化工原理__绪论讲述.pptVIP

课时安排 主要参考书目 《化工原理》（上、下），谭天恩等，化学工业出版社 绪　　论 依据——质量守恒定律 输入系统的物料质量等于从系统输出的物料质量和系统 中积累的物料质量。 衡算方法 例1、通用气体常数R＝0.08206 atm·L／mol·K，试用国际单位J／mol·K表示。 解：R＝0.08206atm·L／mol·K ＝0.08206atm·L／mol·K×1m3／1000L×101325Pa／atm ＝8.314 Pa·m3 ／mol·K ＝8.314 J／mol·K ——物料衡算的通式 六、物料衡算 定态过程，积累为零。则： 衡算的系统 整个生产过程 某一设备 系统中的所有物料 某一个组分 衡算的对象 例 例：在两个蒸发器中，每小时将5000kg的无机盐水溶液从 12％（质量％）浓缩到30%。第二蒸发器比第一蒸发器多蒸出5%的水分。试求： （1）各蒸发器每小时蒸出水分的量； （2） 第一蒸发器送出的溶液浓度。 解：首先画一个流程图表示进行的过程 用方框表示设备，输入输出设备的物流方向用箭头表示。 划定衡算的范围 为求各蒸发器蒸发的水量，以整个流程为衡算范围，用一圈封闭的虚线画出。 《化工原理》电子教案/绪论 《化工原理》电子教案/绪论 *《化工原理》电子教案/目录 《化工原理》电子教案/绪论 化工原理与设备 Principle of Chemical Engineering 主讲教师：赵业军 2 期末复习 16 液体精馏与传质设备 12 传热 8 非均相物质分离 14 流体流动与输送机械 2 绪论 辅助教学资料： 1.《化工原理学习指南——问题与习题解析》， 姚玉英等 ，天津大学出版社 2.《化工原理教与学》，陈敏恒等，化学工业出版社 3.《化工原理例题详解》，陈敏恒等，化学工业出版社 4.《化工原理习题精解》（上、下），何潮洪等，科学出版社 ：是研究大规模地改变物料的化学组成和物理性质而得到合乎要求的产品的工程技术学科。 一、“化工原理”课程的任务 1、化学工程和单元操作 化学工程 一个化工产品生产要经过很多步骤 原料提纯 单体合成 单体精制 压缩冷凝 聚合 脱水干燥 产品 反应热 反应热 乙炔 氯化氢 乙炔法制聚氯乙烯 高压聚乙烯生产过程示意图 一切化工生产过程不论其生产规模大小，除化学反应外，其它均可分解为一系列的物理加工过程。这些物理加工过程称为“单元操作”。 蒸发：制糖工业——糖水的浓缩； 制碱工业——苛性钠溶液的浓缩； 甘油和生物胶水溶液的浓缩； 牛奶和橘汁的浓缩。 精馏：酿酒，石油精制。 膜分离：海水淡化，血液透析，食盐电解，水的净化。 单元操作（Unit Operations） 化工生产的两大部分 核心部分 辅助部分 化学反应过程 前、后处理过程 化工生产所不可缺少 溶解度不同 l 均相混合物分离 萃取 吸附能力不同 g、l 均相混合物分离 吸附 供热汽化 s 去湿 干燥 挥发度不同 l 均相混合物分离 液体精馏 质量 传递 溶解度不同 g 均相混合物分离 气体吸收 供热汽化溶剂 l 溶剂与不挥发性溶质分离 蒸发 热量 传递 利用ΔT传入、移出热量 g、l 升、降T，or改变相态 换热 尺度不同的截留 g、l～s 同上 过滤 Δρ引起沉降 g、l～s 非均相混合物分离 沉降 输入机械能 g、l、s~l 混合、分散 搅拌 动量 传递 输入机械能 l 、g 输送 流体输送 传递 原理 物态 目的 单元操作 化工常见单元操作见下表： 单元操作分类 ： （1）遵循流体动力学基本规律的单元操作，包括流体输送、沉降、过滤、物料混合（搅拌）。 （2）遵循热量传递基本规律的单元操作，包括加热、冷却、冷凝、蒸发等。 （3）遵循质量传递基本规律的单元操作，包括蒸馏、吸收、萃取、吸附、膜分离等。从工程目的来看，这些操作都可将混合物进行分离，故又称之为分离操作。 （4）同时遵循热质传递规律的单元操作，包括气体的增湿与减湿、结晶、干燥等。 另外，还有热力过程（制冷）、粉体工程（粉碎、颗粒分级、流态化）等单元操作。 单元操作之特点 1、物理性操作，即只改变物料的状态或物性，并不改变化学性质； 共同的研究对象——传递过程 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操作数目、名称与排列顺序各异； 3、对同样的工程目的，可采用不同的单元操作来实现 ； 4、某单元操作用于不同的化