化工基础第一章
化工基本知识
第一篇：化工生产基础知识第一章：化工生产概叙第一节：化工生产的基本概念一、化工生产的基本任务是以燃料、矿石、水空气等天然资源或农副产品为原料，经过一系列化学变化或化学处理为主要生产手段，改变物质原来的性质状态和组成支撑所需的产品。
例如：白碳黑的生产。
化工生产的基本任务：（举例：白碳黑的生产）。
1、了解（研究）化工生产的基本过程和反应原理。
2、了解（熟知）化工生产的工艺流程和最佳工艺条件。
3、了解（熟知）生产过程中运用的主要设备的构造、工作原理及强化生产的方法。
硅酸钠采用干法生产工艺技术，是将石英沙和纯碱按工艺要求比例混匀，投入到高温（1400℃）池窑中，熔融化合成熔融液状硅酸钠。
1350~1400℃MSiO2 + NaCO3 = Na2O.mSiO2 + CO2 ↑经水淬、蒸球溶化成液体，沉淀过滤得到工艺所需的硅酸钠，净化好的液体硅酸纳。
白碳黑（水合二氧化硅）分子式为SiO2. nH2O工艺技术有浓酸液相沉淀法即（一步法），晶种稀酸沉淀法即二步法。
稀酸稀碱沉淀法，稀酸稀碱凝胶法等。
化学反应式为：Na2O.mSiO2 + nH2SO4 →mSiO2.nH2O + Na2SO4mSiO2.nH2O →mSiO2.n‘H2O + （n-n‘）H2O经合成反应后：再压滤、洗涤、制浆、干燥（粉末）得粉末状产品。
二、化工单元操作及分类：1、化工生产过程中，除化学反应过程之外，还有多项物理加过程如流体的输送、沉淀、（过滤）传热、蒸发、结晶、干燥、粉碎等，这些加工过程均称化工单元操作。
2、按照各单元所遵循的基本规律不同，可将几十种单元操作归纳为如下几个基本过程。
1）流体动力学过程。
如输送、过滤、离心、沉降、固体流态化等。
2）热量传递过程。
如传热、蒸发等3）质量传递过程。
如蒸发、吸收、干燥等4）热力学过程。
如冷冻、深度冷冻等。
5）机械过程。
如固体的粉碎、过筛、物料的搅拌等。
三、化工过程的基本规律化工生产都可以即将单元操作纳入上述几个化工过程中，并遵循其各自的基本规律。
化工原理知识点总结pdf
化工原理知识点总结pdf第一章：化工原理基础化工原理是化工学科的一门基础课程，主要研究化工过程的基本原理和基本规律。
本章将针对化工原理的基础知识进行总结。
1.1 化工过程基本概念化工过程是指将原材料通过化学反应、分离、精制等一系列工艺操作，转化成符合特定需求的产品的过程。
化工过程一般包括原料处理、反应、分离、精制和产品收率等环节。
1.2 热力学基础热力学是研究物质能量转化规律的科学，它主要包括热力学系统、热力学第一、二、三定律，熵增原理等内容。
在化工过程中，热力学原理对于理解和分析热力学系统的能量变化、效率提高和过程优化具有重要的意义。
1.3 物质平衡原理物质平衡是指在化工过程中，针对物质流量、组分和质量进行的平衡分析。
物质平衡原理是化工过程中不可或缺的理论基础，它体现了化工过程中原料转化成产品，各种物质在环境中传输和转化的基本规律。
1.4 动量平衡原理在流体力学和传递过程中，动量平衡原理是通过对流体流动、传输和转动的分析，确定系统内部及其与外界的动量交换关系。
动量平衡原理在化工过程中的应用十分广泛，对于管道流体、设备运转和动力传递等方面起着重要作用。
1.5 质量平衡原理质量平衡原理是指在化工过程中，对于物质的组分、浓度、流量等进行质量平衡的原理分析。
质量平衡原理是化工过程中最基本的原理之一，对于产品质量控制、环境保护和过程优化具有重要的指导意义。
1.6 界面传递原理界面传递原理是指在化工过程中，各种界面过程发生物质传递、热量传递、动量传递的基本规律。
界面传递原理的研究对于化工过程中的分离、精制、传质、传热等方面具有重要的意义。
第二章：化工反应原理化工反应原理是化工学科的重要分支之一，主要研究化工原料通过化学反应，转化成特定产品的原理和规律。
本章将总结化工反应原理的基本知识。
2.1 化学反应的基本概念化学反应是指化学物质在一定条件下，由原有的化学键断裂再组合成新的化学物质的过程。
化学反应包括各种离子反应、氧化还原反应、配位反应、配位反应、离子化合物的生成等。
化工基础实验(教案)
化工基础实验(教案)第一章：化工实验基本原理与安全1.1 实验基本原理介绍化工实验的基本原理，包括化学反应、物质分离与纯化、数据分析等。
1.2 实验安全知识讲解化工实验的安全知识，包括个人防护装备的使用、化学品的安全储存与处理、实验室事故应急预案等。
第二章：实验基本操作技术2.1 实验仪器与设备的使用介绍实验室常用的仪器与设备，如显微镜、天平、滴定管等，并讲解其正确使用方法。
2.2 实验基本操作技术讲解实验基本操作技术，包括溶液的配制、滴定、蒸馏、萃取等。
第三章：溶液的配制与分析3.1 溶液的配制介绍溶液的配制方法，包括准确称量、溶解、过滤等步骤。
3.2 溶液的分析讲解溶液的分析方法，包括滴定、光谱分析、色谱分析等。
第四章：化工实验数据处理与分析4.1 实验数据的收集与记录介绍实验数据的收集与记录方法，包括实验现象的观察、数据的准确记录等。
4.2 实验数据的处理与分析讲解实验数据的处理与分析方法，包括误差分析、数据拟合、图表绘制等。
第五章：典型化工实验操作5.1 实验一：酸碱滴定介绍酸碱滴定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.2 实验二：溶液的蒸馏与分馏介绍溶液的蒸馏与分馏的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.3 实验三：萃取与分配系数测定介绍萃取与分配系数测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.4 实验四：化学反应速率测定介绍化学反应速率测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.5 实验五：物质的溶解度与平衡常数测定介绍物质的溶解度与平衡常数测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
第六章：实验六：气体的收集与分析6.1 实验目的学习气体的收集方法，理解气体的物理性质，掌握气体的分析技巧。
6.2 实验原理介绍气体的收集方法，如排水法、排空气法等，讲解气体的分析原理，如气相色谱法、红外光谱法等。
6.3 实验步骤与操作技巧详细讲解实验步骤，包括气体的制备、收集、分析等，指导学生掌握操作技巧，注意安全防护。
化工安全基础知识培训教材
化工安全基础知识培训教材致：全体化工从业人员为了提高化工行业从业者对安全的认识和增强应对紧急情况的能力，特编写本化工安全基础知识培训教材。
本教材将涵盖化工安全的基本概念、理论和实践操作技巧，旨在培养化工从业人员的安全意识和风险防范能力，以确保工作场所的安全和从业者的身体健康。
第一章：化工安全概述1.1 什么是化工安全化工安全的定义及其重要性1.2 化工事故的危害列举不同类型的化工事故以及其对人、物和环境造成的危害第二章：化学品的安全管理2.1 化学品分类根据性质和用途对常见的化学品进行分类介绍2.2 化学品的存储和标识化学品储存的基本原则以及标识的规范要求2.3 化学品的运输和应急处置探讨化学品运输的安全要点和事故应急处置方法第三章：现场安全操作3.1 环境风险评估阐述环境风险评估的目的、基本方法和步骤3.2 个人防护用品的选择与使用介绍不同类型的个人防护用品的选择和正确使用方法3.3 安全设备和装置的应用解释安全设备和装置在化工作业中的应用和操作规程第四章：火灾与爆炸防护4.1 火灾与燃烧原理详细介绍火灾的形成原理以及燃烧过程中的关键参数4.2 灭火剂的选择和使用讨论常见灭火剂的特性和适用范围，并介绍正确的使用方法4.3 爆炸防护措施强调企业应采取的爆炸防护措施，减少爆炸事故的概率第五章：紧急情况应急预案5.1 应急响应组织与管理阐述组建应急响应组织的重要性以及不同层级的应急响应机制5.2 紧急情况应急预案编制指导企业如何编制完善的紧急情况应急预案5.3 紧急情况演练与培训介绍紧急情况演练和培训的目的、方法和要点结语本教材仅涉及化工安全的基础知识，希望能为化工从业人员提供一个全面、系统的学习资料。
化工安全事关每一位从业者的生命安全和企业的可持续发展。
在日常工作中，务必时刻保持警惕，严格遵守安全操作规程，始终将生命安全放在首位。
只有通过深入学习和实践，不断提升安全意识和应急反应能力，我们才能更好地防范化工安全风险，保障自己和他人的安全。
已阅4-化工基础第一章(流体在管内的流动阻力损失)2008
——流动阻力产生的条件（外因）
2013-6-28
三、阻力的分类
流动阻力的大小与流体本身的物理性质、流动状况及壁面
的形状等因素有关。 化工管路系统主要由两部分组成，一部分是直管，另一部
分是管件、阀门等。相应流体流动阻力也分为两种： （1）直管阻力（沿程阻力）——流体流经一定管径的直管时 所产生的阻力 ，是由于内部的粘性力导致的能量消耗。
2013-6-28
2、湍流时的准数关系式
经分析，影响湍流过程的阻力因素为：
Δ p=f(d，l，u，ρ ,μ ,ε )
若用幂函数（雷莱指数式）来表示即：
p Kd l u
a b c d e
f
经因次分析后，可得到：
p l K 2 u d
2013-6-28
b
du d
的1.75次方成正比。
2013-6-28
顾毓珍式
0.500 0.0056 0.32 Re
适用范围Re=3×10３～1×106 对于粗糙管 尼库拉则与卡门公式
1
上式适用于
2013-6-28
2 lg
d /
d
1.14
0.005
46 / Re 0.38
在计算过程中，为使用方便，一般将实验数据进行综合整
理，以ε/d为参数，标绘λ-Re关系曲线，由Re及ε/d值便可查得
λ值。
图中可划分为四个区域 。
2013-6-28
2013-6-28
不同区域λ的影响因素
阻力平方区 （完全湍流区） 图中虚线以 上区
四个区
Re hf λ值
滞流区
过渡区
2000～ 4000
化工基础
第一章化学基础第一节基本概念1-1物质的质量守恒定律和能量守恒定律是什么？不论是物理变化还是化学变化，实质上是分子或原子重新排列和组合，其质量是守恒的，这个定律叫质量守恒定律。
能量既不会消灭，也不会创生，它只能从一种形式转化成另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变，这个规律叫能量守恒定律。
1-2原子量、分子量、摩尔和气体摩尔体积是怎样定义的？（1）原子量在化学里规定：把12C的原子量定为12，任一元素的原子量是该元素的原子相对于12C碳原子的重量。
（2）分子量分子量是组成分子的所有原子的原子量总和。
一般由分子式可计算出物质分子的分子量。
（3）摩尔任何物质中，=只要含有6.02*1023个微粒（分子、原子、离子、电子等）这种物质的量叫做1摩尔。
摩尔是化学上一个常用的基本物质量的单位，它是以微粒数量表示物质的量。
摩尔以mol表示。
1摩尔物质的质量叫做摩尔质量，单位是克/摩尔（g• mol-1）（4）气体摩尔体积在标准状况下（温度为273.15K和压力为 1.0133*105pa,即0 ℃和1atm）,1molL任何气体所占的体积都约为22.4L，这个体积叫做气体的标准摩尔体积。
1-3什么是是温度和压强？（1）温度是表示物体冷热程度的物理量。
温度的单位：摄氏度（℃）和热力学温度（K）。
０Ｋ的温度称为绝对零度，它等于－273.15℃。
水的凝固点的热力学温度是273.15Ｋ。
（2）物体单位面积上受力的大小叫压强，记作Ｐ压强的单位是帕斯（Ｐa）.１Pa＝1N.m－２。
工厂中常把压强称为压力，常把压力表上的读数称为表压力。
它是以当地的大气压为零起算的压力。
表压力与当地的大气压之和叫做绝对压力。
绝对压力＝表压力＋当地大气压力（通常为101.3KPa）当测量的压力低于101.325KPa时，就需用真空压力表。
从真空压力表上读出来的数称为真空度。
真空度＝大气压力－绝对压力绝对压力＝大气压力－真空度1-5气体的基本定律是什么？（1）气体的体积与压力的关系——波义耳定律在一定温度下，一定量的气体体积与压强的乘积是一常数。
已阅1-化工基础第一章(流体在管内流动的基本方程)
公称直径的特点
1、是近似内径的名义尺寸，并非真实直径； 2、以mm为单位，并且是整数； 3、按规格分成不同的等级，不能连续变化； 4、封头、法兰的公称直径是指与它相配的筒体或管子的公称 直径； 5、对容器的筒体及封头来讲，公称直径是指它的内径。
2013-9-10
例：今用一台水泵将水池中的水输送到
u 2 A2 2u3 A3
即水在管3a和3b中的流速为：
u 2 d 2 2 1.15 100 2 u3 ( ) ( ) 2.30m/s 2 d3 2 50
2013-9-10
1.3.3 柏努利方程式
1、流体流动的总能量衡算
（1）流体本身具有的能量
①内能：物质内部能量的总和 。
单位质量流体的内能以U表
截面中的任意一个截面。如衡算范围为水平管道，则基准水
2013-9-10
（4）静压能
定义：流体因被压缩而能向外膨胀而作功的能力。 ①静压能的表现
2013-9-10
②静压能的本质
在静止流体内部，任一处都有静压力，同样，在流动着的 流体内部，任一处也有静压力。如果在一内部有液体流动的 管壁面上开一小孔，并在小孔处装一根垂直的细玻璃管，液 体便会在玻璃管内上升，上升的液柱高度即是管内该截面处
——一维稳定流动的连续性方程
2013-9-10
对于圆形管道：
2 2 u1 d1 u2 d 2 4 4
u1 d 2 u2 d 1
2
表明：当体积流量qV 一定时，管内流体的流速与管道直径 的平方成反比。
2013-9-10
例 如附图所示，管路由一段φ89×4mm的管1、一 段φ108×4mm的管2和两段φ57×3.5mm的分支管3a
化工基础流体流动
P1
P2
a b
特点：
（1）内装两种密度相近 且不互溶的指示剂；
（2）U型管两臂各装扩
大室（水库）。
R
P1-P2=（a- b）Rg
常用指示液：水（着色水），油，四氯化炭等，它必须满 足：①与被测的液体互不相溶且不发生化学反应 ②它的密 度必须大于被测流体的密度。
例题：用普通U型管压差计测量气体管路上两点压 差，指示液为水，读数R为1.2cm，为扩大读数 改为微差计，一指示液密度为920kg/m3，另一 指示液密度为850kg/m3，读数可放大多少倍？ 解：
力。
p F A
SI制单位：N/m2，即Pa。
其它常用单位： atm（标准大气压）、工程大气压kgf/cm2 、
换算关系为： 1a流tm体(柱标高准度大（气m压m)=H12.O01，3m×1m0H5 gP等a ）=7。60
mmHg =10.33 mH2O =1.033公斤(力)/厘
2.压强的基准和米表2示形式
ux,uy,yz,p,……＝f(x,y,z) 与t 无关
§1－1 流体静力学
一. 流体的密度
1.流体的密度：单位体积流体所具有的质量。属于物性。
m
V
◇对于液体，压强的变化对密度的影响很小，可以忽略，
称为不可压缩性流体。此时，密度仅随温度而变， f t
故在使用液体的密度时，要注意温度条件。
◇对于气体，密度随T、P改变很大，称为可压缩性流体，此
在管路设计中，适宜的流速的选择十分重要。 若流速选得太大，流体流过管路时的阻力增大，操作费用增 加；若流速选得太小，管径增大，管路的基建费增加。应在操 作费与基建费之间通过经济权衡来确定适宜的流速。一般来说 ，液体的流速取0.5～3.0m/s，气体则为10～30m/s。
化工基础知识点(带答案)
化学工程基础—李德华编著（第三版）知识点汇总第一章 化学工业与化学工程掌握：1. 化工基础的主要研究内容是（三传一反）。
可以为一个空或四个空。
2. 化工生产过程可认为是由（化学反应过程）和（单元操作）所组成。
第7页。
3. 化工数据：我国法定计量单位是以（国际单位制）为基础的。
所有物理量都可以由（7）个基本单位导出。
会简单的换算。
了解：1. 化学与化工的区别和联系； 联系：化工以化学学科研究的成果为基础，化学通过化工来实现其研究价值。
区别：规模：“三传”（传动、传热、传质）对反应的影响；实现原料预处理和产物的后处理涉及了“单元操作”；经济性；安全性；环保；等等工程问题。
2. 化工过程开发的主要研究方法有哪些？ 逐级经验放大法；数学模型放大法第二章 流体流动过程第一节 概述 知识点： 1. 流体是什么？流体是气体与液体的总称。
2. 流体具有哪些性质？ 具有压缩性；无固定形状，随容器形状而变化； 受外力作用时内部产生相对运动第二节 流体静力学基本方程式 知识点： 1. 概念：密度，比体积，重点是压力垂直作用在单位面积上的力称为压强，习惯上称之为压力，用符号p 表示。
2. 压力中需掌握单位换算，以及绝对压力、真空度、表压、当地大气压之间的关系。
atm 1（标准大气压）O mH mmHg Pa 2533.1076010013.1==⨯=3.流体静力学方程式及适用条件，19页2-9。
（1）适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性流体；4.静力学方程在U形管上的压力测量。
重点是会选取等压面，等压面选取的条件是（静止的，连通的，同一种流体的同一水平面）。
第三节流体流动的基本方程式1.体积流量，质量流量，体积平均流速及它们之前的关系，并会简单的单位换算。
掌握公式22页的2-15,2-16。
2.定态流动时的连续性方程，即为质量流量为常数。
23页的2-20。
3.背过实际流体的伯努利方程，并理解每一项的物理意义。
已阅5-化工基础第一章(流速和流量的测量)
2010-5-27
校核Re: 管内的流速
u=
π
qV d12
=
π
4
0.0136 × 0.1252
= 1.1(m /s)
4
管道的Re:
Re =
d1ρu1
0.125×880×1.1 = = 1.81×105 > Re c 0.67 ×103
故假设正确,以上计算有效.苯在管路中的流量为:
qV=48.96 m3/h
A0 d0 2 75 = ( ) = ( )2 = 0.36 A d1 125 1
= 0.67 ×103 Pa s
设Re>ReC,由图1-35查得: C0 = 0.648 由公式可求得苯的体积流量:
Re c = 1.5×105
qV = C0 A0
2Rg(ρ0 ρ)
ρ
2× 0.08×9.81× (13600 880) = 0.648× 0.785× 0.075 880 = 0.0136(m3/s) = 48.96(m3/h)
或
2010-5-27
u u =
2 2 2 1
2p
ρ
对前式的校正: 对前式的校正: ①由于上式未考虑能量损失,实际上流体流经孔板的能量损 失不能忽略不计; ②同时两测压孔的位置也不一定在1-1′和2-2′截面上; ③另外,缩脉位置不定,A2 未知,但孔口面积A0 已知,为便 A A 于使用可用孔口速度u0替代缩脉处速度u2; 所以引入一校正系数C 来校正上述各因素的影响,则上式 变为:
2010-5-27
(4)测速管安装于管路中,装置头部和垂直引出部分都将对 管道内流体的流动产生影响,从而造成测量误差.因此,除 选好测点位置,尽量减少对流动的干扰外,一般应选取皮托 管的直径小于管径的1/50. (5)测速管对流体的阻力较小,适用于测量大直径管道中清 洁气体的流速,若流体中含有固体杂质时,易将测压孔堵塞 ,故不宜采用. (6)测速管的压差读数教小,常常需要放大或配微压计.
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1.4 物料衡算
物料衡算的根据是质量守恒定律，由此可得，进入任何过程的物料 质量，必须等于从该过程离开的物料质量与积存于该过程中的物料 质量之和： 输入=输出 输出+积存 输入 输出 积存 若此过程进行中无物料积存，此种过程称为稳定过程。 则此种情 况下的物料衡算关系便简化为： 输入=输出 输入 输出 整个过程的范围内使用，亦可在1个或 个设备 个或N个设备 *注：上述关系可在整个过程的范围内 整个过程的范围内 个或 全部物料运用，在没有化学反应发生时 的范围内使用。它既可针对全部物料 全部物料 的范围内 还可针对混合物的任一组分 任一组分来运用。 任一组分 Example： 物料衡算步骤总结 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：
化工基础
主讲人：僮祥英
第一章 绪论
1.1 化学工业概述 1.2 化工过程与单元操作 1.3 单位制度与单位换算 1.4 物料衡算 1.5 热量衡算
1.1 化学工业概述
化学工业 (chemical industry)： ： 利用自然界中的物资资源，通过物理 化学的方法将原料加工 物理和 利用自然界中的物资资源，通过物理和化学的方法将原料加工 成为产品的工业。 成为产品的工业。 它的范围不但覆盖了化学与石化工业，而且渗透到能源、环境、 它的范围不但覆盖了化学与石化工业，而且渗透到能源、环境、 生物、材料、制药、冶金、轻工、卫生、信息等工业及技术部门。 生物、材料、制药、冶金、轻工、卫生、信息等工业及技术部门。 在人们的衣、 娱乐等生活中均离不开化学产品。 在人们的衣、食、住、行、娱乐等生活中均离不开化学产品。
天然气净化
化工生产装置实例
尿素装置
以教材P10尿素生产工艺为例：化工过程所包含的加工步骤均可分 为两类。一类以进行化学反应 进行化学反应为主，通常是在反应器中进行，它是 进行化学反应 化工过程的核心；另一类则主要是物理性加工步骤，即改变物料的 状态或其物理性质，而不是改变其化学性质。例如：流体输送、过 滤、沉降、搅拌、蒸馏、吸收、干燥、……等，这类化工生产中共 有的过程，用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应产物分离 制成纯净产品，这一系列物理性的化工基本操作过程称为单元操作 单元操作 。任何一种化工过程均是由若干化工单元操作及化学反应过程有机 任何一种化工过程均是由若干化工单元操作 任何一种化工过程均是由若干化工单元操作及化学反应过程有机 组合而成。 组合而成。 单元操作的特点： （1）物理操作； （2）共有操作； （3）通用操作。
粉碎
发酵反应
菌体、残渣
过滤
中和过滤
废糖液 H2SO4
干燥
产品
离心
结晶
浓缩
净化
粗盐液
酸解过滤
化工生产过程实例
氨基比林生产工艺流程
4－氨基安 替比林晶体 水 氢气 甲醛 触媒 吸附后的 活性炭
活性炭
溶解
氢化
脱色
蒸馏水
压滤
氨基比林 成品
气流 干燥
氨基比林湿品
洗涤 脱水
成品结晶
母液浓缩回收
化工生产装置实例
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。
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
化工学科体系的形成 化工教育是从化学教育中分离出来的。 化工教育是从化学教育中分离出来的。1885年，英国伦敦帝国学院 年 最早创办了化工系，当时的课程是化学与机械工程的混合。 最早创办了化工系，当时的课程是化学与机械工程的混合。不久停 办。1888年，美国麻省理工学院首先在化学系科内设置化学工程课 年 后来才开始设置化学工程系。 ，后来才开始设置化学工程系。其他国家随后也逐步建立了化学工 程系。在美国著名化学家A.D.Little首次提出“化工单元操作”的 首次提出“ 程系。在美国著名化学家 首次提出 化工单元操作” 概念之后， 华克尔等), 概念之后，W.H.Walker(W. H. 华克尔等 W.K.Lewis和 和 W.H.McAdams三人合著的《化工原理》初版在 三人合著的《 年问世。 三人合著的 化工原理》初版在1923年问世。化工 年问世 学科已由一种工艺单元发展为现代化的工程科学。 学科已由一种工艺单元发展为现代化的工程科学。 中国的化工高等教育 1927年4月，李寿恒在浙江大学建立了化工系。李寿恒先生于 年 月 李寿恒在浙江大学建立了化工系。李寿恒先生于1925 年在美国伊利诺伊大学获化学工程博士学位后回国教授应用化学。 年在美国伊利诺伊大学获化学工程博士学位后回国教授应用化学。 不久后，南京的中央大学和天津的南开大学也设立了化工系。 不久后，南京的中央大学和天津的南开大学也设立了化工系。到 1949年，全国约有 个化工系。新中国成立后，进行大规模的院系 个化工系。 年 全国约有30个化工系 新中国成立后， 调整，第一批合并组成了天津大学化工系、大连工学院化工系、 调整，第一批合并组成了天津大学化工系、大连工学院化工系、成 都工学院化工系、华南工学院化工系、华东化工学院、 都工学院化工系、华南工学院化工系、华东化工学院、北京石油学 院等。 院等。1958年，北京化工学院创建。目前，全国有上百个化工学院 年 北京化工学院创建。目前， 或化工系。 或化工系。
化学工程的发展
20世纪 年代“三传一反”（动量传递、热量传递、质量传 世纪60年代 三传一反” 动量传递、热量传递、 世纪 年代“ 化学反应工程）概念的提出， 递、化学反应工程）概念的提出，开辟了化学工程发展过程的第 二个历程。计算机应用的快速发展， 二个历程。计算机应用的快速发展，使化学工程成为更完整的体 并推向了“过程优化集成” 分子模拟”的新阶段。 系，并推向了“过程优化集成”、“分子模拟”的新阶段。 随着科学技术的高速发展， 随着科学技术的高速发展，化学工程与相邻学科相融合逐渐 形成了若干新的分支与生长点，诸如：生物化学工程、 形成了若干新的分支与生长点，诸如：生物化学工程、分子化学 工程、环境化学工程、能源化学工程、计算化学工程、 工程、环境化学工程、能源化学工程、计算化学工程、软化学工 微电子化学工程等。同时，上述新兴产业与学科的发展， 程、微电子化学工程等。同时，上述新兴产业与学科的发展，也 推动了特殊领域化学工程的进步。 推动了特殊领域化学工程的进步。 更为广义地说， 更为广义地说，化学工程是研究化学工业和相关过程工业 （Process industry）生产过程中所进行的化学反应过程及物理 ） 过程普遍规律的一门工程学科。 过程普遍规律的一门工程学科。它的范围不但覆盖了化学与石 化工业，而且渗透到能源、环境、生物、材料、制药、冶金、 化工业，而且渗透到能源、环境、生物、材料、制药、冶金、 轻工、卫生、信息等工业及技术部门。 轻工、卫生、信息等工业及技术部门。
注：同一原料可以生产出多种产品；同一产品可以由不同的原料进 行生产。
化工生产过程实例
湿法磷酸生产工艺流程
磷矿石 硫酸 HF气体 （回收） 磷酸（化肥、 饲料用）
破碎 球磨
加工成盐
酸解反应
过滤
水 洗液
浓缩 精制
磷酸（医药、 食品用）
过滤
滤渣石膏
化工生产过程实例
柠檬酸生产工艺流程