化工基础 绪论ppt课件
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绪论
第一节 化学工业与化学工程概述 第二节 化工过程与单元操作 第三节 化工中应用的几个基本规律 第四节 化工数据及单位
.
化工基础
College of Chemistry & Materials
2020/5/24
.
4
化工基础
College of Chemistry & Materials
化学工业是国民经济重要的基础工业， 是工业经济中最具活力，有待开发且竞争力 极强的一个部门。
2020/5/24
.
6
பைடு நூலகம்
化工基础
College of Chemistry & Materials
化学工程的研究内容：
2020/5/24
.
7
化工基础
College of Chemistry & Materials
化学工程的发展阶段：
1. 化学工艺学阶段
在20世纪前的几百年时间里，出现了不少化学工业，如 制糖工业、制碱工业、造纸工业等。介绍每一种工业从原料 到成品的生产过程，作为一种特殊的知识讲解，这是最早的 化学工程学。
非均相混合物的分离：过滤和沉降
2020/5/24
.
13
化工基础
College of Chemistry & Materials
2）按单元操作遵循的基本规律分：
动量传递过程：
遵循流体力学基本规律的单元操作： 流体输送、沉降、过滤和离心分离等
热量传递过程：
遵循热交换基本规律的单元操作： 如传热、蒸发等
化工基础：化学
类似：物理化学
公式多，计算多，过程复杂
考试：半开卷
不允许带书，只允许带“一张”A4的纸，正反面都可以写
成绩
作业+提问+出勤=平时成绩（30%）
期末考试占70%
基本要求：
不迟到，不讲话，按时交作业
.
第一章
化工基础
College of Chemistry & Materials
化学反应过程 化工生产的核心
化工生产过程
原料的预处理
物理处理过程 (单元操作)
产品的加工
2020/5/24
.
11
化工基础
College of Chemistry & Materials
单元操作：化工生产中除化学反应单
元以外的所有物理性操作。
在当今化工及其相近工业生产中应用的 单元操作有几十种之多，而且随着生产的发展 和科技的进步还会不断地开发出一些新型的单 元操作。
化学工业的特点：
（1）增长速度快； （2）化工科研和新产品开发费用高； （3）大规模连续化生产和技术的复杂性促使化学工业投资加大； （4）化工产品、工艺路线、技术创造性上竞争激烈； （5）新工艺的投入、生产规模的扩大以及设备的腐蚀，致使化学 工业的工厂寿命缩短、报废快； （6）在资金足够的条件下，化工产品进入市场的自由度大； （7）运输便利、均相及价值高的化工产品贸易有国际性； （8）化学工业与整个工业相辅相存，在经济发展中起支柱作用。
2020/5/24
.
12
单元操作的分类：
1）按操作目的分： 流体输送：气体和液体的输送
化工基础
College of Chemistry & Materials
物料的混合：主要指通过搅拌达到物料混合
或分散的目的
物料的加热或冷却：利用物料和环境之间的
温度差输入或输出热量
均相混合物的分离：气体吸收、液体蒸馏、萃取等
4. “三传一反”阶段
20世纪50年代中期，化学工程中出现了“化学反应工 程学”这一新的分支。对化学反应器的研究，不仅要运用 化学动力学和热力学原理，而且要运用动量、热量和质量 传递原理。于是 “传递过程” 与 “反应工程” 成为当今 化学工程学的两大支柱。简称 “三传一反” 阶段。
2020/5/24
2. 单元操作阶段
20世纪初，人们逐渐发现，许多门化学工业中存在共同 的操作原理。例如，无论是制糖业还是制碱业，从溶液蒸发 得到固体糖和固体碱的原理是相同的，于是，蒸发成为最早 提出的单元操作之一。经不断总结，被称为单元操作的有： 流体流动与输送、沉降与过滤、固体流态化、传热、蒸发、 蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥、结晶、膜分离等。
化工基础
College of Chemistry & Materials
化工基础
化学与材料科学学院
孙婷
教材：上海师范大学，福建师范大学合编的《化工基础》第三版
.
化工基础课程介绍
化工基础
College of Chemistry & Materials
化工（专业必修课）：
化工原理：材料，环境和生物
.
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化工基础
College of Chemistry & Materials
化工过程：有目的的使原料经过一系列的化
学或物理变化，以获得产品的工业过程，也 称为化工生产，或化工生产过程。
原
（1）
（2）
（3）
产
料
预处理
反应
后处理
品
图1-1 基本化工生产过程
2020/5/24
.
10
化工基础
College of Chemistry & Materials
其重要性可归纳为：
（1）为农业提供化肥、农药、塑料薄膜等农用生产资料；
（2）为轻纺、建材、冶金、国防、军工以及其他工业提 供各种配套原材料；
（3）为微电子、信息、生物、航天技术等高技术产业提 供新型化工材料和新产品；
（4）为人们的衣、食、住、行提供各种化工产品。
2020/5/24
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化工基础
College of Chemistry & Materials
质量传递过程：
遵循通过扩散，从一相转移到另一相的过程： 吸收、吸附、蒸馏、萃取、离子交换、膜分离等
2020/5/24
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化工基础
College of Chemistry & Materials
尿素生产流程
生产尿素的原料是氨和二氧化碳。
合成反应分两步：
（1）氨与二氧化碳生产氨基甲酸铵；
2NH3（气）+CO2（气）=NH4COONH2（固）
（2）甲酸铵脱水生成尿素；
NH4COONH2= NH2CONH2+H2O
.
尿素生产流程
化工基础
College of Chemistry & Materials
2020/5/24
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化工基础
College of Chemistry & Materials
3. 传递过程阶段
到20世纪50年代，人们又发现，各单元操作之间还存 在着共性。例如，传热和蒸发都是热量传递的形式，蒸馏、 吸附、吸收、萃取都是质量传递的形式。于是，把单元操 作归纳为动量传递、热量传递和质量传递。
第一节 化学工业与化学工程概述 第二节 化工过程与单元操作 第三节 化工中应用的几个基本规律 第四节 化工数据及单位
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化工基础
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化工基础
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化学工业是国民经济重要的基础工业， 是工业经济中最具活力，有待开发且竞争力 极强的一个部门。
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化工基础
College of Chemistry & Materials
化学工程的研究内容：
2020/5/24
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化工基础
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化学工程的发展阶段：
1. 化学工艺学阶段
在20世纪前的几百年时间里，出现了不少化学工业，如 制糖工业、制碱工业、造纸工业等。介绍每一种工业从原料 到成品的生产过程，作为一种特殊的知识讲解，这是最早的 化学工程学。
非均相混合物的分离：过滤和沉降
2020/5/24
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化工基础
College of Chemistry & Materials
2）按单元操作遵循的基本规律分：
动量传递过程：
遵循流体力学基本规律的单元操作： 流体输送、沉降、过滤和离心分离等
热量传递过程：
遵循热交换基本规律的单元操作： 如传热、蒸发等
化工基础：化学
类似：物理化学
公式多，计算多，过程复杂
考试：半开卷
不允许带书，只允许带“一张”A4的纸，正反面都可以写
成绩
作业+提问+出勤=平时成绩（30%）
期末考试占70%
基本要求：
不迟到，不讲话，按时交作业
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第一章
化工基础
College of Chemistry & Materials
化学反应过程 化工生产的核心
化工生产过程
原料的预处理
物理处理过程 (单元操作)
产品的加工
2020/5/24
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化工基础
College of Chemistry & Materials
单元操作：化工生产中除化学反应单
元以外的所有物理性操作。
在当今化工及其相近工业生产中应用的 单元操作有几十种之多，而且随着生产的发展 和科技的进步还会不断地开发出一些新型的单 元操作。
化学工业的特点：
（1）增长速度快； （2）化工科研和新产品开发费用高； （3）大规模连续化生产和技术的复杂性促使化学工业投资加大； （4）化工产品、工艺路线、技术创造性上竞争激烈； （5）新工艺的投入、生产规模的扩大以及设备的腐蚀，致使化学 工业的工厂寿命缩短、报废快； （6）在资金足够的条件下，化工产品进入市场的自由度大； （7）运输便利、均相及价值高的化工产品贸易有国际性； （8）化学工业与整个工业相辅相存，在经济发展中起支柱作用。
2020/5/24
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单元操作的分类：
1）按操作目的分： 流体输送：气体和液体的输送
化工基础
College of Chemistry & Materials
物料的混合：主要指通过搅拌达到物料混合
或分散的目的
物料的加热或冷却：利用物料和环境之间的
温度差输入或输出热量
均相混合物的分离：气体吸收、液体蒸馏、萃取等
4. “三传一反”阶段
20世纪50年代中期，化学工程中出现了“化学反应工 程学”这一新的分支。对化学反应器的研究，不仅要运用 化学动力学和热力学原理，而且要运用动量、热量和质量 传递原理。于是 “传递过程” 与 “反应工程” 成为当今 化学工程学的两大支柱。简称 “三传一反” 阶段。
2020/5/24
2. 单元操作阶段
20世纪初，人们逐渐发现，许多门化学工业中存在共同 的操作原理。例如，无论是制糖业还是制碱业，从溶液蒸发 得到固体糖和固体碱的原理是相同的，于是，蒸发成为最早 提出的单元操作之一。经不断总结，被称为单元操作的有： 流体流动与输送、沉降与过滤、固体流态化、传热、蒸发、 蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥、结晶、膜分离等。
化工基础
College of Chemistry & Materials
化工基础
化学与材料科学学院
孙婷
教材：上海师范大学，福建师范大学合编的《化工基础》第三版
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化工基础课程介绍
化工基础
College of Chemistry & Materials
化工（专业必修课）：
化工原理：材料，环境和生物
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化工基础
College of Chemistry & Materials
化工过程：有目的的使原料经过一系列的化
学或物理变化，以获得产品的工业过程，也 称为化工生产，或化工生产过程。
原
（1）
（2）
（3）
产
料
预处理
反应
后处理
品
图1-1 基本化工生产过程
2020/5/24
.
10
化工基础
College of Chemistry & Materials
其重要性可归纳为：
（1）为农业提供化肥、农药、塑料薄膜等农用生产资料；
（2）为轻纺、建材、冶金、国防、军工以及其他工业提 供各种配套原材料；
（3）为微电子、信息、生物、航天技术等高技术产业提 供新型化工材料和新产品；
（4）为人们的衣、食、住、行提供各种化工产品。
2020/5/24
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5
化工基础
College of Chemistry & Materials
质量传递过程：
遵循通过扩散，从一相转移到另一相的过程： 吸收、吸附、蒸馏、萃取、离子交换、膜分离等
2020/5/24
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化工基础
College of Chemistry & Materials
尿素生产流程
生产尿素的原料是氨和二氧化碳。
合成反应分两步：
（1）氨与二氧化碳生产氨基甲酸铵；
2NH3（气）+CO2（气）=NH4COONH2（固）
（2）甲酸铵脱水生成尿素；
NH4COONH2= NH2CONH2+H2O
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尿素生产流程
化工基础
College of Chemistry & Materials
2020/5/24
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化工基础
College of Chemistry & Materials
3. 传递过程阶段
到20世纪50年代，人们又发现，各单元操作之间还存 在着共性。例如，传热和蒸发都是热量传递的形式，蒸馏、 吸附、吸收、萃取都是质量传递的形式。于是，把单元操 作归纳为动量传递、热量传递和质量传递。