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化工原理绪论

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/ Z4 u" {5 V( |9 c

一、单元操作的特点:

& `% q3 O. v ^" J' u

共同的研究对象——传递过程

7 i x Q& c* z3 G- v% d1 `

1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;

9 a* o) a# y6 i& h3 W

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。

! ^) B% m! q. o E" h2 | q. w& K

3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。

. Q M5 \3 s7 t+ q' k

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。

& K) [! }5 p6 ^, H8 f0 }* K

二、常见的单元操作过程:

`- V% S: n7 }. L8 r

流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。

1 o8 h- O' o* B1 y. [) j [8 R0 V

过滤:液固混合物的分离;

& r. @& Z9 a- d

沉降:液固或气固混合物的分离;

0 s( R" `% f+ X$ w5 R

颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;

! z) D2 C1 \- |/ u6 C

加热冷却:增加或降低特定物质的温度;

6 h3 W' ^( N5 ^/ y

蒸馏:液体混合物的分离;

3 b% a. y: u+ Y r5 H% P1 X! `

吸收:气体混合物的分离。

/ f/ N' g( u( Y' @5 d: t

“三传”《化工原理》的共同规律:

1 Q+ }" v% p$ H+ ^

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;

( \, W7 b9 b' O* K! m' B

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。

! ~/ ^! F# d: T! q. E

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。

2 @8 o/ I. d8 W& v

三、研究单元过程的基本工具:

5 k6 J* z0 ?+ N8 S* b

物料衡算:理论基础——物质守恒定律

2 n' H" O0 u7 M

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。

: c- y9 k# T: z6 y8 o: E l( P3 L0 l! V5 s( z7 S$ `; V

作物料衡算应注意的问题:

1 g# Z7 P* b# l+ U1 k

1. 确定衡算范围;

( Z$ B2 c- H+ u$ |) I

2. 明确衡算对象;

% D, u5 W! ~( V$ M/ V& d7 j

3. 统一计算单位;

( X w/ o: r- F- r; j4 C

4. 选定计算基准。

6 A. P# A" Z8 d. W6 C4 I7 L

能量衡算:理论基础:能量守恒定律。

3 S/ x; a, \7 r+ ]0 `

能量输入=能量输出+能量积累

$ L1 r, g- E4 h* H$ n! _

稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。

" D, U( a/ c* a! s2 d0 Y

衡算对象只能是物料的总体不能是组分

9 ^- H4 i9 T# [% ~0 n y; r8 t

系统的相平衡关系

* f. O2 M$ ^& r; j( ?) v! E( n: A

任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。

+ I: H% O4 ~' Y; `6 z

平衡态:自然过程所能达到的极限程度。

7 e: ^: ^0 c; t% Y2 O$ S, k

用来判断过程进行的方向及限度。

4 X$ ?- H3 o0 H1 }6 u1 T6 f z7 R

过程速率:

b, P2 H+ s; D+ a( a" V4 j

系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。

8 m* g8 r! ^) E2 n

过程速率=过程推动力/过程阻力。

* A4 B8 K( v% q) x

过程速率是计算设备尺寸的基本工具

' M( h* U7 a q

四、单位制及单位换算

3 _( O. P2 V! A7 D" }; Q9 I

1.单位于单位制

+ q6 s2 O, z) V8 y2 p- w! v) x

物理量的大小以树脂加单位表示。

6 z$ j* l) Q2 k; H

单位有基本单位和导出单位之分。

5 B9 v C, O; E( j z

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。

2 H6 k( F3 W2 N8 b; [4 [5 b

常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。

: [2 p" A. C j. T

国际单位制基本单位:

8 G. F- [- `% U% X( j7 F# n4 }

质量:kg——千克;

/ ~: X; e% \* f

时间:s——秒;

: a1 a2 N) E, d# |8 j

温度:K——开尔文;

+ V/ o' T! Z( x$ `: [" ?

长度:m——米;

% t' h$ K* Y1 {2 d2 L( L

物质的量:mol——摩尔;

9 S1 F0 c& K! q

电流强度:A——安培;

, M# U2 Z+ d0 U

发光强度:candela——坎德拉。

7 B2 \- e- {% V7 c% w

2.单位换算:

2 ]+ o6 I2 t4 `

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。

/ f" z( b c9 \5 j/ s

1△K=1△℃;

5 H( _4 M- {3 b( s. Y4 p

1华氏度=℃*1.8+32;

0 B4 r' S* P2 J/ T7 r1 P

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

' ~3 \2 F0 ]: J( t

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。

8 T; X/ x6 p B: n7 J
% v8 M9 J+ ~" c# q. k( f / H c8 U G$ W3 b8 N 2 @5 \( H' t, t1 S0 s0 b7 |: x9 f) f9 i# P2 n % A$ b' H" t: }! P: W
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大狼
活跃在2026-3-25
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