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化工生产基础知识

第一章化工生产概述

一化工的基本概念：

1化工生产的三大要素：水、电、汽;

2化工生产的基本任务：

a.研究化工生产的基本过程和反应原理;

b.化工生产的工艺流程和最佳的工艺条件;

c.生产中运用的主要设备的构造、工作原理及强化生产的方法;

3化工生产单元操作及分类

A什么是化工单元操作

化工生产的门类很多,如酸、碱、化肥、农药、橡胶、染料、制药等

行业;不仅原料来源广泛,而且产品种类繁多,加工过程各不相同;把除了

化学反应外其余的步骤归纳为一些生产的基本加工过程;如液体的输送

与压缩、沉降、过滤、蒸发、传热、结晶、离心、干燥、蒸馏、吸收、

萃取、冷冻、粉碎、等这些基本加工过程称为化工单元操作;若干单元操

作串连起来就构成一个化工产品的生产过程;

B化工单元操作的分类归纳为几个过程：

a.流体动力学过程：如液体的输送与压缩、过滤、沉降、离心等;

B热量传递过程.：如传热、蒸发等;

C质量传递过程：如蒸馏、吸收、干燥等;

d热力学过程：如冷冻、深度冷冻等;

e机械过程：如固体粉碎、过筛、物料的搅拌等;将其

4化工过程的基本规律：

对于千变万化的各种化工生产过程都可以将其单元操作归纳在上述

的几个化工基本过程中,并都遵循着共同的规律,它也是指导生产实践的

方法和手段;

1物料衡算：根据物质守恒定律;

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原=产+损

W原——投入物料量

W产——所得的产品量

W损——损失物料量

2热量衡算.根据能量守恒定律;

Q入=Q出+Q损

Q入——输入的热量

Q出——输出的热量

Q损——损失的热量

按照这一规律可以检查热量消耗的程度,确定经济合理的用能方案和对热能综合利用的

选择;

3过程的平衡关系；

化工生产中固体的溶解、气体的吸收、溶液的蒸馏等操作过程都是在

一定条件下由不平衡向平衡状态转化,以达到过程进行的最大限度;如食

盐溶解水的过程;气体的吸收过程；冷、热两流体进行热量传递过程；当

两者的传递过程达到了平衡就不再进行了;也就是在化工生产过程中建

立过程平衡关系,对生产具有很重要的实际意义;一个过程在一定条件下

能否进行,进行到什么程度都可以由平衡关系推知;同时为生产条件的选

择和改进提供依据;

4过程的速率；

过程的速率指单位时间里过程进行的变化量;它与过程的推动力成正

比,与阻力成反比;提高过程的推动力是提高过程的速率的基本方法;如

流体流动的推动力是压力差,传热过程的推动力是温度差,吸收过程的推

动力是浓度差等;

二化工原料和产品：

1化工原料：

a无机原料：空气、水、盐、黄矿石、磷灰石、硼镁矿

空气:主要成分氧气、氮气、二氧化碳、氦气等,其中He、Ne、Ar、

Kr、Xe五种为稀有气体,因为不容易发生化学反应,又叫惰性气体;空气的

密度是L;

水:是地球上分布最广、最常见、最需要的一种化合物;

水的物理性质：自然界的水以气态、液态、固态存在;纯净水是无色、

3

无味、无嗅的透明液体;水的凝固点为0℃,在4℃时密度最大为1000kg/m,

3,

水在373K的蒸发潜热为kg,凝固热为330kj/kg;冰的密度为920kg/m,

所以冰比水轻,水变成冰时体积是增大的;

水的化学性质：水很稳定,只有在2730K以上开始离解为氢和氧;水进

行电解可生成氢和氧很容易和其他物质反应;水的用途很广,是化工工业

的重要起原料始;水可以和许多物质参加反应生成基本原料和中间体,广

泛用于作溶剂,洗涤剂、吸收剂、润滑剂和氧化还原剂等,水更是目前最

常用的加热、冷却和冷冻的介质;水的净化处理采用有药剂沉淀法和离子

交换法;

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