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化工原理绪论

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+ c; {4 ~- `' }+ Z

一、单元操作的特点:

6 F; j* n3 U; C `

共同的研究对象——传递过程

. t* g. X+ q% F8 e. G

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$ |+ T4 S3 Z% G

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。

( W9 d- w/ e- T r

3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。

) @: ?1 H) ?. I! @

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。

3 i) [$ v b/ p1 |' b, Q4 C

二、常见的单元操作过程:

0 H( X4 v0 E4 ` Y! n. @

流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。

# Z$ L' j) ~% E/ `! x. `; o

过滤:液固混合物的分离;

6 N. [* i! E0 }

沉降:液固或气固混合物的分离;

y% n& p. v9 d1 R% F, C8 t; S- F0 d

颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;

% F, z; }/ T. w5 Y! ^3 g& u

加热冷却:增加或降低特定物质的温度;

: a, C1 c5 J2 x- {& {; N) i: S2 o1 m: l

蒸馏:液体混合物的分离;

# X- G4 R( f- T3 O7 j z5 k+ E* J- e

吸收:气体混合物的分离。

' J7 S0 V% b8 l! g9 J

“三传”《化工原理》的共同规律:

- l8 ~; {0 I4 |# M( Y

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 L" R1 H. c7 z* g/ U; x) P

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。

# q1 B* o+ y1 \

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。

. Z0 ]( e0 D! R- M2 `# J7 ~

三、研究单元过程的基本工具:

" e& S$ g2 G6 c$ B& q) f

物料衡算:理论基础——物质守恒定律

2 g( e4 B# x, m" r0 J5 }9 c

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。

, V1 _! Q" C' ^2 t* M! o9 C ) ~) m4 F' C# _! H9 B

作物料衡算应注意的问题:

) o# D/ r x: }3 @. D2 ^

1. 确定衡算范围;

6 \% s5 g- v4 P

2. 明确衡算对象;

; Q. b W) U! {$ c3 G' t/ P, W

3. 统一计算单位;

9 \* Y! k) Z" A6 u- D6 [

4. 选定计算基准。

# C B, C- `% u! ?- D c; b

能量衡算:理论基础:能量守恒定律。

K, [9 T* ^( f0 Y, j# }

能量输入=能量输出+能量积累

- W, g# e6 Z* ^8 [

稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。

$ d0 {2 A' V5 }1 ]7 _$ }! A. h9 |

衡算对象只能是物料的总体不能是组分

( \1 C% L/ D: ~3 b

系统的相平衡关系

2 \7 y$ F6 F+ u& ^* g* y

任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。

; ^4 L$ P0 C3 C- O

平衡态:自然过程所能达到的极限程度。

9 K2 @' }" S. B

用来判断过程进行的方向及限度。

; G! D, _% i% ~. w# G3 k% B

过程速率:

; W0 F. D, i3 L$ }9 q4 s# Y R" Y8 {

系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。

8 C( S4 P5 t/ p2 P" H! s5 ~3 y* b; q

过程速率=过程推动力/过程阻力。

. L- X# W% \2 j, @9 y

过程速率是计算设备尺寸的基本工具

) D: k. s* Q: e9 b8 j& T

四、单位制及单位换算

% M: X) ^: r U. r* e

1.单位于单位制

$ r* c2 Y) `+ \& I5 N

物理量的大小以树脂加单位表示。

. a X$ c; k& Q" T, x

单位有基本单位和导出单位之分。

/ w7 v5 w0 n9 V9 T( V8 g

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。

. T' w1 o- I2 d* F7 l

常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。

0 r( [* c. B' c: m* k: h

国际单位制基本单位:

8 k& z- _. b8 L" C; J$ k7 P

质量:kg——千克;

1 s9 c1 w( h6 V; a1 m5 c* o0 [. E

时间:s——秒;

. x9 ^+ N" A+ L

温度:K——开尔文;

, r2 l0 k) j+ x) g+ Y4 Y

长度:m——米;

! s( o" a) Y- D" M2 p

物质的量:mol——摩尔;

1 y" u, q1 Y/ f. _

电流强度:A——安培;

- ~0 w1 n. f9 r

发光强度:candela——坎德拉。

' E" L4 {! J( y \% T9 P$ k' N1 A. m

2.单位换算:

4 ]. p3 e7 P' M: f& @5 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。

1 T5 k' t P; R2 V6 l+ |. f

1△K=1△℃;

* J$ f: n6 _1 S& \

1华氏度=℃*1.8+32;

) i% z! r v+ C8 ?9 D1 {

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

" h) l8 w) 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。

( `! f- Q* g- ^8 \& b: h
% `: k/ b4 E- `" o : h8 u# |% g. F! |, ]8 g / t- k% [# X' T 7 A" T0 D: y" i: t ( L( e6 j& r w7 K8 a1 @
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大狼
活跃在2026-3-25
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