化工基础课件第一章绪论
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化工基础第一章
1.5 热量衡算
化工生产中所需的能量以热为主，用于改变物料的温度与聚集状 态，提供反应所需热量等。若操作中有几种能量相互转化，则其 间的关系用能量衡算来定，若只牵涉到热，能量衡算便简化为热 量衡算。 能量衡算的基础是能量守恒定律。 输入 输出 累积 消耗 输入=输出 累积/消耗 输出+累积 若为稳定过程，输入 输出 输入=输出 输入
SI中能量和热量都是以J(焦尔)或kJ(千焦尔)为单位。1 J=1N·m。工
程制的能量单位是[千克(力)·米]，热量单位是[千卡]。它们之间的换 算关系如下： 1kcal=427kgf·m=4.187kJ 热量衡算计算方法与物料衡算相同 返回
1千克（力）指的是质量为1kg的物体在地面上的重量，即：
1kgf = 9.81kg ⋅ m / s = 9.81N
2
则： 1kg =
1 kgf ⋅ s 2 / m 9.81
各种单位之间的换算详见教材P441附录一。 *注：在以后所进行的计算中，需将所有单位转换成同一单位制。 如题目无特别说明，均采用SI制 Example：
化学工程学科的发展 1923年美国麻省理工学院的著名教授W. 1923年美国麻省理工学院的著名教授W. H. 华克尔等人编写出版的 年美国麻省理工学院的著名教授 第一部关于单元操作的著作――化工原理（ ――化工原理 第一部关于单元操作的著作――化工原理（Principles of ），从而奠定了化学工程作为一门独立工 Chemical Engineering ），从而奠定了化学工程作为一门独立工 程学科的基础，完成了从化工生产工艺到单元操作的发展， 程学科的基础，完成了从化工生产工艺到单元操作的发展，推进认 识上的一个飞跃。 识上的一个飞跃。对于化学工程学科的形成和发展起到了推动作用 我国于20世纪 年代创办了化学工程系，开设了化工原理课程。 世纪20年代创办了化学工程系 。我国于 世纪 年代创办了化学工程系，开设了化工原理课程。 解放之后，我国先后出版了以单元操作为主线的《化工原理》 解放之后，我国先后出版了以单元操作为主线的《化工原理》、《 化工过程及设备》 化工操作原理及设备》等教科书。 化工过程及设备》、《化工操作原理及设备》等教科书。 随着对化学品需求的增长，引起了从手工业向大工业的过渡。 随着对化学品需求的增长，引起了从手工业向大工业的过渡。化学 家分为纯化学家和工业化学家（或称应用化学家）。 ）。纯化学家主要 家分为纯化学家和工业化学家（或称应用化学家）。纯化学家主要 对合成新物质，发现新的化学反应，测定物质的化学结构和性质， 对合成新物质，发现新的化学反应，测定物质的化学结构和性质， 以及新的机理、规律、理论感兴趣。 以及新的机理、规律、理论感兴趣。工业化学家则着眼于将该化学 物质或化学反应在工业上的运用和实现。 物质或化学反应在工业上的运用和实现。要求工业化学家具备较多 的物理和机械知识。英国工程师G.E.戴维斯 戴维斯(George Edwards 的物理和机械知识。英国工程师 戴维斯 Davis,1850-1907年)最早提出“化学工程”这一概念。1915年麻省 最早提出“ 年 最早提出 化学工程”这一概念。 年麻省 理工学院A.D.Little首次提出“化工单元操作”的概念。 首次提出“ 理工学院 首次提出 化工单元操作”的概念。
化工基础 第一章 绪论
第一章 绪 论§1.1 课程的性质与任务1 课程的性质化工生产由各种各样的化工过程组成，化工产品的生产与应用都离不开化工的基础知识。
《化工基础》课程是讲述化工生产过程中的单元操作的课程，是化工类各专业都需要开设的专业基础课，属工程学科，具有工程性和应用性。
2 课程的任务通过本课程的学习，使学生初步掌握化学工程学中关于动量传递、热量传递和质量传递以及反应器的基本原理；初步掌握一些主要化工产品的生产过程的一般原则；了解一些典型化工设备的结构、性能和工作原理以及生产中涉及的一些实际问题和解决问题的基本方法，并把这些认识用于化工生产和研究之中，使生产技术不断改进。
借以逐步树立辩证唯物主义观点、技术经济观点、使学生具有初步的研究化工生产实际问题的能力和分析处理中学化学有关教材、联系化工实际开展课外活动的能力。
§1.2课程内容和学习目的1 课程内容化学工业包括各种各样的化工生产过程，各个生产过程又有多个环节组成。
尽管如此，任何化工生产过程总涉及两个基本内容：化学工程和化学工艺。
它们又都包含多个基本单元操作。
因此，本课程的内容包括三个方面：单元操作部分内容、化学反应工程部分内容和化学工艺学部分内容。
其中单元操作部分是我们本书学习的重点。
（1）单元操作部分内容化工过程是指化学工业的生产过程，特点之一是操作步骤多，原料在各步骤中依次通过若干个或若干组设备，经历各种方式的处理之后才能成为产品。
由于不同的化学工业所用的原料与所得的产品不同，所以各种化工过程的差别很大。
一个化工过程所包含的操作步骤可分为两大类。
一类以进行化学反应为主，通常是在反应器中进行；另一类则为不进行化学反应的物理过程，包括原料预处理过程和反应产物后处理过程。
尽管从生产某种产品的意义上说，反应过程是生产过程的核心，但它在工厂的设备投资和操作费用中通常并不占据主要比例，实际上起决定作用的往往是众多的物理过程，它们决定了整个生产的经济效益。
高校精品课件、讲义——化工基础 第一章绪论
几种单位制比较
单位制 长 度 m 质量 时 间 s 速度 力 功 功率
SI
kg
m•s-1
kg•m•s-2
kg•m2•s-2
kg•m2•s-3
MKS
m
kg
s
m•s-1
kg•m•s-2
kg•m2•s-2
kg•m2•s-3
CGS
cm
g
s
cm•s-1
g•cm•s-2
g•cm2•s-2
g•cm2•s-3
at
在化工生产中的作用： 1）根据能量的形式及转化方式确定输出 输入的方法和措施； 2）根据需输入或输出能量的数值，确定 设备的尺寸； 3）根据能量的关系，确定能量综合利用 的途径。
3、平衡关系 变化的极限是过程的平衡状态，预告过程 能够达到的极限。
意义：决定着过程能否进行，也是设备设计、 工艺条件选择及工艺改进的依据。
化学工艺学
单元操作
化学工程学
生产 研究
共同 规律
主导 规律
2、性质和任务
以化工生产过程为研究对象，研究生 产过程的基本规律和工程技术，为有 效实现工业化提供可靠的基本规律和 技术。
3、研究内容 硫铁矿——矿石处理——焙烧——气相除尘——转化炉——产品 乙苯——苯乙烯——精馏提纯——聚苯乙烯
动量传递 质量传递 热量传递 化学反应动力学 俗称“三传一 反”
化学工程基础
第一章 绪论
内容
• • • • • 化学与化工生产 化学工程的形成与发展 化学工程与化工数据 化学工程和工艺中的一些基本规律 学习目的和学习方法
一、化学与化工生产 化学研究包括：基础研究和应用研究
基础研究：未知物、性质结构、化学变化
化工基础绪论培训课件
化工基础绪论培训课件1. 介绍本课程旨在为化工工作者提供化工基础知识的绪论培训。
通过学习本课程，学员将了解化工领域的基本概念和原理，建立起对化工工作的全面认识和理解。
2. 课程目标本课程的主要目标是：•介绍化工领域的基础概念和原理•帮助学员建立全面的化工知识体系•提供实际应用案例，帮助学员将理论知识与实践相结合•培养学员对化工工作的兴趣和热情3. 课程大纲本课程将涵盖以下几个主要主题：3.1 基本概念•化学与化工的关系•化工的定义和范围•化工工程的基本流程和环节3.2 化工原理•物质的组成和结构•化学反应和反应动力学•热力学和反应平衡•流体力学和传质现象3.3 化工设备•常见的化工设备和工艺流程•设备选择与设计原则•安全性和可靠性考虑3.4 化工应用•常见的化工应用领域•实际案例分析•行业前景和发展趋势4. 学习方法•理论讲解：通过讲解PPT和示意图，介绍化工基础的相关知识点；•实例解析：结合实际案例，分析化工领域的工作实践和应用；•互动讨论：开展小组讨论和问答环节，加深对知识的理解和掌握；•实验演示：展示一些典型的实验过程和结果，加强对理论的实际应用。
5. 考核与证书•课程结束后，学员将进行一次综合考评，包括选择题、简答题和实际应用题；•考试成绩满足及格标准的学员，将获得本课程的结业证书。
6. 培训师资本课程的培训师资由经验丰富的化工工程师组成，他们具备丰富的理论和实践经验，能够提供专业化工知识的培训和指导。
7. 结束语本课程将为学员提供一个全面了解化工基础知识的机会，帮助其在化工领域更好地发展和应用所学知识，提升自身的职业素质和竞争力。
欢迎大家参加本次培训！。
化工基础-PPT
10
❖ 五、化学工业的发展与现状
（1）、化学工业的发展 化学工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是一个十分古老的工业，最早可追根 溯源至公元前２０００年以前，最早的化学工艺为 制陶、酿造、漂染、鞣革等行业
18世纪中硫酸生产; 19世纪中制碱; 20世纪初合成氨; 20世纪中石油工业 20世纪后精细化工
11
（2）、我国的化学工业 旧中国的化学工业基础十分薄弱。从1876年在
造纸化学品 感光材料
脱墨剂、助留剂、助滤剂、表面处理剂、浆内施胶剂、纸张增强剂、 涂布胶粘剂、分散剂等
电影胶片、照相胶片、特种胶片、彩色像纸等
磁性记忆材料 磁带、磁盘等
橡胶加工 轮胎、运输带、胶管、胶鞋、碳黑等
7
❖ 三、化工原料及选择原则 1.化学工业原料
按来源划分： 无机材料和有机材料 无机材料主要有：空气、水和化学矿物 有机材料主要有： 煤、石油、天然气和生物质
K
Cd mol
rad
sr
35
表1-4-3 化工中常用的SI 导出单位举例
量的名称
面积 体积 速度 密度 浓度
力 压强，应力
单 位 名 称 单位符号
平方米 立方米 米每秒 千克每立方米 摩尔每立方米 牛[顿] 帕 [斯卡]
m2 m3 m/s kg/m3 mol/m3 N Pa (=N/m2)
用SI 基本单位表示的单 位 m2 m3
敌百虫、乐果、甲胺磷、杀虫双、草甘磷、多菌灵等
可作为生产聚氯乙烯、聚乙烯醇、氯丁橡胶、乙酸、乙醛、乙炔黑、 双氰胺、硫脲等工业的原料
酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚碳酸酯、聚 甲醛、ABS树脂、尼龙1010、尼龙6、尼龙66、聚砜等
顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等
❖ 五、化学工业的发展与现状
（1）、化学工业的发展 化学工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是一个十分古老的工业，最早可追根 溯源至公元前２０００年以前，最早的化学工艺为 制陶、酿造、漂染、鞣革等行业
18世纪中硫酸生产; 19世纪中制碱; 20世纪初合成氨; 20世纪中石油工业 20世纪后精细化工
11
（2）、我国的化学工业 旧中国的化学工业基础十分薄弱。从1876年在
造纸化学品 感光材料
脱墨剂、助留剂、助滤剂、表面处理剂、浆内施胶剂、纸张增强剂、 涂布胶粘剂、分散剂等
电影胶片、照相胶片、特种胶片、彩色像纸等
磁性记忆材料 磁带、磁盘等
橡胶加工 轮胎、运输带、胶管、胶鞋、碳黑等
7
❖ 三、化工原料及选择原则 1.化学工业原料
按来源划分： 无机材料和有机材料 无机材料主要有：空气、水和化学矿物 有机材料主要有： 煤、石油、天然气和生物质
K
Cd mol
rad
sr
35
表1-4-3 化工中常用的SI 导出单位举例
量的名称
面积 体积 速度 密度 浓度
力 压强，应力
单 位 名 称 单位符号
平方米 立方米 米每秒 千克每立方米 摩尔每立方米 牛[顿] 帕 [斯卡]
m2 m3 m/s kg/m3 mol/m3 N Pa (=N/m2)
用SI 基本单位表示的单 位 m2 m3
敌百虫、乐果、甲胺磷、杀虫双、草甘磷、多菌灵等
可作为生产聚氯乙烯、聚乙烯醇、氯丁橡胶、乙酸、乙醛、乙炔黑、 双氰胺、硫脲等工业的原料
酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚碳酸酯、聚 甲醛、ABS树脂、尼龙1010、尼龙6、尼龙66、聚砜等
顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等
化工基础绪论培训课件
◆请珍惜本科教育机会，注重培养自己的理论体系，认真学好 每门基础理论课。
◆化工基础，是化学类各专业课的基础理论课，也是化学工艺 等专业考研的必考专业课。
一.化学工业概述
化学工业（chemical industry）又称化学加 工工业，是综合运用化学和物理方法将原料加工成 化学产品的加工工业。也泛指生产过程中化学方法 占主要地位的过程工业。 1.化学工业的重要性及其发展
二.化学工程概述
单元操作 传递过程 化学工程化 化工 学热 反力 应学 工程 化工系统工程 过程动态学及控制
化学工程的研究方法：理论与经验相结合的工程研究方法
经验方法——实验方法
相似准则：利用经验公式和实验曲线对设计和工程进行相似 性放大 因次分析：利用实验来确定变量关系，用无因次数群构成关 系式
化学工业是国民经济重要的基础工业，是最具活 力、最具竞争力、可发展前景极强的产业。随着石 油工业的发展，化学工业从50年代起进入高速发展 期，已成为世界经济发展的支柱产业。
2.化学工业的分类
化工生产装置实例 ——70万吨乙烯装置
化工生产装置实例 ——甲醇回收装置
化工生产装置实例 ——合成氨装置
干燥
热量 传递
结晶
质量 传递
气固 吸附 精馏
流态 化
气液 吸收
液液 萃取
四. 化学工程中的一些基本规律
1.质量守恒（物料衡算）：
它反映一个过程中原料、产物、副产物等之间的关系， 即进入的物料量必等于排出的物料量和过程中的积累量。
∑M入
系统
积累或
损失 M
∑M出
物料衡算式： ∑M入 ＝ ∑M出 ＋ M累或损 对连续稳定流动：∑M入 ＝ ∑M出
解：已知：原料液流量及其中乙醇含量
◆化工基础，是化学类各专业课的基础理论课，也是化学工艺 等专业考研的必考专业课。
一.化学工业概述
化学工业（chemical industry）又称化学加 工工业，是综合运用化学和物理方法将原料加工成 化学产品的加工工业。也泛指生产过程中化学方法 占主要地位的过程工业。 1.化学工业的重要性及其发展
二.化学工程概述
单元操作 传递过程 化学工程化 化工 学热 反力 应学 工程 化工系统工程 过程动态学及控制
化学工程的研究方法：理论与经验相结合的工程研究方法
经验方法——实验方法
相似准则：利用经验公式和实验曲线对设计和工程进行相似 性放大 因次分析：利用实验来确定变量关系，用无因次数群构成关 系式
化学工业是国民经济重要的基础工业，是最具活 力、最具竞争力、可发展前景极强的产业。随着石 油工业的发展，化学工业从50年代起进入高速发展 期，已成为世界经济发展的支柱产业。
2.化学工业的分类
化工生产装置实例 ——70万吨乙烯装置
化工生产装置实例 ——甲醇回收装置
化工生产装置实例 ——合成氨装置
干燥
热量 传递
结晶
质量 传递
气固 吸附 精馏
流态 化
气液 吸收
液液 萃取
四. 化学工程中的一些基本规律
1.质量守恒（物料衡算）：
它反映一个过程中原料、产物、副产物等之间的关系， 即进入的物料量必等于排出的物料量和过程中的积累量。
∑M入
系统
积累或
损失 M
∑M出
物料衡算式： ∑M入 ＝ ∑M出 ＋ M累或损 对连续稳定流动：∑M入 ＝ ∑M出
解：已知：原料液流量及其中乙醇含量
化工原理 第一章 绪论
3-1
导出量
F— N (kgm/s2) P— Pa (kg/ms2) ρ— kg/m3
M—公斤·s2/m P—公斤/m2 ρ—公斤·s2/m4
2 换算关系(SI制与工程制之间) a) F：工程制中1公斤力规定为：SI制中1kg的物体在9.81 m/s2的力场中所受到的重力，据F=ma有： 1公斤=1kg*9.81 m/s2 = 9.81 kg· m/s2= 9.81N.......(1) b) M：工程制中质量为导出量，据M=F/a 其导出单位为： 1公斤/(9.81 m/s2)=1/9.81 公斤*s2/m (工程制质量单位) ∵ 1公斤=9.81 kg· m/s2 ∴ 1 公斤· s2/m=9.81kg......(2) C) P：因为P = F/A 所以(1)式两边同除以1m2得： 1公斤/m2 = 9.81N/m2 = 9.81 Pa......(3) D) ρ：因为ρ=m/V 所以(2)式两边同除以1m3得： 1公斤· s2/m4 = 9.81 kg/m3......(4)
应用化学、生物工程 高分子材料与工程 专业核心课程、学位课程 专业核心课程、专业必选课
课程内容：
绪论（第一章） 流体的流动和输送（第二章） 热量传递（第四章） 吸收(第五章) 化学反应器（第七、八章）
考核方式：
平时表现、期中考试、期末考试 总成绩=平时成绩×30%+期中成绩×20%+期末成绩×50%
2、内容：三传一反
研究对象-化工生产
化工、石油、煤炭、钢铁、 食品、建材(硅酸盐)、纺织、生 物工程、制药、精细化工。
化工生产--多行业—多品种--一百多万种产 品，而产品不同，流程各异，如：
H2SO4：FeS2碎矿—焙烧(900℃)—SO2旋风除尘、除雾— SO2加热—(SO2)氧化(SO3)—冷却—吸收—冷却—H2SO4。
化工热力学第一章.
化工热力学是理论和工程实践性都较强的学科。
化工热力学 第一章 绪 论
化工热力学解决的实际问题可以归纳为三类： (1) 过程进行的可行性分析和能量的有效利用； (2) 相平衡和化学反应平衡问题； (3) 测量、推算与关联热力学性质。
化工热力学 第一章 绪 论
2. 热力学在化工过程开发中的作用
局限：对物质结构必须采用一些假设的模型，这 些假设模型只是物质实际结构的近似描写。
化工热力学 第一章 绪 论
四、化工热力学研究内容及在化工过程开发中的作用 1. 化工热力学的研究内容
化工热力学的主要任务是以热力学第一、第二定律 为基础,研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利 用的规律,研究物质状态变化与物质性质之间的关系以及 物理或化学变化达到平衡的理论极限、条件和状态。
7 了解热力学在化工过程中的主要实际应用。
化工热力学 第一章 绪 论
预备知识（复习名词、概念）
体系与环境
体系：研究的对象 环境：研究对象以外的部分
敞开体系（开系）：体系与环境之间有能量与物质的交换。
体系 封闭体系（闭系）：体系与环境之间只有能量交换而无物质的交换。
孤立体系：体系与环境之间既无能量交换也无物质的交换。
化工热力学 第一章 绪 论
过程与循环
过程：状态的变化历程 按可逆程度分：可逆过程、不可逆过程。 按状态参数变化分：等温、等压、等容、等焓、绝热过程等。
循环： 正向循环：热能变为机械能的热力循环。PV图上以顺时针 方向循环。所有热机都是。
逆向循环：消耗能量迫使热量从低温流向高温。 V图上以逆 时针方向循环。所有制冷、热泵都是。
3.化工热力学在化工过程开发中的作用
降低原料消耗，减少环境污染； 降低能耗（利用夹点技术）； 提高产品的质量（利用新型分离技术）； 为化工单元操作提供多元相平衡数据； 为实验成果的放大，实现工业化提供基础
化工热力学 第一章 绪 论
化工热力学解决的实际问题可以归纳为三类： (1) 过程进行的可行性分析和能量的有效利用； (2) 相平衡和化学反应平衡问题； (3) 测量、推算与关联热力学性质。
化工热力学 第一章 绪 论
2. 热力学在化工过程开发中的作用
局限：对物质结构必须采用一些假设的模型，这 些假设模型只是物质实际结构的近似描写。
化工热力学 第一章 绪 论
四、化工热力学研究内容及在化工过程开发中的作用 1. 化工热力学的研究内容
化工热力学的主要任务是以热力学第一、第二定律 为基础,研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利 用的规律,研究物质状态变化与物质性质之间的关系以及 物理或化学变化达到平衡的理论极限、条件和状态。
7 了解热力学在化工过程中的主要实际应用。
化工热力学 第一章 绪 论
预备知识（复习名词、概念）
体系与环境
体系：研究的对象 环境：研究对象以外的部分
敞开体系（开系）：体系与环境之间有能量与物质的交换。
体系 封闭体系（闭系）：体系与环境之间只有能量交换而无物质的交换。
孤立体系：体系与环境之间既无能量交换也无物质的交换。
化工热力学 第一章 绪 论
过程与循环
过程：状态的变化历程 按可逆程度分：可逆过程、不可逆过程。 按状态参数变化分：等温、等压、等容、等焓、绝热过程等。
循环： 正向循环：热能变为机械能的热力循环。PV图上以顺时针 方向循环。所有热机都是。
逆向循环：消耗能量迫使热量从低温流向高温。 V图上以逆 时针方向循环。所有制冷、热泵都是。
3.化工热力学在化工过程开发中的作用
降低原料消耗，减少环境污染； 降低能耗（利用夹点技术）； 提高产品的质量（利用新型分离技术）； 为化工单元操作提供多元相平衡数据； 为实验成果的放大，实现工业化提供基础
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(4)SI制（国际单位制）
是在MKS制的基础上发展起来的。
基本单位：长度——米（m） ，质量——千克（kg），时间——秒 （s）
热力学温度——开尔文（K）， 物质的量——摩尔 （mol）
电流——安培（A），
发光强度——坎德拉（cd）
辅助单位：平面角——弧度（rad），
立体角——球面度（Sr）
了解各种单位制及熟悉单位换算是学好本课的必备技巧，应
随着经济的发展,要求化学系化学、应用化学等专业的学生 也应具有一定的化学工程知识,改善专业知识结构, 以适应科技 发展、经济建设的需要, 提高学生联系实际分析问题、解决问题 的能力。
本课程的任务是研究化工单元操作的基本原理, 了解典型设 备的构造，掌握单元操作中各工艺参数的计算方法，进行单元操 作实验，培养学生对化学工业生产过程的工程概念。通过学习本 课程训练学生分析和解决有关工艺单元操作问题的能力。
在实际工作中，一个过程以多快的速率由不平衡向平衡移动是极 为重要的问题。
在考察过程速率时，要注意到对整个过程起决定作用的控制步骤 或控制因素。
第一章 绪论
9
四、国际单位制及其换算
(1)CGS制（物理单位制），cm-g-s，厘米-克-秒制
(2)MKS制（绝对单位制），m-kg-s，米-千克-秒制
(3)工程单位制 ，m-kgf-s，米-公斤（力）-秒制
⑶特别重视物理量的单位和量纲；
⑷要求对基本计算方程的物理意义及应用的条件有清晰的了解，但 并不要求记熟经验公式或特征数关联式（但重要的特征数应当记 住）。
正确选用单位，正确使用物性数据
单位一致及换算
注意一些物性（如密度、比热、潜热）数据随温度变化
物理方程使用同一单位制（多采用SI制），经验方程则采用指定
化工基础
第一章 绪论
1
主要参考书
谭天恩编，化工原理（第二版），化学工业出 版社
陈敏恒编，化工原理（第二版），化学工业出 版社
黄少烈编，化工原理，高教出版社 天津大学化工原理教研室编，化工原理，高教
出版社 吴迪胜编，化工基础，高教出版社 张近编，化工基础，高教出版社
第一章 绪论
2
教学目的与任务
单位
第一章 绪论
6
三、基本规律
基本规律有：质量守恒定律、能量守恒定律，及 有关平衡和过程速率的规律 1、质量守恒
质量守恒定律在化学工程和工艺中表现为物料衡算。在定态条 件下，物料衡算可表达为： 输入物料=输出物料
进行物料衡算的注意事项：
（1）确定衡算范围（或称系统），它可以在一个单一的设备或其 中一部分进行，也可以包括几个处理阶段的全流程。 （2）确定衡算对象。对有化学变化的过程，衡算对象可找未发生 变化的物质为惰性物质等。 （3）确定衡算基准。对于间歇过程，常以一次（一批）操作为基 准，对于连续过程，则以单位时间为基准。
化学反应工程：是研究化学反应的工程问题。
第一章 绪论
5
二、课程的学习目的和要求
学习目的
⑴熟悉基本原理和典型设备，及它们在化工生产中的应用； ⑵认识化工生产中分析和解决问题的途径； ⑶有助于指导化学科研工作。
学习要求
⑴综合性，涉及面广，牵连因素多，分清主次，深刻理解；
⑵理解基本概念、基本原理和基本运算方法，理论联系实际；
第一章 绪论
8
如连通器液面最终达到同一水平面，换热的极限是冷热流体温度 相同，气体吸收的极限是当时条件下的饱和溶解度，反应的极限是当 时条件下的平衡转化率。
4、过程速率
过程率决定设备的生产能力。
过程速率（r） ∝［过程推动力（△）/过程阻力（R）］
过程的推动力是过程在该瞬时距平衡的差额，它可以是压差、温 差或浓度差等。
单元操作按操作目的分类
（1）流体的输送； （2）物料的混合； （3）物料的加热或冷却； （4）非均相混合物的分离； （5）均相混合物的分离。
从物理本质上单元操作又分为下列三种传递过程(三传):
（1）动量传递过程：如流体的输送、沉降、过滤、搅拌及固体的流态化等。 （2）热量传递过程：如热交换、蒸发等。 （3）质量传递过程：如液体的蒸馏、气体的吸收、固体的干燥及结晶等。
物料衡算对于工艺过程的开发、设备尺寸的设计以及生产操作 的改进都具有很大的实际意义。
第一章 绪论
7
2、能量守恒
能量守恒定律在化学工程和工艺中表现为能量衡算。能量衡 算可表达为： 输入能量=输出能量
在有反应热效应的场合下，则为： 输入能量+反应释出能量=输出能量+系统中积累能量
根据能量守恒定律而进行的能量平衡的计算。在生产中能量 可能是热能、电能、机械能或其它能。如果是热能，则称为热量 衡算。
使学生掌握化工生产中流体动力过程、传热过程、传质过程等单元 操作的基本原理，了解上述化工过程的典型设备的基本知识。在这个基 础上熟悉某些典型的工艺过程原理和生产流程，具有初步运用（综合） 化学工程学和化学工艺学等方面的知识来认识、分析判断化工生产中某 些问题，实现优化生产的能力，了解某些化工实验研究的方法，具有初 步的实验技能，包括化工实验数据处理的基本方法和根据实验结果得出 相应的结论，了解从化学实验研究成果开发成化工生产全过程的概貌， 为学生今后从事中学化学教学工作和更好的联系化工生产实际打下基础。
第一章 绪论
[教学目的] 了解《化工基础》课程的性质和内容， 了解化学工程学和化学工艺学中的一些基本规 律，熟悉并掌握国际单位制及其换算。
一、课程内容
包括化学工程和化学工艺两个部分。 “三传一反”，即动量传递(常指流体动力过程)、 热量传递、质量传递和化学反应工程。
第一章 绪论
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化工生产过程的前、后处理操作仅发生物理变化， 称为单元操作。
在学习中逐步掌握。
学习方法：基础知识理解同时兼顾解决问题的思路
笔记、作业、参考书服务于教材内容的理解运用
注重对例题的学习
自学能力培养，重视预习，至少知道教材内容
进行能量衡算的基本方法与物料衡算的方法相同，明确衡算 范围、衡算对象与衡算基准。
通过能量衡算可以求得流体在输送和压缩时所需的动力，也 可以确定生产的工艺条件和设备尺寸，在实际生产中通过能量衡 算可以考虑能量的损耗，寻求节能途径。
3、平衡关系
通过平衡关系可以判断物理或化学变化过程进行的方向以及 可能达到的极限。