第一章++绪论++第二章++流体流动

《第一章++绪论++第二章++流体流动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、化学工程基础第一章化学工业与化学工程第一节概述一、化学工业的发展18世纪以前，化工生产大多数为作坊式手工生产工艺18世纪初建成第一个典型的化工厂------铅室法硫酸厂1791年法国人路布兰利用食盐、石灰石、硫酸、煤炭为原料制碱1861年出现索尔维法制碱------氨碱法制碱1941年侯德榜发明了联碱法制碱------侯氏法制碱1905年哈伯发明了合成氨技术，1913年在化学工程师博施的协助下建立了第一个合成氨厂1828年从氰酸铵合成尿素---------人工合成有机化合物的开始19世纪中叶到20世纪初，以煤焦油为原料生产染料、医药、农

2、药和香料；以农副产品为原料生产酒精、丙酮和醋酸20世纪30年代，石油和天然气的开发，促进了有机化工的发展20世纪50年代初形成了大规模生产塑料、合成橡胶和合成纤维化学工业与其他行业的联系：1）、为农业提供化肥、农药、塑料薄膜等农用生产资料2）、为轻纺、建材、冶金、国防、军工及其他工业提供各种配套材料3）、为微电子、生物工程、航天技术等高技术产业提供了新型化工材料和新产品。4）、为人们的衣、食、住、行提供了各种化工产品。二、化学工业的分类及其特点1）、化肥2）、农药3）、煤化工4）、石油化工5）、有机原料6）、合成树脂和塑料7）、合成橡胶

3、8）、合成纤维9）、染料和中间体10）、涂料11）、感光材料和磁性记录材料12）、化学矿13）、酸、碱14）、无机盐15）、化工新型材料16）、医药17）、橡胶加工助剂18）、化学试剂19）、催化剂、溶剂及助剂化学工业的特点：1）、化学工业与人们的生活和社会的发展息息相关2）、原料路线、工艺路线和产品品种的多样性3）、化学工业属于技术密集型和能源密集型产业4）、向大型化、综合化方向发展，精细化率也在不断提高三、化工产品的市场及其前景化工产品的需求有两个方面：1）、化学工业本身就是化工产品的最大消费市场2）、与化工相关的产业，如：农药、化

4、肥、合成纤维、塑料、日用化学品、建材等21世纪，化学工业将会由传统工业过渡到以新材料、精细化学品和专用化学品、生物技术为主体的技术密集型产业。第二节化学工程学科的发展趋势一、化学工程学科的发展1915年利特尔（A.D.Little）提出了“单元操作”的概念1923年麻省理工学院的沃尔克等人撰写了第一本化学工程教科书---------《化工原理》20世纪40年代，科学家总结出了单元操作的本质规律：动量传递、热量传递和质量传递------“三传”1957年在荷兰阿姆斯特丹举行的第一次欧洲化学反应工程会议上，正式提出了“化学反应工程”的概念。

5、20世纪60年代，计算机应用于化学工程，解决了过程的最优规划、最优设计、最优控制和最优操作条件。20世纪70年代，计算机广泛用于化工过程的开发、计算、设计之中。1983年在美国化学工程师学会第75周年年会上，人们把化学工程定义为“经济地开发利用物质和能量的方法为人类造福的工学”1996年5月，在美国圣地亚哥召开的第五届世界化学工程年会上，提出了“用尽量少的资源和消耗，能更好、更便宜、更快地完成特定的生产，并对环境和生态是友好的。”二、化学工程学科的前沿研究领域1）、材料化学工程2）、能源与资源化学工程3）、环境化学工程4）、生物化学工程

6、第三节化工过程与单元操作一、化工过程与单元操作硫酸生产：硫铁矿→焙烧制SO2→除尘→净化→转化→吸收→H2SO4。合成氨：煤→造气→脱硫→变换→脱碳→精制→合成→分离→氨。★原料→预处理化学反应（核心）后处理产品（或中间产品）→→→基本传递过程动量传递热量传递质量传递单元操作流体输送沉降搅拌过滤加热冷却吸收精馏萃取干燥动量传递热量传递热量、质量传递热量、质量传递质量传递质量传递反应工程（反应器的设计）（三传）（一反）蒸发热量、质量传递二、常用的基本概念1）.物料衡算2）.能量衡算3）.平衡关系4）.过程速率5）.经济核算输入的物料质量=

7、输出的物料质量+累积的物料质量对于连续定态操作，无物料的积累，则：输入的物料质量=输出的物料质量输入能量=输出能量+系统中累积能量对于伴有反应热效应的反应系统，则：输入能量+反应放出能量（正值）或吸收的能量（负值）=输出能量+系统中累积能量项目化学实验化工生产原料用量少、纯度高、多数无需预处理量大、来源不同、价格不一、纯度不同、使用前需要预处理工艺操作简单、可精密控制反应条件操作复杂、不能随意变更，生产操作控制难，物料循环利用、易造成杂质积累、中间检测量多设备以玻璃器材为主、防腐、易清洗、价格低、通用性好要求设备强度高、耐腐蚀、且设备结

8、构复杂、清洗操作难度大、设备专用性强、固定投资大产品量少、易采集、产品纯度较高量大、有专门的分离、精制过程、设立专门的分析、包装、贮存、销售机构公用工程简单易行、较少需专门设施需设置供水、供气、供电、动力、