7 a! z3 y; g2 @4 b( c2 U
1 |- r, W& `& { U 一、单元操作的特点: 5 v ]2 @3 `6 k* Z" c
共同的研究对象——传递过程
( i4 j. f1 K$ r 1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;
& a2 |& Y9 ]6 R" r+ q( e 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 s& C' f) W+ q& b
3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。 ) m4 p4 A) z. r4 T8 H2 F
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。 2 A8 Z& ?: V" c1 A' m3 o3 g% w" G( y
二、常见的单元操作过程: 5 p) j& I9 t4 V# E; I
流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。
* k0 Q* p) ` n1 v# M( I+ Z 过滤:液固混合物的分离; . M- p+ l; `- O) l) S7 {
沉降:液固或气固混合物的分离;
7 s/ @2 l- E, Y4 N$ @ 颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触; / U8 S. v: P( u! g% U4 {
加热冷却:增加或降低特定物质的温度; % ]- N' i7 T2 O2 W* n
蒸馏:液体混合物的分离;
( b8 F3 t: m8 ^, z; S# [5 N. E 吸收:气体混合物的分离。 ! Z" B& Y$ X! a4 K* P0 i [& p. ~
“三传”《化工原理》的共同规律: , r; h6 i7 L B% z' ?
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;
( [, R4 x; R! i0 {9 ? w. L 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。
9 ^4 M6 f- f; A1 C 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。
* o" }9 Q. t4 L+ t3 H 三、研究单元过程的基本工具:
- g6 X( `4 R* E& u8 u: z 物料衡算:理论基础——物质守恒定律 5 o9 T% I1 z" R* e3 a. D* i0 [2 r
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。
* f' s6 G" T5 L
" {9 A- q8 k6 ^2 z4 ~. i 作物料衡算应注意的问题:
$ N d& N1 |# E _+ p 1. 确定衡算范围;
6 R! |9 {" ?' \6 _* F8 \# w 2. 明确衡算对象; % J& X5 q0 C a, t. g/ S) c3 G8 {
3. 统一计算单位;
# R+ z/ D1 v* c: c! T- i 4. 选定计算基准。
* j/ h/ s- h; h& Y6 g7 P 能量衡算:理论基础:能量守恒定律。
, k+ z( d! v2 i/ ` 能量输入=能量输出+能量积累 0 i2 j7 Q/ a. ]: y+ [9 N2 o
稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。
8 G. M$ @5 ~1 h O6 l 衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。 * [3 R+ G9 C6 p; F! M1 e) Q. i1 h
系统的相平衡关系:
, I6 G e% U: W) ?- y) l% ] 任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。
* o+ f3 C. h1 k% Y9 R 平衡态:自然过程所能达到的极限程度。
$ G+ ]& z# A' z* w 用来判断过程进行的方向及限度。
- s% @4 j% a) W7 v- c! ]; |- ]: [ 过程速率: + C) O( O; t* n+ q: Y( W
系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。
0 c5 K% f W7 ]+ X/ V3 O1 r# G8 Z 过程速率=过程推动力/过程阻力。
( [9 x5 _$ N8 x' ] 过程速率是计算设备尺寸的基本工具。 - D( K: F; e' O* Z
四、单位制及单位换算
6 P. h! [. o0 [2 o9 b: y 1.单位于单位制
' k+ K8 u5 S+ w( I# l 物理量的大小以树脂加单位表示。
3 c! q$ v# d3 f3 ~5 n0 T7 Y j+ v 单位有基本单位和导出单位之分。 H" E4 C9 W+ n( 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。
: z) r% f: Z& z/ |# z$ [' z3 x 常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。
+ }3 u6 u) Y$ D$ F. b 国际单位制基本单位: & F( a5 x* L; M& h8 D
质量:kg——千克; 4 R( e$ n9 j4 u' Y8 K
时间:s——秒; + c& i, D/ \4 `
温度:K——开尔文; ) q5 R( b/ j, o
长度:m——米;
$ [: a- ~# N% j9 A& Z$ b8 {. q 物质的量:mol——摩尔; " E* g* c1 \. A8 h3 c( E( \; ^3 C
电流强度:A——安培; % T2 M: }/ u& z1 j4 o
发光强度:candela——坎德拉。
1 K2 p8 @, s" I9 s* b3 d9 X: ^; s 2.单位换算: 7 ?) J5 C- E+ x. c1 k2 N
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。
7 C8 @5 F: q* R 1△K=1△℃;
/ t/ B) s& ~5 ^1 F 1华氏度=℃*1.8+32; 4 q- c; j0 h* F5 Y1 H
1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。 & f. ~8 p- ^( h' z
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。
: L$ L9 ^) L) U/ q; U
! }4 F& \' g* x+ t/ w1 y* O' \( M$ q; T( W8 O
- P2 Z% U0 W- \- o1 P! t8 b5 j0 e% h' N7 h0 D, f% s/ X
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