化工原理绪论

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2 R7 S2 O0 c) J! {, O# a5 X
4 r8 ~9 t( ]: A$ W( B h# q/ G

一、单元操作的特点:

- X! {9 ^: e. ^4 u6 p; z0 V) e

共同的研究对象——传递过程

5 T+ d+ z0 o b3 K

1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;

& W# M( F" q7 |1 Z

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。

# x' c+ {& d6 z7 y! n$ ]% [9 h/ x+ M

3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。

; b; g/ q1 k/ ]8 h; c" ~" 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。

* j# ?& a1 u( A$ S4 B. e- C

二、常见的单元操作过程:

8 ^ T& D% v: i E' O; {; H- f( o

流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。

[0 H n# @' D+ v

过滤:液固混合物的分离;

2 T5 ]0 q6 S" k9 C$ ?6 h

沉降:液固或气固混合物的分离;

4 }4 W) c5 g& R6 B4 b

颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;

$ T0 `# X3 m" [' E

加热冷却:增加或降低特定物质的温度;

# S7 ?& k3 d5 h+ T2 v- v+ O

蒸馏:液体混合物的分离;

7 p2 o6 f4 H8 c8 e

吸收:气体混合物的分离。

$ W: B, A% u7 [) S

“三传”《化工原理》的共同规律:

4 ]" v' k( ~$ h% p# K; L+ a

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;

/ `6 ~- E K% n" B9 B# c& N

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。

* G2 N* y5 U$ U! H8 P

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。

( v, p C% r9 y+ a3 y" U) |

三、研究单元过程的基本工具:

+ b: n6 R& p7 r6 s

物料衡算:理论基础——物质守恒定律

. E+ n, D# h2 D& D( z0 u

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。

/ ~: z( Q' u: Z x7 ?' o 7 w* [4 w/ |: `3 i1 h

作物料衡算应注意的问题:

$ q2 P6 L3 ^: E2 j8 N$ D8 y

1. 确定衡算范围;

6 W4 e1 \2 `6 c7 {; K

2. 明确衡算对象;

" U2 Z& d: z( K( |4 F, ?

3. 统一计算单位;

0 E* p# U3 C$ W& t5 `

4. 选定计算基准。

% c7 S1 d" z; P( u

能量衡算:理论基础:能量守恒定律。

7 o; \ v% U) s9 t d" M; ~! m

能量输入=能量输出+能量积累

! e* M" z# C; U8 f# ?

稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。

$ S5 Q- H$ q/ R0 v' D1 l( C3 U9 w1 }

衡算对象只能是物料的总体不能是组分

# p/ d2 T0 H: K( O7 I

系统的相平衡关系

% l+ V F" R/ ?% Q

任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。

! s+ I' i' C$ I# F4 S( n

平衡态:自然过程所能达到的极限程度。

/ h. c6 s# v: d, x/ i% K7 G

用来判断过程进行的方向及限度。

! d# V8 Z6 M: s

过程速率:

: ?+ R6 X0 C. q4 g% P

系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。

: Z9 \( k7 J. G- j7 X

过程速率=过程推动力/过程阻力。

) U! ?7 z' ?* R6 o! S- T2 g

过程速率是计算设备尺寸的基本工具

: z7 v. f) o! ^( L2 x+ y7 g# x

四、单位制及单位换算

j9 Q- a/ V2 m: |

1.单位于单位制

& j g" ]' M3 J {8 w

物理量的大小以树脂加单位表示。

+ r& s7 b6 c9 ?/ i# F3 T

单位有基本单位和导出单位之分。

& T1 g+ W9 V2 e- }$ f

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。

, @* w- }- V1 p

常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。

' f" x% G( t1 ~

国际单位制基本单位:

1 O5 w- L9 g) C, i% I9 s1 Y

质量:kg——千克;

4 p4 w3 O2 r) R2 `* U) c

时间:s——秒;

* P7 Y( f* y* U7 e* p2 M/ D3 c+ n3 n

温度:K——开尔文;

, _8 p0 Q/ i8 i) V

长度:m——米;

9 f P2 U8 Q% f- M% G

物质的量:mol——摩尔;

0 ^" o, ^* d) g- n

电流强度:A——安培;

6 S* P1 h' V. Q4 d

发光强度:candela——坎德拉。

* Q* V. c) y# r

2.单位换算:

& J7 Z- t5 `: O( Q4 R6 ~

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。

8 {) Z* }2 t, e% y4 q3 l8 h8 q

1△K=1△℃;

* ~( J/ U9 L2 I+ v) _% u

1华氏度=℃*1.8+32;

" B! m- d6 t! c" X

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

5 h k1 A) l$ {9 q( X

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。

' [2 K3 }8 [) S* I) h! K# d
4 E! B' E" |$ ?% \% q 5 ?, \8 H0 {) ]$ G 1 h" i/ G5 K, u1 \ f3 W$ G& {$ [3 n, ?7 A! F ; |! q5 K% G# h+ N. y
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大狼
活跃在2025-1-26
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