化工原理D课件上0.绪论.ppt
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《化工原理绪论》课件
高度自动化
现代化工过程通常采用高度自动化的控制系 统，以实现高效、安全和可靠的生产。
化工过程的效率与能耗
效率
化工过程的效率是指输出有用产物与输入的原材料和能量之比，提高效率可以降低生产 成本和资源消耗。
能耗
化工过程的能耗是指生产过程中所消耗的能源和能量，降低能耗是化工过程的重要发展 方向，可以提高经济效益和环保性能。
VS
新技术
随着科技的不断发展，新技术也不断涌现 ，如微化工技术、3D打印技术等，这些 技术能够实现精细化工过程控制和产品制 造，提高化工过程的效率和安全性。
节能减排与可持续发展
节能减排
随着环保意识的不断提高，节能减排 成为了化工行业的重要发展方向，通 过优化化工过程和采用清洁能源，降 低能源消耗和减少污染物排放。
04
化工过程的优化与控制
化工过程的优化方法
数学模型法
通过建立数学模型描述化工过程 ，利用优化算法求解最优操作条
件。
实验优化法
通过实验设计、实验实施和实验数 据分析，找到最优的工艺参数。
人工智能法
利用机器学习、深度学习等人工智 能技术，对历史数据进行训练和学 习，自动找到最优操作条件。
化工过程的控制策略
化学反应
总结词：反应工程
详细描述：化学反应是化工生产的核 心，涉及到反应速率、反应条件以及 反应过程优化等，对于提高产品质量 和降低能耗具有重要意义。
03
化工过程的分类与特点
化工过程的分类
物理过程
物质状态变化或能量传递的过 程，如蒸发、冷凝、过滤等。
化学过程
物质发生化学反应的过程，如 燃烧、合成、分解等。
生物过程
生物发酵、酶催化等生物化学 过程。
现代化工过程通常采用高度自动化的控制系 统，以实现高效、安全和可靠的生产。
化工过程的效率与能耗
效率
化工过程的效率是指输出有用产物与输入的原材料和能量之比，提高效率可以降低生产 成本和资源消耗。
能耗
化工过程的能耗是指生产过程中所消耗的能源和能量，降低能耗是化工过程的重要发展 方向，可以提高经济效益和环保性能。
VS
新技术
随着科技的不断发展，新技术也不断涌现 ，如微化工技术、3D打印技术等，这些 技术能够实现精细化工过程控制和产品制 造，提高化工过程的效率和安全性。
节能减排与可持续发展
节能减排
随着环保意识的不断提高，节能减排 成为了化工行业的重要发展方向，通 过优化化工过程和采用清洁能源，降 低能源消耗和减少污染物排放。
04
化工过程的优化与控制
化工过程的优化方法
数学模型法
通过建立数学模型描述化工过程 ，利用优化算法求解最优操作条
件。
实验优化法
通过实验设计、实验实施和实验数 据分析，找到最优的工艺参数。
人工智能法
利用机器学习、深度学习等人工智 能技术，对历史数据进行训练和学 习，自动找到最优操作条件。
化工过程的控制策略
化学反应
总结词：反应工程
详细描述：化学反应是化工生产的核 心，涉及到反应速率、反应条件以及 反应过程优化等，对于提高产品质量 和降低能耗具有重要意义。
03
化工过程的分类与特点
化工过程的分类
物理过程
物质状态变化或能量传递的过 程，如蒸发、冷凝、过滤等。
化学过程
物质发生化学反应的过程，如 燃烧、合成、分解等。
生物过程
生物发酵、酶催化等生物化学 过程。
化工原理完整教材精品PPT课件
图1-1 煤气洗涤装置
1.1 概述
确定流体输送管路的直径， 计算流动过程产生的阻力和 输送流体所需的动力。
根据阻力与流量等参数 选择输送设备的类型和型号， 以及测定流体的流量和压强 等。
流体流动将影响过程系 统中的传热、传质过程等， 是其他单元操作的主要基础。
图1-1 煤气洗涤装置
1.1.1 流体的分类和特性
变，可视为不可压缩流体。 纯液体的密度可由实验测定或用查找手册计算的方
法获取。 混合液体的密度，在忽略混合体积变化条件下，
可用下式估算（以1kg混合液为基准），即
（1-2）
式中ρi ---液体混合物中各纯组分的密度，kg/m3； αi ---液体混合物中各纯组分的质量分率。
1.2.1 流体的密度
1.2.1.2 气体的密度 气体是可压缩的流体，其密度随压强和温度而变化。
2 本章应掌握的内容 （1） 流体静力学基本方程式的应用； （2） 连续性方程、柏努利方程的物理意义、适用 条件、解题要点；
（3） 两种流型的比较和工程处理方法； （4） 流动阻力的计算； （5） 管路计算。 3. 本章学时安排
授课14学时，习题课4学时。
1.1 概述
流体流动规律是本门课程的重要基础，主要原因有 以下三个方面：
气体的密度必须标明其状态。 纯气体的密度一般可从手册中查取或计算得到。当压
强不太高、温度不太低时，可按理想气体来换算：
（1-3）
式中
p ── 气体的绝对压强, Pa(或采用其它单位)； M ── 气体的摩尔质量, kg/kmol；
R ──气体常数,其值为8.315；
1.2.1 流体的密度
单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。以ρ表
示，单位为kg/m3。
化工原理完整教材课件
实验原理理解
深入理解实验的基本原理，为实验操作和结果分析提供理论依据。
实验数据处理与分析方法
数据记录与整理
掌握实验数据的记录方法，以及如何整理和筛选有效数据 。
误差分析
了解误差的来源和其对实验结果的影响，掌握误差分析和 减小误差的方法。
数据分析与处理
掌握常用的数据处理和分析方法，如平均值、中位数、标 准差等。
物质从高浓度区域向低浓度区域 的转移过程。
传质速率
表示物质转移快慢的物理量，与 扩散系数、浓度差和传质面积成
正比。
扩散系数
表示物质在介质中扩散快慢的物 理量，与物质的性质、温度和压
力有关。
吸收
吸收过程
利用混合气体中各组分在液体溶剂中的溶解度差异，使气体混合 物中的有害组分或杂质组分被吸收除去的过程。
在制药工业和食品工业中，化工原理 涉及药物的合成、分离和提纯，以及 食品的加工和保藏等环节。
02
流体流动
流体静力学
总结词
描述流体在静止状态下的压力、密度和重力等特性。
详细描述
流体静力学主要研究流体在静止状态下的压力分布、流体对容器壁的压力以及 流体与固体之间的作用力。它涉及到流体的平衡性质和流体静压力的基本规律 。
利用气体在液体中的溶解度差异，通过鼓入空气或通入其他气体 产生泡沫而实现分离的方法。
05
化学反应工程
化学反应动力学基础
1 2 3
反应速率与反应机理
介绍反应速率的定义、计算方法以及反应机理的 基本概念，阐述反应速率的测定和影响因素。
反应动力学方程
介绍反应动力学方程的建立、求解及其在化学反 应工程中的应用，包括速率常数、活化能等参数 的确定方法。
对流传热速率方程
深入理解实验的基本原理，为实验操作和结果分析提供理论依据。
实验数据处理与分析方法
数据记录与整理
掌握实验数据的记录方法，以及如何整理和筛选有效数据 。
误差分析
了解误差的来源和其对实验结果的影响，掌握误差分析和 减小误差的方法。
数据分析与处理
掌握常用的数据处理和分析方法，如平均值、中位数、标 准差等。
物质从高浓度区域向低浓度区域 的转移过程。
传质速率
表示物质转移快慢的物理量，与 扩散系数、浓度差和传质面积成
正比。
扩散系数
表示物质在介质中扩散快慢的物 理量，与物质的性质、温度和压
力有关。
吸收
吸收过程
利用混合气体中各组分在液体溶剂中的溶解度差异，使气体混合 物中的有害组分或杂质组分被吸收除去的过程。
在制药工业和食品工业中，化工原理 涉及药物的合成、分离和提纯，以及 食品的加工和保藏等环节。
02
流体流动
流体静力学
总结词
描述流体在静止状态下的压力、密度和重力等特性。
详细描述
流体静力学主要研究流体在静止状态下的压力分布、流体对容器壁的压力以及 流体与固体之间的作用力。它涉及到流体的平衡性质和流体静压力的基本规律 。
利用气体在液体中的溶解度差异，通过鼓入空气或通入其他气体 产生泡沫而实现分离的方法。
05
化学反应工程
化学反应动力学基础
1 2 3
反应速率与反应机理
介绍反应速率的定义、计算方法以及反应机理的 基本概念，阐述反应速率的测定和影响因素。
反应动力学方程
介绍反应动力学方程的建立、求解及其在化学反 应工程中的应用，包括速率常数、活化能等参数 的确定方法。
对流传热速率方程
化工原理完整教材课件 PPT
基本原理及其流动规律解决关问题。以
图1-1为煤气洗涤装置为例来说明： 流体动力学问题：流体（水和煤气）
在泵（或鼓风机）、流量计以及管道中 流动等；
流体静力学问题：压差计中流体、 水封箱中的水
图1-1 煤气洗涤装置
1.1 概述
确定流体输送管路的直径， 计算流动过程产生的阻力和 输送流体所需的动力。
根据阻力与流量等参数 选择输送设备的类型和型号， 以及测定流体的流量和压强 等。
流体流动将影响过程系 统中的传热、传质过程等， 是其他单元操作的主要基础。
图1-1 煤气洗涤装置
1.1.1 流体的分类和特性
气体和流体统称流体。流体有多种分类方法： （1）按状态分为气体、液体和超临界流体等； （2）按可压缩性分为不可压流体和可压缩流体； （3）按是否可忽略分子之间作用力分为理想流体与粘
化工原理完整教材课件
第一章 流体流动
Fluid Flow
--内容提要--
流体的基本概念 静力学方程及其应用 机械能衡算式及柏努 利方程 流体流动的现象 流动阻力的计算、管路计算
1. 本章学习目的
通过本章学习，重点掌握流体流动的基本原理、管 内流动的规律，并运用这些原理和规律去分析和解决流 体流动过程的有关问题，诸如：
气体的密度必须标明其状态。 纯气体的密度一般可从手册中查取或计算得到。当压
强不太高、温度不太低时，可按理想气体来换算：
（1-3）
式中
p ── 气体的绝对压强, Pa(或采用其它单位)； M ── 气体的摩尔质量, kg/kmol；
性流体（或实际流体）； （4）按流变特性可分为牛顿型和非牛倾型流体；
流体区别于固体的主要特征是具有流动性，其形状随容器形状 而变化；受外力作用时内部产生相对运动。流动时产生内摩擦从而 构成了流体力学原理研究的复杂内容之一
《化工原理第一讲》ppt课件
•单元操作特点： •1〕.都是物理操作。 •2〕.都是化工消费过程中共有的操作。 •3〕.用于不同化工消费过程的同一单元操作，其原理一 样，所用设备亦通用。
化工单元操作的目的是：
①物料的保送；
②物料物理形状的改动；
③混合物料的分别。
三传实际：动量；热量；质量
一反：化学反响
2 单位制与单位换算
•1〕 单位制
结晶器
II
I
P kg/h
96％KNO3
R kg/h 37.5％KNO3
• 4.列算式： • 方框I：总物料：1000=W+P • KNO3组
方分框:1I0I0：0×总0物.2料=W：×S=0+PP+×R 0.96
KNO3组分:S×0.5=P×0.96+R×0.375
W=791.7 kg/h P=208.3 kg/h S=974.8 kg/h R=766.5 kg/h
解：1.绘简图 0.095kg/s
25℃溶液 1.0kg/s
换热器
80℃溶液 1.0kg/s
2.定基准：1s，0℃，液体 3.划范围：以换热器为衡算范围
120℃饱和水 0.095kg/s
120℃饱和水蒸汽 0.095kg/s
25℃溶液 1.0kg/s
换热器
80℃溶液 1.0kg/s
120℃饱和水 0.095kg/s
• 阅历公式的单位换算，也可采用换算因数将规定单位换 算成所要求单位。
• 例0-2:水蒸汽在空气中分散系数为：
1.46104
5
T2
D
P T441
式中：D－分散系数，ft2/h；
P－压强，atm；
T－兰氏温度，oR。
试将式中各符号单位换算成 D:m2/s；P:Pa；T:K
《化工原理绪论》课件
《化工原理绪论》PPT课 件
欢迎来到《化工原理绪论》PPT课件。本课程将介绍化学与化工工程的基础知 识，包括物质分类和性质，原子结构和分子结构，反应热、热力学和化学平 衡，化学反应速率和反应动力学，以及反应器设计和操作。
化学与化工工程
1
化学的应用
了解化学在各个领域中的应用，从生活
高效能源
2
到工业都离不开化学与化工工程的知识。
原子结构和分子结构
原子结构
探索原子的组成和结构，了解原子的电子、质子和 中子等组成部分。
分子结构
学习分子的结构和键的形成，了解化学物质的稳定 性和反应性。
反应热、热力学和化学平衡
1
反应热
了解反应热的概念和计算方法，探索热
热力学
2
量在化学反应中的作用。
学习热力学的基本原理，包括化学平衡
探讨化学反应的平衡条件和平衡常数， 了解如何调节反应条件。
化学反应速率和反应动力学
反应速率
认识反应速率的概念和影响因素，学习如何调节反 应速率。
反应动力学
了解反应动力学的基本原理，包括活化能、反应机 理等。
反应器设计和操作
反应器类型
学习不同类型的反应器，了 解它们的特点和适用范围。
反应器操作
了解如何利用化学与化工工程来开发高
效能源，推动可持续发展。
3
环境保护
学习如何运用化学与化工工程来解决环 境问题，保护地球的生态平衡。
物质分类和性质
元素与化合物
了解元素和化合物的基本概念，以及它们在化学反应中的不同作用。
溶液和固体
探索溶液和固体的性质，学习它们的组成和特点。
气体和液体
认识气体和液体的行为和性质，包括气体的压力和液体的密度等。
欢迎来到《化工原理绪论》PPT课件。本课程将介绍化学与化工工程的基础知 识，包括物质分类和性质，原子结构和分子结构，反应热、热力学和化学平 衡，化学反应速率和反应动力学，以及反应器设计和操作。
化学与化工工程
1
化学的应用
了解化学在各个领域中的应用，从生活
高效能源
2
到工业都离不开化学与化工工程的知识。
原子结构和分子结构
原子结构
探索原子的组成和结构，了解原子的电子、质子和 中子等组成部分。
分子结构
学习分子的结构和键的形成，了解化学物质的稳定 性和反应性。
反应热、热力学和化学平衡
1
反应热
了解反应热的概念和计算方法，探索热
热力学
2
量在化学反应中的作用。
学习热力学的基本原理，包括化学平衡
探讨化学反应的平衡条件和平衡常数， 了解如何调节反应条件。
化学反应速率和反应动力学
反应速率
认识反应速率的概念和影响因素，学习如何调节反 应速率。
反应动力学
了解反应动力学的基本原理，包括活化能、反应机 理等。
反应器设计和操作
反应器类型
学习不同类型的反应器，了 解它们的特点和适用范围。
反应器操作
了解如何利用化学与化工工程来开发高
效能源，推动可持续发展。
3
环境保护
学习如何运用化学与化工工程来解决环 境问题，保护地球的生态平衡。
物质分类和性质
元素与化合物
了解元素和化合物的基本概念，以及它们在化学反应中的不同作用。
溶液和固体
探索溶液和固体的性质，学习它们的组成和特点。
气体和液体
认识气体和液体的行为和性质，包括气体的压力和液体的密度等。
《化工原理》PPT课件
——核武器试验室走出的散热技 术
—— 一款从核武器试验室走出来的技术
传统散热 器
风扇
散热 底座
热管、热均管
转革 〞命
的 “ 鳍 片 自
桑迪亚散热器
三 大 问 题：
➢死 气 ➢污 垢 热 阻 ➢噪 音
空气中的污染物和灰尘
总传热系数：
当Rd1与Rd2增大时，K1会急剧变小，所 以当污垢层到达一定厚度时，必然使传热效 率出现严重下降.
?化工原理?PPT课件
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
Powerful Team
一款革命性的产品
桑桑迪迪亚亚散散热热器器
4800r/min
强大的离心力,将包裹在散热片周围的死气层 撕裂、压缩。最终将死气层厚度控制到当前散热 产品1/10，甚至更薄。
硬盘悬浮磁头臂
气体轴承在两金属之间的“死气〞控制 在多少适宜？
无刷Байду номын сангаас机
Re=duρ/μ
散热叶片
我们知道层流底层的厚度随Re的增大而减小，Re越
大，层流底层越薄，即死气层越薄,从而热阻越小。
谢谢！
死气
死气层
热导率λ 纯金属>液体>气体 空气热导率仅为0.1w/(m℃)
两流体通过间壁传热的过程 风扇强制对流形成湍流，而湍流主 体中，由于流体的剧烈运动，各局 部的动量与热量传递充分，传热阻 力很小，可忽略不计。平流层空气 的热阻约等于总的热阻也即是有效 膜的热阻。
三、噪 音
流量与噪音的矛盾。 风扇产生的气流量和 工作噪音成正比，热 交换的气流量越大， 工作噪音越大，风扇 或者散热系统散热的 机械效率也就越低。
—— 一款从核武器试验室走出来的技术
传统散热 器
风扇
散热 底座
热管、热均管
转革 〞命
的 “ 鳍 片 自
桑迪亚散热器
三 大 问 题：
➢死 气 ➢污 垢 热 阻 ➢噪 音
空气中的污染物和灰尘
总传热系数：
当Rd1与Rd2增大时，K1会急剧变小，所 以当污垢层到达一定厚度时，必然使传热效 率出现严重下降.
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一款革命性的产品
桑桑迪迪亚亚散散热热器器
4800r/min
强大的离心力,将包裹在散热片周围的死气层 撕裂、压缩。最终将死气层厚度控制到当前散热 产品1/10，甚至更薄。
硬盘悬浮磁头臂
气体轴承在两金属之间的“死气〞控制 在多少适宜？
无刷Байду номын сангаас机
Re=duρ/μ
散热叶片
我们知道层流底层的厚度随Re的增大而减小，Re越
大，层流底层越薄，即死气层越薄,从而热阻越小。
谢谢！
死气
死气层
热导率λ 纯金属>液体>气体 空气热导率仅为0.1w/(m℃)
两流体通过间壁传热的过程 风扇强制对流形成湍流，而湍流主 体中，由于流体的剧烈运动，各局 部的动量与热量传递充分，传热阻 力很小，可忽略不计。平流层空气 的热阻约等于总的热阻也即是有效 膜的热阻。
三、噪 音
流量与噪音的矛盾。 风扇产生的气流量和 工作噪音成正比，热 交换的气流量越大， 工作噪音越大，风扇 或者散热系统散热的 机械效率也就越低。
化工原理PPT课件讲义
• 以氯碱生产为例说明化工生产过程的基本步骤。
0.2本课程的性质、任务和内容、研究方法
• 0.2.1性质
• 化工原理是在高等数学、物理学、物理化学等课程的基 础上开设的一门技术基础课程，属工程学科，具有工程 性和实用性。
• 0.2.2任务
• 1掌握化工单元操作过程的基本原理，并能进行过程的选 择和计算(即对指定的产品，选择一个适宜的过程经济而 有效地满足工艺过程要求)。
• 2.连续操作：原料不断地从设备一端送入，产品不断从 另一端送出。
• 连续操作设备内，各个位置上，物料组成、温度、压 强、流速等参数可互不相同，但在任一固定位置上， 这些参数一般不随时间变化，属定态过程，即 参数＝ f(x,y,z)
• 0.4.1 单位0制.4 单位制与单位换算
• 任何物理量都由数字和单位联合表达的。运算时，数字 与单位一并纳入运算。如：
0.6 热量衡算 遵循能量守恒定律
• 同物料衡算一样，绘简图、定基准、划范围、列 算式，
• 1物料所具有的热量由显热与潜热两部分组成， 称为焓(H，kJ/kg)。焓值为一相对值，且与状态
有关，所以热量衡算时必须规定基准温度和基准 状态，通常基准选273K液态(即此时H＝０)。
• 2热量除了伴随物料进出系统外，还可通过设备
• 2据生产需要，进行设备工艺尺寸的计算及其设备选型计 算。
• 3依据过程的不同要求，进行操作调节和控制。
• 4掌握强化过程途径，以提高过程和设备的能力、效率。
0.3 单元操作进行的方式
• 1.间歇操作：每次操作之初向设备内投入一批物料，经 过一番处理后，排除全部产物，再重新投料。
• 间歇操作设备内，同一位置上，在不同时刻进行着不 同的操作步骤，因而同一位置上，物y,z,θ)
0.2本课程的性质、任务和内容、研究方法
• 0.2.1性质
• 化工原理是在高等数学、物理学、物理化学等课程的基 础上开设的一门技术基础课程，属工程学科，具有工程 性和实用性。
• 0.2.2任务
• 1掌握化工单元操作过程的基本原理，并能进行过程的选 择和计算(即对指定的产品，选择一个适宜的过程经济而 有效地满足工艺过程要求)。
• 2.连续操作：原料不断地从设备一端送入，产品不断从 另一端送出。
• 连续操作设备内，各个位置上，物料组成、温度、压 强、流速等参数可互不相同，但在任一固定位置上， 这些参数一般不随时间变化，属定态过程，即 参数＝ f(x,y,z)
• 0.4.1 单位0制.4 单位制与单位换算
• 任何物理量都由数字和单位联合表达的。运算时，数字 与单位一并纳入运算。如：
0.6 热量衡算 遵循能量守恒定律
• 同物料衡算一样，绘简图、定基准、划范围、列 算式，
• 1物料所具有的热量由显热与潜热两部分组成， 称为焓(H，kJ/kg)。焓值为一相对值，且与状态
有关，所以热量衡算时必须规定基准温度和基准 状态，通常基准选273K液态(即此时H＝０)。
• 2热量除了伴随物料进出系统外，还可通过设备
• 2据生产需要，进行设备工艺尺寸的计算及其设备选型计 算。
• 3依据过程的不同要求，进行操作调节和控制。
• 4掌握强化过程途径，以提高过程和设备的能力、效率。
0.3 单元操作进行的方式
• 1.间歇操作：每次操作之初向设备内投入一批物料，经 过一番处理后，排除全部产物，再重新投料。
• 间歇操作设备内，同一位置上，在不同时刻进行着不 同的操作步骤，因而同一位置上，物y,z,θ)
化工原理--绪论 ppt课件
du
dy
黏度的单位：
du
Pa m/s
Pa s
dy m
黏度的物理意义： 促使流体流动产生单位速度梯度的剪切力
对于一定条件下的确定的流体，黏度为定值
du
dy
速度梯度最大的地方，剪切力最大； 速度梯度为零的地方，剪切力为零。
注意速度梯度与速度的差别
流体流动速度越大，黏度不一定越大； 静止流体不考虑黏度；
解： 长度单位：1 m＝3.2808 ft； 热量单位：1 J＝9.486×10-4 BTU; 温度差：1 ˚C＝1.8 ˚F 时间：1 h＝3600 s
0 .0 9 1 9 B T U /(fth F )
(0.0919ftBT hUF)(3.2808m ft)(9.4861J04BTU) (1.8F)( h )
化工原理
东南大学成贤学院化工与制药工程系
总学分：5，学时数80；
上册学分：3，学时数：48；
下册学分：2，学时数：32；
教材：《化工原理》，天津大学出版社；
参考书：《化工原理课程学习指导》，天 津大学出版社；
授课方式：讲解为主，兼顾讨论，适当练 习；
作业；
课程考核办法 理论课闭卷考试； 有期中考试； 总评成绩构成：平时成绩10%，期中考试 20%，期末考试70%。
非牛顿流体
牛顿黏性定律为： d u
dy
设
du dy
则有：
流变方 程
a：牛顿型流体；b：假塑性流体 c：涨塑性流体；d：宾汉塑性流体
流体静力学基本方程式
静止流体的压力
压力
压强＝ 受 力 面 积
P A
化工原理实验绪论PPT课件
二、实验研究方法
➢ 1.直接实验法 直接实验法是解决工程实际问题最基
本的方法。一般是指对特定的工程问题， 进行直接实验测定，从而得到需要的结果。 这种方法得到的结果较为可靠，但它往往 只能用于条件相同的情况，具有较大的局 限性。
.
化工原理实验教学研究4 室
直接实验法的局限性
例如物料干燥，已知物料的湿分利用空气 作干燥介质，在空气温度，湿度和流量一 定的条件下，直接实验干燥测定时间和物 料失水量，可以做出该物料的干燥曲线， 如果物料和干燥条件不同，所得干燥曲线 也不同。
.
化工原理实验教学研究6 室
量纲分析法的步骤
找出影响过程的独立变量
确定独立变量所涉及的基本量纲
构造变量和自变量间的函数式，通常以指数 方程的形式表示
用基本的量纲表示所有独立变量的量纲，并 写出独立变量的量纲式
依据物理方程的量纲一致性和π定理得出量 纲为一数群方程
通过实验归纳总结两岗位一的具体函数式
3.实验报告
实验结束后应及时处理实验报告，按实验要求，认真 完成报告。实验报告应包括以下内容
实验题目
实验目的或任务
实验基本原理
试验设备及流程（绘制简图），简要操作说明
原始数据记录
数据整理方法及计算实例，实验结果可用列表，图形曲线 或经验公式来表示
分析讨论
.
化工原理实验教学研1究1 室
四、实验内容简介
化工原理实验 绪论
.
化工原理实验教学研究1 室
一、实验意义及目的
配合理论教学，通过实验从实践中进一步 学习，掌握和运用学过的基本理论
运用学过的化工基本理论，分析实验过程
中的各种现象和问题，培养训练学生分析 能力和解决问题的能力
化工原理0-绪论
1000 × 16%=（1000-X） × 0.8%+X X=153Kg
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
23.03.2022
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。
23.03.2022
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
23.03.2022
五 本课程的学习要求
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
23.03.2022
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。
23.03.2022
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
23.03.2022
五 本课程的学习要求
化工原理Dppt课件上0绪论
公式换算 公式分为：理论公式（物理量方程） 经验公式（数字公式） 自学P4例0-3
甲烷的饱和蒸汽压与温度的关系符合下列经验公式：
lg p 6.421 352 t 261
式中 p — 饱和蒸汽压，mmHg； t — 温度，ºC。
今需将式中p的单位改为Pa，温度单位改为K，试对该式 加以变换。
解：因为 1.013 ×105 Pa = 760 mmHg 所以1 mmHg = 133.29 Pa，t = T - 273.15
上课教材：管国锋，赵汝溥。《化工原理》 (第三版)，化学工业出版社，2008 实验教材：冯晖，居沈贵，夏毅。《化工 原理实验》，东南大学出版社，2003
绪论
1. 化工原理课程介绍 2. 物料衡算 3. 单位换算
1. 化工原理课程介绍
化学工业
是指将原料进行化学加工以得到有用的产 品的工业，即：
基础化工原料：石油、煤炭、天 然气、矿石以及水、空气等 原料
制）、工程单位制、英制等。
1960年10月十一届国际计量大会确定了国际 通用的国际单位制，简称SI制。 SI制：七个基本单位：长度m，时间s，质 量kg，热力学温度(Kelvin温度)K，电流单 位A，光强度单位cd(坎德拉)，物质量mol 二个辅助单位：平面角弧度rad，立体角球 面度sr SI制具有通用性和一贯性。
2. 物料衡算 物料衡算是对质量守恒原理的具体运用而 列出的计算式及其运算。 即在任何一个化工生产过程中凡向该过程 输入的物料质量等于从该过程输出的物料 质量与积累该过程中的物料质量之和：
无化学变化、有化学变化； 间歇操作、连续操作均符合此式。
衡算方法： (1)确定衡算范围(或系统)，列出穿越范围
苯 (F kg/h) 95%乙醇
《化工原理课件PPT》
学习化工反应器的设计原理和 步骤，了解反应条件对反应器 性能的影响。
反应器工艺控制
探讨化工反应器的工艺控制方 法和策略，以实现理想的反应 效果。
化工与环境保护
1 绿色化工的概念
了解绿色化工的原理和目标，探索可 持续发展的化工工艺。
2 废物处理与资源回收
研究废物处理方法和资源回收技术， 以实现环境友好的化工生产。
解析蒸馏的原理和操作，探讨不同类型的蒸馏 工艺。
结晶和结晶工艺
研究结晶的原理和条件，学习如何设计和控制 结晶工艺。
其他分离纯化技术
介绍其他常用的分离纯化技术，如吸附、过滤 和离心等。
化工反应器的设计与工艺
反应器的类型
研究不同类型的化工反应器， 如批量反应器、连续流动反应 器和固定床反应器。
反应器的设计原理
3 环境影响评估
探索化工工艺对环境的影响评估方法，以减少对生态系统的损害。
化工原理课件PPT
化工原理课件PPT 大纲：介绍化工原理的概念和作用，化学反应与热力学基础， 化学平衡的计算与应用，反应动力学的基本理论。
化学反应与热力学基础
1 速率与能量变化
了解化学反应速率的测量方法，并探 究能量在化学反应中的转化过程。
2 巨正则系综和简正则系综
通过统计力学的概念来研究热力学性 质和化学平衡条件。
固-液-气体系的物质传递
固-液传质
研究固-液传质过程，如溶剂浸提 和吸附等。
气体吸收
探索气体吸收的原理和机制，解 析不同条件下的吸收过程。
萃取和蒸馏
学习萃取和蒸馏的原理和应用， 研究不同类型的分离工艺。
工业材料与化学品的分离纯化
萃取工艺
介绍萃取工艺的基本原理和步骤，探讨不同类 型的萃取剂。
反应器工艺控制
探讨化工反应器的工艺控制方 法和策略，以实现理想的反应 效果。
化工与环境保护
1 绿色化工的概念
了解绿色化工的原理和目标，探索可 持续发展的化工工艺。
2 废物处理与资源回收
研究废物处理方法和资源回收技术， 以实现环境友好的化工生产。
解析蒸馏的原理和操作，探讨不同类型的蒸馏 工艺。
结晶和结晶工艺
研究结晶的原理和条件，学习如何设计和控制 结晶工艺。
其他分离纯化技术
介绍其他常用的分离纯化技术，如吸附、过滤 和离心等。
化工反应器的设计与工艺
反应器的类型
研究不同类型的化工反应器， 如批量反应器、连续流动反应 器和固定床反应器。
反应器的设计原理
3 环境影响评估
探索化工工艺对环境的影响评估方法，以减少对生态系统的损害。
化工原理课件PPT
化工原理课件PPT 大纲：介绍化工原理的概念和作用，化学反应与热力学基础， 化学平衡的计算与应用，反应动力学的基本理论。
化学反应与热力学基础
1 速率与能量变化
了解化学反应速率的测量方法，并探 究能量在化学反应中的转化过程。
2 巨正则系综和简正则系综
通过统计力学的概念来研究热力学性 质和化学平衡条件。
固-液-气体系的物质传递
固-液传质
研究固-液传质过程，如溶剂浸提 和吸附等。
气体吸收
探索气体吸收的原理和机制，解 析不同条件下的吸收过程。
萃取和蒸馏
学习萃取和蒸馏的原理和应用， 研究不同类型的分离工艺。
工业材料与化学品的分离纯化
萃取工艺
介绍萃取工艺的基本原理和步骤，探讨不同类 型的萃取剂。
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内容： ⑴、讨论流体流动和其接触的固体发生相 对运动时的基本规律，以及主要受这些基 本规律支配的单元操作，如流体输送等。 ⑵、讨论传热的基本规律，以及受这些基 本规律支配的单元操作，如：加热、冷却、 蒸发等。 ⑶、讨论物质透过相界面迁移过程的基本 规律，以及受这些基本规律支配的单元操 作，如气体的吸收和干燥等。
绪论
1. 化工原理课程介绍 2. 物料衡算 3. 单位换算
1. 化工原理课程介绍的产 品的工业，即：
基础化工原料：石油、煤炭、天 然气、矿石以及水、空气等 原料
化工中间产品 化学加工
无机化工产品 产品 有机化工产品
生化产品等等
三个化工术语
化工生产过程 广义地说，凡工业生产的关键环节是改变物质的组成，或者说是 化学反应，这类生产便归属化工生产范畴，其过程就是化工生产 过程。
lg(133.29 p) 6.421
352
T 273.15 261
lg p 4.296 352 T 12.15
小结
➢化工原理讲述了化工过程中具有共性的物 理过程，即单元操作。
➢物料衡算，注意衡算范围、衡算对象及衡 算基准。
➢单位换算，了解常见的几种单位制，并熟 练地进行物理量及公式的单位换算。
边界的各股物料 (2)确定衡算对象(总物料或某一组成) (3)确定衡算基准
间歇过程：常以一批操作量作为基准 连续过程：常以单位时间为基准
例：图示为制造无水乙醇的工艺示意图。含
乙醇95%(质量，下同)的水溶液与纯苯共同 加入精馏塔中，在塔内苯和水溶液形成恒沸
物，由塔顶取出，其组成为：乙醇18.5%、 水7.4%、苯74.1%。塔底得到无水乙醇。若 每小时从塔底获得0.25m3无水乙醇，试计算 每小时加入苯的量及95%乙醇水溶液的量。 无水乙醇的密度为785kg/m3。
理论课闭卷考试； 实验成绩结合实验操作和实验报告得到； 总评成绩结合理论考试(60%)、实验成绩 (20%)和平时成绩(20%)得到； 考题出自全国《化工原理》专业指导委员 会编制的试题库。
上课教材：管国锋，赵汝溥。《化工原理》 (第三版)，化学工业出版社，2008 实验教材：冯晖，居沈贵，夏毅。《化工 原理实验》，东南大学出版社，2003
公式换算 公式分为：理论公式（物理量方程） 经验公式（数字公式） 自学P4例0-3
甲烷的饱和蒸汽压与温度的关系符合下列经验公式：
lg p 6.421 352 t 261
式中 p — 饱和蒸汽压，mmHg； t — 温度，ºC。
今需将式中p的单位改为Pa，温度单位改为K，试对该式 加以变换。
解：因为 1.013 ×105 Pa = 760 mmHg 所以1 mmHg = 133.29 Pa，t = T - 273.15
化工生产工艺学 凡研究某一特定化工产品生产全过程的学科称为该产品的生产工 艺学。
单元操作(Unit operation) 将化工生产前、后处理过程按其操作目的的不同划分为若干个单 元，称之为单元操作。每一个单元操作完成一个特定的任务。一 种单元操作指的是一种物理加工过程。
氯化胆碱的生产
水剂 食品级
简单地说，化工原理是一门以介绍各主要单 元操作(Unit Operation)为基础知识的课程。
本课程的任务、性质和内容 任务： 研究各化工单元操作的基本原理、典型设备 的构造及工艺尺寸的计算或造型，并能用以 分析和解决工程技术中的一般问题。 性质： 化工原理是化工类、轻工、医药类专业学生 的技术基础课，是一门应用性学科。
化工原理D
课程安排，进程： 总课时64学时， 分为讲课、实验两部分内容。
讲课：(48学时) 绪论(2学时) 第1章 流体流动(14学时) 第2章 流体输送机械(6学时) 第4章 传热及换热器(12学时) 第7章 液体蒸馏(12学时) 第8章 气液传质设备(塔设备，2学时)
实验：(16学时) 1. 流体流动阻力测定实验(4学时) 2. 离心泵性能特性曲线测定实验(4学时) 3. 对流给热系数测定实验(4学时) 4. 精镏实验(4学时)
3. 单位换算 单位与单位制 ⑴ 物理量 = 数字 × 单位 ⑵ 基本单位：基本物理量的单位，例如
长度m，质量㎏等。 ⑶ 导出单位：由基本单位派生出的单位，
即由基本单位相乘除得到的单位，如 速度单位m/s，加速度单位m/s2等等。 ⑷ 单位制 基本单位+导出单位的总和
常见的单位制有：绝对单位制（物理单位
苯 (F kg/h) 95%乙醇
水溶液
恒沸物(D kg/h) 乙醇18.5% 水7.4% 苯74.1%
设加入苯的量为X kg/h F = D + 785 * 0.25 X = D * 0.741 (F - X) * 0.95 = D * 0.185 +
785 * 0.25
无水乙醇(W kg/h) 0.25 m3/h
制）、工程单位制、英制等。
1960年10月十一届国际计量大会确定了国际 通用的国际单位制，简称SI制。 SI制：七个基本单位：长度m，时间s，质 量kg，热力学温度(Kelvin温度)K，电流单 位A，光强度单位cd(坎德拉)，物质量mol 二个辅助单位：平面角弧度rad，立体角球 面度sr SI制具有通用性和一贯性。
单位换算 将物理量由一种单位制的单位换算成另一种 单位制的单位。
普通物理量的单位换算
1ft = 0.3048 m
5ft = ? m
转换因子＝ 0.3048m
对于除温度以外的物理量，可把 “等价”的两种物理量表达式写成
1 ft 相比形式，构成“转换因子”
5 ft 5 ft 0.3048m 1.524m 1ft
2. 物料衡算 物料衡算是对质量守恒原理的具体运用而 列出的计算式及其运算。 即在任何一个化工生产过程中凡向该过程 输入的物料质量等于从该过程输出的物料 质量与积累该过程中的物料质量之和：
无化学变化、有化学变化； 间歇操作、连续操作均符合此式。
衡算方法： (1)确定衡算范围(或系统)，列出穿越范围