+ g4 J1 Q/ M3 A# \. ]9 r) c( i& ~
! W# d, M3 D1 X' A& B 一、单元操作的特点:
) o1 n& ?# Z8 _8 p 共同的研究对象——传递过程
. r" L: h+ g9 g7 X2 U. N9 @ 1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质; & U& p5 D6 W. y& N
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。 3 x8 N9 L" M, c" q
3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。
9 x/ `9 g$ `5 A: r" _, S4 i 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。
& v4 l2 z' O' y" v 二、常见的单元操作过程:
0 y1 t3 l! Q0 }% {+ I- U' K 流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。
& u0 r/ r$ A" o2 ~ 过滤:液固混合物的分离; 3 ~+ g; c9 ~" f2 ]! I
沉降:液固或气固混合物的分离; 0 n4 Z2 Z. }# T0 ~
颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;
9 l* }1 e9 u# @) S: r8 r: } 加热冷却:增加或降低特定物质的温度; 0 ~9 {4 q3 j" K* d5 q& U L
蒸馏:液体混合物的分离; ! c1 Y2 w) u# I% A; E3 N
吸收:气体混合物的分离。
* p' l: i+ ~: B0 `0 Z. l: D" g “三传”《化工原理》的共同规律:
; ^9 u# L: S4 G1 z+ \) O2 ^ 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; 7 f( ?: v$ R2 ^
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。
1 m/ [ e. j8 `* ? 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 k9 W- W( ]7 s( e 三、研究单元过程的基本工具:
- {* u. w5 \' h3 O( r$ K- G 物料衡算:理论基础——物质守恒定律 - X. D7 I- q/ M4 ^8 Y
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。 ' O- c. d8 [# Q( x3 p
- X r% N! d' s$ U9 V- P. P9 j; r 作物料衡算应注意的问题: 3 ]0 o, v1 t% G9 b$ r# c
1. 确定衡算范围;
- f; Q: e( h6 d 2. 明确衡算对象; " F& Y& u2 @2 `& b6 ~6 h( f5 e, V
3. 统一计算单位; 1 B/ u& q; Z/ J( y/ v
4. 选定计算基准。
$ k2 E2 c5 b! M' f6 O# v 能量衡算:理论基础:能量守恒定律。 + j( p: e# [9 ]9 P
能量输入=能量输出+能量积累 : y. r' `" r0 p
稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。
+ Q3 |3 e6 R( u; z 衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。
& p4 b5 G8 r& @ Y, D7 h 系统的相平衡关系: ) x. b9 `4 y: S
任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。
" m7 C) r6 y0 Q% I2 Q/ ` 平衡态:自然过程所能达到的极限程度。 9 O. x4 D$ L" ?% X
用来判断过程进行的方向及限度。
7 b' F: V+ U- q1 L g% V5 w% r! Q 过程速率: 0 O* g! e0 W2 M! S
系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。 ' T! }2 z0 Z3 u
过程速率=过程推动力/过程阻力。
9 T, i) b3 r2 R7 _, k0 E+ W 过程速率是计算设备尺寸的基本工具。 + d( T- z( L1 r9 R4 u+ X; |# P2 k/ Z
四、单位制及单位换算 % R+ j' y/ y1 g% ~- y. Z1 b
1.单位于单位制 : V1 P% [1 Z+ X* ?
物理量的大小以树脂加单位表示。
6 [5 d4 n8 E& E 单位有基本单位和导出单位之分。 : I7 o: t+ T, p- z 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。 $ E5 V8 x$ }: j; |
常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。
: d* d0 y( k- f' q% c 国际单位制基本单位: ' ?% T3 Z; I2 b O
质量:kg——千克; / ~ T j$ d. T7 B1 F/ U
时间:s——秒; 6 K' v- u; [( S! V: C* X" Z( W. v
温度:K——开尔文; 8 j7 }* t8 r1 ~, @: D$ R" o
长度:m——米;
9 } E, N3 o4 ~4 P% O! \. j2 B8 k4 @ 物质的量:mol——摩尔;
% i! o5 W' B7 g* {3 U 电流强度:A——安培; + g" Q5 u2 z: g% X: P% K' A7 z: N5 r
发光强度:candela——坎德拉。
4 w- ^5 v& o' b0 b5 O2 A" J6 z 2.单位换算:
' K4 t6 z$ ?$ i: P2 r+ J 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。
+ h5 m4 j, b2 J6 o 1△K=1△℃;
. ?, u2 Z" `7 M. Y 1华氏度=℃*1.8+32;
* |- `$ \# a' ?8 I& v0 D 1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。 " J2 t; j1 _8 h3 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。
1 {8 n5 |# k$ i- C
W1 n ~4 ?2 a
! A% \8 v/ }7 U" _3 i$ |8 K |) i) ?' @! {, b
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