化工工艺基础

化工工艺基础
绪论
一、化学工业与化工过程 化学工业是以天然资源或其它工业产品为原料，用物理 和化学手段将其加工为产品的制造业。 按原料的来源和产品的去向可将其分为通用化学品工业 和精细化学品工业两大类。 一个特定的化工产品，从原料到产品的生产过程称为 化工过程。见尿素生产流程。 化学工业中将具有共同的物理变化，遵循共同的物理学 规律，以及具有共同作用的基本操作称为“化工单元操作”； 将化学反应操作称为“化工单元过程”。 二、本课程的性质、内容和任务 课程性质：非化工专业必修的一门技术基础课；
控制体的能量应等于从控制体输出的能量与控制体内积累 的能量之和。一定态操作的换热器，输入和输出热如图。
若输入控制体的热量为Qi，输出的热量为Qo，控制体 的热损失为Qf，该控制体的热量衡算式为：
Qi Qo Q f
（三）平衡关系 任何一个物理或化学变化过程，在一定条件下必然沿着
一定方向进行，直至达到动态平衡为止。 适当地改变操作条件，过程进行就可按指定的方向进行，
物料衡算与能量衡算
Gi2 Go1
Ga Gi1
Go2
物料衡算
Qo2 Qi1
Qa Qo1
Qi2
热量衡算
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尿素生产Hale Waihona Puke Baidu程示意图
NH2COONH4+NH3 NH3
H2O
分 离 器
合 成 塔
蒸
蒸
馏
发
塔
器
造 粒 塔
液氨 液氨泵
二氧化碳
NH2COONH4
二氧化碳压缩机
离心泵
粒状尿素 去包装
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三、化工过程中的几个基本概念 （一）物料衡算 某设备进出物流如图。进入控制体的物料总量为Gi，从控
制体中排出的物料总量为Go，控制体内的物料的积累量为 Ga，根据质量守恒定律应有：
Gi Go Ga
对定态过程，Ga=0，则物料衡算式为：
Gi Go
（二）能量衡算 能量衡算的依据是能量守恒定律。根据此定律，输入
度
物 质 的 量
电 流 强 度
光
通 量
绝对 cgs制
cm
g
s
单位
制
mks制
m
kg
s
重力单位制 SI制
m
s
kgf
m
kg
s
K mol A cd
3．控制合理的误差率
误差率
两种方法计算结果的差值 任一种方法的计算值（一般取其中较大值）
100%
一般来讲，工程允许的误差率应控制在5%（少数可控制 在10%）以内。也就是说，工程计算中只要其结果误差率在 允许的范围之内，都可认为是有效的或可行的。
并尽可能使过程接近平衡，使设备能发挥最大的效能。
（四）过程速率 过程速率常以过程推动力与过程阻力的比值来表示，即
过程速率
过程推动力 过程阻力
四、学习本课程的几点要求 1．要学会查阅工程手册 2．掌握不同单位制度之间的换算
各种单位制的基本物理量单位
基本物理量 单位制
重
长度
质量 时间
力 或
力
热力 学温
课程内容：包括以下三个部分： （一）单元操作 1．流体流动过程。包括流体流动与输送、搅拌、沉降、 过滤等。 2．传热过程。包括传热、蒸发等。 3．传质过程。包括吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。 （二）化学反应器 （三）典型化工工艺
课程任务：使读者熟悉化工生产的基本原理、典型设
备的构造、操作、应用和基本计算方法、以及影响过程的 因素。培养学生运用基础理论分析和解决生产中各种工程 实际问题的能力。