. r! w$ P3 D6 ^# G4 p
2 w. A. Y; }$ C7 \3 Z! U. c! m 一、单元操作的特点:
3 `' t, F7 M( D, a5 U# W 共同的研究对象——传递过程 8 { w3 a- ^7 I6 o+ p8 m$ P
1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;
( x3 }5 C4 I9 m {' K0 p 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。
. P0 `% w2 s# o2 `4 K9 P; X0 |. U 3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。 8 x2 {5 [2 {4 |4 c
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 z; I4 Q$ s! w( r: b! Y+ \
二、常见的单元操作过程: $ U1 Y; M6 V- o2 o: r
流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。
) b0 B/ G% N+ o: U1 c+ n$ l 过滤:液固混合物的分离; $ V% ~# c0 }; x+ b- s- f$ t
沉降:液固或气固混合物的分离;
' _: h c- q Z, g# }. p 颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触; # ^; X# w: f$ Q4 c
加热冷却:增加或降低特定物质的温度; / Q6 C1 x" n+ d8 u. g
蒸馏:液体混合物的分离; : e! V, b+ I& l" q# o f( H; j* L
吸收:气体混合物的分离。 0 Z5 W4 p' i6 g
“三传”《化工原理》的共同规律: 5 E+ ], L4 t$ m% U, 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; 5 w! Z+ \1 `, U% }% e% @: O u; 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。
- P. E5 n) q$ Z" X7 t. d 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。
5 ^9 Q% e& c( l2 X5 k i( \( X 三、研究单元过程的基本工具:
% [* c3 |) `) `4 Y6 P 物料衡算:理论基础——物质守恒定律 3 U2 W5 D+ C' S: r% @3 @
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。 ; u- y$ g- j5 I
& h3 w5 g) r1 Q5 _# {9 b
作物料衡算应注意的问题:
E m# y6 i* a5 ^ 1. 确定衡算范围; 1 g1 W6 v, Z( ~
2. 明确衡算对象;
& n8 d5 N: g- S2 L( V 3. 统一计算单位;
0 Z/ S/ D) j: v6 k 4. 选定计算基准。
2 w7 p. Z! _* A) s0 f* [0 y0 J 能量衡算:理论基础:能量守恒定律。
6 A) S& l* W& g9 d; J 能量输入=能量输出+能量积累 & Y' N: N$ X/ Z3 i
稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。
# Y+ \* a/ s9 W' n' l* A9 @ 衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。
4 C$ x# Q. h; ?% I 系统的相平衡关系:
% q- X% Y* z L0 o: w2 H- f+ x 任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。
4 ^4 F+ ^/ D& y 平衡态:自然过程所能达到的极限程度。 / [6 s1 T$ a$ r9 g2 s, C) G
用来判断过程进行的方向及限度。
2 r' V- ?- y! |( g% ~ 过程速率: : ?6 {# M" N/ V- b- ?
系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。
) f" F l: i7 K) ?% D# u 过程速率=过程推动力/过程阻力。 ) P: R( g- U' }$ i8 e3 o# b: F n
过程速率是计算设备尺寸的基本工具。 . ^0 Y! y O- U: ~' B( F1 Q" Z
四、单位制及单位换算 7 j* }- H r: q$ V7 F
1.单位于单位制 6 q7 t# T5 B# v
物理量的大小以树脂加单位表示。
1 ^2 h4 w9 H& K4 _1 | 单位有基本单位和导出单位之分。
& ?! F$ v5 b+ S1 b" y7 w: ] 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。
# z8 H6 d- |" b: Y1 }: u9 ^ 常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。 6 ?* S* R3 u. _5 B5 L5 V; w
国际单位制基本单位:
) L; y5 o) V {% l; S 质量:kg——千克;
) H. L, w, K( c, b, M( A( J 时间:s——秒;
; |& N- h' T( \" i" s: { 温度:K——开尔文; 0 ]3 i' m7 b) K+ g; [
长度:m——米; ( t' g/ ]9 v% A4 K2 @2 J
物质的量:mol——摩尔; 2 L! @( D# j! e) a# R8 J4 v. p
电流强度:A——安培; % G% }$ t0 t7 m7 s$ D$ v2 u" i
发光强度:candela——坎德拉。 2 V `& T1 [5 m1 |
2.单位换算:
V( H5 K3 E. \, w x 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。 ) r2 m3 ~% x" b, U1 I
1△K=1△℃;
+ V( X0 P( w z 1华氏度=℃*1.8+32;
8 L% ^7 Z% t- d1 y$ Q 1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。 $ L+ ?" L' N* H; u# ~" o8 }3 H. M$ 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。
, O: r: ?5 u3 \# G% j1 w) q% t
/ V' Z/ J0 L8 J7 Y8 c! {8 J4 {1 V' A: q# M, i0 F
% K" w% c' O, M3 Y' C
' `. r$ i) d3 o* q
1 q) k7 n! d% P$ M% \ |