南京大学化工原理课件
《化工原理绪论》课件

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》课件

学习资源
1 教材推荐
2 参考书目
除了《化工原理》教材外, 我们还推荐以下参考教材, 有助于更深入地理解化工 原理。
在课程中提供的参考书目 中,您可以找络资源
我们提供一些网络资源, 供学生进一步学习化工原 理和实际应用。
推荐使用《化工原理》教材, 该教材详细解释了化工原理 的基本概念和实际应用。
重要概念
1 反应原理
了解不同类型的化学反应和它们的原理,如 合成反应、分解反应和酸碱反应。
2 质量守恒与能量守恒
理解质量守恒定律和能量守恒定律,并学会 在化工过程中应用。
3 化学平衡
4 反应动力学
学习如何计算和控制化学反应中的平衡常数, 以及如何进行反应平衡的优化。
《化工原理》PPT课件
欢迎来到《化工原理》PPT课件!本课程将介绍化工基本原理和实际应用,帮 助您理解化工流程和反应动力学。
课程介绍
课程目标
掌握化工基本原理,理解反 应动力学,培养化工工艺设 计的能力。
课程概述
介绍化工原理相关的重要概 念和实际应用,涵盖质量守 恒、能量守恒和化学平衡等 方面。
教材介绍
掌握反应速率和化学动力学的概念,了解如 何改变反应速率和提高反应效率。
实际应用
化工工艺流程
了解化工工艺流程的基本原理,包括物料流动、反 应控制和产品分离等关键步骤。
催化剂的应用
探索催化剂在化工过程中的重要作用,了解如何选 择和使用催化剂以提高反应效率。
课程评估
课堂作业 期中考试 期末考试
通过完成课堂作业,巩固对课程知识的理解和应 用能力。 进行期中考试,评估学生对化工原理的掌握程度。
化工原理完整教材课件

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
南京大学化工原理课件

F
q<0
W
xw
xF xD
R'一定时,q值对提馏段操作线的影响
七、塔顶液相回流比的选择
(一)全回流与最小理论板数 R →∞时,
L R 1 V R 1
xD 0 R 1
D0
操作稳定:F=0,W=0
L qF L L 1 V V 1 q F V
x
1 y
y
或
塔顶 塔底
(三)相对挥发度与理想溶液的y-x关系式
②一般情况下,y>x即α>1,
③ α=1时;
④ 液体的正常沸点差越大,则相对挥发度也 越大。
三、非理想溶液汽液平衡关系
(1)正偏差溶液
蒸汽压
pA pB
0 pA
pA
pB
0 pB
0
x
1.0
正偏差严重时形成具有最低恒沸点的溶液
(三)气、液相回流
③回流的作用
思考题:为什么只需要部分回流而不必全部回流? (唯有如此,塔顶和塔底才有产品,否则没有工业意义)
• (四)精馏塔设备 精馏塔是提供混合物气、液两相接 触条件、实现传质过程的设备。 • 板式精馏塔 • 填料精馏塔
第三节 双组分连续精馏的计算与分析
• 一、全塔物料衡算
理论板数9
加料板5
步骤: 1.画相平衡线和 操作线; 2. 作 阶梯。
q q 1
xf
f
xD R1
xW
xF
xD
六、回流比与进料热状态对精馏过程的影响
QC
L RD
V R 1D
D, xD
QD
南京大学化学原理课程课件3

• 解:设溶解度为 设溶解度为s • 水中: [I- ] = s [Ag + ] = s 水中:
K sp = s 2 s = K sp = 9.5 ×10−10 mol idm-3
0.010 mol·dm-3 NH3溶液中 溶液中:
• [I-]= s
[Ag + ] + [Ag(NH3 ) + ] + [Ag(NH 3 ) + ] = CAg+ = s 2
沉淀的转化
PbCrO4 + ( NH 4 ) 2 S
2 PbCrO4 ( s ) = Pb 2+ (aq) + CrO4 − (aq)
Pb 2+ (aq ) + S 2− (aq) = PbS ( s ) PbCrO4 ( s ) + S (aq ) = PbS ( s ) + CrO (aq)
2− 4 2− 2+ 2− 4 2−
• 3 溶液中若有其他反应将影响溶解度 溶液中若有其他反应将影响溶解度s
++
+
如1--1型难溶盐 型难溶盐
MA(s )
M ↓ OH MOH ↓ OH ⋮
+
A ↓H HA ↓H ⋮
M(OH) 2 H 2 A
影响沉淀溶解平衡的因素
• 温度
dlnK a ∆r H m ( )p = 2 dT RT
• 固体溶解时放热 • 固体溶解时吸热 • 一般固体溶解吸热,溶解度随温度升 一般固体溶解吸热, 高而增大。 高而增大。
• 溶剂 • 大多数无机盐在水中比在有机溶剂中更 易溶解。水的偶极矩大, 能吸引阳、 易溶解。水的偶极矩大 能吸引阳、 阴离子形成水化离子。 阴离子形成水化离子。 • 乙醇 乙醚混合溶剂中: 乙醇/乙醚混合溶剂中: 乙醚混合溶剂中 • Ca(NO3)2溶解 Sr(NO3)2沉淀 溶解,
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》教学PPT

化工原理教学PPT一、引言化工原理是化学工程专业的基础课程,主要介绍了化工过程中的基本原理和基本概念。
本教学PPT旨在帮助学生全面理解化工原理的重要性,学习化工过程中的基本原理和应用,从而为将来的实践工作打下坚实的基础。
二、化工原理的概述1.化工原理的定义–化工原理研究化工过程中的物质转化、传递和分离等基本原理。
–化工原理是化工工程专业的核心基础课程。
2.化工原理的重要性–化工原理是其他高级课程的基础,如化工反应工程、化工传递过程等。
–化工原理的学习可以培养学生的分析和解决问题的能力。
三、化工原理的基本概念1.物质转化–化学反应和物理变化。
–化学反应:原料通过化学反应转化为产物。
–物理变化:物质的特性改变,但化学组成不变。
2.物质传递–质量传递和热量传递。
–质量传递:物质在空间中的传递。
–热量传递:热量在物体之间的传递。
3.分离过程–分离物质混合物中的组分。
–常见的分离过程包括蒸馏、萃取、结晶等。
四、化工原理的应用1.化工生产–化工原理在化工生产中起到重要作用。
–例如,在炼油过程中,化工原理可以帮助工程师设计出高效的分离装置。
2.环境保护–化工原理在环境保护中也有广泛的应用。
–例如,通过了解化工原理,可以设计有效的废水处理装置,减少环境污染。
五、化工原理的学习方法1.基础知识的学习–化工原理是一个基础课程,需要学生先掌握基础知识。
–通过课堂学习、课后阅读和实验来加深对基础知识的理解。
2.理论与实践相结合–理论知识和实践应用相结合可以更好地理解化工原理。
–参与实践活动,如实验、工程设计等,提高实践能力。
3.积极参与讨论–在课堂上积极提问和参与讨论可以加深对化工原理的理解。
–与同学一起讨论问题,共同学习。
六、总结本教学PPT简要介绍了《化工原理》的重要性和基本概念,以及其在化工生产和环境保护中的应用。
同时也提供了学习化工原理的方法和建议,希望能够帮助学生更好地学习和理解化工原理的基本知识,为将来的学习和实践打下坚实的基础。
南京大学化工原理课件

第四节 物料的平衡含水量与干燥速率
三、速率控制
(一)表面汽化控制 某些物料,如纸、皮革等,其内部的水分能迅速地 达到物料的表面,因此水分去除为物料表面上水 分的汽化速率所限制。 (二)内部扩散控制 某些物料如木材、陶土等,其内部扩散速率较表面 汽化速率小,当表面干燥后,内部水分不能及时 扩散到表面,这种情况,必须设法增加内部的扩 散速率,或降低表面的汽化速率。
第二节 湿空气的性质及湿度图
I = Ig+ IvH= cg t + (cvt + r0) H=(cg +cv H) t + r0 H (13-5a)
r0 —— 水在0 ℃时的汽化潜热,
SI制r0 =2492 kJ/kg,
工程制r0 =595 kcal/kgf。 I = (1.01+1.88H)t + 2492 H I = (0.24+0.45H)t + 595 H
第四节 物料的平衡含水量与干燥速率
二、固体物料的干燥机理
(2)毛细管理论
▲ 主要论点: 多孔性物料具有复杂的网状结构的孔道,水分在多孔性物 料中的移动主要依靠毛细管力。 多孔性物料的干燥过程较好地符合这一理论。
R C B R C B
D
E O X
E O
多孔性陶制平板的干燥速率曲线
X
非多孔性粘土板的干燥速率曲线
对一定状态的空气,它们之间的关系是:
对不饱和空气: t> tas= tw> td; 对饱和空气: t= tas= tw= td;
二、湿空气的湿度图及其应用
(1)等湿度线 (2)等焓线 (3)等温线 (4)等相对温度线 100%饱和空气线 (5)水蒸汽分压线
• (二)焓湿图的使用法
《化工原理课件PPT》

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。