化工原理第四版 王志魁
化工原理第四版 王志魁
三、非理想流动模型 （一）轴向扩散模型
dl
轴向扩散
活塞流
u
c
c+dc
（二）多级全混模型
釜内空间混合=∞；返混 。 釜内空间混合 ；返混=∞。 釜间空间混合=0；返混=0。 釜间空间混合 ；返混 。 当N=1时，为全混流；当N=∞时，类 时 为全混流； 时 似于活塞流反应器。 似于活塞流反应器。
第四节 反应器内物料的停留时间分布 一、停留时间 物料微团从进入反应器到离开反应器的 时间称为该微团在反应器内的停留时间。 时间称为该微团在反应器内的停留时间。 二、停留时间分布的表示方法
（二）停留时间分布函数
F(t)=
∫0
t
E(t)dt
停留时间分布函数
停留时间分布密度函数
停留时间分布函数
特点: 特点 1、单调递增函数； 单调递增函数； 2、最大值为1。 最大值为1 （三）用对比时间 表示
θ=t/t F(t)=F(θ) E(t)dt=E(θ)dθ E(θ)=tE(t)
E(θ)= dF(θ)/dθ
研究内容： 研究内容： （1）研究化学反应器的基本理论； ）研究化学反应器的基本理论； （2）反应器的设计、放大、控制； ）反应器的设计、放大、控制； （3）反应器设计、操作的优化。 ）反应器设计、操作的优化。
二、化学反应工程的研究方法 数学模型法： 数学模型法： 就是在对反应过程进行抽象和合理的 简化的基础上，建立一整套数理方程， 简化的基础上，建立一整套数理方程， 即数学模型。 即数学模型。
化学反应工程学基础
第一节 概述 一、化学反应工程的研究对象和内容 研究对象： 研究对象：工业规模化学反应过程及其 设备的共同规律。 设备的共同规律。 工业规模的化学反应与实验室研究 中的化学反应存在非常大的差别。 中的化学反应存在非常大的差别。
化工原理第4版王志魁
背景基础: 高等数学，物理学，物理化学。 学习目的: 解决工程问题，培养工程的概 念和思维。
研究方法: 经验法；半经验半理论。
主要学习内容:
（一） 流体流动 1.能量的转换; 2.解决流体流动时的有关问题。
如:求外加能量； 容器的相对位置； 流体输送机械的选型； 流体的测量仪表等。
dimPV=ML2T-2；dimnRT=ML2T-2
4.物理方程的单位一致性（自学） 5.实验方程式的单位换算（自学）
四.混合物浓度的表示方法（自学）
五.单元操作中常用的基本概念
1.物料衡算 —— 质量守恒 输入量 - 输出量 =累计量 总物料衡算 某物料衡算 对于Biblioteka 续稳定操作系统： 输入量 = 输出量
步骤：（1）选系统，标流向、已知量， 待求量。
（2）选计算标准，列恒算式。
F xF
L D xD
W xW
全塔物料衡算:
F=D+W 全塔轻组分物料衡算 （易挥发组分）
F xF = D xD+ W xW
2.能量衡算 —— 能量守恒 机械能 热能
对于连续稳定操作系统： 输入量 = 输出量
3.物系的平衡关系——动平衡 判断过程能否进行及进行的方向和达到 的极限程度。
内容：三传一反 三传 1. 流体流动过程 2. (动量传递) 3. 2. 传热过程 4. (热量传递) 反应器 3. 传质过程 (质量传递) 压滤机
冷凝器
精馏塔
吸 收
塔
一反 反应器原理
离心泵
二. 课程的内容、性质及任务
性质: 技术基础课 化工原理是研究单元操作的基本原理，典 型设备的结构，工艺尺寸计算的一门技术 性基础课。 反应器原理是研究反应器的形状，大小， 操作方式，平均停留时间及分布。
化工原理第四版王志魁(共138张PPT)
# # 截面在基准面之上，位能值为正，在 基准面之下其值为负。
2.动能：流体因运动
而具有的能量。
动能 = mu2/2
单位流体的动能为
：
1mu2 /mu2
2
2
3. 静压能：
将流体压入流体某截 面对抗前方流体的压 力所做的功。
静压能=力距离
[ J/kg ]
单位流体的静压能为
qv PA
A m
= P/
u3
u1
(
d1 d3
)2
=2.04 m/s
qv’ = 2qv
u’ = 2u
u1 = 2u
u1
四. 理想流体的伯努利方程
丹尼尔.伯努利(1700-1782) ，生于科学世家。
是瑞士物理学家,数学家,医 学家。
曾任医学、解剖学、植物学、物理学、哲 学教授。
（一）理想流体的伯努利方程
推导依据：能量守恒（机械能）
B
R
Ah
PA= PB
PA= gh + P0
PB= Hg g R+P0
h = 13600 0.1 / 1250
如接另一稍短X米的管 子可测料液的密度?
p
p
气体
h=P/(H2Og)
R
P=gR
R 软布、重钟罩
mg=gRA
气
水
真空表
气 R
已知：抽真空装置的真空表读数为80kPa ，求气压管中水上升的高度。
重点
流速、流量、压强、管径、扬程、功率
第一节 流体静力学
研究外力作用下的平衡规律
一、流体的压力
1.定义： 流体垂直作用于单位面积上的力。
P=F/A
N/M2 Pa
化工原理课后题答案王志魁
化工原理课后题答案王志魁1. 热力学基础热力学是研究由内能变化而引起的热效应的物理学，它既关注热量（热力学热）的储存和迁移，也关注热量变换中引起物料属性变化的规律。
其基础理论是热力学第一定律，即“能量守恒定律”，又称“质量—能量守恒定律”，即符合守恒共价，只有质量和能量同时守恒的系统才能保持平衡状态。
热力学也探讨由于光等能量放射而引起的热效应，并应用其理论研究物质的物理性质如间接和恒守恒能质等。
2. 热力学热处理原理热力学热处理是热力学的重要应用之一，它利用加热、冷却过程的热效应，使材料的特性、性能按照设计要求改变或维护。
它是一种对材料粒子组织结构微观变幻的有效手段，通过特定温度梯度和时间时限来改变材料的晶相结构、晶体结构、晶粒尺寸等参数，实现材料结构和性能的调控。
最常见的是准备处理和渗碳处理，这些处理须根据实际情况、材料特性和用途制定具体方案实施，保证材料满足精密使用要求。
3. 动力学原理动力学是弹道学的一个分支，它的基本原理是利用物体运动定律和动能定理研究物体运动的原理，它是关于动量和能量的极限理论，其基本原理可以表述为：大力学任何物体以恒定力作用于它，其位置、速度和动能都将改变，这一结果是由动能定理所解释的。
动力学通过研究加速度、力、动量的变化路径，研究物体的运动轨迹，从而确定其位置、运动状态和动能的变化规律，从而研究物体的动态性能。
4. 热力学和动力学的区别热力学和动力学不同的是，热力学主要研究由内能变化而引起的热效应，而动力学主要研究由加速度、力、动量变化而引起的物体运动变化。
热力学第一定律称“质量—能量守恒定律”，只有质量和能量同时守恒的系统才能保持平衡状态；而动力学的基本原理是大力学任何物体以恒定力作用于它，其位置、速度和动能都将改变，这一结果是由动能定理所解释的。
另外，由于热力学热处理是对材料组织结构作出微观变化的手段，大多将其作为动力学的补充用于改善物体性能；反之，动力学一般被用来研究物体的动态性能，也是热力学处理的前提和条件。
化工原理(第四版)(王志魁)习题详细讲解
第一章 流体流动流体的压力【1-1】容器A 中的气体表压为60kPa ，容器B 中的气体真空度为.⨯41210Pa 。
试分别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为假设干帕，该处环境的大气压力等于标准大气压力。
解 标准大气压力为101.325kPa容器A 的绝对压力 ..p kPa ==A 101325+60161325 容器B 的绝对压力 ..B p kPa =-=1013251289325【1-2】某设备进、出口的表压分别为-12kPa 和157kPa ，当地大气压力为101.3kPa 。
试求此设备的进、出口的绝对压力及进、出的压力差各为多少帕。
解 进口绝对压力 ..进101312893 =-=p kPa出口绝对压力 ..出101 31572583 =+=p kPa 进、出口的压力差..p kPa p kPa ∆=--=+=∆=-=157（12）15712169 或 258 389 3169流体的密度【1-3】正庚烷和正辛烷混合液中，正庚烷的摩尔分数为0.4，试求该混合液在20℃下的密度。
解 正庚烷的摩尔质量为/kg kmol 100，正辛烷的摩尔质量为/kg kmol 114。
将摩尔分数换算为质量分数 正庚烷的质量分数 (104100)03690410006114ω⨯==⨯+⨯正辛烷的质量分数 ..2103690631ω=-=从附录四查得20℃下正庚烷的密度/kg m ρ=31684，正辛烷的密度为/kg m ρ=32703 混合液的密度 /..3169603690631684703ρ==+m kg m流体静力学【1-6】如习题1-6附图所示，有一端封闭的管子，装入假设干水后，倒插入常温水槽中，管中水柱较水槽液面高出2m ，当地大气压力为101.2kPa 。
试求：(1)管子上端空间的绝对压力；(2)管子上端空间的表压；(3)管子上端空间的真空度；(4)假设将水换成四氯化碳，管中四氯化碳液柱较槽的液面高出多少米？解 管中水柱高出槽液面2m ，h=2m 水柱。
化工原理王志魁第四版课后思考题答案
[标签:标题]篇一：化工原理王志魁第四版课后思考题答案4-1 根据传热机理的不同，有哪三种基本传热方式？他们的传热机理有何不同？答：根据传热机理的不同，热的传递有三种基本方式：热传导、对流传热和辐射传热。
热传导（简称导热）：热量不依靠宏观混合运动而从物体中的高温区向低温区移动的过程。
在固体、液体和气体中都可以发生。
对流传热：由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程，只能发生在有流体流动的场合。
热辐射：因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。
可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。
4-3 固体、液体、气体三者的热导率比较，哪个大，哪个小？答：一般固体>液体>气体4-13 答：一是液体的温度要达到沸点,二是需要从外部吸热。
4-20 答：能透过全部辐射能的物体，称为透热体；能全部反射辐射能的物体，称为白体；能全部吸收辐射能的物体，称为黑体或绝对黑体；能够以相等的吸收率吸收所有波长辐射能的物体，称为灰体。
4-21 答：在同一温度下，实际物体的辐射能力与黑体的辐射能力之比，定义为灰体的黑度。
影响固体表面黑度的主要因素有：物体的性质、温度及表面情况（如表面粗糙度及氧化程度）。
4-29答：根据公式可以采取如下措施：提过对流换热系数，尤其是提高较小一层的对流换热系数降低污垢热阻，及时清洗换热器，降低热传导热阻，选择导热率大的材料，降低换热壁的厚度。
第五章吸收5-1 选择吸收剂时，应从哪几个方面考虑？答：(1) 溶解度吸收剂对溶质组分的溶解度越大，则传质推动力越大，吸收速率越快，且吸收剂的耗用量越少。
(2) 选择性吸收剂应对溶质组分有较大的溶解度，而对混合气体中的其它组分溶解度甚微，否则不能实现有效的分离。
(3) 挥发度在吸收过程中，吸收尾气往往为吸收剂蒸汽所饱和。
故在操作温度下，吸收剂的蒸汽压要低，即挥发度要小，以减少吸收剂的损失量。
(4) 粘度吸收剂在操作温度下的粘度越低，其在塔内的流动阻力越小，扩散系数越大，这有助于传质速率的提高。
化工原理(第四版)王志魁课件(化学工业出版社)
用该方程计算，但式中的密度ρ应以两截面的平均 密度ρm代替。
2013-9-21
43
（三）伯努利方程的应用
利用伯努利方程与连续性方程，可以确定：
管内流体的流量； 输送设备的功率； 管路中流体的压力； 容器间的相对位置等。
2013-9-21
44
（1）根据题意画出流动系统的示意图，标明流体的 流动方向，定出上、下游截面，明确流动系统的衡
G gA( z1 z2 )
2013-9-21
方向向下
14
液柱处于静止时，上述三力的合力为零:
p2 A p1 A gA( z1 z 2 ) 0
p2 p1 g( z1 z 2 )
p1
压力形式 能量形式
z1 g
p2
z2 g
——静力学基本方程 式
2013-9-21
p1 p2 Rg( A C )
2013-9-21
23
（二） 液位测量 1.近距离液位测量装置
压差计读数R反映出容器
内的液面高度。
0 h R
液面越高，h越小，压差计读数R越小；当液 面达到最高时，h为零，R亦为零。
2013-9-21
24
2.远距离液位测量装置 管道中充满氮气， 其密度较小，近似 认为
pA p1 g(m R)
p A' p2 gm 0 gR
2013-9-21
18
所以
p1 g( m R) p2 gm 0 gR
p1 p2 ( 0 ) gR
整理得
若被测流体是气体， 0 ，则有
p1 p2 Rg 0
2013-9-21
化工原理王志魁第四版复习大纲及复习题解析
第一章流体流动1 流体静力学压强的基准；流体静力学方程及应用。
“等压面”2 管内流体流动的基本方程式流量与流速间的关系；连续性方程及应用；柏努利方程及应用要点。
3 管内流体流动现象黏度的单位及换算、影响因素<温度）；流体流动类型及判据；两种基本流动类型的区别。
“质点运动方式、管内流速分布”“理解边界层的概念及对传质传热的影响”4 管内流体流动的摩擦阻力损失流动阻力产生的原因和条件；摩擦系数的影响因素<P37图1-28）；当量直径；直管及局部阻力计算。
5 管路计算6 流量的测定常见流量计的类型及应用。
流体流动问答题1 流体流动有哪两种基本流动类型，如何判断？2 从质点运动方式和管内流速分布两方面说明层流和湍流的区别。
3 一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。
若管长及液体物性不变，而管径减至原有的一半，问因流动阻力产生的能量损失为原来的多少倍？若流动处于完全湍流区，则结果如何？简要写出推导过程。
4 期中问答题15 P55 1-6流体流动的计算主要计算公式：流量与流速间关系式；连续性方程；柏努利方程；摩擦阻力损失计算式。
注意：截面选取、压强基准、储槽液面流速可略。
局部阻力系数与截面选取应一致辅助计算式：当量直径、雷诺数、功(效>率和计算 流体流动的计算计算类型：<1）求输送设备的功率<效率）；<2）求设备间的相对位置；<3）求输送的流量；<4）求某截面处压强；<5）求管径。
注意：单位的一致性。
1 离心泵的工作原理气缚现象及产生的原因、如何防止。
2 离心泵的主要部件及其作用3 离心泵的主要性能参数4 离心泵的特性曲线一定转速下离心泵特性曲线的特点；输送流体的密度和黏度变化对离心泵的流量、扬程、轴功率及效率的影响。
5 离心泵的工作点和流量调节“工作点”、“额定点<设计点）”；离心泵常用的流量调节方法，流量调节时工作点的变化，画图示意。
6 离心泵的汽蚀现象和安装高度汽蚀现象及产生的原因、如何防止，表示离心泵汽蚀性能的主要参数。
化工原理(第四版)王志魁课件(化学工业出版社)
15
讨论： （1）适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性 流体；
（2）物理意义： zg ——单位质量流体所具有的位能，J/kg；
p
在同一静止流体中，处在不同位置流体的位
——单位质量流体所具有的静压能，J/kg。
能和静压能各不相同，但二者可以转换，其总和 保持不变 。
2013-9-21 16
（3）在静止的、连续的同种流体内，处于同一水平 面上各点的压力处处相等。压力相等的面称为等压
注意：手册中查得的气体密度均为一定压力与温度
下之值，若条件不同，则需进行换算。
2013-9-21
11
2.混合物的密度 混合气体 各组分在混合前后质量不变，则有
m 11 1 2 n n
1 , 2 n ——气体混合物中各组分的体积分数。
或
pM m m RT M m ——混合气体的平均摩尔质量；
2013-9-21 41
（2）zg、
p
具有的位能、动能和静压能 ； W、Σ hf ——在两截面间单位质量流体获得 或消耗的能量。 有效功率 ： Pe qmW
1 2 、 u ——某截面上单位质量流体所 2
轴功率 ：
P
Pe
2013-9-21
42
（3）伯努利方程式适用于不可压缩性流体。
p1 p2 对于可压缩性流体，当 20% 时，仍可 p1
qV u A
m/s
2.质量流速 单位时间内流经管道单位截面积的流体质量。
w qm qV u A A
kg/（m2· s）
流量与流速的关系： qm qV uA wA
2013-9-21 28
3. 管径的估算
第三章 化工原理第四版王志魁(1)
2021/7/26
32
（二）过滤介质
类别： • 织物介质 • 多孔性固体介质 • 堆积介质 • 多孔膜：高聚物膜、无机膜
2021/7/26
33
（三）滤饼的可压缩性与助滤剂
不可压缩滤饼：空隙不随压力变化 可压缩滤饼：空隙随压力增加而减小 ——加助滤剂
（四）过滤过程物料衡算 （1）湿滤渣密度
C 1 C 1
C p C——kg湿渣/kg干渣
2021/7/26
34
（2）干渣质量与滤液体积之比
w
X
(1 CX ) /
kg干渣/m3滤液
X——kg固体/kg悬浮液 （3）湿渣质量与滤液体积之比
wC ——kg湿渣/m3滤液
（4）湿渣体积与滤液体积之比
wC v
c
m3滤饼/m3滤液
2021/7/26
35
二、过滤速率基本方程式
37
令 r 32 ——滤饼的比阻
d2
过滤速度
dV
Ad
pc
r Vc
A
滤饼阻力 过滤介质阻力
Rc
r VC
A
rv V
A
Rm
rv Ve
A
v——获得单位体积滤液所形成滤饼的体积，
m3滤饼/m3滤液；
2021/7/26
38
（二）过滤基本方程
滤饼层：
dV pc
Ad Rc
过滤介质层：
dV pm
Ad Rm
（一）过滤速率
过滤速率： dV m3 / s
d
过滤速度： dV m / s
Ad
设为层流流动
d 2 Δp
Δp
u
32l
32l
d2
化工原理第四版思考题答案
化工原理第四版思考题答案【篇一：化工原理(王志奎)第四版课后答案】345【篇二：化工原理第四章思考题答案】>4-1 根据传热机理的不同，有哪3种基本传热方式？他们的传热机理有何不同？答：（1）基本传热方式有热传导、热对流和热辐射3种。
（2）热传导简称导热，是通过物质的分子、原子或自由电子的热运动来传递热量；对流传热是通过冷、热不同部位的流体质点做宏观移动和混合来传递热量；辐射传热是物体因自身具有温度而激发产生电磁波，向空间传播来传递热量。
4-2 傅里叶定律中的负号是什么意思？答：由于x方向为热流方向，与温度梯度的方向正好相反。
q是正值,而是负值,加上负号,故式中加负号。
4-3 固体、液体、气体三者的热导率比较，哪个大，哪个小？答：物质热导率的大小主要与物质种类（固、液、气）和温度有关。
一般来说，固体、液体、气体三者的热导率大小顺序:固体液体气体。
4-4 纯金属与其合金比较，热导率哪个大？答：在各类物质中，纯金属的热导率为 ,合金的热导率为 , 故热导率纯金属比合金大。
4-5 非金属的保温材料的热导率为什么与密度有关？答：大多数非金属的保温材料呈纤维状或多孔结构，其孔隙中含有值小的空气。
密度越小，则所含的空气越多。
但如果密度太小，孔隙尺寸太长，其中空气的自然对流传热与辐射作用增强，反而使增大。
故非金属的保温材料的热导率与密度有关。
4-6 在两层平壁中的热传导，有一层的温度差较大，另一层较小，哪一层热阻大？热阻大的原因是什么？答：（1）温度差较大的层热阻较大。
（2）对于两层平壁导热,由于单位时间内穿过两层的热量相等，即导热速率相同，采用数学上的等比定律可得。
由此可见，热阻大的保温层，分配与该层的温度差就越大，即温度差与热阻成正比。
4-7 在平壁热传导中可以计算平壁总面积a的导热速率q，也可以计算单位面积的导热速率（即热流密度）。
而圆筒壁热传导中，可以计算圆筒壁内、外平均面积的导热速率q，也可以计算单位圆筒长度的壁面导热速率 ,为什么不能计算热流密度？答：在稳态下通过圆筒壁的导热速率q与坐标r无关，但热流密度却随着坐标r变化，故不能计算热流密度。
【最新试题库含答案】化工原理王志魁第四版课后思考题答案_0
化工原理王志魁第四版课后思考题答案：篇一：化工原理王志魁第四版课后思考题答案4-1 根据传热机理的不同，有哪三种基本传热方式？他们的传热机理有何不同？答：根据传热机理的不同，热的传递有三种基本方式：热传导、对流传热和辐射传热。
热传导（简称导热）：热量不依靠宏观混合运动而从物体中的高温区向低温区移动的过程。
在固体、液体和气体中都可以发生。
对流传热：由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程，只能发生在有流体流动的场合。
热辐射：因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。
可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。
4-3 固体、液体、气体三者的热导率比较，哪个大，哪个小？答：一般固体液体气体4-13 答：一是液体的温度要达到沸点,二是需要从外部吸热。
4-20 答：能透过全部辐射能的物体，称为透热体；能全部反射辐射能的物体，称为白体；能全部吸收辐射能的物体，称为黑体或绝对黑体；能够以相等的吸收率吸收所有波长辐射能的物体，称为灰体。
4-21 答：在同一温度下，实际物体的辐射能力与黑体的辐射能力之比，定义为灰体的黑度。
影响固体表面黑度的主要因素有：物体的性质、温度及表面情况（如表面粗糙度及氧化程度）。
4-29答：根据公式可以采取如下措施：提过对流换热系数，尤其是提高较小一层的对流换热系数降低污垢热阻，及时清洗换热器，降低热传导热阻，选择导热率大的材料，降低换热壁的厚度。
第五章吸收5-1 选择吸收剂时，应从哪几个方面考虑？答：(1) 溶解度吸收剂对溶质组分的溶解度越大，则传质推动力越大，吸收速率越快，且吸收剂的耗用量越少。
(2) 选择性吸收剂应对溶质组分有较大的溶解度，而对混合气体中的其它组分溶解度甚微，否则不能实现有效的分离。
(3) 挥发度在吸收过程中，吸收尾气往往为吸收剂蒸汽所饱和。
故在操作温度下，吸收剂的蒸汽压要低，即挥发度要小，以减少吸收剂的损失量。
(4) 粘度吸收剂在操作温度下的粘度越低，其在塔内的流动阻力越小，扩散系数越大，这有助于传质速率的提高。
化工原理第四版课后习题答案王志魁编第五章
化工原理第四版课后习题答案王志魁编第五章作者：日期：24 / 24+0TX6S ； \~ 了代-,111)/(01031 = 0^ X V 'SS = °l>i J =^N 翳涉輛轴谱制严[叫 E*SS=«8T/£ 'SfiG^*PV dz 欽裂卸卿烈超半 鶴44孑鎚毋汨**前<2) 4/«i| OTXgir Z=StXiOTXfiS ,T =• orxy*h _0T X9 = 'A -VOLO. X TH 弋=冒■瞋 *T '0=^红嗣算平宙<r 捧询宙馆擄坍再*田內"無半團"< J'l |OiUJt - '[ • JS imiq 此=刃・勺谒麥剽刘讶谨斛曲耿5<1用丽T=F 廉妻谨倉"™S 'Ib (lfd^ETOT *N £I ^LZ ，攀#挈理睛｝「严師药暉再葆弼魁b 呂霞 气护出商〕,-0TX9='X 口綿勰期平•严芥0诟制廉形谱卿轲9口蒯 *型融芈川丄怕"丄皿军“鮎业皿爭甘 审⑴離羈爭泄*1 CU 牟£3敢 [£IS]如呻 me「一.=7^f 刊 M 出H/I otusl 06=(r0-TWftI = (c^ 詈帮划h 科31qqn 阿血-福06 XVii1IX ■0-H-OIX9倉搭理込盼駅*,0TX3T T 0&用Aqx 刖T 7 v r_0!X603 7 “ V — ,.MX 兀乜 ..f 】lXM=「陵「+匕二巴灯(阴—T 泊避尸 »_OTX60? Z =■ r _0TX c K -s _7_rt T x H £ " \<V-'xV =丸"s-OT X S £ T <] — 0 - J-0r X 5£ — rx A - XV t 01 X^ U-, OlXS-i-tllXST T- 'X Jx- LXV ■■MX 肚Y = F&呻恥汎)屮三血-认=/X t _OIX «T*I=frfi/in '0 = w/'A- :X鬥占普0—”X 曲臬诉"毕科钉缶辱朋IV超炜尹坯剽第详II*耿(ir i)x=旦—商17 / 24ti4J；A凹抚丁蝮MH m=3珅撰谢事:m wao?册豪丄洞忆帀LOE旨血謝山淅‘―‘龙(鑒叫 =：、 U+lXtltMilt TH慎世订叩■期廨辆华年掛国的加-A昼41幕缪主端凋"删.7谢型劭牺擾嗣右W ‘丫鼾宰带幻¥观酢册'呦孙融号晦桦说口叩―人-弄撫裁£W〕= *甲加曲脱渤张8ZT0,O='AV总期冊和屮=壮£甲学聪豪卿騎TQOT*Q-；X r(S叫辭Q・F甲事苗闻勺価乐:带尹九血湍修总书聚J筍S£|0pn2讥心PZyTKnigiMT=TOOO ¥OXIG GtiTO 'O- t X ttf；A - i9£>0P=E££DOO b0X^6-T ‘0=滾函一'A= l ZV蟲分JL L■ O-ZEO^O ■钻寸一'AVS00^ = 0 匚LMP = =X 刖A= \X Z A = 'AV■44日理孵)持爭.£呐9UtiT =SOO^-T 06ET0 0~HiM szaAV -[AV呵[i ■(> =ZL=~Z卫亠凹-,A-'A~^K/<^\ - l A)A£OSO^=»SSOOO^XH—I T=1X U/—'A^= \A-<A = 1AV。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
L
F xF
D xD
全塔物料衡算: 全塔物料衡算 F=D+W 全塔轻组分物料衡算 易挥发组分） （易挥发组分） F xF = D xD+ W xW
W xW
2.能量衡算 2.能量衡算 —— 能量守恒 机械能 热能 对于连续稳定操作系统： 对于连续稳定操作系统： 输入量 = 输出量 3.物系的平衡关系 3.物系的平衡关系——动平衡 物系的平衡关系 动平衡 判断过程能否进行及进行的方向和达到 的极限程度。 的极限程度。
四.混合物浓度的表示方法（自学） 混合物浓度的表示方法（自学） 五.单元操作中常用的基本概念 1.物料衡算 1.物料衡算 —— 质量守恒 输入量 - 输出量 =累计量 总物料衡算 某物料衡算 对于连续稳定操作系统： 对于连续稳定操作系统： 输入量 = 输出量 步骤： 选系统，标流向、已知量， 步骤：（1）选系统，标流向、已知量， 待求量。 待求量。 选计算标准，列恒算式。 （2）选计算标准，列恒算式。
吴秋华
办公室：化学楼 办公室：化学楼122
教学参考书： 教学参考书： 王志魁， 1 王志魁，化工原理 ，化学工业出 版社， 版社，2010 2 柴诚敬，夏清 ，化工原理，高等 柴诚敬， 化工原理， 教育出版社， 教育出版社，2007 陈敏恒，潘鹤林， 3 陈敏恒，潘鹤林，齐鸣斋 ，化工 华东理工大学出版社， 原理 ，华东理工大学出版社，2008
化学工程基础
绪论
一.化工过程及单元操作 原料 各种前处理 各种后处理 产品（中间产品） 产品（中间产品） 化工过程 —化学与物理方法处理过程的 化学与物理方法处理过程的 总和。 总和。 单元操作 —无化学反应的基本物理过程 无化学反应的基本物理过程 化学加工
内容：三传一反 内容： 三传 1. 流体流动过程 (动量传递 动量传递) 动量传递 2. 传热过程 反应器 (热量传递 热量传递) 热量传递 3. 传质过程 (质量传递 压滤机 质量传递) 质量传递 一反 反应器原理
(2) 导出单位 - 具有专门名称 如 Pa 、 N 、 J 、 W …… (3) 词头 M(兆) 、 K (千) 、m(毫) 、n(纳) 兆 千 毫 纳 (4)法定单位 时间（h），体积（L） ， ），体积 法定单位 时间（ ），体积（ ） 质量（ ） 质量（T） (5) 其它单位 cgs制 —— 厘米、克、秒。 厘米、 制 工程单位制—— 米、公斤（重量）、秒。 工程单位制 公斤（重量）、秒 ）、 英制
4.过程速率 化工过程进行的快慢。 4.过程速率 化工过程进行的快慢。 过程推动力/ 速率 = 过程推动力/过程阻力 设备费与操作费的总和。 5. 经济核算 设备费与操作费的总和。
费用 总费用 设备费
操作费
Rm R 适宜） （适宜）
R
一.化工过程及单元操作 课程的内容、 二. 课程的内容、性质及任务 三. 单位与单位换算 四.混合物浓度的表示方法（自学） 混合物浓度的表示方法（自学） 五.单元操作中常用的基本概念 1.物料衡算 1.物料衡算 —— 质量守恒 2.能量衡算 2.能量衡算 —— 能量守恒 3.物系的平衡关系 物系的平衡关系——动平衡 3.物系的平衡关系 动平衡 4.过程速率 化工过程进行的快慢。 4.过程速率 化工过程进行的快慢。 设备费与操作费的总和。 5. 经济核算 设备费与操作费的总和。
（二）传热 1.热量传递的基本原理 热量传递的基本原理; 1.热量传递的基本原理; 换热器的设计与选型; 2. 换热器的设计与选型; (三) 传质 1.精馏塔的计算 精馏塔的计算; 1.精馏塔的计算; 2.吸收塔的计算 吸收塔的计算； 2.吸收塔的计算； (四) 反应过程 — 介Байду номын сангаас几种典型反应器
三. 单位与单位换算 1.国际单位制与法定计量单位 国际单位制与法定计量单位 单位制由一系列基本单位构成的单位体 系。 （1）国际单位的基本单位 ） 长度( 质量( 长度 L ) m 质量 M ) kg 时间( 物质量( 时间 T ) s 物质量 N ) mol 热力学温度(Θ)K 电流 ( I ) A 热力学温度 发光强度( J ) cd 发光强度
北京大学化学系， 化学工程基础》 4 北京大学化学系，《化学工程基础》 编写组，化学工程基础， 高等教育出版社， 编写组，化学工程基础， 高等教育出版社， 2003年 2003年 谭天恩，窦梅，周明华， 5 谭天恩，窦梅，周明华， 化工原 化学工业出版社， 理， 化学工业出版社，2006 武汉大学，化学工程基础， 6 武汉大学，化学工程基础，高等教 育出版社，2001年 育出版社，2001年
离心泵
冷凝器
精馏塔
吸 收 塔
课程的内容、 二. 课程的内容、性质及任务 性质: 性质: 技术基础课 化工原理是研究单元操作的基本原理 是研究单元操作的基本原理， 化工原理是研究单元操作的基本原理，典 型设备的结构， 型设备的结构，工艺尺寸计算的一门技术 性基础课。 性基础课。 反应器原理是研究反应器的形状 大小， 是研究反应器的形状， 反应器原理是研究反应器的形状，大小， 操作方式，平均停留时间及分布。 操作方式，平均停留时间及分布。 任务: 分析和解决化工过程中的实际问题。 任务: 分析和解决化工过程中的实际问题。
3.量纲的一致性方程： 量纲的一致性方程： 量纲的一致性方程 物理量方程两边各项的量纲相等。 物理量方程两边各项的量纲相等。 PV=nRT dimP=ML-1T-2；dimV=L3；dimn=N； ； dimR=ML2T-2N-1Θ；dimT=Θ Θ； dimPV=ML2T-2；dimnRT=ML2T-2 4.物理方程的单位一致性（自学） 物理方程的单位一致性（自学） 物理方程的单位一致性 5.实验方程式的单位换算（自学） 实验方程式的单位换算（ 实验方程式的单位换算 自学）
2.量纲 2.量纲
基本物理量的量纲为其本身。 基本物理量的量纲为其本身。 L，M，T，Θ，N，I，J。 ， ， ， ， ，， 。 量纲式 — 由量纲组成，表示物理量特征的式子。 由量纲组成，表示物理量特征的式子。 如 速度 u — m / s [ L.T-1 ] 密度 ρ — kg / m3 [ M.L-3 ] 量纲为1（无量纲量） 量纲为 （无量纲量） Re = d uρ/µ [M 0 L0 T0]
背景基础: 高等数学，物理学，物理化学。 背景基础: 高等数学，物理学，物理化学。 学习目的: 解决工程问题， 学习目的: 解决工程问题，培养工程的概 念和思维。 念和思维。 研究方法: 经验法；半经验半理论。 研究方法: 经验法；半经验半理论。
主要学习内容: 主要学习内容: （一） 流体流动 1.能量的转换 能量的转换; 1.能量的转换; 2.解决流体流动时的有关问题 解决流体流动时的有关问题。 2.解决流体流动时的有关问题。 求外加能量； 如:求外加能量； 容器的相对位置； 容器的相对位置； 流体输送机械的选型； 流体输送机械的选型； 流体的测量仪表等。 流体的测量仪表等。