化工原理绪论

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2 U* b) O; o% @! a) _3 E+ t

一、单元操作的特点:

- a, r$ s6 a8 K$ G; ^! ^

共同的研究对象——传递过程

) ~# J0 v8 J+ R7 o

1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;

& Y: P1 d$ T1 V: Y% X3 G

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。

d4 K5 v# [8 x; \ j" Q3 k

3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。

% F3 _2 t, z: _$ D9 z

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。

6 V' Q+ [1 x3 }& ^6 R' W

二、常见的单元操作过程:

% }3 V: C7 [. {4 x! v8 x* o, ?; Y

流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。

, F& J5 H. {0 F" F1 Q W

过滤:液固混合物的分离;

. B. g8 p4 W4 Q7 {5 g( _

沉降:液固或气固混合物的分离;

$ O/ S5 B2 r* A" E7 N+ k$ Y0 Q

颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;

# \' n: S0 K5 W( @' T& u! ]5 I

加热冷却:增加或降低特定物质的温度;

- n* ]7 i$ P" ~

蒸馏:液体混合物的分离;

9 z1 ?: h; t8 y3 b* w% f& O4 T

吸收:气体混合物的分离。

0 R% @# x. C+ V* c$ e1 I

“三传”《化工原理》的共同规律:

5 a+ O. o" l% M7 b% {- S9 Z( D

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 |9 w6 j7 `# c4 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。

* O$ @) ?2 b b7 S; J, I) Y7 r

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。

3 z- A3 O( ^: H, K- i) l

三、研究单元过程的基本工具:

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物料衡算:理论基础——物质守恒定律

2 {" V3 C% e: z, d- }

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。

" u1 B! |& ^1 F7 e+ n% s: f 1 ?) l- y2 o% ^; m2 B

作物料衡算应注意的问题:

6 n& C1 K/ \4 k' M8 R

1. 确定衡算范围;

% m, |- D& |% W6 v* q' ?

2. 明确衡算对象;

: v5 u# x& U, m8 R6 g

3. 统一计算单位;

3 a8 s1 D& V5 o0 E3 U

4. 选定计算基准。

1 d" w" Y6 h+ G$ \+ X, n5 t

能量衡算:理论基础:能量守恒定律。

8 E: D1 [" O3 @3 J& B: i

能量输入=能量输出+能量积累

7 T& p& B; J0 L5 K3 `

稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。

, q m- ?9 p1 O( p9 E+ D

衡算对象只能是物料的总体不能是组分

- p% |9 u( i/ C0 |7 t* p5 x

系统的相平衡关系

0 ~$ w- s% j5 m' s

任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。

- _9 p' ?; T3 W0 T( O" Y/ d) J

平衡态:自然过程所能达到的极限程度。

/ C3 V2 k) r. Y, ~9 f

用来判断过程进行的方向及限度。

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过程速率:

- q1 v) n4 e- `) w& Y! s

系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。

6 G& w! j, w# A" m/ d( [6 x

过程速率=过程推动力/过程阻力。

/ U. `( P4 k, I

过程速率是计算设备尺寸的基本工具

' x+ w( f. D; c4 h

四、单位制及单位换算

6 l9 b" v# [2 r; w7 {3 A' p

1.单位于单位制

: \2 X. w7 k* m7 l2 w# H

物理量的大小以树脂加单位表示。

) `4 S$ B( E+ U! S! x% y. s+ F5 L

单位有基本单位和导出单位之分。

& U( o( E( H( h! e+ t2 E

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 I6 k" X0 P* Y1 T- a

常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。

% b1 f- V, R, J7 X+ s; |! B# F

国际单位制基本单位:

6 j2 f# D! P5 w7 k. i# _

质量:kg——千克;

( F; j2 M5 `6 `, @" x* ?

时间:s——秒;

' [2 m3 ^3 N3 m; s4 L

温度:K——开尔文;

9 l G7 M$ t) y: N3 y0 p# X- u! k

长度:m——米;

% q, a! I! k2 I, u+ m" m

物质的量:mol——摩尔;

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电流强度:A——安培;

" _! T( O2 \, Z2 y

发光强度:candela——坎德拉。

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2.单位换算:

: g. ~; {9 E: m

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。

2 r. ?& P$ N6 N3 i

1△K=1△℃;

4 ~! Q) H/ p" @. m; l5 D. y3 a

1华氏度=℃*1.8+32;

/ F; m. r5 h6 n- {$ }

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

5 ~/ |' F6 c+ Q2 ~* x" 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。

; X* H$ `9 X& i' [ Y
5 O0 G8 c% Q( _# b 4 P& K+ Z' Z( \$ L1 f" x6 ^) R " D) r& [, F. c% A7 ^" | ' Y: C8 o) t% j2 z . X: ^( t+ y: b/ `7 C Z
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大狼
活跃在2025-1-26
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