化工基础第一章
化工基本知识
第一篇：化工生产基础知识第一章：化工生产概叙第一节：化工生产的基本概念一、化工生产的基本任务是以燃料、矿石、水空气等天然资源或农副产品为原料，经过一系列化学变化或化学处理为主要生产手段，改变物质原来的性质状态和组成支撑所需的产品。
例如：白碳黑的生产。
化工生产的基本任务：（举例：白碳黑的生产）。
1、了解（研究）化工生产的基本过程和反应原理。
2、了解（熟知）化工生产的工艺流程和最佳工艺条件。
3、了解（熟知）生产过程中运用的主要设备的构造、工作原理及强化生产的方法。
硅酸钠采用干法生产工艺技术，是将石英沙和纯碱按工艺要求比例混匀，投入到高温（1400℃）池窑中，熔融化合成熔融液状硅酸钠。
1350~1400℃MSiO2 + NaCO3 = Na2O.mSiO2 + CO2 ↑经水淬、蒸球溶化成液体，沉淀过滤得到工艺所需的硅酸钠，净化好的液体硅酸纳。
白碳黑（水合二氧化硅）分子式为SiO2. nH2O工艺技术有浓酸液相沉淀法即（一步法），晶种稀酸沉淀法即二步法。
稀酸稀碱沉淀法，稀酸稀碱凝胶法等。
化学反应式为：Na2O.mSiO2 + nH2SO4 →mSiO2.nH2O + Na2SO4mSiO2.nH2O →mSiO2.n‘H2O + （n-n‘）H2O经合成反应后：再压滤、洗涤、制浆、干燥（粉末）得粉末状产品。
二、化工单元操作及分类：1、化工生产过程中，除化学反应过程之外，还有多项物理加过程如流体的输送、沉淀、（过滤）传热、蒸发、结晶、干燥、粉碎等，这些加工过程均称化工单元操作。
2、按照各单元所遵循的基本规律不同，可将几十种单元操作归纳为如下几个基本过程。
1）流体动力学过程。
如输送、过滤、离心、沉降、固体流态化等。
2）热量传递过程。
如传热、蒸发等3）质量传递过程。
如蒸发、吸收、干燥等4）热力学过程。
如冷冻、深度冷冻等。
5）机械过程。
如固体的粉碎、过筛、物料的搅拌等。
三、化工过程的基本规律化工生产都可以即将单元操作纳入上述几个化工过程中，并遵循其各自的基本规律。
化工原理知识点总结pdf
化工原理知识点总结pdf第一章：化工原理基础化工原理是化工学科的一门基础课程，主要研究化工过程的基本原理和基本规律。
本章将针对化工原理的基础知识进行总结。
1.1 化工过程基本概念化工过程是指将原材料通过化学反应、分离、精制等一系列工艺操作，转化成符合特定需求的产品的过程。
化工过程一般包括原料处理、反应、分离、精制和产品收率等环节。
1.2 热力学基础热力学是研究物质能量转化规律的科学，它主要包括热力学系统、热力学第一、二、三定律，熵增原理等内容。
在化工过程中，热力学原理对于理解和分析热力学系统的能量变化、效率提高和过程优化具有重要的意义。
1.3 物质平衡原理物质平衡是指在化工过程中，针对物质流量、组分和质量进行的平衡分析。
物质平衡原理是化工过程中不可或缺的理论基础，它体现了化工过程中原料转化成产品，各种物质在环境中传输和转化的基本规律。
1.4 动量平衡原理在流体力学和传递过程中，动量平衡原理是通过对流体流动、传输和转动的分析，确定系统内部及其与外界的动量交换关系。
动量平衡原理在化工过程中的应用十分广泛，对于管道流体、设备运转和动力传递等方面起着重要作用。
1.5 质量平衡原理质量平衡原理是指在化工过程中，对于物质的组分、浓度、流量等进行质量平衡的原理分析。
质量平衡原理是化工过程中最基本的原理之一，对于产品质量控制、环境保护和过程优化具有重要的指导意义。
1.6 界面传递原理界面传递原理是指在化工过程中，各种界面过程发生物质传递、热量传递、动量传递的基本规律。
界面传递原理的研究对于化工过程中的分离、精制、传质、传热等方面具有重要的意义。
第二章：化工反应原理化工反应原理是化工学科的重要分支之一，主要研究化工原料通过化学反应，转化成特定产品的原理和规律。
本章将总结化工反应原理的基本知识。
2.1 化学反应的基本概念化学反应是指化学物质在一定条件下，由原有的化学键断裂再组合成新的化学物质的过程。
化学反应包括各种离子反应、氧化还原反应、配位反应、配位反应、离子化合物的生成等。
化工基础实验(教案)
化工基础实验(教案)第一章：化工实验基本原理与安全1.1 实验基本原理介绍化工实验的基本原理，包括化学反应、物质分离与纯化、数据分析等。
1.2 实验安全知识讲解化工实验的安全知识，包括个人防护装备的使用、化学品的安全储存与处理、实验室事故应急预案等。
第二章：实验基本操作技术2.1 实验仪器与设备的使用介绍实验室常用的仪器与设备，如显微镜、天平、滴定管等，并讲解其正确使用方法。
2.2 实验基本操作技术讲解实验基本操作技术，包括溶液的配制、滴定、蒸馏、萃取等。
第三章：溶液的配制与分析3.1 溶液的配制介绍溶液的配制方法，包括准确称量、溶解、过滤等步骤。
3.2 溶液的分析讲解溶液的分析方法，包括滴定、光谱分析、色谱分析等。
第四章：化工实验数据处理与分析4.1 实验数据的收集与记录介绍实验数据的收集与记录方法，包括实验现象的观察、数据的准确记录等。
4.2 实验数据的处理与分析讲解实验数据的处理与分析方法，包括误差分析、数据拟合、图表绘制等。
第五章：典型化工实验操作5.1 实验一：酸碱滴定介绍酸碱滴定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.2 实验二：溶液的蒸馏与分馏介绍溶液的蒸馏与分馏的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.3 实验三：萃取与分配系数测定介绍萃取与分配系数测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.4 实验四：化学反应速率测定介绍化学反应速率测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.5 实验五：物质的溶解度与平衡常数测定介绍物质的溶解度与平衡常数测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
第六章：实验六：气体的收集与分析6.1 实验目的学习气体的收集方法，理解气体的物理性质，掌握气体的分析技巧。
6.2 实验原理介绍气体的收集方法，如排水法、排空气法等，讲解气体的分析原理，如气相色谱法、红外光谱法等。
6.3 实验步骤与操作技巧详细讲解实验步骤，包括气体的制备、收集、分析等，指导学生掌握操作技巧，注意安全防护。
化工安全基础知识培训教材
化工安全基础知识培训教材致：全体化工从业人员为了提高化工行业从业者对安全的认识和增强应对紧急情况的能力，特编写本化工安全基础知识培训教材。
本教材将涵盖化工安全的基本概念、理论和实践操作技巧，旨在培养化工从业人员的安全意识和风险防范能力，以确保工作场所的安全和从业者的身体健康。
第一章：化工安全概述1.1 什么是化工安全化工安全的定义及其重要性1.2 化工事故的危害列举不同类型的化工事故以及其对人、物和环境造成的危害第二章：化学品的安全管理2.1 化学品分类根据性质和用途对常见的化学品进行分类介绍2.2 化学品的存储和标识化学品储存的基本原则以及标识的规范要求2.3 化学品的运输和应急处置探讨化学品运输的安全要点和事故应急处置方法第三章：现场安全操作3.1 环境风险评估阐述环境风险评估的目的、基本方法和步骤3.2 个人防护用品的选择与使用介绍不同类型的个人防护用品的选择和正确使用方法3.3 安全设备和装置的应用解释安全设备和装置在化工作业中的应用和操作规程第四章：火灾与爆炸防护4.1 火灾与燃烧原理详细介绍火灾的形成原理以及燃烧过程中的关键参数4.2 灭火剂的选择和使用讨论常见灭火剂的特性和适用范围，并介绍正确的使用方法4.3 爆炸防护措施强调企业应采取的爆炸防护措施，减少爆炸事故的概率第五章：紧急情况应急预案5.1 应急响应组织与管理阐述组建应急响应组织的重要性以及不同层级的应急响应机制5.2 紧急情况应急预案编制指导企业如何编制完善的紧急情况应急预案5.3 紧急情况演练与培训介绍紧急情况演练和培训的目的、方法和要点结语本教材仅涉及化工安全的基础知识，希望能为化工从业人员提供一个全面、系统的学习资料。
化工安全事关每一位从业者的生命安全和企业的可持续发展。
在日常工作中，务必时刻保持警惕，严格遵守安全操作规程，始终将生命安全放在首位。
只有通过深入学习和实践，不断提升安全意识和应急反应能力，我们才能更好地防范化工安全风险，保障自己和他人的安全。
已阅4-化工基础第一章(流体在管内的流动阻力损失)2008
——流动阻力产生的条件（外因）
2013-6-28
三、阻力的分类
流动阻力的大小与流体本身的物理性质、流动状况及壁面
的形状等因素有关。 化工管路系统主要由两部分组成，一部分是直管，另一部
分是管件、阀门等。相应流体流动阻力也分为两种： （1）直管阻力（沿程阻力）——流体流经一定管径的直管时 所产生的阻力 ，是由于内部的粘性力导致的能量消耗。
2013-6-28
2、湍流时的准数关系式
经分析，影响湍流过程的阻力因素为：
Δ p=f(d，l，u，ρ ,μ ,ε )
若用幂函数（雷莱指数式）来表示即：
p Kd l u
a b c d e
f
经因次分析后，可得到：
p l K 2 u d
2013-6-28
b
du d
的1.75次方成正比。
2013-6-28
顾毓珍式
0.500 0.0056 0.32 Re
适用范围Re=3×10３～1×106 对于粗糙管 尼库拉则与卡门公式
1
上式适用于
2013-6-28
2 lg
d /
d
1.14
0.005
46 / Re 0.38
在计算过程中，为使用方便，一般将实验数据进行综合整
理，以ε/d为参数，标绘λ-Re关系曲线，由Re及ε/d值便可查得
λ值。
图中可划分为四个区域 。
2013-6-28
2013-6-28
不同区域λ的影响因素
阻力平方区 （完全湍流区） 图中虚线以 上区
四个区
Re hf λ值
滞流区
过渡区
2000～ 4000
化工基础
第一章化学基础第一节基本概念1-1物质的质量守恒定律和能量守恒定律是什么？不论是物理变化还是化学变化，实质上是分子或原子重新排列和组合，其质量是守恒的，这个定律叫质量守恒定律。
能量既不会消灭，也不会创生，它只能从一种形式转化成另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变，这个规律叫能量守恒定律。
1-2原子量、分子量、摩尔和气体摩尔体积是怎样定义的？（1）原子量在化学里规定：把12C的原子量定为12，任一元素的原子量是该元素的原子相对于12C碳原子的重量。
（2）分子量分子量是组成分子的所有原子的原子量总和。
一般由分子式可计算出物质分子的分子量。
（3）摩尔任何物质中，=只要含有6.02*1023个微粒（分子、原子、离子、电子等）这种物质的量叫做1摩尔。
摩尔是化学上一个常用的基本物质量的单位，它是以微粒数量表示物质的量。
摩尔以mol表示。
1摩尔物质的质量叫做摩尔质量，单位是克/摩尔（g• mol-1）（4）气体摩尔体积在标准状况下（温度为273.15K和压力为 1.0133*105pa,即0 ℃和1atm）,1molL任何气体所占的体积都约为22.4L，这个体积叫做气体的标准摩尔体积。
1-3什么是是温度和压强？（1）温度是表示物体冷热程度的物理量。
温度的单位：摄氏度（℃）和热力学温度（K）。
０Ｋ的温度称为绝对零度，它等于－273.15℃。
水的凝固点的热力学温度是273.15Ｋ。
（2）物体单位面积上受力的大小叫压强，记作Ｐ压强的单位是帕斯（Ｐa）.１Pa＝1N.m－２。
工厂中常把压强称为压力，常把压力表上的读数称为表压力。
它是以当地的大气压为零起算的压力。
表压力与当地的大气压之和叫做绝对压力。
绝对压力＝表压力＋当地大气压力（通常为101.3KPa）当测量的压力低于101.325KPa时，就需用真空压力表。
从真空压力表上读出来的数称为真空度。
真空度＝大气压力－绝对压力绝对压力＝大气压力－真空度1-5气体的基本定律是什么？（1）气体的体积与压力的关系——波义耳定律在一定温度下，一定量的气体体积与压强的乘积是一常数。
已阅1-化工基础第一章(流体在管内流动的基本方程)
公称直径的特点
1、是近似内径的名义尺寸，并非真实直径； 2、以mm为单位，并且是整数； 3、按规格分成不同的等级，不能连续变化； 4、封头、法兰的公称直径是指与它相配的筒体或管子的公称 直径； 5、对容器的筒体及封头来讲，公称直径是指它的内径。
2013-9-10
例：今用一台水泵将水池中的水输送到
u 2 A2 2u3 A3
即水在管3a和3b中的流速为：
u 2 d 2 2 1.15 100 2 u3 ( ) ( ) 2.30m/s 2 d3 2 50
2013-9-10
1.3.3 柏努利方程式
1、流体流动的总能量衡算
（1）流体本身具有的能量
①内能：物质内部能量的总和 。
单位质量流体的内能以U表
截面中的任意一个截面。如衡算范围为水平管道，则基准水
2013-9-10
（4）静压能
定义：流体因被压缩而能向外膨胀而作功的能力。 ①静压能的表现
2013-9-10
②静压能的本质
在静止流体内部，任一处都有静压力，同样，在流动着的 流体内部，任一处也有静压力。如果在一内部有液体流动的 管壁面上开一小孔，并在小孔处装一根垂直的细玻璃管，液 体便会在玻璃管内上升，上升的液柱高度即是管内该截面处
——一维稳定流动的连续性方程
2013-9-10
对于圆形管道：
2 2 u1 d1 u2 d 2 4 4
u1 d 2 u2 d 1
2
表明：当体积流量qV 一定时，管内流体的流速与管道直径 的平方成反比。
2013-9-10
例 如附图所示，管路由一段φ89×4mm的管1、一 段φ108×4mm的管2和两段φ57×3.5mm的分支管3a
化工基础流体流动
P1
P2
a b
特点：
（1）内装两种密度相近 且不互溶的指示剂；
（2）U型管两臂各装扩
大室（水库）。
R
P1-P2=（a- b）Rg
常用指示液：水（着色水），油，四氯化炭等，它必须满 足：①与被测的液体互不相溶且不发生化学反应 ②它的密 度必须大于被测流体的密度。
例题：用普通U型管压差计测量气体管路上两点压 差，指示液为水，读数R为1.2cm，为扩大读数 改为微差计，一指示液密度为920kg/m3，另一 指示液密度为850kg/m3，读数可放大多少倍？ 解：
力。
p F A
SI制单位：N/m2，即Pa。
其它常用单位： atm（标准大气压）、工程大气压kgf/cm2 、
换算关系为： 1a流tm体(柱标高准度大（气m压m)=H12.O01，3m×1m0H5 gP等a ）=7。60
mmHg =10.33 mH2O =1.033公斤(力)/厘
2.压强的基准和米表2示形式
ux,uy,yz,p,……＝f(x,y,z) 与t 无关
§1－1 流体静力学
一. 流体的密度
1.流体的密度：单位体积流体所具有的质量。属于物性。
m
V
◇对于液体，压强的变化对密度的影响很小，可以忽略，
称为不可压缩性流体。此时，密度仅随温度而变， f t
故在使用液体的密度时，要注意温度条件。
◇对于气体，密度随T、P改变很大，称为可压缩性流体，此
在管路设计中，适宜的流速的选择十分重要。 若流速选得太大，流体流过管路时的阻力增大，操作费用增 加；若流速选得太小，管径增大，管路的基建费增加。应在操 作费与基建费之间通过经济权衡来确定适宜的流速。一般来说 ，液体的流速取0.5～3.0m/s，气体则为10～30m/s。
化工基础知识点(带答案)
化学工程基础—李德华编著（第三版）知识点汇总第一章 化学工业与化学工程掌握：1. 化工基础的主要研究内容是（三传一反）。
可以为一个空或四个空。
2. 化工生产过程可认为是由（化学反应过程）和（单元操作）所组成。
第7页。
3. 化工数据：我国法定计量单位是以（国际单位制）为基础的。
所有物理量都可以由（7）个基本单位导出。
会简单的换算。
了解：1. 化学与化工的区别和联系； 联系：化工以化学学科研究的成果为基础，化学通过化工来实现其研究价值。
区别：规模：“三传”（传动、传热、传质）对反应的影响；实现原料预处理和产物的后处理涉及了“单元操作”；经济性；安全性；环保；等等工程问题。
2. 化工过程开发的主要研究方法有哪些？ 逐级经验放大法；数学模型放大法第二章 流体流动过程第一节 概述 知识点： 1. 流体是什么？流体是气体与液体的总称。
2. 流体具有哪些性质？ 具有压缩性；无固定形状，随容器形状而变化； 受外力作用时内部产生相对运动第二节 流体静力学基本方程式 知识点： 1. 概念：密度，比体积，重点是压力垂直作用在单位面积上的力称为压强，习惯上称之为压力，用符号p 表示。
2. 压力中需掌握单位换算，以及绝对压力、真空度、表压、当地大气压之间的关系。
atm 1（标准大气压）O mH mmHg Pa 2533.1076010013.1==⨯=3.流体静力学方程式及适用条件，19页2-9。
（1）适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性流体；4.静力学方程在U形管上的压力测量。
重点是会选取等压面，等压面选取的条件是（静止的，连通的，同一种流体的同一水平面）。
第三节流体流动的基本方程式1.体积流量，质量流量，体积平均流速及它们之前的关系，并会简单的单位换算。
掌握公式22页的2-15,2-16。
2.定态流动时的连续性方程，即为质量流量为常数。
23页的2-20。
3.背过实际流体的伯努利方程，并理解每一项的物理意义。
已阅5-化工基础第一章(流速和流量的测量)
2010-5-27
校核Re: 管内的流速
u=
π
qV d12
=
π
4
0.0136 × 0.1252
= 1.1(m /s)
4
管道的Re:
Re =
d1ρu1
0.125×880×1.1 = = 1.81×105 > Re c 0.67 ×103
故假设正确,以上计算有效.苯在管路中的流量为:
qV=48.96 m3/h
A0 d0 2 75 = ( ) = ( )2 = 0.36 A d1 125 1
= 0.67 ×103 Pa s
设Re>ReC,由图1-35查得: C0 = 0.648 由公式可求得苯的体积流量:
Re c = 1.5×105
qV = C0 A0
2Rg(ρ0 ρ)
ρ
2× 0.08×9.81× (13600 880) = 0.648× 0.785× 0.075 880 = 0.0136(m3/s) = 48.96(m3/h)
或
2010-5-27
u u =
2 2 2 1
2p
ρ
对前式的校正: 对前式的校正: ①由于上式未考虑能量损失,实际上流体流经孔板的能量损 失不能忽略不计; ②同时两测压孔的位置也不一定在1-1′和2-2′截面上; ③另外,缩脉位置不定,A2 未知,但孔口面积A0 已知,为便 A A 于使用可用孔口速度u0替代缩脉处速度u2; 所以引入一校正系数C 来校正上述各因素的影响,则上式 变为:
2010-5-27
(4)测速管安装于管路中,装置头部和垂直引出部分都将对 管道内流体的流动产生影响,从而造成测量误差.因此,除 选好测点位置,尽量减少对流动的干扰外,一般应选取皮托 管的直径小于管径的1/50. (5)测速管对流体的阻力较小,适用于测量大直径管道中清 洁气体的流速,若流体中含有固体杂质时,易将测压孔堵塞 ,故不宜采用. (6)测速管的压差读数教小,常常需要放大或配微压计.
化工设备基础1刚体的受力分析
y
F
x
b
a
α
a1
b1
o
O
Fn
F3
F2
F1
合力投影定理
x
FR
O
F1
F2
F3
Fn
y
1).取研究对象 -------力系的汇交点A
A
.
Q
TC
3).建立坐标系
y
x
4).列出对应的平衡方程
TB
例:图示重物重为Q=30kN,由绳索AB、AC悬挂，求AB、AC的约束反力。
计算结果RA、RB皆为正值，表示它们假设的指向与实际的指向相同。
5m
A
B
例2、 梁AB受一力偶作用，其矩m=-100kNm. 尺寸如图所示 ，试求支座A、B的反力。
m
A
B
解：（1）取梁AB为研究对象
（3）列平衡方程求未知量 由力偶系的平衡方程有
（2）画受力图 由支座的约束性质可知，RB的方位为铅直，而
600
C
B
A
Q
300
5).解方程
解：
2）作受力图
如图所示：F=200N,=60，l=40cm
力F使物体绕O点转动效应的物理量称为力F 对O点的力矩。 O点称为矩心。 O点到力的作用线的垂直距离称为力臂。
矩心
力臂
F
一、力矩(力对点之矩)
+
_
F对O点之矩：力矩
Mo(F)=±Fd
二、力偶与力偶矩
1、概念 等值、反向、作用线平行的两个力叫做力偶，记为（F，F´）。 力偶中两个力所在的平面叫力偶作用面。 两个力作用线间的垂直距离叫力臂。 力偶矩：力偶对物体转动效应的度量。 +
化工基础知识
第一章化工安全生产须知化工生产厂区十四个不准：一、加强明火管理，防火、防爆区内不准吸烟；二、生产区内，不准带小孩；三、禁火区内，不准无阻火器车辆行驶；四、上班时间，不准睡觉、干私活、离岗和干与生产无关的事；五、在班前、班上不准喝酒；六、不准使用汽油等挥发性强的可燃液体擦洗设备、用具和衣物；七、不按工厂规定穿戴劳动保护用品（包括工作服、工作鞋、工作帽等），不准进入生产岗位；八、安全装臵不齐全的设备不准使用；九、不是自己分管的设备、工具不准使用；十、检修设备时安全措施不落实，不准开始检修；十一、停机检修后的设备，未经彻底检查，不准启动；十二、不戴安全带，不准登高作业；十三、脚手架跳板不牢，不准登高作业；十四、石棉瓦上不固定好跳板，不准登高作业。
操作工的六严格：一、严格进行交接班；二、严格进行巡回检查；三、严格控制工艺指标；四、严格执行操作票；五、严格遵守劳动纪律；六、严格执行有关安全规定。
防止违章动火六大禁令：一、没有批准的动火证，任何情况严格禁止动火；二、不与生产系统隔绝严格禁止动火；三、不进行清洗、臵换合格，严格禁止动火；四、不把周围易燃物清除，严格禁止动火；五、不按时作动火分析，严格禁止动火；六、没有消防措施、无人监护，严格禁止动火。
进入容器、设备的八个必须：一、必须申请，并得到批准；二、必须进行安全隔离；三、必须进行臵换、通风；四、必须按时间要求，进行安全分析；五、必须配戴规定的安全防护用具；六、必须在容器外有人监护；七、必须有抢救后备措施；八、监护人员必须坚守岗位。
机动车辆七大禁令：一、严禁无证开车和无令开车（调度令）；二、严禁酒后开车；三、严禁超速开车；四、严禁空档溜车；五、严禁设备带病行车；六、严禁人货混载行车；七、严禁超标（超高、超长、超重）装载行车。
第二章安全常识知识1.安全的定义：在劳动过程中，努力改善劳动条件，克服不安全因素，防止伤亡事故的发生，使劳动在保证职工和国家财产安全的前提下顺利进行。
化工基础实验(教案)
化工基础实验(教案)第一章：化工实验基本原理与安全1.1 实验原理介绍化工实验的基本原理，如化学反应、物质分离与提纯等。
解释实验原理在化工生产中的应用。
1.2 实验安全强调实验安全的重要性，介绍实验中可能遇到的安全隐患。
讲解实验操作中的安全规则和应急处理方法。
第二章：实验基本操作与技巧2.1 实验操作规范学习实验操作的基本步骤，如仪器的使用、药品的取用等。
强调实验操作的准确性和规范性。
2.2 实验技巧与方法学习实验中的常用技巧，如滴定、色谱分析等。
介绍实验方法的选取和优化。
第三章：实验数据分析与处理3.1 实验数据采集讲解实验数据采集的方法和注意事项。
强调数据准确性和可靠性的重要性。
3.2 实验数据分析与处理学习实验数据的处理方法，如误差分析、数据拟合等。
第四章：常用化工实验设备与操作4.1 反应釜操作学习反应釜的使用方法，如启动、停止、温度控制等。
强调反应釜操作的安全性和稳定性。
4.2 离心机操作学习离心机的使用方法，如调整转速、平衡调整等。
强调离心机操作的正确性和安全性。
第五章：典型化工实验操作与分析5.1 溶液配制与分析学习溶液的配制方法，如准确称量、溶解等。
强调溶液配制的准确性和精确性。
5.2 物质分离与提纯实验学习物质分离与提纯的方法，如过滤、蒸馏等。
强调实验操作的准确性和安全性。
第六章：物理性质测定实验6.1 密度测定实验学习使用密度计和比重瓶等仪器进行密度测定。
介绍密度测定在化工过程中的应用。
6.2 熔点测定实验学习使用熔点测定仪进行熔点测定。
强调实验操作的准确性和可重复性。
第七章：化学反应速率和化学平衡实验7.1 反应速率测定实验学习使用不同的方法测定化学反应速率。
介绍反应速率在化工设计和操作中的应用。
7.2 化学平衡实验学习使用平衡釜进行化学平衡实验。
强调实验操作对平衡位置的影响。
第八章：分光光度计和原子吸收光谱仪实验8.1 分光光度计实验学习使用分光光度计进行溶液浓度的测定。
化工生产基础知识
化工生产基础知识第一章化工生产概述一化工的基本概念：1 化工生产的三大要素：水、电、汽;2 化工生产的基本任务：a. 研究化工生产的基本过程和反应原理;b. 化工生产的工艺流程和最佳的工艺条件;c. 生产中运用的主要设备的构造、工作原理及强化生产的方法;3 化工生产单元操作及分类A 什么是化工单元操作化工生产的门类很多,如酸、碱、化肥、农药、橡胶、染料、制药等行业;不仅原料来源广泛,而且产品种类繁多,加工过程各不相同;把除了化学反应外其余的步骤归纳为一些生产的基本加工过程;如液体的输送与压缩、沉降、过滤、蒸发、传热、结晶、离心、干燥、蒸馏、吸收、萃取、冷冻、粉碎、等这些基本加工过程称为化工单元操作;若干单元操作串连起来就构成一个化工产品的生产过程;B 化工单元操作的分类归纳为几个过程：a.流体动力学过程：如液体的输送与压缩、过滤、沉降、离心等;B 热量传递过程.：如传热、蒸发等;C 质量传递过程：如蒸馏、吸收、干燥等;d 热力学过程：如冷冻、深度冷冻等;e 机械过程：如固体粉碎、过筛、物料的搅拌等;将其4 化工过程的基本规律：对于千变万化的各种化工生产过程都可以将其单元操作归纳在上述的几个化工基本过程中,并都遵循着共同的规律,它也是指导生产实践的方法和手段;1 物料衡算：根据物质守恒定律;. W原=W产+W损.W原——投入物料量W产——所得的产品量W损——损失物料量2热量衡算.根据能量守恒定律;Q入=Q出+Q损Q入——输入的热量Q出——输出的热量Q损——损失的热量按照这一规律可以检查热量消耗的程度,确定经济合理的用能方案和对热能综合利用的选择;3 过程的平衡关系；化工生产中固体的溶解、气体的吸收、溶液的蒸馏等操作过程都是在一定条件下由不平衡向平衡状态转化,以达到过程进行的最大限度;如食盐溶解水的过程;气体的吸收过程；冷、热两流体进行热量传递过程；当两者的传递过程达到了平衡就不再进行了;也就是在化工生产过程中建立过程平衡关系,对生产具有很重要的实际意义;一个过程在一定条件下能否进行,进行到什么程度都可以由平衡关系推知;同时为生产条件的选择和改进提供依据; 4过程的速率；过程的速率指单位时间里过程进行的变化量;它与过程的推动力成正比,与阻力成反比;提高过程的推动力是提高过程的速率的基本方法;如流体流动的推动力是压力差,传热过程的推动力是温度差,吸收过程的推动力是浓度差等;二化工原料和产品：1 化工原料：a 无机原料：空气、水、盐、黄矿石、磷灰石、硼镁矿空气: 主要成分氧气、氮气、二氧化碳、氦气等,其中He、Ne、Ar、Kr、Xe五种为稀有气体,因为不容易发生化学反应,又叫惰性气体;空气的密度是1.293g/L;水 :是地球上分布最广、最常见、最需要的一种化合物;水的物理性质：自然界的水以气态、液态、固态存在;纯净水是无色、无味、无嗅的透明液体;水的凝固点为0℃,在4℃时密度最大为1000kg/m3,水在373K的蒸发潜热为2258.8kj/kg,凝固热为330kj/kg;冰的密度为920 kg/m3,,所以冰比水轻,水变成冰时体积是增大的;水的化学性质：水很稳定,只有在2730K以上开始离解为氢和氧;水进行电解可生成氢和氧很容易和其他物质反应;水的用途很广,是化工工业的重要起原料始;水可以和许多物质参加反应生成基本原料和中间体,广泛用于作溶剂,洗涤剂、吸收剂、润滑剂和氧化还原剂等,水更是目前最常用的加热、冷却和冷冻的介质;水的净化处理采用有药剂沉淀法和离子交换法;b 有机原料：有煤、石油、天然气;c 农副产品:有薯类、壳类、秆类和油类;2 化工产品a 化学肥料:农作物不仅需要碳、氢、氧还要氮、磷、钾;大多数化学肥料是无机化合物,吸收效果好但长期使用土壤会变质,最后是农家有机肥料使用效果更好;b 农药:是用于农业防治病虫害、除草、调节植物生长等药剂;发展方向是高效低毒低残毒的药剂和微生物农药;c 合成树脂及塑料:塑料是多种有机物单体经聚会或缩聚而成的高分子化合物;是制成合成树脂再加一些填充料、增塑剂和染料而成能保持现状不变的有机材料;1聚通用塑料：有聚氯乙烯、聚烯烃、聚苯乙烯、酚醛塑料、氨基塑料;2工程塑料：是指机械强度高,耐磨,耐腐蚀自润滑等性能好的一类塑料;如尼龙1010、聚甲醛等;3 耐高温塑料：是具有耐热性好、价格高的一类塑料;如聚四氟乙烯、硅树脂,在高温下具有很强粘结能力的苯二醚和聚苯硫醚;4 环氧树脂：由于它硬化后产物具有很优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐化学腐蚀和金属、非金属优异的结力;5有机玻璃是具有高度透明性的塑料;又有很高的机械强度;d 橡胶：通用合成橡胶和特种合成橡胶;e 合成纤维：棉、麻、丝、毛属于天然纤维;合成纤维以有机原料人工合成的高聚物,具有强度高、耐磨、比重轻、不吸水、保暖性好、耐酸碱、不发霉、不虫蛀等特性,但也有透气性和染色性较差的缺点;F 化工其它产品：颜料、涂料、试剂和各种药物、燃料、催化剂添加剂、乳化剂、粘合剂、发泡剂、防老剂等等;三化学基本概念一物质1 物质的概念化学研究的对象是物质;物质是作用于我们感觉器官而引起人们感觉的东西,它有一定空间和具有质量;物质以不同的形式在不停地运动着;所以物质存在必然有物质运动;2 能量物质的变化和运动总是伴随着各种能量的变化;水加热产生高压蒸汽可以带动火车运行,电又可以使马达带动机器工作,汽油在汽缸内燃烧可以使汽车行驶等等;3 物质的质量和能量守恒定律化学反应过程中由一个物质变化成为另一个物质,变化前后物质的能量是相等的;（二）物质的变化和性质1 物理变化和物理性质物质的变化是多种多样的;如水加热变成水蒸汽,水蒸汽冷却又变成水：木材加工成家具；钢锭轧成钢筋等等;只改变了物质的外部状态和现状,而没有改变物质的组成,更没有新物质产生叫物理变化;物质在物理变化时表现出来的性质叫物理性质;如颜色、气味、密度、沸点、熔点等;2 化学变化和化学性质物质不仅外形有了变化,物质本身的组成发生了变化,产生了新物质;如炭燃烧产生二氧化碳;由一物质生成新物质的变化叫化学变化;物质在化学变化时表现出来的性质叫化学性质;三物质的组成1 分子自然界的一切东西都是由物质组成的;保持某物质一切化学性质的最小粒子叫该物质的分子;分子很小；分子在不断地运动；分子之间有距离;一般物质有三种状态,气态、液态、固态的变化,主要是分子间的间隔大小发生变化而造成的;2 原子物质在化学变化过程中,原来的物质分子分解成更小的微粒,再重新组合变成新物质的分子;我们把在化学变化中最小微粒,叫原子;原子很小；原子在不断地运动着；原子具有复杂结构的微粒;3 元素元素是具有相同核电荷的同一类原子的总称;4 采用一定的符号来表示各种元素,这种符号叫元素符号;元素符号除表示一种元素外还表示这种元素的一个原子有H.N.O.F.Cl.Br.C.Si.P.S.I.Na.Mg.Al.K.Ca.Cr.Mn.Fe.Cu.Zn.等等四原子量、分子量和摩尔1 原子量:原子具有质量,只有知道原子的相对质量;以12C原子碳量定为12,任一元素的原子量是该元素的原子相对于12C原原子的重量;2 分子量分子量是组成分子的所有原子量总和;是相对质量;Cu原子量=63.5 分子量=63.5O2氧气原子量=16 分子量=16X2=323 摩尔物质之间的化学反应都是按照一定数量的原子或分子的比例进行的;物质之间化学反应都以阿伏伽德罗常数6.02×1023.个倍数进行反应;：任何物质中只要含有 6.02×1023.个微粒分子、原子、离子、电子等这种物质的量叫做1摩尔;1摩尔物质的质量叫摩尔质量;单位克/摩尔克/mol或千克/摩尔kg/mol物质的摩尔数mol=物质的质量克/物质的摩尔质量克/摩尔物质的质量=物质摩尔质量克/摩尔×物质摩尔数摩尔五化合价和物质的量：四物质结构及元素周期律：五化学反应方程式1 分子式：用元素符号来表示物质的组成的式子；从分子式可以看出物质分子是由哪些元素的原子组成,各元素的原子数目和质量百分比;如NH4SO4其中S%= N%= O%= H%=2化学反应式：用分子式来表示化学反应的式子C + O2= CO2↑从反应方程式中看出反应物和生成物是什么物质,同时可以看出反应式两边各元素的原子个数相等,符合反应前后物质总量不变的原则;a)反应方程式的书写步骤在符号左边写反应物的化学式,右边写生成物的化学式;反应是特定条件要注明反应发生的条件;如燃烧、加热、加压、催化剂、温度等;b)化学方程式的配平：最小公倍数法和対数法;3热化学方程式在化学反应中除了有物质的变化外,以热量形式表现出来的能量变化,能表明热量变化的化学方程式叫热化学方程式;放出热量的化学反应叫放热反应,用符号“+”来表示放热;吸收热量的化学反应叫吸热反应;用符号“-”来表示吸热;六溶液及相平衡一溶液1 溶液的定义一种或几种物质分散到另一种物质里形成均匀的、稳定的混合物叫溶液;被溶解的物质叫溶质,能溶解其它物质的物质叫溶剂;溶质可以是固体、液体或气体;固体、气体、溶于液体时称其为溶质,液体为溶剂;习惯上量多的叫溶剂,量少的叫溶质;如：用水做溶剂的溶液叫水溶液,用酒精做溶剂的叫酒精溶液;2 溶液的分类：1按照状态分三类：气态溶液、液态溶液和固态溶液;2按照导电性能分量类：电解质溶液和非电解质溶液;3按照溶液的形成过程分三类；固体溶于液体的溶液,气体溶于液体的溶液和液体溶于液体的溶液;3 物质的溶解过程溶质溶解于溶剂中,常常有温度的变化;物质的溶解时,首先溶质分子在水分子作用下溶质分子之间的相互吸引,分子状态和离子状态扩散到水中去,这是一个物理过程需要吸热,同时溶质在不断地运动,水相互吸引形成水合分子并放出热量;整个溶解有热量、体积或颜色的变化;因此溶解不是单纯的物理过程,也不是单纯的化学过程,而是一种复杂的物理化学过程;4饱和溶液固体溶解过程中,进入溶剂中的溶质分子或离子可能被溶质表面吸引而回到固体表面上来,或溶液中互相碰撞重新聚集成固体颗粒,即重新从溶剂中析出的过程叫结晶;在一定温度下,溶质溶解的速度等于结晶速度叫溶解平衡;在一定温度下达到溶解平衡的溶液叫饱和溶液;5饱和蒸汽压液体上方的蒸汽压力即为该液体在该温度下的饱和蒸汽压; 6溶解度a 溶剂中达到溶解平衡时所溶解的量;b 影响溶解度的因素：同一溶剂,不同溶质的溶解度不同;不同溶剂中,同一溶质的溶解度也不同;C 溶解度的计算:固体溶解度的计算ｘ克∕100克；气体溶解度计算ｘ克∕升;7稀溶液的性质溶液有不同的性质,如溶液的颜色、体积的变化;所有溶液都有一个共同的性质,如溶液于对应的溶剂相比,溶液的蒸汽压下降;纯溶剂的蒸汽压于溶液的蒸汽压之差称为溶液的蒸汽压下降;溶液的沸点上升：溶液在沸点温度时并不沸腾,要达到沸点必须把温度升高到某个温度溶液才沸腾称为溶液的沸点上升;溶液的凝固点下降;如冰加盐或加有机溶剂化合物冰的温度下降;利用这个性质生产上作为冷冻剂;二电解质溶液1 电解质的电离凡是在水溶液里或加热熔化时能导电的化合物叫做电解质,反之叫非电解质;HAC H+ + AC﹣2 离子反应及反应完成条件离子反应方程式的书写方式；离子反应反应完成条件：生成弱电解质；生成难溶性物质；生成气体;3溶液的PH值A 水的电离B 溶液的酸碱性与PH值关系在所有物质的水溶液中,都存在水的电离平衡问题,都有H﹢和OH﹣离子存在;纯水中H+等于OH﹣离子的浓度为10-7mol／L.当 H+＞OH﹣溶液为酸性溶液,H+=OH﹣为中性溶液,,H+＜OH﹣溶液为碱性溶液,因此中性溶液中H+＝OH﹣＝10-7M, PH＜10-7M酸性溶液,PH＞10-7M碱性溶液;4盐类水解强碱弱酸盐的水解；强酸弱碱盐的水解；弱酸弱碱盐的水解三相平衡相和相数、组分和组分数、相律单组分、二组分、三组分物系;第二章无机化合物第一节无机化合物的分类一氧化物：由氧和另一种元素组成的化合物;具有以下性质：A 碱性氧化物与酸反应生成盐和水；与水反应生成碱昂；与酸性氧化物反应生成含氧酸盐;B 酸性氧化物又称酸酐：与碱反应生成盐和水；与水反应生成含氧酸；与碱性氧化物反应生成含氧酸盐;C 两性氧化物二碱：在水溶液里生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物;具有以下性质：A 碱性溶液遇酸碱指示剂；可使红色石蕊试纸变颜蓝,无色酚酞变红,甲基橙由橙变黄;B 与酸反应生成盐和水C 与酸性氧化物反应生成盐和水D 与盐反应生成新碱昂新盐E 难溶性的碱加热分解生成金属氧化物和水三酸：在水溶液中电离所生产的阳离子全部是氢离子化合物;具有以下性质：A 酸溶液和酸碱指示剂反应,可使蓝色石蕊试纸变颜红,甲基橙由橙变红;但不能使无色酚酞变色;B 与碱反应生成盐和水C 与碱性氧化物生成盐和水D 与活泼金属反应生成盐和水E 与盐反应生成新盐和新酸四两性氧化物：在水溶液中既能按酸式电离又能按碱式电离的金属氧化物;ZnOH2 H2ZnO2 ALOH3 H3AlO3五盐 :由金属离子和酸根离子组成的化合物;具有如下性质：A 与碱反应生成新盐和新碱B 与酸反应生成新盐和新碱C 与另一种盐反应生成两种新盐D 盐溶液与金属反应生成新盐和新金属,但遵守金属活泼顺序;六无机盐分类无机物：单质和化合物;单质：金属和非金属化合物：氧化物、碱、酸、盐还可以继续分;第二节重要的无机化学反应一化合反应：由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应;NH3 + H2O + CO2 ＝ NH4HCO3二分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应; 2KCLO3＝ 2KCL + 3O2↑三置换反应：一种单质的原子代替化合物中另一种元素的原子,生成一种新的单质和另一种新的化合物的反应;四复分解反应：两种化合物互相交换成分,生成两种新的化合物的反应;五氧化还原反应：与氧结合的反应叫做氧化反应,失去氧的反应叫做还原反应;第三节氢、氧和水一氢的性质氢气通常情况下是无色、无味、无嗅的气体;氢气在0℃和101.3KPa的密度为0.0899∕L,是同一状况下空气重量的1／14.4.,在所有气体中最轻,难溶于水,加压降温可以液化成液体;氢是制造合成氨、盐酸、甲醇等的重要原料,液态氢可作火箭燃料;二氧的性质氧气在常温常压下是无色、无味、无嗅的气体;比空气重,在0℃和101.3KPa下,氧气的密度为1.429g∕L,微溶于水,液态氧是淡蓝色,沸点-183℃,熔点为-218.4℃;氧是一种化学性质活泼的元素,几乎和所有元素直接和间接化合形成氧化物;第四节氯、氯化氢和盐酸一氯气：氯气是黄绿色有强烈刺激气味,有毒;比空气重;能与金属、氢气、磷、水、碱等反应;二氯化氢和盐酸氯化氢是无色有刺激性气体,极易溶于水;在标准状况下1体积水可以溶解500体积的氯化氢,溶于水后就是盐酸;盐酸即氢氯酸,是常用的强酸之一;纯盐酸是无色液体,工业含有FeCl3等杂质而显黄色,可以和水任意比例混和,工业含量一般31％的HCl,在15℃时密度1.158g∕ml, 盐酸化学性质很活泼,具有酸的一切通性;第五节硫、硫化氢和硫酸硫又称硫黄,是一种淡黄色的晶体,有三种晶形;硫化氢是无色而具有臭鸡蛋气味的气体,比空气稍重,并有剧毒;水溶液呈弱酸性,叫氢硫酸,具有酸的通性;,但不稳定;硫酸：纯硫酸是无色油状液体,凝固点为10.5℃,98.3％硫酸的沸点为338℃,工业浓硫酸相对密度为 1.84;是一种难挥发的强酸,具有酸的一切通性;浓硫酸还具有氧化性,不仅能氧化金属,也能氧化一些非金属和气态氢化物;浓硫酸的吸水性：浓硫酸与水结合的能力十分强烈,能吸收空气或其它物质中的水形成水合物,同时放出大量的热;浓硫酸稀释时,一定要将浓硫酸慢慢倒入水中,并不断搅拌,如果将水倒入浓硫酸,由于水的相对密度小,水将浮在硫酸上面,硫酸溶解时放出的热会使溶液的局部温度聚升,水层立即沸腾,使硫酸液滴四周飞溅,很容易造成事故,千万不能把水倒入硫酸中;硫酸吸水性很强,常用作干燥剂;硫酸的脱水性：浓硫酸可以夺取某些有机物中的氢、氧元素而使碳游离出来;如浓硫酸溅到衣服、皮肤上必须立即用大量水冲洗,否则会造成严重的烧伤和腐蚀;第六节氨和硝酸氨的性质：氨是无色有刺激性气味的气体,比空气轻,密度为0.5588g／L,1体积水可溶700体积的氨;氨的水溶液叫氨水,浓氨水含NH3约27％相对密度0.90;氨极易液化;液氨气化时吸收大量的热量,使周围介质温度下降,因此氨常作为制冷剂;硝酸纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,沸点为86℃,密度为 1.50Kg／L,浓硝酸浓度约69％,密度 1.4Kg／L,浓度为96～98％的硝酸叫发烟硝酸,是强酸之一,具有酸的一般通性;浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性,硝酸的氧化性与硝酸的浓度有关;浓度越大,氧化性越强;第七节烧碱和纯碱一烧碱：化学名称叫氢氧化钠,又叫苛性钠或火碱;为白色固体密度2.130Kg／L,熔点1390℃;在空气中容易潮解,在水中的溶解度很大,溶剂时放出大量的热量;溶液有滑腻感觉,并有很强的腐蚀性;(1)指示剂的显色反应 ,能使石蕊变蓝,使无酚酞呈红色;(2)与酸中和反应生产盐和水(3)于CO2和COZ作用(4)于金属作用生产盐和氢(5)与硅化物作用生产硅酸钠二纯碱纯碱的化学名称叫碳酸钠,白色粉末,味涩,熔点851℃,易溶于水;其水溶液呈碱性;35.4℃时每100克水中可溶解49.7克碳酸钠,当温度升高时溶解度反而下降;易吸潮,能与酸反应生成,与石灰水作用生成氢氧化钠,与盐类作用起复分解反应;加热至400℃时开始分解;第九节几种重要金属元素重要金属元素有：钠、钙、铝、铁、铜、钛第十节无机化肥无机化肥有：氮肥、磷肥、钾肥、复合肥第三章有机化合物基础一、有机化合物概述1、什么是有机化合物把含有C元素的化合物叫有机化合物：一般不含C元素叫无机化合物,而CO、CO2、H2CO3碳酸盐因为含有C,便分子结构和性质跟无机化合物相似,所以习惯称无机化合物;2、有机化合的特点1熔点低,多数有机化合物熔点在300℃以下;2容易燃烧,多数有机化合物燃烧后变成CO 2和H 2O;3难溶于水,易溶于有机溶剂中,如苯、丙酮等有机溶剂; 4有机化合物不能电离,也不导电,是非电介质;5化学反应复杂,还伴有副反应,反应速度缓慢,且更完成; 以上是共性,但也有特别：如四氢化碳可以灭火,糖易溶于水;3、有机化合物的分类按有机化合物中C 原子结合方式的不同进行分类;1链状化合物：2环状化合物：脂环族、芳香族3杂环化合物如： 有机化合物4、有机化合物的结构 有机化合物结构理论主要内容是关于有机化合物分子里原子的相互结合排列和相互影响;5、基本有机化学反应1氧化和还原反应：2C 2H 5OH+O 22CH 3CHO+2H 2O错误!氧化反应：2CH 3CHO+O 2 2CH 3COOH链状化合物 环状化合物 脂环族化合物芳香族化合物错误!还原反应：CuO+H2 Cu O+H2O2氢化和脱氢反应：错误!氢化反应错误!脱氢反应3水合和脱水反应4水解反应5卤化、硝化、磺化反应6胺化和酯化反应本厂常用溶剂和常见化学反应：1氧化反应：黄体酮沃氏 7酮-DHA2水解反应：环酮、黄体酮水解3酯化反应：KC-01甲酯、醋氢可4肟化反应：有雄酮羟化、表雄酮羟化5卤仿反应：KC-01合成6氢化反应：黄体酮氢化、5 孕烷PGC加氢7贝克曼重排水解、去氢表雄酮：DHA贝氏上第四章化工生产基本操作一、化工生产供热过程1、传热方式三种：传导、对流、辐射2、传热设备：换热器、混合式蓄热式、间壁式错误!加热器：用于流体加热,反应釜加热常用水溶方式、汽溶方式,管道走向：水溶下进上出汽溶上进下出错误!冷却器：用于液体预热错误!预热器：用于液体预热错误!冷凝器：用于蒸汽的冷凝、蒸馏、馏分的回收错误!分凝器：使蒸汽冷凝蒸馏上较广错误!再沸器：用于物料加热汽化错误!深冷热换器：用于深冷分离工序中按材质分类：错误!金属材料制作：化工生产最多,不锈钢错误!非金属：石墨、陶器、塑料、玻璃等按形状分类：错误!管式换热器：喷淋式换热器、V型管式换热器等错误!板式换热器：夹套换热器、报式换热器、螺旋扳式换热器、石墨扳式换热器3、冷冻冷冻是人为地将物料的温度降低到比周围常温空气和水的温度还要低的操作过程;冷冻已成为化工生产中的一个常用单元操作;1冷冻方法：a、冰融化法b、冰盐水法：本下5℃水冷却,乙醇30～35%冷却 c、干冰法2冷冻分类：a、普通冷冻范围-100℃以内b、深度冷冻200℃以下3冷冻循环：a、普通：循环水冷却 7℃水冷却冷却水℃b、液体汽化制冷：本厂冷冻剂乙醇30～35% 原来用CaCl24冷冻主要设备a、压缩机b、冷凝器和蒸发器c、膨胀阀称节流阀针形阀二、固体物料的基本操作1、固体物料验收和输送校对名称、批号等2、固体物料粉碎和过筛机械方法：挤压、撞击、劈裂机械设备：摇摆机、筛网、粉碎机、气流粉碎根据物料要求定筛网3、固体物料与液体物料分离：错误!沉降法错误!过滤法错误!离心分离法离心机4、干燥设备：错误!常压干燥器错误!减压干燥器错误!双锥真空干燥错误!真空干燥加热干燥剂本厂干燥设备：1热风循环烘箱2双锥真空干燥箱3真空干燥器干燥控制要求：根据产品确定错误!干燥失重测定法错误!费尔休氏水分测定法三、液体物料的基本操作1、液体的验收：先槽罐车装液体质量与数量、贮罐检查、卸车记录后桶存装物料验收贮存;2、液体的输送：本厂都为桶装化工管路分布：水管、冷冻水管蒸汽管真空管空压管料管3、溶液蒸发：1蒸发：通过加热方式将稀溶液中溶剂汽化而使溶液增浓的操作;方式错误!单效蒸发：可在常压、加压、减压下进行本公司采用常压、减压错误!多效蒸发：提高加热蒸汽利用率,减少蒸汽消耗量2蒸馏：利用液体混合物中各组分挥发能力不同,将混合液加热沸腾汽化,分别收集挥发组分和残留液相,而将混合物中各组分分离的操作蒸馏的分类：错误!简单蒸馏、精馏和特殊蒸馏错误!双组分蒸馏和多组分蒸馏错误!间歇精馏和连续精馏错误!常压蒸馏、加压蒸馏、减压蒸馏蒸馏与蒸发的区别：。
化工基础 第一章复习题
第一章流体流动与输送设备1．已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m3和789kg/m3,试计算50％（质量％）乙醇水溶液的密度。
又知其实测值为935 kg/m3，计算相对误差。
2．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？3．如附图所示，密闭容器中存有密度为900 kg/m3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。
题3 附图4. 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/m3和1000 kg/m3。
（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。
h1 AB5．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h1=1.2m ，h2=0.4m ，h4=1.4m ，h3=0.25m ，试计算A 、B 两点的压力差。
6．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 。
题5 附图 3 4 6 2 4 31 5 题6 附图7． 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 。
8．为测定贮罐中油品的贮存量，采用图5所示的远距离液位测量装置。
已知贮罐为圆筒形，其直径为1.6m ，吹气管底部与贮罐底的距离为0.3m ，油品的密度为850 kg/m 3。
化工基础知到章节答案智慧树2023年聊城大学
化工基础知到章节测试答案智慧树2023年最新聊城大学第一章测试1.质量传递过程的推动力是（）参考答案:浓度差2.以下单元操作属于传质的是（）。
参考答案:精馏3.传热过程的基本方程是（）。
参考答案:傅里叶定律4.不同生产过程中的同一种化工单元操作，它们所遵循的原理基本相同，所使用的设备结构相似。
（）参考答案:对5.国际单位制中，功、热、能三个物理量的单位分别是公斤力、大卡和焦耳。
（）参考答案:错第二章测试1.伯努利方程和连续性方程的推导依据分别是（）参考答案:能量衡算，物料衡算2.设备的表压是指设备的（）。
参考答案:实际压强高于大气压的部分3.某密闭容器内的真空度为0.04 MPa，若当地大气压为100 kPa，则容器内绝对压力为（）。
参考答案:60 kPa4.重力和剪切力分别为（）。
参考答案:体积力；表面力5.流体由宽径流到窄径管道，其静压强（）。
参考答案:变小6.做稳定流动的流体中，任一点的流速、压强、密度等均处处相等且不随时间的变化而变化。
（）参考答案:错7.某管道的平均流量为2L/s，该数值是使用拉格朗日方法得到的。
（）参考答案:错8.理想流体是指无黏度，流动无摩擦，无能量损失的流体。
（）参考答案:对9.相同体积流量的理想流体在圆形管道中流动，其流体流速与管道直径成反比。
（）参考答案:错10.气体的密度随温度与压力而变化，因此气体是可压缩的流体。
（）参考答案:对第三章测试1.流体与固体壁面间的对流传热，当热量通过滞流内层时，主要是以（）进行的。
参考答案:热传导2.傅立叶定律为描述（）的基本定律。
参考答案:热传导3.下述各种情况下对流传热系数最大的是（）。
参考答案:沸腾时的水4.在圆筒壁的一维定态导热速率方程中，传热面积应为（）。
参考答案:圆筒壁的内、外表面积的对数平均值5.在金属固体中，热传导是通过晶格结构的振动，即原子、分子在平衡位置附近的振动来实现的。
（）参考答案:错6.热通量为单位传热面积上的传热速率。
化工基础第四版课后习题答案
化工基础第四版课后习题答案化工基础第四版是一本经典的化工教材，深受广大学生喜爱。
然而，对于学生来说，课后习题往往是一个头疼的问题。
因此，为了帮助大家更好地理解和掌握课后习题，本文将为大家提供化工基础第四版课后习题的详细答案。
第一章：化工概述1. 化工是一门综合性的工程学科，研究化学原理和工程实践的结合，旨在将原始材料转化为有用的产品。
2. 化工过程包括物质的变化、传递和分离等基本操作，如反应、传热、传质和分离等。
3. 化工工程师需要具备扎实的化学基础知识、工程计算和实践经验，以及良好的沟通和团队合作能力。
第二章：物质的性质和状态1. 物质的性质包括物理性质和化学性质。
物理性质是指物质的可观测特征，如颜色、密度和熔点等；化学性质是指物质与其他物质发生化学反应时表现出的特性。
2. 物质的状态包括固态、液态和气态。
固态的分子间距离紧密，分子振动受限；液态的分子间距离较大，分子振动自由；气态的分子间距离很大，分子运动自由。
3. 物质的状态变化包括升华、凝固、融化、汽化和凝结等过程。
这些过程涉及到物质的能量转移和分子间力的变化。
第三章：质量和物质平衡1. 质量守恒定律是化工过程中最基本的原理，它指出在封闭系统中，物质的质量不会凭空消失或增加。
2. 物质平衡是指在化工过程中，输入和输出的物质量需要保持平衡。
可以通过编写物质平衡方程来解决物质平衡问题。
3. 物质平衡方程的一般形式为输入物质量=输出物质量+积累物质量。
通过对输入和输出物质量的测量，可以求解未知的积累物质量。
第四章：能量平衡1. 能量守恒定律是指在封闭系统中，能量不会凭空消失或增加。
能量平衡是化工过程中另一个重要的基本原理。
2. 能量平衡方程的一般形式为输入能量=输出能量+积累能量。
通过对输入和输出能量的测量，可以求解未知的积累能量。
3. 能量平衡方程中的能量包括热能、化学能和机械能等。
在实际应用中，常用热能平衡方程来解决能量平衡问题。
第五章：流体力学基础1. 流体力学是研究流体运动和力学性质的学科。
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1.4 物料衡算
物料衡算的根据是质量守恒定律，由此可得，进入任何过程的物料 质量，必须等于从该过程离开的物料质量与积存于该过程中的物料 质量之和： 输入=输出 输出+积存 输入 输出 积存 若此过程进行中无物料积存，此种过程称为稳定过程。 则此种情 况下的物料衡算关系便简化为： 输入=输出 输入 输出 整个过程的范围内使用，亦可在1个或 个设备 个或N个设备 *注：上述关系可在整个过程的范围内 整个过程的范围内 个或 全部物料运用，在没有化学反应发生时 的范围内使用。它既可针对全部物料 全部物料 的范围内 还可针对混合物的任一组分 任一组分来运用。 任一组分 Example： 物料衡算步骤总结 返回
1千克（力）指的是质量为1kg的物体在地面上的重量，即：
1kgf = 9.81kg ⋅ m / s = 9.81N
2
则： 1kg =
1 kgf ⋅ s 2 / m 9.81
各种单位之间的换算详见教材P441附录一。 *注：在以后所进行的计算中，需将所有单位转换成同一单位制。 如题目无特别说明，均采用SI制 Example：
化工基础
主讲人：僮祥英
第一章 绪论
1.1 化学工业概述 1.2 化工过程与单元操作 1.3 单位制度与单位换算 1.4 物料衡算 1.5 热量衡算
1.1 化学工业概述
化学工业 (chemical industry)： ： 利用自然界中的物资资源，通过物理 化学的方法将原料加工 物理和 利用自然界中的物资资源，通过物理和化学的方法将原料加工 成为产品的工业。 成为产品的工业。 它的范围不但覆盖了化学与石化工业，而且渗透到能源、环境、 它的范围不但覆盖了化学与石化工业，而且渗透到能源、环境、 生物、材料、制药、冶金、轻工、卫生、信息等工业及技术部门。 生物、材料、制药、冶金、轻工、卫生、信息等工业及技术部门。 在人们的衣、 娱乐等生活中均离不开化学产品。 在人们的衣、食、住、行、娱乐等生活中均离不开化学产品。
天然气净化
化工生产装置实例
尿素装置
以教材P10尿素生产工艺为例：化工过程所包含的加工步骤均可分 为两类。一类以进行化学反应 进行化学反应为主，通常是在反应器中进行，它是 进行化学反应 化工过程的核心；另一类则主要是物理性加工步骤，即改变物料的 状态或其物理性质，而不是改变其化学性质。例如：流体输送、过 滤、沉降、搅拌、蒸馏、吸收、干燥、……等，这类化工生产中共 有的过程，用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应产物分离 制成纯净产品，这一系列物理性的化工基本操作过程称为单元操作 单元操作 。任何一种化工过程均是由若干化工单元操作及化学反应过程有机 任何一种化工过程均是由若干化工单元操作 任何一种化工过程均是由若干化工单元操作及化学反应过程有机 组合而成。 组合而成。 单元操作的特点： （1）物理操作； （2）共有操作； （3）通用操作。
粉碎
发酵反应
菌体、残渣
过滤
中和过滤
废糖液 H2SO4
干燥
产品
离心
结晶
浓缩
净化
粗盐液
酸解过滤
化工生产过程实例
氨基比林生产工艺流程
4－氨基安 替比林晶体 水 氢气 甲醛 触媒 吸附后的 活性炭
活性炭
溶解
氢化
脱色
蒸馏水
压滤
氨基比林 成品
气流 干燥
氨基比林湿品
洗涤 脱水
成品结晶
母液浓缩回收
化工生产装置实例
化学工程学科的发展 1923年美国麻省理工学院的著名教授W. 1923年美国麻省理工学院的著名教授W. H. 华克尔等人编写出版的 年美国麻省理工学院的著名教授 第一部关于单元操作的著作――化工原理（ ――化工原理 第一部关于单元操作的著作――化工原理（Principles of ），从而奠定了化学工程作为一门独立工 Chemical Engineering ），从而奠定了化学工程作为一门独立工 程学科的基础，完成了从化工生产工艺到单元操作的发展， 程学科的基础，完成了从化工生产工艺到单元操作的发展，推进认 识上的一个飞跃。 识上的一个飞跃。对于化学工程学科的形成和发展起到了推动作用 我国于20世纪 年代创办了化学工程系，开设了化工原理课程。 世纪20年代创办了化学工程系 。我国于 世纪 年代创办了化学工程系，开设了化工原理课程。 解放之后，我国先后出版了以单元操作为主线的《化工原理》 解放之后，我国先后出版了以单元操作为主线的《化工原理》、《 化工过程及设备》 化工操作原理及设备》等教科书。 化工过程及设备》、《化工操作原理及设备》等教科书。 随着对化学品需求的增长，引起了从手工业向大工业的过渡。 随着对化学品需求的增长，引起了从手工业向大工业的过渡。化学 家分为纯化学家和工业化学家（或称应用化学家）。 ）。纯化学家主要 家分为纯化学家和工业化学家（或称应用化学家）。纯化学家主要 对合成新物质，发现新的化学反应，测定物质的化学结构和性质， 对合成新物质，发现新的化学反应，测定物质的化学结构和性质， 以及新的机理、规律、理论感兴趣。 以及新的机理、规律、理论感兴趣。工业化学家则着眼于将该化学 物质或化学反应在工业上的运用和实现。 物质或化学反应在工业上的运用和实现。要求工业化学家具备较多 的物理和机械知识。英国工程师G.E.戴维斯 戴维斯(George Edwards 的物理和机械知识。英国工程师 戴维斯 Davis,1850-1907年)最早提出“化学工程”这一概念。1915年麻省 最早提出“ 年 最早提出 化学工程”这一概念。 年麻省 理工学院A.D.Little首次提出“化工单元操作”的概念。 首次提出“ 理工学院 首次提出 化工单元操作”的概念。
1.5 热量衡算
化工生产中所需的能量以热为主，用于改变物料的温度与聚集状 态，提供反应所需热量等。若操作中有几种能量相互转化，则其 间的关系用能量衡算来定，若只牵涉到热，能量衡算便简化为热 量衡算。 能量衡算的基础是能量守恒定律。 输入 输出 累积 消耗 输入=输出 累积/消耗 输出+累积 若为稳定过程，输入 输出 输入=输出 输入
化工学科体系的形成 化工教育是从化学教育中分离出来的。 化工教育是从化学教育中分离出来的。1885年，英国伦敦帝国学院 年 最早创办了化工系，当时的课程是化学与机械工程的混合。 最早创办了化工系，当时的课程是化学与机械工程的混合。不久停 办。1888年，美国麻省理工学院首先在化学系科内设置化学工程课 年 后来才开始设置化学工程系。 ，后来才开始设置化学工程系。其他国家随后也逐步建立了化学工 程系。在美国著名化学家A.D.Little首次提出“化工单元操作”的 首次提出“ 程系。在美国著名化学家 首次提出 化工单元操作” 概念之后， 华克尔等), 概念之后，W.H.Walker(W. H. 华克尔等 W.K.Lewis和 和 W.H.McAdams三人合著的《化工原理》初版在 三人合著的《 年问世。 三人合著的 化工原理》初版在1923年问世。化工 年问世 学科已由一种工艺单元发展为现代化的工程科学。 学科已由一种工艺单元发展为现代化的工程科学。 中国的化工高等教育 1927年4月，李寿恒在浙江大学建立了化工系。李寿恒先生于 年 月 李寿恒在浙江大学建立了化工系。李寿恒先生于1925 年在美国伊利诺伊大学获化学工程博士学位后回国教授应用化学。 年在美国伊利诺伊大学获化学工程博士学位后回国教授应用化学。 不久后，南京的中央大学和天津的南开大学也设立了化工系。 不久后，南京的中央大学和天津的南开大学也设立了化工系。到 1949年，全国约有 个化工系。新中国成立后，进行大规模的院系 个化工系。 年 全国约有30个化工系 新中国成立后， 调整，第一批合并组成了天津大学化工系、大连工学院化工系、 调整，第一批合并组成了天津大学化工系、大连工学院化工系、成 都工学院化工系、华南工学院化工系、华东化工学院、 都工学院化工系、华南工学院化工系、华东化工学院、北京石油学 院等。 院等。1958年，北京化工学院创建。目前，全国有上百个化工学院 年 北京化工学院创建。目前， 或化工系。 或化工系。
化学工程的发展
20世纪 年代“三传一反”（动量传递、热量传递、质量传 世纪60年代 三传一反” 动量传递、热量传递、 世纪 年代“ 化学反应工程）概念的提出， 递、化学反应工程）概念的提出，开辟了化学工程发展过程的第 二个历程。计算机应用的快速发展， 二个历程。计算机应用的快速发展，使化学工程成为更完整的体 并推向了“过程优化集成” 分子模拟”的新阶段。 系，并推向了“过程优化集成”、“分子模拟”的新阶段。 随着科学技术的高速发展， 随着科学技术的高速发展，化学工程与相邻学科相融合逐渐 形成了若干新的分支与生长点，诸如：生物化学工程、 形成了若干新的分支与生长点，诸如：生物化学工程、分子化学 工程、环境化学工程、能源化学工程、计算化学工程、 工程、环境化学工程、能源化学工程、计算化学工程、软化学工 微电子化学工程等。同时，上述新兴产业与学科的发展， 程、微电子化学工程等。同时，上述新兴产业与学科的发展，也 推动了特殊领域化学工程的进步。 推动了特殊领域化学工程的进步。 更为广义地说， 更为广义地说，化学工程是研究化学工业和相关过程工业 （Process industry）生产过程中所进行的化学反应过程及物理 ） 过程普遍规律的一门工程学科。 过程普遍规律的一门工程学科。它的范围不但覆盖了化学与石 化工业，而且渗透到能源、环境、生物、材料、制药、冶金、 化工业，而且渗透到能源、环境、生物、材料、制药、冶金、 轻工、卫生、信息等工业及技术部门。 轻工、卫生、信息等工业及技术部门。
注：同一原料可以生产出多种产品；同一产品可以由不同的原料进 行生产。
化工生产过程实例
湿法磷酸生产工艺流程
磷矿石 硫酸 HF气体 （回收） 磷酸（化肥、 饲料用）
破碎 球磨
加工成盐
酸解反应
过滤
水 洗液
浓缩 精制
磷酸（医药、 食品用）
过滤
滤渣石膏
化工生产过程实例
柠檬酸生产工艺流程