量单位
的总称。
3. 单位制分类及简史
单位制
英单位制(FPS) 物理单位制(CGS) 国际单位制(SI) (含我国的法定单位制) 工程单位制(重力制)
7
世界上普遍使用的计量(单位)制度有两个。一个是10世纪初由英国 人创立的Foot-Pound-Second Measurement System,简称英制(FPS);另 一个是18世纪末由法国人发展的Centimeter-Gram-Second Measurement System,简称物理制(CGS)。后来工程界将物理制发展为Meter-KilogramSecond Measurement System,简称米制(MKS)。
供热以汽化溶剂
热量传递
气体吸收 均相混合物分离
气
各组分在溶剂中溶解度 热量传递 的不同
化工原理-绪论和第一章
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λ=ρ8uτ2 【引入摩擦系数,层流和湍流的摩擦系数值要分别讨论】
hf
=λ l
d
u2 2
管壁粗糙度对摩擦系数的影响
在层流时,摩擦系数与管壁粗糙度无关。
湍流时①层流内层厚度δb大于壁面的绝对粗糙度 ε,即δb>ε,管壁粗糙度对摩擦系数的影响与层流接近。 ②层流内层厚度δb小于壁面的绝对粗糙度 ε,即δb<ε,管壁粗糙度对摩擦系数的影响是重要因素。
热损失百分数=13.7÷(257.3-47.8)=6.54%
0.095Kg/s
25℃溶液 1.0kg/s
80℃溶液 1.0kg/s 120℃饱和水 0.095kg/s
第 1 章 流体流动
❀ 流体的物理性质 ☆流动性 液体和气体统称为流体。流体抗剪和抗张的能力都很小,在外力的作用下,流体内部会发生相对
最大速率
umax
=Δpf
4μl
R2
☆边界层 ①形成 流体流经固体壁面时,由于流体具有黏性,在 垂直于流体流动方向上产生速度梯度。在壁面附近
存在着较大速度梯度的流体层,称为流动边界层,简称边界层。
湍流边界层
us
us 层流边界层
δ
xc
层流内层
3
②发展
平板上边界层的厚度
层流边界层
xδ=R4e.6x04.5
或熔融体、油脂、淀粉悬浮液、蛋黄浆和油漆等。 ③涨塑性流体 特点:表观黏度随剪切速率的增大而增加
假塑性流体 牛顿型流体
涨塑性流体
du dy
或γ̇
2
举例:很少,玉米粉、糖溶液、湿沙和某些高浓度的粉末悬浮液等。 2.与时间有关的黏性流体
在一定剪切速率下,表观黏度随剪切力作用时间的延长而降低或升高的流体 ①触变性流体 特点:表观黏度随剪切力作用时间的延长而降低 举例:某些高聚物溶液、某些食品和油漆等。 ②流凝性流体 特点:表观黏度随剪切力作用时间的延长而增加 举例:某些溶胶和石膏悬浮液等。 3.黏弹性流体 特点:介于黏性流体和弹性固体之间,同时表现出黏性和弹性。在不超过屈服强度的条件下,剪切力除去以
化工原理0-绪论
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23.03.2022
能量衡算
本课程所用到的能量主要有机械能和热能。 能量衡算的依据是能量守恒定律。
王红芳
热量衡算的步骤与物料衡算的基本相同。
23.03.2022
物系的平衡关系
• 过程的平衡问题说明过程进行的方向和所 能达到的极限。当过程不是处于平衡态时, 则此过程必将以一定的速率进行。例如传 热过程,当两物体温度不同时,即温度不
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2、数学模型法(半经验半理论方法)
在对实际过程的机理深入分析的基础上,在 抓住过程本质的前提下,作出某种合理简化, 建立物理模型,进行数学描述,得出数学模型。 通过实王验红确芳 定模型参数。
研究工程问题的方法是联系各单元操作的另 一条主线。
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三 化工过程计算的理论基础
毕业的日子。 三 年 , 从 宿舍 经过食 堂到教 室不长 的距离 ,但是 重复了 三年。 餐厅打 饭时漫 长 的 等 候 , 校园里 那几棵 不知名 的大树 ,悄然 无声不 知落了 多少叶 子,在 教室里 偶 尔 能 听 到 同学们 一起哼 着经曲 老歌, 图书馆 里页页 翻过的 杂志总 能找到 和我们 心 情 一 样 的 句子, 操场上 大家一 起运动 的身影 ,还有 大家说 过一起 为了明 天一起
丛德滋等主编:化工原理详解与应用 化学工业出版社 何潮洪等主编:化工原理习题精解 科学出版社
王红芳
朱家骅等主编 化工原理 科学出版社 管国锋 化工原理 化学工业出版社 王志魁 化工原理 化学工业出版社 谭天恩等主编:化工原理, 化学工业出版社
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五 本课程的学习要求
化工基础
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《化学工程基础》教学大纲课程名称:化学工程基础英文名称:Chemical Engineering Foundation课程编号:课程类别:专业必修课学时/学分:54学时/3学分;理论学时:54学时开设学期:七开设单位:化学化工学院适用专业:化学说明一、课程性质与说明1.课程性质专业基础课2.课程说明《化工基础》是化学教育专业本科学生的专业基础课,它以"如何实现化学反应工业化"为主线,从化工生产过程的介绍入手,以典型产品示例,系统地分析有代表性的化工产品工艺,涉及化工单元操作、工业化学反应过程、工艺过程优化、技术经济分析、环境保护与三废处理及化工过程开发等内容。
化学工程基础实验是化学专业《化学工程基础》(简称《化工基础》)课程的重要组成部分。
二、教学目标本课程的主要任务是研究化工单元操作及反应过程的基本原理、典型设备的构造及工艺尺寸的计算,通过本课程的学习,使学生理解化学工程规律在化工生产中的应用,获得化工计算及设计的基础训练,培养学生分析和解决有关化工操作中各种问题的能力,以便在化工生产、科研和设计工作中达到强化生产过程、提高产品质量、提高设备生产能力和效率、降低设备投资及产品成本、节能、防止污染及加速新技术开发等方面的目的。
三、学时分配表四、教学教法建议理论讲授与学生探讨相结合五、课程考核及要求1.考核方式:考试(√)2.成绩评定:计分制:百分制(√)成绩构成:总成绩= 平时考核10% + 中期考核30% + 期末考核60%六、参考书目[1] 张近主编.《化学工程基础》.北京:高等教育出版社,2002.[2] 夏清主编.《化工原理》(修订版).天津:天津大学出版社,2005.[3] 陈敏恒主编.《化工原理》(第三版).北京:化学工业出版社,2006.[4] 谭天恩主编.《化工原理》(第二版).北京:化学工业出版社,1998.本文第一章绪论教学目标:了解化学工业概况、化工生产过程概述、化学工程学简介。
化工基础全部计算公式
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公 式第一章绪论物料衡算:进入系统的物料量=出系统的物料量+系统的积累量无积累量则:进入系统的物料量=出系统的物料量能量衡算:体系能量增量=体系与环境交换的能量第二章流体流动与输送1、密度m v ρ= 比体积1V m νρ== 气体的密度1122m M M y M y =+m pMv RTρ== 平均摩尔质量1122m M M y M y =+2、流体的压强(压力)Pp A=绝压=表压+大气压 绝压=表压-真空度 3、流体静力学基本方程式:211220()p p Z Z g p p h g ρρ=+-=+或 4、液注压力计(U形管压差计) ①正置②12()i p p p Rg ρρ∆=-=-倒置12()i p p p Rg ρρ∆=-=-5、伯努利利方程式:①单位质量2212112222f u u Zg p E Z g p E ρρρρρρ+++=+++②单位体积221112211222f p p Z g u E Z g u E ρρ+++=+++6、直管阻力22L l u E d λ=或22L l u h d gλ=当量长度法22e c l u E d λ= 阻力系数法22c u E ζ= 总阻力22e f l l u E d λ+=∑和2()2f l u E d λζ=+∑ 降低阻力的途径阻力还可表示为225()81e sf l l V E d λπ+=∑7、有效功率s s N W E V Hg ρ== 轴功率a NN η=8、汽蚀余量211()2v p p u h g g g ρρ∆=+-8、最大安装高度1v g f p ph h h g gορρ=---∆ 第四章传热 1、平壁12()Q A t t λδ=- 圆筒壁1211(ln )n i i i i L t Q r r πλ=∆=+∑或1211(ln )ni i ii L tQ d d πλ=∆=+∑ 2、对流给热()w tQ A T T λδ=-令λαδ=传热系数111i iK R R i οοδαλα=++++和11i m i iK d d dR R d d id οοοοοοδαλα=++++和111iiiK οοοαααααα==++第六章吸收B B A AA A Ax M W x M x M =+A AA A BA BW M x W W M M =+*A A AmX Y 1(1m)X =+-或*A Y m A X =第七章蒸馏B A A Bp pX p p οοο-=-A A A p x y pο=1(1)AA Ax y x αα=+-minmin 1D q D qx y R R x x -=+- min D q q qx y R y x -=-1(1)FF Fx y x αα=+-第八章干燥w w g gn M H n M =w wg wn p n p p =- 0.622ssp H p p ϕϕ=-0.622w wp H p p =- 00100wsp p ϕ=⨯ (0.622)SpHH p ϕ=+273(0.773 1.244)273H t V H +=+⨯()H g w I c t c t r H ο=++(1.01 1.88)2490H t H =++ 1w a X a=-或1wwX a X =+ 21()W L H H =-或21l H H ο=-总硬度: (毫克当量/升) =2EDTA EDTA M V V ⨯水样×1000CaO 毫克/升=10001000Ca EDTA EDTAF M V V ⨯水样×1000=EDTA EDTA Ca M V F V 水样×10002H In -紫红色(<6.3)21H In -蓝色(6.3~11.55)3In -橙色(PH >11.55) M gIn - (酒红色)。
化工原理----绪论
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单元操作的研究内容:各种单元操作的基本原理 与单元操作过程计算、典型单元操作设备的合理结构 及其工艺尺寸的设计与计算、设备操作性能的分析以 及组织工程性实验以取得必要的设计数据,找出强化 过程、改进设备的途径。 操作方式:连续操作和间歇操作; 定常操作与不定常操作。
表0-1 单元操作的名称及分类
例1:味精的生产过程
生化反应 化学反应 流体输送 中和 传质 传质、传热Biblioteka 原料发酵预热
蒸发
结晶
干燥
味精
化学或量化变化 传热 在发酵罐中进行 (物理变化过程)
任何一个化工生产过程都是由若干种完成特定任 务的设备(包括反应器、完成各单元操作的设备和 贮料设备)按一定顺序、由各种管道和输送装置连 接起来的组合体。
(四)单元操作计算的基本内容
分为设计计算和操作计算两类。 物料衡算(质量守恒定律)、能量衡算(能量守恒定 律,即热力学第一定律);
传递过程的推动力 过程速率: 传递过程速率= 传递过程的阻力
过程的极限以及物性计算。
三、单位及单位换算
1、单位制 (1)cgs制(物理单位制) 基本单位:长度cm,质量g,时间s
输入总热量 = 输出总热量 注:由于焓是相对值,与物料衡算不同的是,衡算 基准除了选取时间基准或物料量基准外,还需选取物流焓 的基准态。
3.物流焓的基准态: 包括物流的基准压强p0、基准温度t0和基准相状态φ0: (1)基准压强:通常取p0 =100kPa,一般在压强不高的 情况下,常可忽略, (2)基准温度:可取0℃。 (3)基准相态:选择可视具体情况而定。 由于焓是相对值,基准态的选择有一定任意性, 在压强不高时,主要是确定基准温度和基准相态。各组 分的基准态可以不同,但同一组分必须在同一基准念下 进行计算。
化工基础(张四方)绪论
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例如,高压法生产聚乙烯,上述过程可图示如下:
乙烯
压缩机
回收乙烯 加热器
粒状聚乙乙烯的压缩与预热为预处理过程;聚合反应后, 物料的分离与聚乙烯的粒化,则为产物的后处理过程。
人们在长期从事化工生产实践中,自然而然地把组成不 同化工行业生产过程所共有的基本的物理操作过程抽提出来, 研究其各自内在的规律性,并在理论上加以总结和提高,再 应用到生产实践中去,这些基本的物理操作过程就称为单元 操作。
单元操作定义:指在各种化工产品的生产过程中,具有 共同的物理变化,遵循共同的物理学定律和具有共同作用的 基本操作。如:流体的输送与压缩、沉降、过滤、传热、蒸 发、结晶、吸收、蒸馏、萃取、冷冻等。
◆请珍惜本科教育机会,注重培养自己的理论体系,认真学好 每门基础理论课。
◆化工基础,是化工类各专业课的基础理论课,也是化学工艺 等专业考研的必考专业课。
一.化学工业概述
化学工业(chemical industry)又称化学加 工工业,是综合运用化学和物理方法将原料加工成 化学产品的加工工业。也泛指生产过程中化学方法 占主要地位的过程工业。 1.化学工业的重要性及其发展
T=M0.6~0.7 如: M=10万元/年,则T=40~50万元,4~5倍
M=100万元/年,则T=1600~2500万元,16~25倍 M=1000万元/年,则T=6.3~12.6亿元,63~126倍
(4)化学工业是资金密集型、技术密集型工业 工艺复杂性和装置大型化决定了它的这一特征。如年产值
技术密集表现在工艺流程长,从原料到产品,涉及化学、 机械、电子、仪表等诸多领域,有很高的知识密集度和很强的 技术综合性。若以机械工业的技术密集指数为100,则化学工 业达到2480。
化工工艺培训资料(第一章 绪论)
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精细化工,新材料的开发和应用,高性能碳纤维、陶瓷、金属基树脂等复合结构材料,
信息材料,纳米材料和高温超导材料,生物化工具有较强的生命力。
美国 4.3% 德国 6.1% 法国 5.2% 日本 3.2% 中国 10.71%
第三节 现代化工的特点和发展方向
特点:
原料、生产方法和产品的多样性与复杂性;
向大型化、综合化发展,精细化率也在不断提高;
合成氨 合成气 制气、净化、合成(换热、输送、压缩、储存) 功能分析:研究每个单元的基本功能和基本属性,然后组成几个相同整体功能的可比 较方案以供选择。
制 气
天然气
间歇气化
单 元
煤
连续气化:块煤气化(鲁奇法)、粉煤气化(K-T 法)、水煤浆气化(德士古法)
轻油/渣油
形态分析:对每种可供选择的方案进行精确的分析和评价,利用判据进行择优选择。 技术、经济、环保
化工工艺培训资料(第一章 绪论)
第一章 绪论
第一节 化学工艺学研究范畴
化学工业(Chemical Industry)泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造工业。 化学工艺(Chemical Technology)即化工生产技术,系指将原料物质主要经过化学反应 转变为产品的方法和过程,包括实现这种转变的全部化学的和物理措施。
多学科合作,生产技术密集;
自动化、机械化
智能化
重视能量合理利用,积极采用节能工艺和方法;
资金密集,投资回收速度快,利润高;
安全、环保、绿色;
方向;
绿色化工,生物质原料
第四节 化工生产过程及流程
一、 化工生产过程
原料预处理
反应
产品分离及精制
改变状态及规格 温度,浓度,压力,催化剂 精馏、吸收、萃取、吸附、干燥等 设备
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化学工业。 在我国, 化学工业包括适于炼制和裂解工业、 煤焦化及煤焦油工业等。 化工产品归纳起来可分为 25 类,随着现代化学工业的发展,化工产品迅猛 增长。人们按其生产技术密集度得高低、附加值和利润的大小、品种类型和产量 的多少、 产品更新速度的快慢以及应用范围的不同又分为两大类:一类是通用化 学品,另一类是精细化学品 3、化学工业的原料及选择原则 1)无机原料(不可再生) :氧气、氮气、水、矿石资源 2)有机原料:煤、石油农林作物 3)原料选择原则 首先:考虑原料的品味能否满足生产要求,它的供应是否充足和稳定可靠, 其次:要分析原料的经济性 最后要从综合利用原料资源的角度考残原料使用的和力性。 4、化学工业的特点 1)化工原料、工艺与产品的多样性 同一种原料制取不同产品,不同原料生产相同产品,相同原料经过不同加工路 线生产相同产品。 2)化学工业的大型化、集约化和精细化 规模经济性:规模大——成本低 循环经济:充分利用资源和能源,零排放或少排放。 精细化:技术含量高、附加产值高 3)知识密集、技术密集、资金密集 ①工艺复杂②高温、高压、催化③自动化控制④流程长、设备多、投资大⑤化 工产品产值高、成本低、利润高—可很快回收投资并获利 4)安全生产和环境保护 ①易燃、易爆 ②能源消耗大户、易污染、重污染的工业部门 第一,煤炭、石油、天然气既是化工生产的燃料动力,又是重要的原料;第 二,有些化工产品的生产,需要在高温或低温条件下进行,无论高温还是低温都 需要消耗大量能源。 ③绿色化工:清洁生产、采用无毒无害新工艺 完善“三废”治理,零排放或少排放。
5)概念设计:又称方案设计,设计人员把自己的工作经验与小试结果结合 起来,进行生产规模的原则流程设计,主要内容如下: 以投产 2 年后市场的需求为依据,提出建立工业化规模生产的方案。 讨论实现工业化得可能性 提出对将来进行基础设计的意见 6)第二次可行性研究:有时称作方案论证。其内容与第一次可行性研究产 不多,进一步估算工厂规模、投资费用、成本及经济效益。 7)模型试验:对工业生产中某些重要过程做放大的工业模拟试验 8)中试:中间试验的简称,介于小试和生产之间的试验 作用:使问题进一步暴露。 9)基础设计:有时称作初步设计或者扩大初步设计。是根据中试结果而进 行的生产规模的全面设计。 (研究是单位的工程开发部门或设计院进行) 10)第三次可行性研究:有时称作初步设计或者扩大初审设计审定,在中试 总结报告的基础上进行,着重在工程投资和紧急效益方面做出详细评价。 11)工程设计:依据基础设计等技术文件,参照国家建设标准进行的施工设 计。主要有设计院进行。 12)施工:准备、厂房施工、试车、试生产、正式投产。 5、化工生产过程的技术经济分析 化工生产过程的工艺技术经济指标主要有: ① 物料和能量的综合利用。 ② 产品的产率及质量。 ③ 生产强度。 ④ 生产的投资费用。
1)信息研究:市场对产品需求量、前景、收益估算,科研水平及件:物料衡算、能量衡算,生产成本估 算,对原料、半成品和产品质量、产品用途的研究 目的: 对可能的方案进行楚轩,力求用最少的原料以经济的手段或的最多的 合格产品。 3)第一次可行性研究 在信息研究与实验研究的基础上对技术、经济、环境综合的可能性研究。 4)小试:为小型模拟实验的简称,应完成以下任务: ①实验开发方案的可行性和完整行,确定影响因素 ②物理、化学数据 ③产品分析和过程检测 ④三废
对给定的性能指标来说是最优的过程系统,这个阶段称为最优综合。 2)在给定过程结构的条件下,确定各单元及整个系统的最优参数的优化计 算,叫最优设计。 (3) 在结构参数和设计参数都已固定的条件下, 为避免干扰,使生产过程能在 外界条件变化及各干扰因素出现的情况下,保证过程系统的经济性,对操作参数 和控制参数进行优化,称为最优操作或最优控制。 过程优化涉及技术和经济两方面 技术优化是使各项指标达到最优, 经济优化是以最小费用获得最大利润, 达到高的经济效益为目标。 8、化工生产过程的流程图 为描述化工生产过程,工程上通常用形象的图形、符号和代号表示设备,用 箭头表示物料流动方向, 将化工过程从原料到最终产品经过的所有设备和相互关 系以及物料流动顺序, 以图示的方式表达出来,这种表示整个化工生产过程全貌
5、化学工业的发展于现状 1)化学工业发展的历史 2)我国的化学工业 3)世界化学工业 1.2 化工生产过程概述 化工生产过程:经过化学反应将原料转变成产品的工艺过程 化工过程是指化学工业的生产过程,它的特点之一是操作步骤多,原料在各步骤 中依次通过若干个或若干组设备,经历各种方式的处理之后才能成为产品。由于 不同的化学工业所用的原料与所得的产品不同,所以各种化工过程的差别很大。 化工生产的大致的过程可以总结为: 化工原料--->各种前处理(粉碎,
第一章 1.1 化学工业概况
绪论
化学工业(chemical industry)又称化学加工工业,泛指生产过程中化学方 法占主要地位的过程工业。包括基本化学工业和塑料、合成纤维、石油、橡胶、 药剂、染料工业等。 化学工业是利用化学反应改变物质结构、 成分、 形态等生产化学产品的部门。 如:无机酸、碱、盐、合成纤维、塑料、合成橡胶、染料、油漆、化肥、农药等。 利用化学反应改变物质结构、成份、形态来生产化学产品的工业部门。 1、化学工业在国民经济中国的地位与作用 发展化学工业,对于改进工业生产工艺(如以化学工艺代替繁重的机 械工艺) ,发展农业生产,扩大工业原料,巩固国防,发展尖端科学技术 , 改善人民生活以及开展综合利用都有很大作用 , 它是国民经济中的一个重要 组成部分。 1)国民经济发展的支柱产业 化学工业提供了数以万计的化工产品,包括生产资料和生活资料,设计工农 业生产、国防建设和人民生活各个方面,及大满足了国民经济发展的需要。 2)高新技术产业的支撑与保障(生物、航天、信息、材料) 航天—能源、高能燃料的研究 信息—芯片、集成电路的生产、电子气体等 中国化学工业的历史和现状 1949 年以前,中国的化学工业基础非常薄弱, 只在上海、南京、天津、青岛、大连等沿海城市,有少量的化工厂和一些手工作 坊。只能生产为数不多的硫酸、纯咸、化肥、橡胶制品和医药制剂,基本没有有 机化学工业。 中华人民共和国建立以后, 化学工业发展很快, 已逐步形成化学矿、 化学肥料、 酸、 碱、 无机盐、 合成橡胶、合成纤维、合成树脂和塑料、有机原料、 农药、染料、涂料、感光材料、橡胶制品、溶剂、助剂和化学试剂、催化剂等门 类比较齐全的行业。 2、化学工业行业范畴与产品分类 它的内部分类比较复杂, 过去把化学工业部门分为无机化学和有机化学工业两 大类,前者主要有酸、碱、盐、硅盐酸、稀有元素、电化学工业等;后者主要有 合成纤维、塑料、合成橡胶、化肥、农药等工业。随着化学工业的发展,跨类的 部门层出不穷,逐步形成酸、碱、化肥、农药、有机原料、塑料、合成橡胶、合 成纤维、染料、涂料、医药、感光材料、合成洗涤剂、炸药、橡胶等门类繁多的
递过程,化工生产实际上是由以上三种传递过程和化学反应过程构成一个整体。 以上这些过彻骨的基本理论,可以概括起来称为“三传一反” ,即动量传递、热 量传递、质量传递和化学反应工程。 2、化工生产过程的工业特征 1)规模大、处理物料量大、与化学实验研究相差悬殊。 2)多为连续化生产过程。化工生产主要是装置性生产,从原材料到产品加 工的各环节,都是通过管道输送,采取自动控制进行调节,形成一个首尾连贯、 各环节紧密衔接的生产系统。这样的生产装置,客观上要求生产长周期运转,连 续进行。任何一个环节发生故障,都有可能使生产过程中断。 3)化工生产处理的物料从原料的纯度到产品的说率都与化学实验研究不尽 相同。 4)化工生产需要设置专业供水供电、动力、贮存、运输、称量等设施。 5)化工生产涉及经济问题。其经济效益是评价化工生产过程是否能实施的 重要指标。 3、化工生产过程的检测与控制 为了保证安全、稳定地生产,对各个工艺参数都要进行检测和控制。 在任何化工生产过程中, 需要检测和控制的指标有温度、 压力、 流量、 液面、 组成等几类。 4、化工生产过程的研究与开发 任何一个新的化工生产过程,都是从最初的创意或设想开始,经过实验 室研究、中间试验、工业化试验、放大设计、技术经济评价等诸多环节,最后建 成工业生产装置,实现规模生产。
除杂,混合)--->化学加工---->各种后处理(提取)---->化工产品 各个阶段要用到的化工设备如下: 原料:化工原材料各种前处理:粉碎设备,混合设备,压力设备,制冷设备 化学加工:反应设备,压力设备,制冷设备,传热设备 各种后处理:分离设备,浓缩结晶,干燥设备,环保设备, 化工产品:储运设备,成型设备,包装设备,朔料工业专用,橡胶工业 化工生产过程中经历的传递过程 传递过程(从物理本质上说又下列三种) (1)动量传递过程(单相或多相流动) ; (2)热量传递过程——传热 (3)质量传递过程——传质 传递过程成为统一的研究对象,也是联系各单元操作的一条主线。三传+一 反构成各种工艺制造过程。 从生产流程来分析主要有三部分:原料预处理、化学反应、产物的分离。 化工生产也可视为由物理过程和化学过程两类过程组成, 化学工业和其他过 程工业中进行的物料粉碎、输送、加热、冷却、混合和分离等一系列使物料发生 预期的物理变化的基本操作称为单元操作; 单元操作的意义在与他们中每一种都 概括了化工生产过程中一类具有共性的操作, 单元操作中所示及的原理表面上各 异,但是他们所遵循的物理规铝,从本质上课又可归纳为动量传递(流体流动及 输送、流体中悬浮物的沉降过程、物料的搅拌等) 、热量传递(加热、冷却、蒸 发、冷凝、热交换等)和质量传递(溶解、结晶、蒸馏、吸收、吸附等)三种传
的图形称为工艺流程图。 工艺流程图是工厂设计的基础,也是操作和检修的指南。一般分为生产工艺 流程图、物料流程图和带控制点的工艺流程图。 工艺流程图中的设备的图形和符号已标准化。 生产工艺流程图常将设备的大 致几何形状画出,或以方框表示。
无论采用那种流程图表达工艺流程, 从左向右展开, 有必要的文字进行说明, 如设备名称(符号代号)、物料流向、物料名称、图名、图号、设计阶段等。 1.3 化学工程学简介 1、化学工程学及其研究对象和任务 化学反应是它的核心, 化学学科是它的基础。化学工业在大型设备中大批量 连续化的生产所提出的技术间题, 仅靠化学学科的知识是远不够的, 它需要机械、 电气、仪表、控制等工程学科的理论支持和技术上的应用,因此便诞生了一门源 自化学、又不同于化学,综合了诸多工程技术学科的新学科—化学工程学。 化学工程学始于 19 世纪末。20 世纪初,明确认识到各行各业通用的物理操 作的共性,提出了单元操作的概念,形成化工过程与设备课程,后多称为化工原 理。50 年代形成了化学反应工程分支。70 年代以后,化工生产日趋大型化、连 续化以及计算机技术的迅速发展, 化学工程学的研究已不再局限于单个单元操作 或化学反应过程,形成了化学系统工程,主要是研究系统的设计、控制和管理。 2、化学工程学得研究方法 在化学工程学的历史发展中形成了两种基本的研究方法经验归纳法和数学 模型法。 经验归纳法: 借助物理学的相似论和因次分析法的指导。例热交换中的传热 系数,通过实验测定归纳成量纲为一的相似特征数的关系式确定。 数学模型法: 将复杂的研究对象合理地简化为某个模型,简化的模型与原过 程近似而等效。化学方面的问题归纳为研究反应对象,提出反应动力学模型;传 递方面的问题归纳为研究不同类型反应器,提出反应器的传递模型;而两者的结