化工原理讲稿1.ppt

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1、化工原理——朱康玲7/22/20211绪论一、化工原理学科的发展历史二、单元操作及其理论基础三、化工原理课程内容及目标四、化工原理中常用的基本概念五、单位与因次7/22/2021一、化工原理学科的发展历史1、学科归属化工原理化学反应工程化学工程与工艺化工热力学（一级学科）（二级学科）化工系统工程化工控制工程等7/22/20213一、化工原理学科的发展历史2、化工原理学科的发展与化学工业发展的关系人类文明的历史也是化学工业的历史化学工业发展时期十八世纪中期前（技术特点，人才要求）十八世纪中期后化学工程与工艺学科的建立只有一百多年的历史边缘学科3、学科发展方向与新技

2、术学科交叉生命化学工程，信息化学工程，新能源化学工程7/22/20214一、化工原理学科的发展历史4、学术团体，刊物及专著HandbookofChemicalEngineeringChemicalEngineering(美国）ChemicalEngineeringScience(英国）TheChemicalEngineer(英国）化学工程化工学报7/22/20215二、单元操作及其理论基础1、单元操作根据操作原理将各种各样的物理加工归纳为一系列基本操作过程，即单元操作流体输送，搅拌，沉降，过滤热交换，蒸发吸收，蒸馏，萃取，吸附，干燥2、举例3、理论基础动量传递，

3、热量传递，质量传递7/22/202167/22/20217三、化工原理课程内容及目标内容：三传基本原理单元操作：设备计算，选型，实验研究目标：掌握化工生产的一般规律开发新工艺，创新设计对化工装置的优化操作和合理管理诊断生产过程，分析解决实际工程问题7/22/20218四、化工原理中常用的基本概念物料衡算能量衡算平衡关系过程速率Euler法和Lagrange法控制体及控制面系统或物系7/22/20219五、单位与因次1、各单位制的基本单位量的名称国际单位制物理单位制工程单位制长度mcmm质量Kgg时间sss电流A热力学温度K℃℃物质的量mol发光强度cd力kgf7

4、/22/202110五、单位与因次因次分析基本量：长度L，质量M，时间T，温度原则：变数之间的任何一个方程或关系式在因次上必须一致7/22/2021113.2.4机械能守恒例题3.2.4例题如图示，槽内水位维持不变，其底部与内径为100mm的钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀的上游距管路入口端15m处安有以汞为指示液的U管压差计，其一臂与管道相连，另一臂通大气。当阀门关闭时，测得R=600mm，h=1500mm。当阀门部分开启时测得R=400mm，h=1400mm，此时管路的摩擦阻力损失为hf=19.7J/kg。求在管道中每小时的流出量m3?已知H2O=100

5、0kg/m3，Hg=13600kg/m37/22/2021126.2管路计算例题从自来水池引一支路AB向居民供水，在站点B分成两路，分别通向一楼和二楼。已知管AB，BC和BD的长度（包括管件的当量长度）分别为100m，10m及20m，管内径均为30mm，直管段=0.03，两支路出口各安装一球心阀，假设A点处压力为3.43×105Pa（表），试求：1.当一楼阀全开(门§=6.4),高度为5米的二楼能否供水?此时AB管内流量为多少?2.若将一楼阀门关小使其流量减半,二楼最大流量为多少?7/22/2021132.3离心泵的组合操作例题用两台相同的离心泵,从水池向密

6、闭容器供水,单台泵的特性曲线可近似表示为He=50-1.1×105qv2(m3/s),适当关闭或开启阀门,两泵即可串联或并联工作,已知水池和容器内液面间的高度差为10m,容器内压强为98.1KPa(表),管路总长为20m(包括各种管件的当量长度,但不包括阀A),管径为50mm,假设管内流动已进入阻力平方区,其摩擦系数=0.025,若两支路皆很短,其阻力损失可忽略,试求阀门A全开,哪种组合方式的输送能力大?§阀A=0.177/22/202114吸收例题由一直立小玻璃管，底端封死，内充丙酮，液面距上端口11mm，上端有一股空气平缓地吹过。5小时后，管内液面降到距管

7、口20.5mm。管内液体温度保持为293K，大气压为100KN/m2，丙酮的蒸汽压为24KN/m2，求丙酮在空气中的扩散系数。7/22/202115液体精馏例题用一常压连续精馏塔分离苯和甲苯混合液。原料混合物中含苯44%（摩尔百分率，以下同），要求塔顶产品中含苯97.4%，塔釜产品中含苯不大于2.35%，进料为饱和液体，塔顶采用全凝器。已知操作条件下塔顶的相对挥发度为2.6，塔釜的相对挥发度为2.34，进料的相对挥发度为2.44。取回流比为最小回流比的2.45倍。试用捷算法确定完成该分离任务所需的理论塔板数及加料板的位置。7/22/202116第十章气液传质设备

8、气液传质设备用于处理气液