化工原理课件0绪 论

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1、化工原理（上册）福州大学化学化工学院教材与参考书教材（作者.书名.出版地：出版社.出版时间）谭天恩，窦梅，周明华.《化工原理》（上册，第三版）.主要教学参考资料1.阮奇，叶长燊，黄诗煌.《化工原理优化设计与解题指南》.2.陈敏恒，丛德滋，方图南，齐鸣斋.《化工原理》（上册，第二版）.3.何洪朝，窦梅，钱栋英.《化工原理操作型问题的分析》.4.天津大学化工原理教研室.《化工原理》（上册）.5.丛德滋，方图南.《化工原理示例与练习》.6.姚玉英.《化工原理例题与习题》.7.陈世醒，张克铮，郭大光.《化工原理学习辅导》.8.大连理工大学化工原理教研室.《化工原理》.9.WLMcCabe，JCSmit

2、h，PHarriott.UnitOperationsofChemicalengineering.McGraw-HillCompanies,Inc.绪论绪论是对本门课程的研究对象、研究方法作的大体的介绍。化工原理也叫做化工单元操作（UnitOperationofChemicalengineering），是化学工程学科中形成最早，基础性最强，应用面最广的学科分支；它是研究大规模化工生产中物理性质变化规律的工程学科。化工原理来源于实践，又面向实践，应用于实践；是化工技术工作者的看家本领。化工原理课程体系包括三门相对独立的课程：理论课、实验、课程设计。绪论一、化工过程与单元操作1、化工过程化工过程的特

3、点之一是步骤多，而且因为不同的化学工业所用的原料与所得产品不同，所以各种化工过程的差别大。一个化工过程所包含的步骤可分为两大类——化学变化和单元操作，简称为“三传一反”：化学反应：进行化学反应为主，在反应器中进行；是化工过程的核心，其投资约占化工过程总投资的10~20%；单元操作：不进行化学反应，是物理变化过程。如：原料和反应物的前、后处理工序，仅发生压力、温度、组成、相态等物理变化过程，是生产过程必不可少的操作。绪论2、单元操作例1：味精的生产过程化学或量化变化在发酵罐中进行原料发酵预热蒸发味精结晶干燥中和生化反应化学反应流体输送传热（物理变化过程）传质传质、传热单元操作：物料在各种各样的前

4、、后处理过程中的物理变化。绪论例2：聚氯乙烯塑料的生产过程氯化氢提纯单体合成单体精制聚合提纯脱水干燥产品反应热加成反应反应器反应热聚合反应聚合釜乙炔压缩、冷凝吸收传热传热过滤离心分离传热传质问：为什么要进行提纯？绪论单元操作的特点与分类（1）特点①都是不进行化学反应的过程，是物理性操作，即只改变物料的状态或物理性质，不改变其化学性质。②都是化工生产过程中共有的操作，但不同的化工过程所包含的单元数目、名称与排列顺序各异。③某个单元操作用于不同的化工过程，其基本原理并无不同，进行操作的设备往往也是通用的。但是反应过程却不一样，不同的反应，反应机理不同，设备也不同。绪论（2）分类根据内在的理论基础，

5、可归并为三类：①以流体力学为基础，包括流体输送、沉降、过滤、离心分离、搅拌、固体流态化等；②以热量传递理论为基础，包括加热、冷却、蒸发等；③以质量传递理论为基础，包括蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥、结晶、膜分离等。绪论二、单位及单位换算F=ma（1）力的符号质量的符号加速度的符号[F]=g·（cm/s2）=dyn（达因）方括号表示物理量的单位1、单位制（1）cgs制（物理单位制）基本单位：长度cm，质量g，时间s导出单位：如力g·cm/s2=dyn（达因）力=质量×加速度即绪论（3）SI制（国际单位制）基本单位：长度m，质量kg，时间s，温度K，物质量单位mol，电流A，光强度cd（坎德拉）1℃

6、=（273.15+1）K导出单位：如比热容（cp）kJ/(mol·K)或kJ/(kg·K)温度差1K=1℃（2）工程制基本单位：长度m，重量（重力）kgf，时间s导出单位：如质量质量的符号绪论2、单位换算（1）理论公式根据物理规律推导的（k=1）（2）经验公式根据实验结果整理出的对流给热系数气体速度cm/s(cgs制)绪论（3）物理量的单位换算质量m=1kg的物体在地面附近的重量为1kgf（工程制）1kgf=9.81N换算因数换算因数彼此是属于两个不同单位制的物理量，它们是等量关系，它们之间的比值为纯数1。绪论3、单元操作计算的主要内容（1）物料衡算根据质量守恒定律（Conservationl

7、awofmass）输入质量=输出质量+积存质量（可为正值或负值）对于连续稳定的过程：积存的量=0输入质量=输出质量绪论例采用两个连续操作的串联的蒸发器浓缩NaOH溶液。每小时有5吨12%（质量%）NaOH溶液进入第一个蒸发器，浓缩到20%后输送到第二个蒸发器，进一步浓缩成50%的溶液而排出。试分别求出两个蒸发器每小时蒸发的水量及从第二个蒸发器送出的浓溶液量。蒸发器1蒸发器2ACBD5000kg/h