化工原理第四版 王志魁

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。
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
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）
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
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
（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 — 介绍几种典型反应器
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
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。
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。
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。
(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
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。
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。 ， ，Hale Waihona Puke Baidu， ， ，， 。 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]