化工原理D课件[上]0.绪论
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单位换算 将物理量由一种单位制Baidu Nhomakorabea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 0.3= 04m8
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
1ft 相比形式,构成“转换因子”
5ft5ft0.30m 481.52m4 1ft
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
lg1( 3.329p)6.421
352
T27.315261
lgp4.296 352 T12.15
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。
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:
m I m Om Accumulate
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
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
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。
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)
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。
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。
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
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。
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。
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
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:
lgp6.421 352 式中
t261
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
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