西安建筑科技大学：《化工原理》课程电子课件（上册）绪论

化无原理 (上册) 化学工程与工艺研究所 2009/4/26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009/4/26 1 化 工 原 理 （上 册） 化学工程与工艺研究所 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 数材与主要章节 数材 谭天恩,麦本熙,丁惠华.《化工原理》(上册,第三版),化学工业出版社,2006 陈敏恒,丛德滋,方图南,等.《化工原理》(上册,第三版),化学工业出版社,2006 主要章节 绪论 第一章流体流动 第二章流体输送机械 第三章机械分离 第四章搅拌 第五章传热 第六章传热设备 2009/4/26第七章蒸发 2 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009/4/26 2 教材与主要章节 教材 谭天恩，麦本熙，丁惠华.《化工原理》（上册，第三版），化学工业出版社，2006 陈敏恒，丛德滋，方图南，等.《化工原理》（上册，第三版），化学工业出版社，2006 主要章节 绪 论 第一章 流体流动 第二章 流体输送机械 第三章 机械分离 第四章 搅拌 第五章 传热 第六章 传热设备 第七章 蒸发 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 绪论 化工原理也叫做化工单元操作( Unit Operation of Chemical engineering),是化学工程学科中形成最早,基础 性最强,应用面最广的学科分支;它是研究大规模化工生产 中物理性质变化规律的工程学科。化工原理来源于实践,又 面向实践,应用于实践;是化工技术工作者的看家本领。化 工原理课程体系包括三门相对独立的课程:理论课、实验课 课程设计 2009/4/26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009/4/26 3 绪 论 化工原 理也 叫 做化工单元 操作（ Unit Operation of Chemical engineering ），是化学工程学科中形成最早，基础 性最强，应用面最广的学科分支；它是研究大规模化工生产 中物理性质变化规律的工程学科。 化工原理来源于实践，又 面向实践，应用于实践；是化工技术工作者的看家本领。化 工原理课程体系包括三门相对独立的课程：理论课、实验课 、课程设计。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 绪论 、化工过程与单元操作 、化工过程 化工过程的特点之一是步骤多,而且因为不同的化学工业 所用的原料与所得产品不同,所以各种化工过程的差别大 个化工过程所包含的步骤可分为两大类—化学变化和 单元操作,简称为“三传一反” 化学反应:进行化学反应为主,在反应器中进行;是化工 过程的核心,其投资约占化工过程总投资的10-20%; 单元操作:不进行化学反应,是物理变化过程。如:原料 和反应物的前、后处理工序,仅发生压力、温度、组成、相态 等物理变化过程,是生产过程必不可少的操作 2009/4/26 4 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009/4/26 4 绪 论 一、化工过程与单元操作 1、化工过程 化工过程的特点之一是步骤多，而且因为不同的化学工业 所用的原料与所得产品不同，所以各种化工过程的差别大。 一个化工过程所包含的步骤可分为两大类——化学变化和 单元操作，简称为“三传一反” ： 化学反应：进行化学反应为主，在反应器中进行；是化工 过程的核心，其投资约占化工过程总投资的10~20%； 单元操作：不进行化学反应，是物理变化过程。如：原料 和反应物的前、后处理工序，仅发生压力、温度、组成、相态 等物理变化过程，是生产过程必不可少的操作。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 绪论 2、单元操作 如聚氟乙烯塑料的生产过程: 吸收 加成反应 聚合反应 传热 乙炔—提纯 反应器 聚合釜 传质 单体合成[单体精制聚合厩水千爆 氯化氢 反应热压缩、冷凝 过滤 传热 反应热离心分离产品 传热 2009/4/26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009/4/26 5 绪 论 2、单元操作 如聚氯乙烯塑料的生产过程： 氯化氢 提纯 单体合成 单体精制 聚合 提纯 脱水 干燥 产品 反应热 加成反应 反应器 反应热 聚合反应 乙炔 聚合釜 压缩、冷凝 吸收 传热 传热 过滤 离心分离 传热 传质 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 绪论 单元操作的特点与分类 (1)特点 ①都是不进行化学反应的过程,是物理性操作,即只改 变物料的状态或物理性质,不改变其化学性质 ②都是化工生产过程中共有的操作,但不同的化工过程 所包含的单元数目、名称与排列顺序各异。 ③某个单元操作用于不同的化工过程,其基本原理并无 不同,进行操作的设备往往也是通用的。但是反应过程却不 样,不同的反应,反应机理不同,设备也不同。 2009/4/26 6 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009/4/26 6 绪 论 单元操作的特点与分类 （1）特点 ① 都是不进行化学反应的过程，是物理性操作，即只改 变物料的状态或物理性质，不改变其化学性质。 ② 都是化工生产过程中共有的操作，但不同的化工过程 所包含的单元数目、名称与排列顺序各异。 ③ 某个单元操作用于不同的化工过程，其基本原理并无 不同，进行操作的设备往往也是通用的。但是反应过程却不 一样，不同的反应，反应机理不同，设备也不同。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 绪论 (2)分类 根据内在的理论基础,可归并为三类 ①以流体力学为基础,包括流体输送、沉降、过滤、离 分离、搅拌、固体流态化等 ②以热量传递理论为基础,包括加热、冷却、蒸发等; ③以质量传递理论为基础,包括蒸馏、吸收、吸附、萃 取、千燥、结晶、膜分离等 2009/4/26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009/4/26 7 绪 论 （2）分类 根据内在的理论基础，可归并为三类： ① 以流体力学为基础，包括流体输送、沉降、过滤、离 心分离、搅拌、固体流态化等； ② 以热量传递理论为基础，包括加热、冷却、蒸发等； ③ 以质量传递理论为基础，包括蒸馏、吸收、吸附、萃 取、干燥、结晶、膜分离等。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 绪论 、单位及单位换犷 1、单位制 (1)cgs制(物理单位制) 基本单位:长度cm,质量g,时间s 导出单位:如力gcm/s2=dn(达因) 力=质量×加速度 即 质量的符号 力的符号 F=m加速度的符号 (1) 门]=g·(cm/2)=dyn(达因) 方括号表示物 20094理量的单位 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009/4/26 8 绪 论 二、单位及单位换算 F = ma （1） 力的符号 质量的符号 加速度的符号 [F] = g ·（cm/s2）= dyn （达因） 方括号表示物 理量的单位 1、单位制 （1）cgs制（物理单位制） 基本单位：长度cm，质量g，时间s 导出单位：如 力 g· cm/s2=dyn（达因） 力 = 质量× 加速度 即 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 绪论 (2)工程制 基本单位:长度m,重量(重力)kgf,时间s 导出单位:如质量 [F」kgf kgf·s2/ 质量的符号 (3)S制(国际单位制) 基本单位:长度m,质量kg,时间s,湿度K, 物质量单位mo,电流A,光强度cd(坎德拉) 1℃=(273.15+1)K 导出单位:如比热容(cn)kJ/(ml·)或kJ(kg:K) 温度差1K=1℃ 2009/4/26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009/4/26 9 绪 论 （3）SI制（国际单位制） 基本单位：长度m，质量kg，时间s，温度K， 物质量单位mol，电流A，光强度cd（坎德拉） 1 ℃ =（273.15+1）K 导出单位：如 比热容（cp ） kJ/(mol · K)或kJ/(kg · K) 温度差1K=1 ℃ （2）工程制 基本单位：长度m，重量（重力）kgf，时间s 导出单位：如 质量 kgf s /m m/s kgf [ ] [ ] [ ] 2 2 = = = × a F m 质量的符号 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 绪论 2、单位换算 (1)理论公式根据物理规律推导的 F=kma (k=1) F]=kg×m/s2=N(牛顿) (2)经验公式根据实验结果整理出的 a=5,3+0.036 对流给热系数 气体速度 kcal cm(cgs制) 工程制) m2·h·C 2009/4/26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009/4/26 10 绪 论 2、单位换算 （1）理论公式 根据物理规律推导的 [ ] kg m/s N( ) F = ´ 2 = 牛顿 F = kma （k = 1） （2）经验公式 根据实验结果整理出的 a = 5.3 + 0.036u 对流给热系数 气体速度 cm/s(cgs制) ( ) m h C kcal 2 o 工程制 × × PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn