& n% y: s O9 A0 d( _2 \3 D7 f
% Y. i/ N! o5 }: ?/ s. x0 }4 ` 一、单元操作的特点:
$ Y, n0 v6 H: F0 v: f: g 共同的研究对象——传递过程 7 F: E, W/ D' u( a4 P
1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;
# y& M' t) A- j `7 l- H% \ 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。
0 K& M% q4 d. a" k5 }: |6 S 3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。
2 r& w( y1 K. `" {" Y$ [ 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。
. E: o6 v# U& w# c) f. K+ | c 二、常见的单元操作过程: " s% A" t; B% p8 O; h: G! f
流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。
, H5 a" P: E9 d* z f$ V 过滤:液固混合物的分离;
# K z/ d& X2 `: f2 F. {' P 沉降:液固或气固混合物的分离;
T$ ] l. ?# u1 X& T+ S: I 颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;
$ i5 |6 s0 G& A3 s% t7 M9 H 加热冷却:增加或降低特定物质的温度; 0 o' S8 U/ `* l
蒸馏:液体混合物的分离; ) r) e8 N/ M* ?" Q$ S' ?' ^
吸收:气体混合物的分离。
- D2 K9 M$ S) b) g2 U7 m “三传”《化工原理》的共同规律: 5 C1 m9 n/ p3 N# [& }
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; ( d+ P2 m! b, q; w
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。
. n" C9 z0 n# O! Z9 |9 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。
( W7 A1 v( ~# b# g6 y. o. @7 E8 J 三、研究单元过程的基本工具: * g7 Z: x- \. M5 x
物料衡算:理论基础——物质守恒定律 X5 d! q5 T! e' n4 }. O
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。 ) W2 R- ]- H' R7 D" W0 V- X
5 C9 l* W8 r$ B% p8 l* N
作物料衡算应注意的问题: 4 Z: W X: m5 y1 K$ ?8 R0 }
1. 确定衡算范围; $ `" w5 O8 w' D' j A& M. }
2. 明确衡算对象; ; c" ]! q, E1 D. E) ?9 T5 m
3. 统一计算单位;
2 ?3 C% Z n4 M1 Y: I 4. 选定计算基准。 " c/ g) a$ X1 I/ B- y! M; R2 M
能量衡算:理论基础:能量守恒定律。 # A5 q' | _8 ~: z+ k |
能量输入=能量输出+能量积累 $ P F8 D! }6 `( V- \- }; j% H
稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。
, n% f# O1 p x7 @6 b, R 衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。
" A9 Z+ D) P. |! ~3 C2 z( b 系统的相平衡关系:
7 `- B% J q& {) {. b+ f* f 任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。 1 I2 Z2 r. D7 R8 p! k! P+ U
平衡态:自然过程所能达到的极限程度。 & d/ K% j0 M$ {
用来判断过程进行的方向及限度。 " L+ z" W& q& x: ]/ s# i
过程速率:
! Z! f! Q" n4 k. S. v; @ 系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。
: r2 i& T2 }$ D. Q- _ 过程速率=过程推动力/过程阻力。
( `. l Z$ d- l2 ?" W 过程速率是计算设备尺寸的基本工具。
' I! K. E/ H8 H/ Q1 `5 C 四、单位制及单位换算 " m# o& [1 t2 F3 R. z& J" W
1.单位于单位制
+ i) a" ^% b$ y0 A 物理量的大小以树脂加单位表示。
7 f, H# W0 s; U3 _0 W, R 单位有基本单位和导出单位之分。
7 W i$ N" w2 N 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。 % Q. j8 y6 G, \& p z
常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。
: ^- A* u- L" f% D, [ 国际单位制基本单位:
U8 I- Y# w1 c5 r4 X' s9 y 质量:kg——千克;
( G; d5 f9 A( y% `% }; e' m: N 时间:s——秒; & }0 w5 |( x, Q, A7 T( L- |* q
温度:K——开尔文;
; f% D% P* o3 F- b# Q1 h# v7 A7 ? 长度:m——米;
7 Y/ q; C1 W* A8 q5 x 物质的量:mol——摩尔;
, m. _; U/ v; Y! ]7 U: X 电流强度:A——安培; $ h* x& `& u: y; I9 q
发光强度:candela——坎德拉。
2 n1 u ]1 ^4 U) i& @5 }0 v. f( \ 2.单位换算: ; U2 j! G0 Q5 l2 F
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。
4 Q4 K" |) ]1 J 1△K=1△℃; 9 G0 T4 m0 ?( K
1华氏度=℃*1.8+32;
, r$ N, ^# U6 @/ R( ]# v 1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。 1 k" W4 _$ ?9 k6 ]2 H. e
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。
; c5 p! u" @$ @$ X
/ ^! s0 {# z/ n3 S
5 g: o5 A T. a$ x% c! @/ y
7 k! u+ x9 \' o% _ u1 a I/ {
( J) N; h2 Z; B. G
6 i, }" ?3 _* B6 Z |