4 M: H* V* X8 _. M
3 k- ~ L, o' ]3 O& D 一、单元操作的特点: 7 H6 f( A3 F* t1 ]
共同的研究对象——传递过程
% ^' {! y' Y! I) Q$ }+ | 1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质; ; C4 {1 G5 G. [( Z: L
2. 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惭怍数量、名称与顺序各异。 / h. ~3 z" E: v5 l- G0 [& e
3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。
* s1 t5 ?: j# b1 D: x& H 4. 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。
1 a" T7 d7 [/ A$ [) s: ?7 m9 R 二、常见的单元操作过程:
$ @" }' J+ Q6 }1 y 流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。 9 D- p; d% J$ @& d8 M
过滤:液固混合物的分离;
" c$ p% ~0 w- w" [4 b. [; X 沉降:液固或气固混合物的分离;
4 c v. ^% O: n: ?4 d 颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触; * p) z) S/ x8 C' y2 u
加热冷却:增加或降低特定物质的温度;
3 J( P0 ^% i# l2 S% ^/ y! q 蒸馏:液体混合物的分离;
2 l% M; r4 U3 X$ X6 ] 吸收:气体混合物的分离。
7 r$ I- `4 G6 N7 P5 g “三传”《化工原理》的共同规律: : K) n$ ]: L7 |: d* I4 D
动量传递:实际流体内部由于动量、密度的空间分布不均而引起动量流体中的传递过程; w$ U+ ?" X- l/ e- q: b0 v$ U
热量传递:热能在物质中的传递过程,是由温度在空间的非均匀分布造成。 % K( Z% ~( _5 z/ r: I0 g
质量传递:某物质在混合物中的传递过程,浓度在混合物中分布的不均匀性造成。
) Z) e$ l% h* [( q 三、研究单元过程的基本工具: 8 r4 p& [, u% i! ]
物料衡算:理论基础——物质守恒定律
1 ~' ~! W4 x- w0 h9 T4 G# B: ^ W6 b 在一单元过程中,进入的物料等于排出的物料量与积累的物料量之和。 3 ?; w4 ^1 o5 e, D% {
4 V: Y5 _8 P% ~/ ~! S R: K% z! v' W- c 作物料衡算应注意的问题: ( L7 G" B& M. E( }' }
1. 确定衡算范围; 2 ?7 p0 r0 d2 g# h# Y
2. 明确衡算对象;
# G- }: `' X0 S* G5 g 3. 统一计算单位; # P F" N; n1 V
4. 选定计算基准。
% {% w' F; ]: z" K2 ] 能量衡算:理论基础:能量守恒定律。
1 o, Z) K9 b" s# ?' S% ?5 z" H0 e+ [ 能量输入=能量输出+能量积累
1 A% Q7 d8 n/ q4 D 稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。 - f6 }# t9 V! z
衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。 : T: ^& n$ ?( v" h! c
系统的相平衡关系: % B" \$ c+ F* C" }- }9 Z0 g
任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。
X! C. h3 R$ x k. Z 平衡态:自然过程所能达到的极限程度。 i3 X- e. G7 x' V- w
用来判断过程进行的方向及限度。 % ~1 | w7 O5 Q
过程速率: x! e+ s! T& Y: c
系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。 & G" s+ q! A# X* q. X
过程速率=过程推动力/过程阻力。
) j4 e D1 {8 _+ { 过程速率是计算设备尺寸的基本工具。
0 T) a( f- I; z( i( Q- d# W 四、单位制及单位换算 : b2 z1 P$ W+ _% Y/ T
1.单位于单位制 # C' x4 y; b9 p* c
物理量的大小以树脂加单位表示。
( J# z6 s$ b8 {3 `, Q 单位有基本单位和导出单位之分。 ) _6 U# u, ?+ r/ C& F+ U
单位制:基本单位与由这些基本单位导出的导出单位的集合。
# O6 I- z& \) R" W, N) r% H- M 常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。
4 L& f: v: C `% Y+ @ 国际单位制基本单位: 9 @% e% f+ v2 e+ ~3 w. l6 g: z+ m
质量:kg——千克;
0 @$ E9 ]4 ] G& e- i5 m1 A 时间:s——秒;
9 T; K, G3 s7 R* f/ N2 k( b) a 温度:K——开尔文; 4 ?8 x+ w0 v) \+ A3 H
长度:m——米; 7 g% c7 o% w1 j& y8 |' Q' Z* k
物质的量:mol——摩尔; 2 k; X5 Q, G& ?( S: m9 V
电流强度:A——安培;
1 f/ \4 @8 g5 Q 发光强度:candela——坎德拉。 8 J" Z7 U5 w% D0 M! @2 e7 L
2.单位换算:
0 Z! f, A3 P4 C) g 在生产实践中存在许多习惯用法,为了计算中单位的统一性,需要对一些单位进行单位换算。
0 Q5 J8 s! C6 J) A 1△K=1△℃;
+ S# L4 p0 V' j1 J# H1 c6 v0 b 1华氏度=℃*1.8+32; 0 h1 v8 _- W; g0 C
1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。 % F1 e3 p2 A7 i4 Z H: o
说明开式温度和摄氏温度的分度是一样的。但二者在数值上不一样。 ! }4 g$ u- f! \+ i. d- M
+ q" m1 R, h/ T' [5 B0 s2 I- `! v5 H! h! n, `
# D* k1 T) h2 S/ | T$ e0 z
1 d- n8 s$ N& ]& Z. u9 D& K
' s, A; F" e4 B) _" _ |