最新化工原理上册-绪论

合集下载

《化工原理绪论》课件

《化工原理绪论》课件
高度自动化
现代化工过程通常采用高度自动化的控制系 统,以实现高效、安全和可靠的生产。
化工过程的效率与能耗
效率
化工过程的效率是指输出有用产物与输入的原材料和能量之比,提高效率可以降低生产 成本和资源消耗。
能耗
化工过程的能耗是指生产过程中所消耗的能源和能量,降低能耗是化工过程的重要发展 方向,可以提高经济效益和环保性能。
VS
新技术
随着科技的不断发展,新技术也不断涌现 ,如微化工技术、3D打印技术等,这些 技术能够实现精细化工过程控制和产品制 造,提高化工过程的效率和安全性。
节能减排与可持续发展
节能减排
随着环保意识的不断提高,节能减排 成为了化工行业的重要发展方向,通 过优化化工过程和采用清洁能源,降 低能源消耗和减少污染物排放。
04
化工过程的优化与控制
化工过程的优化方法
数学模型法
通过建立数学模型描述化工过程 ,利用优化算法求解最优操作条
件。
实验优化法
通过实验设计、实验实施和实验数 据分析,找到最优的工艺参数。
人工智能法
利用机器学习、深度学习等人工智 能技术,对历史数据进行训练和学 习,自动找到最优操作条件。
化工过程的控制策略
化学反应
总结词:反应工程
详细描述:化学反应是化工生产的核 心,涉及到反应速率、反应条件以及 反应过程优化等,对于提高产品质量 和降低能耗具有重要意义。
03
化工过程的分类与特点
化工过程的分类
物理过程
物质状态变化或能量传递的过 程,如蒸发、冷凝、过滤等。
化学过程
物质发生化学反应的过程,如 燃烧、合成、分解等。
生物过程
生物发酵、酶催化等生物化学 过程。

化工原理绪论24页PPT

化工原理绪论24页PPT
11、获得的成功越大,就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因, 节制使 人枯萎 。 12、不问收获,只问耕耘。如同种树 ,先有 根茎, 再有枝 叶,尔 后花实 ,好好 劳动, 不要想 太多, 那样只 会使人 胆孝懒 惰,因 为不实 践,甚 至不接 触社会 ,难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕,不悔(虽然只有四个字,但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己, 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体, 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米,如 果他不 曾希望 它长成 种籽; 单身汉 不会娶 妻,如 果他不 曾希望 有小孩 ;商人 或手艺 人不会 工作, 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
31、只有永远躺在泥坑里的人,才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克

《化工原理》课后习题答案

《化工原理》课后习题答案

第一章绪论习题1.热空气与冷水间的总传热系数K值约为42.99k c a l/(m2・h・℃),试从基本单位换算开始,将K值的单位改为W/(m2・℃)。

[答案:K=50M(m2・C)]。

解:从附录查出:1k c a l=1.1622×10-3K W·h=1.1622W·h所以:K=42.99K c a l/(m2·h·℃)=42.99K c a l/(m2·h·℃)×(1.1622W·h/1k c a l)=50w/(m2·℃)。

2.密度ρ是单位体积物质具有的质量。

在以下两种单位制中,物质密度的单位分别为:S I k g/m2;米制重力单位为:k g f.s2/m4;常温下水的密度为1000k g/m3,试从基本单位换算开始,将该值换算为米制重力单位的数值。

〔答案:p=101.9k g f/s2/m4〕解:从附录查出:1k g f=9.80665k g·m/s2,所以1000k g/m3=1000k g/m3×[1k g f/(9.80665k g·m/s2)]=101.9k g f·s2/m4.3.甲烷的饱和蒸气压与温度的关系符合下列经验公式:今需将式中p的单位改为P a,温度单位改为K,试对该式加以变换。

〔答案:〕从附录查出:1m m H g=133.32P a,1℃=K-273.3。

则新旧单位的关系为:P=P’/133.32;t=T-273.3。

代入原式得:l g(P’/133.32)=6.421-352/(T-273.3+261);化简得l g P=8.546-3.52/(T-12.3).4.将A、B、C、D四种组分各为0.25(摩尔分数,下同)的某混合溶液,以1000m o l/h 的流量送入精馏塔内分离,得到塔顶与塔釜两股产品,进料中全部A组分、96%B组分及4%C组分存于塔顶产品中,全部D组分存于塔釜产品中。

化工原理教学绪论课件PPT

化工原理教学绪论课件PPT
解:
解:(1)结晶产品量 P 及水分蒸发量 W
首先根据题意画出过程示意图。
水,W kg/h
料液
1000kg/h 20%KNO3
蒸发器
S kg/h
50%KNO3
R kg/h
37.5%KNO3
结晶器
结晶产品 P kg/h
4% 水
21
在图中绿色虚线方框所示的范围内作物料衡算。
因过例程0-2中b 无化学反应,且为连续稳定过程,故可写出总物
28
概括
主要内容


理论基础


工程学科
课程学习
研究化工 单元操作 的基本原理: 典型化工单元设备的原理、结构 选型以及工艺尺寸的计算。
高等数学 物理学 物理化学
综合运用基础知识,有目的地解决 工程实际问题
目的并不只是 认识一些自然现象, 而是解决真实的、复杂的生产问题。
从复杂事物中排除非主要因素,抽出 关键环节,以合理的简化方式建立物 理和数学模型,解决工程问题。
经验方法 相似准则:利用经验公式和实验曲线进行设计和工程放大。
量纲分析:得出无因次准数方程,使实验参数最少,简化实验。
注:该方法着眼于过程参数的整体变化,不究其微观机理, 得到的结果带局限性 ,不可任意推广。
理论方法 利用基本定律对过程的微观机理进行相应的数学描述——
建立数学模型。
10
课程研究主线
其目的是满足工艺要求。
6
2、化工原理课程的内容 ——具体的单元操作 化工常用单元操作
单元操作 目 的
物态
原 理 传递过程
流体输送 输 送
液或气 输入机械能
搅拌 过滤 沉降
混合或分散

化工原理绪论

化工原理绪论
化工原理 ←→ 食品工程原理
生物化工原料的某些成分如蛋白质、酶之类都 是生物活性物质,在加工过程中会引起变性、 钝化或破坏。热敏性和氧化变质及易腐性是动 、植物原料的共有特点。
2.本课程的性质与任务
本课程是在高等数学、物理学及物理化学、化学 等课程的基础上开设的一门专业基础课程,其主要 任务是研究化工单元操作的基本原理,典型设备的 构造及工艺尺寸的计算或设备选型。
绪论
1.概述--化工生产过程与单元操作
化学工业:对原料进行化学加工以获得产品。 化工生产过程:用化工手段将原料加工成产品的生产 过程。
该生产过程的核心是化学反应过程,为使化学 反应经济有效的进行,反应前物料要达到一定纯度 ,即需要进行前处理;反应器内必须保持最佳反应条 件(压强、温度);反应后还要进行后处理,使产 物与反应物分开、产物精制。前、后处理中,绝大 多数过程是纯物理过程。
⊿p=p1-p2= (ρ0-ρ)g R =(1630–1000)×9.81×0.35=2163 (N/m2)
(2)管内流经气体时: ρ=2.5 kg/m3 ⊿p=p1-p2= (ρ0-ρ)g R =(1630–2.5 )×9.81×0.35=5588 (N/m2)
本课程作为化学工程学的一个基础组成部分,是 化工、生物、制药、食品等专业的主干课程之一( 学科基础课),其在基础课和专业课之间,起着承 上启下,由“理”过渡到“工”的桥梁作用。
3.本课程的内容,特点及学习方法
内容:以“三传”--流体流动过程(动量传递); 传热过程(热量传递);传质过程(质量传递 )为核心和主线,讲述单元操作的基本原理, 典型设备的结构原理,操作性能和设计计算。
1.1.2 流体的粘度 1.牛顿粘性定律
流体流动时存在内摩擦力,流体流动时必须克 服内摩擦力作功。这种内摩擦力就是一种平行于 流体微元表面的表面力,通常又称作剪切力。

化工原理 第一章 绪论

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。

《化工原理第一讲》ppt课件

《化工原理第一讲》ppt课件

•单元操作特点: •1〕.都是物理操作。 •2〕.都是化工消费过程中共有的操作。 •3〕.用于不同化工消费过程的同一单元操作,其原理一 样,所用设备亦通用。
化工单元操作的目的是:
①物料的保送;
②物料物理形状的改动;
③混合物料的分别。
三传实际:动量;热量;质量
一反:化学反响
2 单位制与单位换算
•1〕 单位制
结晶器
II
I
P kg/h
96%KNO3
R kg/h 37.5%KNO3
• 4.列算式: • 方框I:总物料:1000=W+P • KNO3组
方分框:1I0I0:0×总0物.2料=W:×S=0+PP+×R 0.96
KNO3组分:S×0.5=P×0.96+R×0.375
W=791.7 kg/h P=208.3 kg/h S=974.8 kg/h R=766.5 kg/h
解:1.绘简图 0.095kg/s
25℃溶液 1.0kg/s
换热器
80℃溶液 1.0kg/s
2.定基准:1s,0℃,液体 3.划范围:以换热器为衡算范围
120℃饱和水 0.095kg/s
120℃饱和水蒸汽 0.095kg/s
25℃溶液 1.0kg/s
换热器
80℃溶液 1.0kg/s
120℃饱和水 0.095kg/s
• 阅历公式的单位换算,也可采用换算因数将规定单位换 算成所要求单位。
• 例0-2:水蒸汽在空气中分散系数为:
1.46104
5
T2
D
P T441
式中:D-分散系数,ft2/h;
P-压强,atm;
T-兰氏温度,oR。
试将式中各符号单位换算成 D:m2/s;P:Pa;T:K

化工原理__绪论

化工原理__绪论

学习《化工原理》的目的和要求
掌握规律 诊断过程 开发工艺 强化操作 创新设计
课程:干粮 猎枪 学习本课程中,应注意以下几个方面能力的培养: 单元操作和设备选择的能力 工程设计能力 操作和调节生产过程的能力 过程开发或科学研究能力 将可能变现实,实现工程目的,这是综合创造 能力的体现。
二.单位制及单位换算
Hale Waihona Puke 绪 论本讲要点1.化工原理是化学工程学的分支,它研究化工生产中共
有的物理操作过程的基本原理、典型设备及其选用、计算
方法,是一门工程性较强的技术基础课程。研究方法 :实
验法和数学模型法。
2.本课程以传递过程为主线,划分与安排教学内容;以
研究方法为纵向主线,展开各单元操作内容的讨论。
单元操作的特点
共同的研究对象——传递过程 物理性操作,即只改变物料状态或物性,不改变化学性质; 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; 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现 ; 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,如理化性质,生产规模等。 实际问题的复杂性—过程、体系、设备、工程性强、计算量大 三 传:《化工原理》的共同规律和联系 动量传递:流体内部由于动量、密度的空间分布不均而引 起动量在时空中的传递过程。 热量传递:内能在时空中的传递过程,是由温度在空间的 非均匀分布造成。 质量传递:浓度在时空中分布的不均匀性。
三.两条主线、五个概念
一.课程的由来发展、内容和性质
(一)由来和发展
萌牙时期:现代化工生产始于18世纪的法国,特点:以 研究某一产品的生产技术为 对象,形成了各种工艺学。 例如:纯碱工艺学、硫酸工艺学等 。 1922年美国化工学会年会 里特尔(A.D.LiThle) 提出建 立“单元操作” (Unit Operations)的概念 : “任何一个化学过程,不管它的规模如何,都可分解成为 一系列互相类同的被称作“单元操作”的组成部分, 如粉碎、混合、加热、焙烧、吸收、沉淀、结晶、过 滤、溶解等。这些基本单元操作的数目并不多,对于 一个特定的加工过程,可能只包括它们中的几个。要 使化学工程师们具备广博地适应职业需要的能力,只 能是对实际规模上所进行的过程作出分析并将其分成 多个单元操作来获得……”。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

二、《化工原理》课程的研究内容
以传递过程原理为基础,研究单元操作的基本原理,典型设备的构造及工艺计 算、设备选型。
具体: 以动量传递为基础
第一章 流体力学基础 第二章 流体输送机械 第三章 机械分离与固体流态化
以热量传递为基础
第四章 热量传递基础 第五章 过程计算与换热器 第六章 蒸发
11月中、上旬 期中考试
单位名称
米 千克
秒 安[培] 开[尔文] 摩[尔] 坎[德拉] 弧度 球面度 牛顿 帕斯卡
焦 瓦特 摄氏度
单位符号
m kg s K mol A cd rad sr N Pa J W ℃
六、单位制及单位换算
单位换算方法
例1:
1atm(标准大气压)=1.033kgf/cm2, 换算成SI单位
1kgf=9.81N
公用邮箱,答疑、布置作业、通知等
欢迎大家随时来答疑!
2007年9月18日作业
1.定义写出下列各物理量的SI单位与工程单位 密度——单位体积的质量; 功率——单位时间所做功; 传热速率——单位时间所传递的热量。
2.进行下列单位换算(根据单位之间的关系换算,不用单位换算表): (a)30℃时水的表面张力σ=71dyn/cm,将此cgs单位换算成SI单位; (b)30℃时水的粘度μ=0.008g/cm·s,将此cgs单位换算成SI单位; (c)传质系数kG=1.6千摩尔/米2·小时·大气压,换算成SI单位: kmol/m2·s·Pa
速率=
推动力 阻力
动量守恒
z
y
umax
x
r2rlrr2(rr)lp02rrpl2rrma2rrlddut
rr(rr)rrpl p0 du
rr
l
dt
d(rr)pl p0 du
rdr l
dt
稳态: du 0
dt
得圆管内的速度分布
r
du dr
u p R2(1(r)2)
4L
R
三、《化工原理》课程的重要地位
五、《化工原理》课程的研究方法
实验研究方法 设备“由小见大”、物料“由此及彼” 因次分析法,相似分析法
数学模型方法
简化
数学方法
实验(获取数据)
物理模型
数学模型
六、单位制及单位换算
国际单位制基本单位、辅助单位和具有专门名称的导出单位
类型 基本单位 辅助单位 导出单位
物理量
长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度 平面角 立体角 力:重力 压强:应力 能量:功 功率 摄氏温度
乙炔
提纯
氯化氢
提纯
流体输送
氯乙烯
聚氯乙稀
SCIENCE TECHNOLGY
单体合成
单体精制、压缩、冷凝
反应工程
输入热量
聚合
输出热量
化工原理
吸附、吸收、精馏、干燥 换热
流体输送
脱水干燥 成品
一、化学工程?
反应工程 化学工程
传递过程与单元操作
化工原理
盐酸的制备: 用水吸收HCl气体
HCl water
化工原理上册-绪论
目录
一、化学工程 ? 二、《化工原理》课程的研究内容 三、《化工原理》课程的重要地位 四、《化工原理》课程的特点 五、《化工原理》课程的研究方法 六、单位制及单位换算 七、参考资料 八、成绩评定方法
一、化学工程?
-以产品为目标,在实际生产中实现某个想法的具体过程和技术
乙炔+氯化氢 n 氯乙烯
六、单位制及单位换算
单位的应用
化工计算中所用公式有两类:
A、理论公式 f=ma
f
m
cgs
g·cm/s2=dyn
g
SI制
kg·ms2
B、经验公式 这类公式的每一个符号都用指定单位的数值代入,所得结果属于什么单位
也是指定的。
七、参考资料
1、化工原理,陈敏恒,从德滋,方图南,化学工业出版社 2、化工原理,谭天恩,麦本熙,丁惠华,化学工业出版社 3、化工原理习题精解,何潮洪,窦梅,朱明乔,叶向群,科学出版社 4、化工原理概念题导师系统 5、其它资料
1、专业基础课、技术基础课 2、承前启后、有理及工的桥梁
四、《化工原理》课程的特点
理论性、工程性均很强,内容多。
具有工程观点: 具体表现在: 1、过程影响因素多 2、过程制约条件多 3、经验公式与经验数据多 4、效益是评价工程合理性的最终判据
举例:
工程设计塔径:D=0.7901m
圆整:
D=0.8m (要考虑加工、测量等等)
1atm=1.033kgf/cm2=10330kgf/m2
1cm3=10-6m3
1mol=10-3kmol
所以:
k g f R 8 2 .0 6 a m tm o l c m K 3 1 .0 1 3 a 3 tm c m 2 1 1 0 c m 2 m 1 0 1 3 m k o m lo l 8 4 8 k k m g f o lm K
八、作业及成绩评定方法
作业: 每周一下午5点前,由各班课代表收齐后通一交到西配楼211,同时将上
次作业带走并下发到每位同学。
成绩评定: 期中考试(40%)
机考30% 笔试70%
机考30% 期末考试(40%)
笔试70%
平时(20%):作业(课堂作业、课后作业)、上课出勤情况、课堂表现
联系方法
我的联系方法: 西配楼211 88320646(O) luxianghong@ (密码123456):
如何实现?
水的流量 HCl气体的流量 塔径 塔高 填料种类 填料尺寸
? CH3OH、H2O混合物
CH3OH H2O
蒸馏 如何实现?
物料输送泵的型号 精馏塔:
精馏塔高度 精馏塔塔径 塔板类型 。。。。
换热器: 所需热量、换热面积 加热剂或冷却剂的用量
一、化学工程?
传递过程
动量传递 热量传递 质量传递
以质量传递为基础
第七章 质量传递基础 第八章 气体吸收 第九章 蒸馏 第十章 汽液传质设备 第十一章 液液萃取和固液萃取 第十二章 干燥 第十三章 其它分离过程
1月
期末考试
化工原理(The primary prinpcles of chemical engineering)
单元操作(Unit Operation)
流体输送 传热 吸收 蒸馏 干燥
二、《化工原理》课程的研究内容
一、过程衡算 动量守恒(牛顿第二定律) 热量守恒(热力学第一定律) 质量守恒
进入-流出=积累
二、过程的平衡 过程进行的方向和所能达到的极限
三、过程的速率
过程进行的快慢
过程的速率与下列因素有关:
推动力:过程所处的状态与平衡状态之间的距离
过程阻力:各种因素对过程速率影响的总的体现
1cm2=10-4m2
所以:
1 a tm 1 .0 3 3 c k m g f 2 9 1 .8 k 1 g f N 1 1 0 c m 4 m 2 2 1 .0 3 3 1 0 5 N /m 2
例2:
气体常数R=82.06atm·cm3/(mol·k)将其换算成工程单位:kgf·m/(kmol·k)
相关文档
最新文档