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" f3 E7 K' K D& p+ k S' x) R 一、单元操作的特点: + _5 u0 d6 f. ?2 e8 i( R5 S
共同的研究对象——传递过程 ' A2 q7 I8 E4 m6 `, M( ^# ~
1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;
9 t6 l$ L1 J& M# v/ 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。
) f9 G/ @3 O2 T$ N2 t; a 3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。 ' h, f# k5 b% `9 \. }4 t 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。
4 P" `0 k2 ^% }/ h p- R9 _ 二、常见的单元操作过程:
$ [5 }' ~! x+ ] \ 流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。
- |/ S+ ~+ ]! A/ \# J1 H1 @' H 过滤:液固混合物的分离;
: ?) Z& n3 g P 沉降:液固或气固混合物的分离; " f7 w6 \* ~/ n: w3 V, n5 G) U2 w
颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;
& ~, q& i7 x# X. W/ E( O- r# g0 {, \ 加热冷却:增加或降低特定物质的温度; # |0 I5 n# B. c8 |# t) e, T+ }
蒸馏:液体混合物的分离;
| t/ Z% o8 U' e 吸收:气体混合物的分离。 Y! m6 a/ c }1 w' f7 ~
“三传”《化工原理》的共同规律:
0 M$ g* F* K! [, ] 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; , W& g/ o$ B% f2 T
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。 ! T) n b7 \% U' k |1 k
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。
% C) i0 j, `' Z% y/ X& W) r 三、研究单元过程的基本工具: , I8 p2 }! _; Q. i' y; D+ s
物料衡算:理论基础——物质守恒定律 $ d9 [. u+ ~- {" L
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。
9 t$ z) X8 R3 W
$ Y* q# S2 C6 ?' F8 w 作物料衡算应注意的问题: 6 }5 y% ~( Z% t) a% c) u
1. 确定衡算范围;
- }4 L7 q- s1 t' f9 l* Q; F 2. 明确衡算对象; - d: G$ A+ p) k$ s) q
3. 统一计算单位; 5 ]& E$ U8 n; b
4. 选定计算基准。 $ ^$ }8 O: v. q
能量衡算:理论基础:能量守恒定律。 6 G/ d1 {1 C+ Z* w4 t
能量输入=能量输出+能量积累
2 V( t2 C! a' t C 稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。
, e k3 }$ v4 f- m) z) s 衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。
9 m! s$ G# e- E" z$ h$ Q 系统的相平衡关系:
! J4 q' I1 n+ M3 i5 v8 j& \# a( w8 i( W 任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。
! V8 @. B5 ?1 T9 L: ] 平衡态:自然过程所能达到的极限程度。 4 R P+ [6 E) D4 H& a }8 o
用来判断过程进行的方向及限度。 ; s1 n% H! C6 S! E
过程速率: 9 B! ~5 \7 T. x; R* _
系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。
$ p8 d( G4 c4 G1 M, m4 j C" }+ S 过程速率=过程推动力/过程阻力。
9 ~/ J& x. c5 ^0 l8 ^8 u% z- S 过程速率是计算设备尺寸的基本工具。
& [2 e1 A, }( ~) b% Q 四、单位制及单位换算 9 P0 O5 V& `1 m' g
1.单位于单位制 6 ]0 b0 z- N! s; H" o# ?
物理量的大小以树脂加单位表示。 % W3 i# A$ A" S$ n4 w0 f8 U% \. o! l8 ~
单位有基本单位和导出单位之分。
$ ^ g6 @/ g' |, s8 J 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。
8 w0 l/ r8 }( b0 I% ]$ ~ 常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。
8 @+ B; K1 t% v2 g" B! a 国际单位制基本单位:
! w9 G+ a; R6 }/ i0 v h5 c X 质量:kg——千克;
& N$ s0 O" q* k5 `$ C' A; T 时间:s——秒; ; F: G. Z0 ~/ U4 S9 a7 @: Y
温度:K——开尔文; * F3 c' E( q! g6 Q
长度:m——米; 9 n* F$ z, c& W' L- \4 J; ~" g
物质的量:mol——摩尔;
* p% K: n: Q+ f+ E9 N6 o 电流强度:A——安培; % n$ Z' |3 k: e8 g
发光强度:candela——坎德拉。 ! r v4 Y6 n2 Y/ `# Y
2.单位换算: # b4 c6 U! |% V
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。
q* l2 ], K! P: b1 A( P 1△K=1△℃; I# G8 M8 M: }2 U
1华氏度=℃*1.8+32;
: u( z/ S3 \& C- c8 p! q 1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。
5 J- f" ]/ O# e5 K* O3 e6 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。 . G4 ? C, o @- I* }6 K4 G
4 a% v: [8 `% o
5 r( [ J5 e* v9 [* u, A
A/ S. I/ M% K9 b$ i# q
- K, I: U* |" `" f" ^9 T( @6 [5 @" c7 B; L! R7 T
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