化工原理绪论

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8 _( J6 R, L/ M
7 ]/ p( s1 p+ n9 e

一、单元操作的特点:

+ S* s% c( i8 p) c; S

共同的研究对象——传递过程

" P+ Y/ D6 s, J) E

1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;

; d; d) r0 Q4 k8 u% m* J

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。

2 r5 _" b5 I e: _$ W* v8 Q4 Z; E

3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。

) n9 l0 o% d6 z; A3 I: K

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。

* Q4 G. ]" S" {" Z3 F& {% i2 i, M7 S

二、常见的单元操作过程:

0 P# @' q! Q0 m: @2 p* r; g, I# s

流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。

# M+ c$ Z: F# E% ~# e- F

过滤:液固混合物的分离;

$ C! ~$ I% ~1 k4 s1 k

沉降:液固或气固混合物的分离;

2 ]$ M3 U; \' b/ O7 y

颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;

6 w( \8 }1 e% k4 s; Q# [

加热冷却:增加或降低特定物质的温度;

( f9 M& B) v# o* R- C( M

蒸馏:液体混合物的分离;

1 E. [$ v, E8 {' [

吸收:气体混合物的分离。

5 z7 P: D" K: Q) A e4 m. B/ \5 Y

“三传”《化工原理》的共同规律:

. ?- z% j' K0 p7 {# 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;

2 m7 |0 T- L( ^1 I' i% C, Q

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。

- a' p8 e! d( L& P( q

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。

" }; R' F' d: w# ~* o3 W

三、研究单元过程的基本工具:

! b9 G) c& R6 J1 X

物料衡算:理论基础——物质守恒定律

( P" l/ o+ V$ Q5 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。

9 [2 t; {# I1 w" K c' S" h4 o ; P- K" [+ X& A$ D/ x

作物料衡算应注意的问题:

8 o6 W; l" N- o; V5 j% n+ f

1. 确定衡算范围;

' n \5 d- c! ~+ i D. t

2. 明确衡算对象;

% d, S( Q4 v( B2 i/ c

3. 统一计算单位;

0 l: v! |6 y/ T V0 ]

4. 选定计算基准。

) u4 Z+ p/ \7 A" r+ M/ ]9 E: X; `: ] r

能量衡算:理论基础:能量守恒定律。

6 q2 F K2 ?: z( |

能量输入=能量输出+能量积累

+ q6 v: |" D( D @0 h/ @4 \

稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。

6 f4 i' G) \: Z, r# m2 z

衡算对象只能是物料的总体不能是组分

5 M1 f4 N; R; Z# v, {

系统的相平衡关系

1 r& i& R; Z3 z& J/ N

任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。

2 q1 M6 c! _6 V7 }1 S* T

平衡态:自然过程所能达到的极限程度。

5 A1 i( t- k" b

用来判断过程进行的方向及限度。

9 X9 _+ W# h% t, J* n4 _5 ]5 M

过程速率:

0 M0 d* {6 {6 V& ~6 i7 ]1 V

系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。

3 \+ U/ h$ ]4 e) f; r4 ]* m

过程速率=过程推动力/过程阻力。

. F9 {& h2 U2 y2 X/ T. |# w

过程速率是计算设备尺寸的基本工具

! d4 T1 ^2 a2 b0 C

四、单位制及单位换算

: c6 `* X: ~7 b3 f

1.单位于单位制

$ d; a) H/ V+ n- T1 ]) h

物理量的大小以树脂加单位表示。

) d, T, W5 Q$ Q$ j$ P

单位有基本单位和导出单位之分。

/ F6 q% ^. p1 N9 x# y( F( }' Y3 H

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 p$ D5 f3 A' w- ^3 P) l" W

常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。

: \9 W# _- V& j0 ^

国际单位制基本单位:

9 ^0 D' M. v% ?- o4 i

质量:kg——千克;

) L/ V: w$ b8 i$ ~+ v' v; e5 B1 y; b

时间:s——秒;

! f7 Y) K( _6 z: G L

温度:K——开尔文;

# P( z: a$ ~- X8 t+ `& o# H

长度:m——米;

) _# v) `: @6 p% {; F

物质的量:mol——摩尔;

1 L# _# P: t6 Q' x7 A

电流强度:A——安培;

. Q9 ]7 Y4 [& [! Z7 R: w

发光强度:candela——坎德拉。

- z' i, h! I1 N+ w f% W

2.单位换算:

1 R# K( _# R. D, K8 H2 h% 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。

5 m+ f' X9 o! f E9 ?8 H

1△K=1△℃;

% A4 h1 B* c* e% c/ `8 I

1华氏度=℃*1.8+32;

! n$ ~% W5 m# d5 x

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

# d7 k; O- ]+ X) P, e% M f5 m- 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。

& c; H" W4 u- v6 ~
: D) n8 `- M. w , K" r8 m i" v4 u7 k" D- \7 d/ y1 L( C 2 C6 A5 r! H t5 b6 _ / r3 ]* d/ z4 \: J8 t7 e
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大狼
活跃在2025-1-26
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