化工原理
化工原理课程
化工原理课程化工原理是化学工程专业的核心课程之一，它是化学工程学科的基础和核心，是学生学习化学工程专业的重要基础。
本课程主要介绍化工工艺的基本原理和基本方法，涉及化工原理的基本概念、基本理论和基本技术，是学生学习化学工程专业的基础课程之一。
首先，化工原理课程主要包括以下几个方面的内容。
首先是化工原理的基本概念和基本理论，包括化工原理的定义、基本概念、基本原理和基本方法等。
其次是化工原理的基本技术，包括化工原理的基本实验技术、基本分析技术和基本计算技术等。
最后是化工原理的应用技术，包括化工原理在工程实践中的应用和发展等。
其次，化工原理课程的学习方法和学习要点。
学习化工原理课程，首先要熟悉化工原理的基本概念和基本理论，理解化工原理的基本原理和基本方法。
其次要掌握化工原理的基本技术，包括化工原理的基本实验技术、基本分析技术和基本计算技术。
最后要了解化工原理的应用技术，包括化工原理在工程实践中的应用和发展。
在学习过程中，要注重理论联系实际，注重实践操作，注重创新思维，注重团队合作，注重综合应用。
再次，化工原理课程的教学目标和教学要求。
化工原理课程的教学目标是培养学生的化工原理分析能力和化工原理应用能力，培养学生的工程实践能力和工程创新能力，培养学生的团队合作能力和综合应用能力。
化工原理课程的教学要求是要注重培养学生的理论基础和实践技能，注重培养学生的创新意识和团队精神，注重培养学生的综合素质和综合能力，注重培养学生的工程素养和工程素质。
最后，化工原理课程的学习意义和发展前景。
化工原理课程是化学工程专业的核心课程之一，它是学生学习化学工程专业的重要基础，对于学生的学习和发展具有重要意义。
化工原理课程的发展前景是非常广阔的，随着化学工程领域的不断发展和进步，化工原理课程将会更加重要和有价值。
综上所述，化工原理课程是化学工程专业的核心课程之一，它是学生学习化学工程专业的重要基础，对于学生的学习和发展具有重要意义。
化工原理
dp gdz 0
dp
g dz 0
设流体不可压缩，即密度ρ 与压力无关，可将上式积 分得：
p
gz 常数
对于静止流体中任意两点1和2，如图1-7所示：
p1
或
gz1
p2
gz2
p2 p1 g ( z1 z2 ) p1 gh
（1）位能
在重力场中，液体高于某基准面所具有的能量称为 液体的位能。液体在距离基准面高度为z时的位能相
当于流体从基准面提升高度为z时重力对液体所作的 功。
单位质量流体所具有的位能gz
[ gz ] m m m Nm m=Kg 2 = =J/Kg 2 s s Kg Kg
（2）动能
避免混淆，p=0.5atm(表压
或真空度)。
PB,绝
1.2.4压强的测量
两类: 利用机械原理制成的；应用流体静力学原理
设计的。 (1)简单测压管
pa R A 1• ..
p１=pa+ρ gR
１点表压：p１-pa=ρ gR
装置简单，只适用于测高于大气压的液体，不 适合测气体，且p１很大，R很高，不方便。
欧拉平衡方程 左边表示单位质量流体所受的力
若将该微元流体移动dl距离，此距离对x,y,z轴的分量 为dx、dy、dz，将上列方程组分别乘以dx、dy、dz并
相加得：
1 p p p ( dx dy dz ) ( Xdx Ydy ２=(ρ 0-ρ )gR
(4)倒U形管压差计 A—空气 B—被测液 pa=p1-ρ Bg(R+m) pa, =p2-ρ Bgm-ρ 空gR 因 pa= pa, 故 p1-ρ Bg(R+m)=p2-ρ Bgm-ρ p1-p2=(ρ B-ρ 空)gR =ρ BgR
化工原理-所有章节
一、 化工生产过程
绪 论
1. 化工生产过程：对原料进行化学加工获得有用产 品的过程称为化工生产过程。
聚氯 乙烯 生产
CH2=CH2+Cl2 CH2Cl—CH2Cl CH2Cl—CH2Cl CHCl=CH2+HCl
2CH2=CH2+2HCl+O2
乙烯 氯 提纯 提纯 单体 合成 反应热 分 离
2CHCl-CH2+2H2O
1. 黏性
① 含义：当流体流动时，流体内部存在着内摩擦力， 这种内摩擦力会阻碍流体的流动，流体的这种特性称为 黏性。 ② 实验 (两平行平板间距很小)
面积A u F
y方向的速度 分布为线性
x 固定板
内摩擦力：运动着的流体内部相邻两流体层间的相 互作用力。
产生内摩擦力的根本原因：流体具有黏性。
2. 牛顿黏性定律
对分子运动作统计平均，以得到表征宏观现象的物理量
宏观上充分小 分子团的尺度<<所研究问题的特征尺寸
物理量都可看成是均匀分布的常量
V=10-5cm3 分子数目N=2.7×1014个
3. 连续性假定 ① 内容 流体由无数的彼此相连的流体质点组成，是一种连 续性介质，其物理性质和运动参数也相应连续分布。 ② 适用范围 绝大多数情况适用，但高真空下的气体不适用。
1.1.2 流体流动中的作用力
一、质量力 作用于所考察对象的每一个质点上的力，并与流 体的质量成正比
二、表面力 1. 表面力：作用于所考察对象表面上的力，与表面积 成正比。 2. 应力：单位面积上所受到的表面力。
3. 表面力的分解
切向力(剪力) 表面力 法向力
剪应力
拉力
压力
拉应力
化工原理
第一章绪论1.单元操作：不同化工行业生产过程中所共有的基本的物理操作过程成为单元操作。
2.单元操作的特点：（1）单元操作都是纯物理操作过程，这些操作只改变物料的状态和物理性质，并不改变物料的化学性质。
（2）单元操作是所有化工生产过程所共有的操作。
（3）某单元操作作用于不同化工生产过程，其所遵循的原理是相同的，进行该操作所用的设备是相同、相似的。
3.单位制：基本单位制，导出单位制，辅助单位制，再加上有关规则，即可构成一种单位制。
4.过去常用单位制长度时间质量重量Cgs（物理单位制）cm s gMSK制m s kg重力制（工程制）m s kgf5.国际单位制的基本量与基本单位：长度m 时间s 质量kg 物质的量mol 电流A 热力学温度K发光强度cd(坎德拉)6.国际单位制的优越性（SI）:(1)通用性：包括所有领域的计量单位。
（2）一贯性：是使用国际单位制导出单位时，不用引入比例系数，而且国际单位制中的任何一个物理量都只有一个单位。
7.目前我国使用《法定计量单位制》：国际单位制和我国制定的若干非国际单位制。
8.单位换算：（1）经验公式单位换算：若已知物理量的单位与经验公式的单位不相符，则换成经验公式中的指定单位。
（2）物理量单位换算：物理量由一种单位制换算成另一种单位制时，不仅单位改变，其数值也改变，即换算时需要引进换算因数。
9.重力单位制与其他单位制的本质区别：在重力单位制中，重力（重量）为基本单位，质量为导出单位；在其他单位制中，质量为基本单位，重力（重量）为导出单位。
1kgf=9.81N 在国际单位制中无重量这物理量.第二章流体流动1.流体：液体和气体统称流体。
2.流体的特点：（1）具有流动性，即抗剪和抗张的能力很小。
（2）无固定形状，随容器的形状而变化。
（3）在外力作用下发生相对运动。
3.流体的密度和粘度：（1）密度：密度是指单位体积流体所具有的质量.是物理性质之一。
其影响因素有物性、温度、压力。
化工原理的理论基础
化工原理的理论基础
化工原理的理论基础包括物质平衡、能量平衡、动量平衡和化工过程的基本原理等。
1. 物质平衡：物质平衡是指在化工过程中物质的输入和输出之间的平衡关系。
它基于质量守恒定律，要求在化工过程中所涉及的各种物质的输入和输出量必须保持平衡，以确保化工过程的效率和稳定性。
2. 能量平衡：能量平衡是指在化工过程中能量的输入和输出之间的平衡关系。
它基于能量守恒定律，要求在化工过程中所涉及的各种能量的输入和输出量必须保持平衡，以确保化工过程的热力学效率和能源利用率。
3. 动量平衡：动量平衡是指在化工过程中流体的流动和传递过程中动量的输入和输出之间的平衡关系。
它基于动量守恒定律，要求在化工过程中流体的输入和输出的动量必须保持平衡，以确保化工过程的流体力学效率和流体传递性能。
4. 化工过程基本原理：化工过程基本原理是指化工过程中涉及的各种化学反应、物理变化和物质传递等基本原理。
这些原理包括质量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律、物质传递和反应动力学等。
通过理解和应用这些基本原理，可以设计和控制化工过程，实现所需的物质转化和产品制备。
总之，化工原理的理论基础涵盖了物质平衡、能量平衡、动量平衡和化工过程的
基本原理，这些基础理论对于化工过程的设计、控制和优化都起着重要的指导作用。
化工原理
1. 吸收操作所用的液体称为吸收剂或溶剂；混合气中，被溶解的组分称为溶质或吸收质；不被溶解的组分称为惰性气体或载体；所得到的溶液称为吸收液，其成分是溶剂与溶质；排出的气体称为吸收尾气。
如果吸收剂的挥发度很小，则其主要成分为惰性气体以及残留的溶质。
2. 吸收的依据：溶质在溶剂中的溶解度。
3. 亨利定律：*A P Ex =。
在一定的气相平衡分压下，E 值小，液相中溶质的摩尔分数大，即溶质的溶解度打。
易溶气体的E 值小，难溶气体的E 值大。
对一定的物系，温度升高，E 值增大4. *A A C P H= H 值越大，则液相的平衡浓度越大，溶解度大。
H 值随温度升高而减小。
5. *y mx = 在一定的气相平衡摩尔分数下，m 值小，液相中溶质的摩尔分数大，即溶质溶解度大。
易溶气体的m 值小，难溶气体的m 值大。
m 值随温度升高而增大。
6. 用气相组成y 表示传质方向与推动力 由相平衡关系求出与液相组成x 相平衡的气相组成y*当y>y*时，溶质从气相向液相传递，为吸收过程。
其传质推动力为（y-y*）当y<y*时，溶质从液相向气相传递，为解析过程，其传质推动力为（y*-y ）用液相组成x 表示传质方向与推动力 由相平衡关系求出与气象组成y 相平衡的液相组成x*当x*>x 时，溶质从气相向液相传递，为吸收过程，其传质推动力为（x*-x ）当x*<x 时，溶质从液相向气相传递，为解析过程，其传质推动力为（x-x*）7. 气膜控制与液膜控制 当溶质的溶解度很大，即其相平衡常数m 很小时，液膜传质阻力x m k 比气膜传质阻力1yk 小很多，则相间传质总阻力=气膜阻力，传质阻力集中于气膜中，称为气膜阻力控制或气膜控制（Hcl 溶解于水或稀盐酸中，氨溶解于水或稀氨水中）。
当溶解度很小，即m 很大时，气膜阻力1ymk 比液膜阻力1x k 小很多，则相间传质总阻力=液膜阻力，传质阻力集中于液膜中，称为液膜阻力控制或液膜控制（用水吸收氧或氢）。
化工原理绪论
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（Unit Operations）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. 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；. 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；. 对同样的工程目的，可采用不同的单元操作来实现；. 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：. 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. 物料的加热或冷却――热量传递过程. 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”。
化工原理
化工原理绪论部分1． 单元操作：根据化工生产的操作原理，可将其归纳为应用较广的数个基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、萃取、吸附及干燥等，这些基本操作过程称为单元操作。
任何一种化工产品的生产过程都是由若干单元操作及化学反应过程组合而成的。
2．单元操作与“三传”过程：①动量传递过程。
③质量传递过程。
②热量传递过程。
3．单元操作计算：（1）物料衡算：它是以质量守恒定律为基础的计算：用来确定进、出单元设备(过程)的物料量和组成间的相互数量关系，了解过程中物料的分布与损耗情况，是进行单元设备的其它计算的依据。
（2）能量衡算：它是以热力学第一定律即能量守恒定律为基础的计算，用来确定进、出单元设备(过程)的各项能量间的相互数量关系，包括各种机械能形式的相互转化关系，为完成指定任务需要加入或移走的功量和热量、设备的热量损失、各项物流的焓值等。
第一章 流体流动1．流体：是由许多离散的彼此间有一定间隙的、作随机热运动的单个分子构成的。
通常是气体和液体的统称2．密度：单位体积流体所具有的质量称为流体的密度，单位为kg ，其表示式为 ρ=V/m 比容：单位质量流体所具有的体积，其单位为m 3/kg ，在数值上等于密度的倒数。
v=1/ρ 压强：垂直作用于单位面积上且方向指向此面积的力，称为压强，其表示式为 P=F/A3．等压面：在静止的、连续的同一液体内，处于同一水平面上的各点，因其深度相同，其压力亦相等。
4．流量与流速：（一）流量<1>．体积流量：单位时间内流经通道某一截面的流体体积，用V s ，表示，其单位为m 3/s(或 m 3/h)。
<2>．质量流量：单位时间内流经通道某一截面的流体质量，用W s 表示，其单位为kg/s(或 kg/h)。
当流体密度为ρ时，体积流量y ，与质量流量W s 的关系为: Ws ＝V s ρ(二) 流速：单位时间内流体微团在流动方向上流过的距离，其单位为m/s 。
化工原理知识点
绪论1．单元操作的分类：流体动力学过程、传热过程、传质过程、热质传递过程。
2．化工原理：是研究化工单元操作的基本原理、典型设备的结构和工艺尺寸计算的一门技术基础课，化工原理的学习必须以高等数学，物理学，和物理化学等课程为基础。
第一章流体流动1．粘度：流体具有粘性，表征流体粘性的物理性质称为粘滞系数，简称粘度，符号μ表示。
2．压力的单位换算1标准大气压（atm）=1.013×105Pa=1.033kgf/cm2=10.33mH2O=760mmHg3．U形压差计(计算) P1－P2 = R(ρ0－ρ)g4．P16 公式1-33、1-34、1-355．流体的流动类型：层流、湍流。
6．雷诺数Re≤2000时，流动类型为层流；2000＜Re＜4000时，流动类型不稳定，为过渡区；Re≥4000，流动类型为湍流。
7．湍流摩擦系数：λ= f(Re，ε/d) 即与雷诺数、相对粗糙度有关。
8．P33 例1-10（计算）9．流速测量的工具：测速管(皮托管)、孔板流量计、文氏流量计、转子流量计。
第二章流体输送机械1．气体与液体不同，气体具有可压缩性。
用于输送液体的机械称为泵，用于输送气体的机械称为风机及压缩机。
2．气缚：如果离心泵在启动前未充满被输送液体，则泵壳内存在空气。
由于空气密度很小，所产生的离心力也很小。
此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。
这样，虽然启动了离心泵，但不能输送液体。
此现象称为“气缚”。
汽蚀：离心泵安装高度提高时，将导致泵内压力降低，泵内压力最低点通常位于叶轮叶片进口稍后的一点附近。
当此处压力降至被输送液体的饱和蒸汽压时，将发生沸腾，所生成的蒸汽泡在随液体从入口向外周流动中，又因压力迅速增大而急剧冷凝。
会使液体以很大的速度从周围冲向气泡中心，产生频率很高、瞬时压力很大的冲击，这种现象称为汽蚀现象。
本质原因：入口压力小于流体输送温度下的饱和蒸汽压。
3．离心泵的主要性能参数工作原理基本部件：叶轮（6~12片后弯叶片）；泵壳（蜗壳）（集液和能量转换装置）；轴封装置（填料函、机械端面密封）。
化工原理课后答案
化工原理课后答案化工原理是化学工程专业的一门重要课程，它是学生学习化工专业知识的基础，也是学生掌握化工原理和技术的关键。
课后习题是巩固知识、提高能力的重要手段，下面是化工原理课后习题的答案。
1. 什么是化工原理？化工原理是指化学工程中的基本理论和原理，包括物质平衡、能量平衡、动量平衡等内容。
它是化学工程专业学生学习的基础，也是化工工程师工作中必须掌握的知识。
2. 为什么要学习化工原理？学习化工原理可以帮助学生掌握化工工程中的基本原理和方法，提高学生的分析和解决问题的能力。
只有掌握了化工原理，学生才能在实际工作中做出正确的决策和处理复杂的工程问题。
3. 化工原理课后习题答案。
1）物质平衡。
物质平衡是化工原理中的基本内容，它是指在化工过程中物质的输入、输出和积累之间的平衡关系。
在进行物质平衡计算时，首先要确定系统的边界，然后列出物质平衡方程，最后解方程求解未知量。
2）能量平衡。
能量平衡是化工原理中的另一个重要内容，它是指在化工过程中能量的输入、输出和转化之间的平衡关系。
在进行能量平衡计算时，需要考虑热量的传递、转化和损失，通过能量平衡方程求解未知量。
3）动量平衡。
动量平衡是化工原理中的另一个重要内容，它是指在化工过程中物质的流动和运动状态之间的平衡关系。
在进行动量平衡计算时，需要考虑流体的流动速度、压力和阻力等因素，通过动量平衡方程求解未知量。
4. 总结。
化工原理是化学工程专业学生必须掌握的基础知识，课后习题是巩固知识、提高能力的重要手段。
通过认真学习和练习化工原理课后习题，可以帮助学生更好地掌握化工原理，提高分析和解决问题的能力，为将来的工作打下坚实的基础。
化工原理
百科名片化工原理化学工程学及其进展化学工程学，以化学、物理和数学原理为基础，研究物料在工业规模条件下，它所发生物理或化学点击此处添加图片说明状态变化的工业过程及这类工业过程所用装置的设计和操作的一门技术学科。
化学工程学的进展：三阶段：单元操作：20世纪初期。
单元操作的物理化学原理及定量计算方法，奠定了化学工程做为一门独立工程学科的基础。
“三传一反”概念：20世纪60年代多分支：20世纪60年代末。
形成了单元操作、传递过程、反应工程、化工热力学、化工系统工程、过程动态学及控制等完整体系。
目录英文名称0.1 化学工程学科的进展单元操作图书信息内容简介图书目录绪论第1章流体流动原理及应用第2章传热及传热设备第3章传质原理及应用第4章固体颗粒流体力学基础与机械分离第5章固体干燥第6章其他单元附录化工原理（第三版上册）化工原理（第三版）（下册）内容简介目录一、上册二、下册英文名称0.1 化学工程学科的进展单元操作图书信息图书目录绪论第1章流体流动原理及应用第2章传热及传热设备第3章传质原理及应用第4章固体颗粒流体力学基础与机械分离第5章固体干燥第6章其他单元附录化工原理（第三版上册）化工原理（第三版）（下册）内容简介目录一、上册二、下册展开编辑本段英文名称Chemical Engineering Principles编辑本段0.1 化学工程学科的进展单元操作化工生产是以化学变化或化学处理为主要特征的工业生产过程。
在化学工业中，对原料进行大规模的加工处理，使其不仅在状态与物理性质上发生变化，而且在化学性质生也发生变化，成为合乎要求的产品，这个过程即叫化工生产过程。
以氯碱生产为例说明化工生产过程的基本步骤。
可见，虽然电解反应为核心过程，但大量的物理操作占有很大比重。
另外象传热过程，不仅在制碱中，在制糖、制药、化肥中都需要，在传热过程物料的化学性质不变，遵循热量传递规律，通过热量交换的方式实现，所用设备均为换热器，作用都是提高或降低物料温度，为一普遍采用的操作方式。
化工原理名词解释
化工原理名词解释化工原理名词解释化工原理1名词解释流体黏性：流体所具有的这种阻碍两层流体相对运动速度的性质称为流体的黏性。
不可压缩流体：液体的密度几乎不随压强而变化，随温度略有改变，可视为不可压缩流体。
稳态流动：截面上流动参数（流速、压力等）仅随空间位置的改变而变化，而不随时间变化。
气缚：泵启动前泵壳内和管路中未充满液体，由于气体密度小于液体密度，叶轮旋转所产生的离心力不足以造成吸入液体所需真空度，从而导致无法吸液的现象。
气蚀：由于安装高度过高或者损失过大使得气泡存在，导致叶轮损坏的现象。
泵的扬程：又称为泵的压头，是指泵对单位重量液体提供的有效能量，用H表示，其单位为m。
重力沉降：在流体中，颗粒因受力不同而沉降速度不同，颗粒因地球引力作用而发生的沉降。
自由沉降：单个颗粒在流体中沉降，或者颗粒群在流体中足够分散、颗粒之间互不接触和互不碰撞条件下的沉降。
干扰沉降：当非均相物系的颗粒较多，颗粒之间相距很近时，颗粒沉降时会受到周围其它颗粒的影响，互相干扰，这种沉降称为干扰沉降。
干扰沉降的速度比自由沉降时小。
离心沉降：由于存在密度差，惯性力将使颗粒在径向上与流体发生相对运动而飞离中心，最终附着于容器表面而去除。
真密度：ρs，粒子体积不包括颗粒间的空隙堆积密度：ρb，也称表观密度，粒子体积包括颗粒间的空隙；设计颗粒贮存设备、计算颗粒床体积时用堆积密度。
--固或液--固分离时用真密度。
频率分布曲线：某一粒度或粒度范围的颗粒的质量分数与粒径关系。
累积分布曲线：等于和小于某一粒度的颗粒所占的质量分率。
床层壁效应：当流体流过床层时，流体逐渐趋近容器壁而使整个床层流动分布不均匀的现象分离因数：同一颗粒在同种流体中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值。
临界直径：理论上在旋风分离器中能完全分离下来的最小颗粒直径。
是判断分离效率的重要依据。
过滤：在外力作用下，使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质介质表面或介质微孔内，从而实现分离的操作。
《化工原理》公式总结
《化工原理》公式总结化工原理是化学工程与化学技术的基础课程之一，主要涵盖了化学工程量的单位与转化、物质平衡、能量平衡、物质和能量平衡的综合应用等内容。
在学习化工原理时，我们会接触到各种各样的公式，这些公式是化工原理的重要知识点，也是我们日后进行工程设计和实践操作的基础。
下面是对于《化工原理》中常用公式的总结：1.化学工程量的单位与转化：-物质的量（n）：n=m/M其中，n为物质的量，m为物质的质量，M为物质的摩尔质量。
-质量与浓度的关系：C=m/V其中，C为浓度，m为溶质的质量，V为溶液的体积。
-分子量：M=m/n其中，M为摩尔质量，m为质量，n为物质的量。
-摩尔浓度（C）：C=n/V其中，C为摩尔浓度，n为溶质的量，V为溶液的体积。
2.物质平衡：-输入质量流率=输出质量流率+产物质量流率m1=m2+m3-输入摩尔流率=输出摩尔流率+产物摩尔流率n1=n2+n3-输入物质量浓度=输出物质量浓度+产物物质量浓度C1=C2+C3-输入物质摩尔浓度=输出物质摩尔浓度+产物物质摩尔浓度C1=C2+C33.能量平衡：-输入能量流率=输出能量流率+产物能量流率Q1=Q2+Q3-比热容：Cp=Q/(m*ΔT)其中，Cp为比热容，Q为吸收或放出的热量，m为物质的质量，ΔT 为温度变化。
-等效热容：Cp=Q/(m*ΔT)-热量转化效率：η=(Q1-Q2)/Q1其中，η为热量转化效率，Q1为输入的热量，Q2为产出的热量。
4.物质和能量平衡的综合应用：- 塔板间液相物质平衡方程：(n1 * y1) + (n2 * y2) + ... + (nm * ym) = (n1 * x1) + (n2 * x2) + ... + (nm * xm)其中，n为摩尔流率，y为液相的摩尔分数，x为气相的摩尔分数，m 为塔板总数。
- 塔板间液相能量平衡方程：(h1 * n1 * y1) + (h2 * n2 * y2)+ ... + (hm * nm * ym) = (h1 * n1 * x1) + (h2 * n2 * x2) + ... + (hm * nm * xm)其中，h为液相的比焓，n为摩尔流率，y为液相的摩尔分数，x为气相的摩尔分数，m为塔板总数。
《化工原理》电子档
目录第一章流体流动与输送设备 (3)第一节流体静力学 (3)第二节流体动力学 (5)第三节管内流体流动现象 (7)第四节流体流动阻力 (8)第五节管路计算 (11)第六节流速与流量的测量 (11)第七节流体输送设备 (13)第二章非均相物系分离 (21)第一节概述 (21)第二节颗粒沉降 (22)第三节过滤 (25)第四节过程强化与展望 (27)第三章传热 (28)第一节概述 (28)第二节热传导 (28)第三节对流传热 (30)第四节传热计算 (30)第五节对流传热系数关联式 (31)第六节辐射传热 (34)第七节换热器 (35)第四章蒸发 (37)第一节概述 (37)第二节单效蒸发与真空蒸发 (37)第三节多效蒸发 (40)第四节蒸发设备 (41)第五章气体吸收 (42)第一节概述 (42)第二节气液相平衡关系 (45)第三节单相传质 (46)第四节相际对流传质及总传质速率方程 (49)第五节吸收塔的计算 (51)第六节填料塔 (58)第六章蒸馏 (60)第一节概述 (60)第二节双组分物系的气液相平衡 (60)第三节简单蒸馏和平衡蒸馏 (62)第四节精馏 (63)第五节双组分连续精馏的计算 (63)第六节间歇精馏 (67)第七节恒沸精馏与萃取精馏 (67)第八节板式塔 (67)第九节过程的强化与展望 (69)第七章干燥 (71)第一节概述 (71)第二节湿空气的性质及湿度图 (71)第三节干燥过程的物料衡算与热量衡算 (73)第四节干燥速率和干燥时间 (75)第五节干燥器 (76)第六节过程强化与展望 (78)第一章 流体流动与输送设备第一节 流体静力学流体静力学主要研究流体处于静止时各种物理量的变化规律。
1-1-1 密度单位体积流体的质量，称为流体的密度。
),(T p f =ρ液体密度 一般液体可视为不可压缩性流体，其密度基本上不随压力变化，但随温度变化，变化关系可从手册中查得。
液体混合物的密度由下式计算：n n m a a a ρρρρ+++= 22111式中，i a 为液体混合物中i 组分的质量分数；气体密度 气体为可压缩性流体，当压力不太高、温度不太低时，可按理想气体状态方程计算RT pM =ρ一般在手册中查得的气体密度都是在一定压力与温度下的数值，若条件不同，则此值需进行换算。
什么是化工原理
什么是化工原理
化工原理是研究化学工程中的基本原理和规律的学科。
其主要内容包括物质的组成、结构和性质，物质转化的热力学、动力学和传质过程，以及化工工艺的设计与优化等。
通过对化学反应和物质运动、传递的研究，化工原理可以指导工业生产中的化工过程的设计和操作，并解决化工工业中常见的问题，如反应速率、产物选择、产率、能量消耗等。
化工原理的研究内容与其他学科密切相关，如化学、材料科学、机械工程、热力学等，因此化工原理是化学工程领域的基础学科，对于化学工程师的培养具有重要意义。
化工原理化工计算所有公式总结
化工原理化工计算所有公式总结化工原理是化工专业的基础课程，主要涉及到化学反应工程、质量平衡、热力学等方面的内容。
在学习化工原理过程中，需要掌握一些常用的化工计算公式。
下面就对一些常见的化工计算公式进行总结。
1.化学反应速率计算公式：化学反应速率计算公式通常用来计算反应速率和反应动力学参数。
常见的化学反应速率计算公式有：(1)反应速率的一般表达式：v=k[A]^a[B]^b(2)反应级数与速率常数的关系：k=v/[A]^a[B]^b2.质量平衡计算公式：质量平衡计算公式是用来计算化工过程中物质的质量平衡。
常见的质量平衡计算公式有：(1) 总质量平衡：F = F_in - F_out + R(2) 组件质量平衡：F*A = F_in*A_in - F_out*A_out + R*A3.热平衡计算公式：热平衡计算公式通常用来计算化工过程中的热平衡。
常见的热平衡计算公式有：(1)热量传递公式：Q=U*A*ΔT(2)能量平衡公式：Q=Cp*ΔT+ΔH_r4.流体力学计算公式：流体力学计算公式主要用于计算流体在管道或设备中的流动状态。
常见的流体力学计算公式有：(1)泊肃叶定理：A1V1=A2V2(2) 阿基米德原理：F_buoyancy = ρ_fluid*V_submerged*g(3) 流体阻力公式：F_resistance = 1/2*C_d*ρ_fluid*A*V^25.过程控制计算公式：过程控制计算公式主要用于协助调控化工过程中的各种物理和化学参数。
常见的过程控制计算公式有：(1)控制阀流量公式：Q=Cv*√(ΔP/ρ)(2) 温度控制回路：T = T_sp + K_p*(e + K_i∫e dt + K_d(de/dt))(3) 浓度控制回路：C = C_sp + K_p*(e + K_i∫e dt + K_d(de/dt))总结：以上只是化工原理中一部分常用的计算公式，不同的化工过程和实际问题会有不同的计算公式。
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第一章 流体流动与输送机械1. 燃烧重油所得的燃烧气，经分析知其中含CO 28.5％，O 27.5％，N 276％，H 2O8％（体积％），试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
2．已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m 3和789kg/m 3,试计算50％（质量％）乙醇水溶液的密度。
又知其实测值为935 kg/m 3，计算相对误差。
3．在大气压力为101.3kPa 的地区，某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85kPa 。
若在大气压力为90 kPa 的地区，仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作，则此时真空表的读数应为多少？4．如附图所示，密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。
容器上方的压力表读数为42kPa ，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m ，其读数为58 kPa 。
试计算液面到下方测压口的距离。
5. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。
在容器底部开孔与玻璃管相连。
已知油与水的密度分别为800 kg/m 3和1000 kg/m 3。
（1）计算玻璃管内水柱的高度；（2）判断A 与B 、C 与D 点的压力是否相等。
6．水平管道中两点间连接一U 形压差计，指示液为汞。
已知压差计的读数为30mm ，试分别计算管内流体为（1）水；（2）压力为101.3kPa 、温度为20℃的空气时压力差。
7,用一复式U 形压差计测量水流过管路中A 、B 两点的压力差。
指示液为汞，两U 形管之间充满水，已知h 1=1.2m ，h 2=0.4m ，h 4=1.4m ，h 3=0.25m ，试计算A 、B 两点的压力差。
题4 附图 B Dh 1 h 2AC题 5 附图 题7 附图3462 43158．根据附图所示的双液体U 管压差计的读数，计算设备中气体的压力，并注明是表压还是绝压。
已知压差计中的两种指示液为油和水，其密度分别为920 kg/m 3和998 kg/m 3，压差计的读数R ＝300mm 。
两扩大室的内径D 为60mm ，U 管的内径d 为6mm 。
9． 为了排出煤气管中的少量积水，用附图所示的水封装置，水由煤气管道中的垂直支管排出。
已知煤气压力为10kPa （表压），试求水封管插入液面下的深度h 。
10．绝对压力为540kPa 、温度为30℃的空气，在φ108×4mm 的钢管内流动，流量为1500m3/h （标准状况）。
试求空气在管内的流速、质量流量和质量流速。
11．硫酸流经由大小管组成的串联管路，其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。
已知硫酸的密度为1831 kg/m 3，体积流量为9m 3/h ,试分别计算硫酸在大管和小管中的（1）质量流量；（2）平均流速；（3）质量流速。
12． 如附图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，高位槽与反应器均与大气相通，且高位槽中液面恒定。
现要求料液以1m/s 的流速在管内流动，设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg （不包括出口），试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。
13．用压缩空气将密闭容器（酸蛋）中的硫酸压送至敞口高位槽，如附图所示。
输送量为0.1m 3/min ，输送管路为φ38×3mm 的无缝钢管。
酸蛋中的液面离压出管口的位差为10m ，且在压送过程中不变。
设管路的总压头损失为3.5m （不包括出口），硫酸的密度为1830 kg/m 3，问酸蛋中应保持多大的压力？题8 附图12h 1 题9 附图题12 附图1题13 附图14．如附图所示，某鼓风机吸入管内径为200mm ，在喇叭形进口处测得U 形压差计读数R ＝15mm （指示液为水），空气的密度为1.2 kg/m 3，忽略能量损失。
试求管道内空气的流量。
15．甲烷在附图所示的管路中流动。
管子的规格分别为φ219×6mm 和φ159×4.5mm ，在操作条件下甲烷的平均密度为1.43 kg/m 3，流量为1700m 3/h 。
在截面1和截面2之间连接一U 形压差计，指示液为水，若忽略两截面间的能量损失，问U 形压差计的读数R 为多少？16,,如附图所示，用泵将20℃水从水池送至高位槽，槽内水面高出池内液面30m 。
输送量为30 m 3/h ，此时管路的全部能量损失为40J/kg 。
设泵的效率为70％，试求泵所需的功率。
17．附图所示的是丙烯精馏塔的回流系统，丙烯由贮槽回流至塔顶。
丙烯贮槽液面恒定，其液面上方的压力为2.0MPa （表压），精馏塔内操作压力为1.3MPa （表压）。
塔内丙烯管出口处高出贮槽内液面30m ，管内径为140mm ，丙烯密度为600kg/m 3。
现要求输送量为40×103kg/h ，管路的全部能量损失为150J/kg （不包括出口能量损失），试核算该过程是否需要泵。
18．某一高位槽供水系统如附图所示，管子规格为φ45×2.5mm 。
当阀门全关时，压力表的读数为78kPa 。
当阀门全开时，压力表的读数为75 kPa ，且此时水槽液面至压力表处的能量损失可以表示为2u W f =∑J/kg （u 为水在管内的流速）。
试求：（1）高位槽的液面高度；（2）阀门全开时水在管内的流量（m 3/h ）。
题14 附图2R题15 附图12题17附图h题18 附图119．附图所示的是冷冻盐水循环系统。
盐水的密度为1100 kg/m 3，循环量为45 m 3/h 。
管路的内径相同，盐水从A 流经两个换热器至B 的压头损失为9m ，由B 流至A 的压头损失为12m ，问：（1）若泵的效率为70％，则泵的轴功率为多少？（2）若A 处压力表的读数为153kPa ，则B 处压力表的读数为多少？20．25℃水在φ60×3mm 的管道中流动，流量为20m 3/h ，试判断流型21,运动粘度为3.2×10－5m 2/s 的有机液体在φ76×3.5mm 的管内流动，试确定保持管内层流流动的最大流量。
22,计算10℃水以2.7×10－3m 3/s 的流量流过φ57×3.5mm 、长20m 水平钢管的能量损失、压头损失及压力损失。
（设管壁的粗糙度为0.5mm ）23．如附图所示，用泵将贮槽中的某油品以40m 3/h 的流量输送至高位槽。
两槽的液位恒定，且相差20m ，输送管内径为100mm ，管子总长为45m （包括所有局部阻力的当量长度）。
已知油品的密度为890kg/m 3，粘度为0.487Pa ·s ，试计算泵所需的有效功率。
24,一列管式换热器，壳内径为500mm ，内装174 根φ25×2.5mm 的钢管，试求壳体与管外空间的当量直径。
25．求常压下35℃的空气以12m/s 的速度流经120m 长的水平通风管的能量损失和压力损失。
管道截面为长方形，长为300mm ，宽为200mm 。
（设d ε＝0.0005）26．如附图所示，密度为800 kg/m 3、粘度为1.5 mPa ·s 的液体，由敞口高位槽经φ114×4mm 的钢管流入一密闭容器中，其压力为0.16MPa （表压），两槽的液位恒定。
液体在管内的流速为1.5m/s ，管路中闸阀为半开，管壁的相对粗糙度d ε＝0.002，试计算两槽液面的垂直距离z ∆。
题19附图题23 附图 题26 附图27．从设备排出的废气在放空前通过一个洗涤塔，以除去其中的有害物质，流程如附图所示。
气体流量为3600m 3/h ，废气的物理性质与50℃的空气相近，在鼓风机吸入管路上装有U 形压差计，指示液为水，其读数为60mm 。
输气管与放空管的内径均为250mm ，管长与管件、阀门的当量长度之和为55m （不包括进、出塔及管出口阻力），放空口与鼓风机进口管水平面的垂直距离为15m ，已估计气体通过洗涤塔填料层的压力降为2.45kPa 。
管壁的绝对粗糙度取为0.15mm ，大气压力为101.3 kPa 。
试求鼓风机的有效功率。
28．如附图所示，用离心泵将某油品输送至一密闭容器中。
A 、B 处压力表的读数分别为1.47MPa 、1.43 MPa ，管路尺寸为φ89×4mm ，A 、B 两点间的直管长度为40m ，中间有6个90º标准弯头。
已知油品的密度为820 kg/m 3，粘度为121mPa ·s ，试求油在管路中的流量。
29．20℃苯由高位槽流入贮槽中，两槽均为敞口，两槽液面恒定且相差5m 。
输送管为φ38×3mm 的钢管（ ＝0.05mm ）总长为100m （包括所有局部阻力的当量长度），求苯的流量。
30．如附图所示，密度为ρ的流体以一定的流量在一等径倾斜管道中流过。
在A 、B 两截面间连接一U 形压差计，指示液的密度为ρ0，读数为R 。
已知A 、B 两截面间的位差为h ，试求：（1） AB 间的压力差及能量损失；（2） 若将管路水平放置而流量保持不变，则压差计读数及AB 间的压力差为多少?题27 附图0.5m题28 附图 1.5mA BBRhA题30 附图31．如附图所示，高位槽中水分别从BC 与BD 两支路排出，其中水面维持恒定。
高位槽液面与两支管出口间的距离为10m 。
AB 管段的内径为38mm 、长为28m ；BC 与BD 支管的内径相同，均为32mm ，长度分别为12m 、 15m （以上各长度均包括管件及阀门全开时的当量长度）。
各段摩擦系数均可取为0.03。
试求：（1）BC 支路阀门全关而BD 支路阀门全开时的流量； （2）BC 支路与BD 支路阀门均全开时各支路的流量及总流量。
32．在内径为80mm 的管道上安装一标准孔板流量计，孔径为40mm ，U 形压差计的读数为350mmHg 。
管内液体的密度为1050kg/m3，粘度为0.5cP ，试计算液体的体积流量。
33．用离心泵将20℃水从水池送至敞口高位槽中，流程如附图所示，两槽液面差为12m 。
输送管为φ57×3.5mm 的钢管，总长为220m （包括所有局部阻力的当量长度）。
用孔板流量计测量水流量，孔径为20mm ，流量系数为0.61，U 形压差计的读数为400mmHg 。
摩擦系数可取为0.02。
试求：（1）水流量，m 3/h ；（2）每kg 水经过泵所获得的机械能。
34,以水标定的转子流量计用来测量酒精的流量。
已知转子的密度为7700 kg/m 3，酒精的密度为790 kg/m 3，当转子的刻度相同时，酒精的流量比水的流量大还是小？试计算刻度校正系数。
35．在一定转速下测定某离心泵的性能，吸入管与压出管的内径分别为70mm 和50mm 。