化工原理绪论

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# A2 ^" ~, Z# O) T

一、单元操作的特点:

( \2 ?0 M" ^* A

共同的研究对象——传递过程

( m P, j9 A) i* B R

1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;

8 s- Y; q. s, M5 e, c, Q+ D6 j

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。

, j) B) k4 ~8 x/ G# C2 I, P7 H

3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。

) I9 J# h8 [7 Q

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。

6 m8 ~1 U2 g e% ~: x( S/ [; \

二、常见的单元操作过程:

' z1 V/ a- x$ z' {# ~

流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。

3 x! X( F8 k9 a: v% `( J

过滤:液固混合物的分离;

6 {0 D; d k( R g

沉降:液固或气固混合物的分离;

. V0 ^* O$ w/ [6 T" {% J

颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;

" q, Q3 y, V$ c, d4 P t! ]

加热冷却:增加或降低特定物质的温度;

/ c3 d$ g- T" ^* \7 u

蒸馏:液体混合物的分离;

5 V# f3 B4 C4 n; T. e! u

吸收:气体混合物的分离。

5 u. V7 d: G9 y1 \( z

“三传”《化工原理》的共同规律:

* q+ @4 ^5 @) h& d2 {/ W6 Z. b6 `

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;

9 \8 ]1 G* g( y3 c) r/ e

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。

+ c9 @0 t; p7 {- W) T: i1 |) n

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。

0 ?$ {2 O, T/ f8 w* E8 E

三、研究单元过程的基本工具:

4 ` R% h6 Q$ u- o! K: n

物料衡算:理论基础——物质守恒定律

( ^, a2 g- A+ j$ P! t; P3 |

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 a% L/ \$ Q1 v4 X ' S* [% S! u" z; t

作物料衡算应注意的问题:

" I( t6 z- \: W$ k+ k

1. 确定衡算范围;

! n; p3 M# z: [9 ], e% x

2. 明确衡算对象;

; {& W/ C$ t8 o0 i' H/ b$ {

3. 统一计算单位;

: l+ P* s4 g. P% t* U2 n

4. 选定计算基准。

; d" i0 h, B5 k h4 }" }- i2 h

能量衡算:理论基础:能量守恒定律。

* l8 ` Z$ S+ _/ Q" ]! W

能量输入=能量输出+能量积累

: Y8 Q6 G/ o0 m+ w! I

稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。

) A4 w8 F- p4 c* M

衡算对象只能是物料的总体不能是组分

3 U: S' e# V+ L+ A' y: e8 ]/ [

系统的相平衡关系

3 |5 E% ]% g! P2 @' I; l

任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。

( i# I/ G" u# u

平衡态:自然过程所能达到的极限程度。

1 C) |! h- c g; O6 y5 B6 Y( _

用来判断过程进行的方向及限度。

/ r9 z: q, Z% l8 L0 N

过程速率:

, Z/ i9 L" D% H* ?

系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。

) X/ N! p4 |. {

过程速率=过程推动力/过程阻力。

6 I5 K/ T7 e; M7 F, b2 w. G a% [; d

过程速率是计算设备尺寸的基本工具

) o! ]: k1 k- M K

四、单位制及单位换算

' e) X) I( u, `2 ]: q0 M

1.单位于单位制

& A) `- L6 Y( a+ A0 W3 q/ c

物理量的大小以树脂加单位表示。

/ w- ~: E: W$ \3 d' t9 [

单位有基本单位和导出单位之分。

1 E7 {. Y. U; _ n1 v4 J! @5 e+ K

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。

9 n/ r: X6 Z3 G

常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。

$ F/ r2 c. \+ N/ }+ y; A

国际单位制基本单位:

6 T* V5 M" L; Q3 K% ]

质量:kg——千克;

* L$ ?1 K. s8 W' j% L$ ` K

时间:s——秒;

" O+ z- Q% F$ Z4 |: \" b9 `2 H

温度:K——开尔文;

; m( K1 x& N1 k6 {; A: C

长度:m——米;

! X0 H7 S) ~" Z' p

物质的量:mol——摩尔;

# @* ~, Z' B+ s& N2 E7 `: A. F/ H- l

电流强度:A——安培;

5 j4 m' U* S% X8 N

发光强度:candela——坎德拉。

, p9 u7 O( E4 I$ H: r

2.单位换算:

' L# @: o$ h/ K6 S \9 @

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。

5 S0 ~) j6 V: q

1△K=1△℃;

# N$ P8 c" ~4 [' n4 {7 i r

1华氏度=℃*1.8+32;

; Y% ?. W! Q' k8 J

1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。

+ m. e6 \7 A q

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。

6 i$ \8 |" }5 W2 ~4 p* a* Y c
. s, J# s' P& }9 ?9 T$ n2 k8 J. k 5 k1 P& C7 Z5 B; e8 z$ B . F; l! R% X0 f& z# f# j ' Y7 @) c5 n9 V 8 J* F0 T# E) {3 M5 Y8 ~
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大狼
活跃在2025-1-26
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