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《化工原理绪论》课件

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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。

《化工原理吸收》课件

《化工原理吸收》课件
02 模拟方法可以预测不同操作条件下的吸收效果, 以及优化吸收设备的结构和操作参数。
03 常用的模拟方法包括物理模型模拟、数学模型模 拟和实验模拟等。
吸收过程的优化策略
01
吸收过程的优化策略是通过调整操作条件和设备参数
来提高吸收效果的方法。
02
优化策略通常包括选择合适的吸收剂、优化操作条件
、改进设备结构和操作参数等。
增加流速可以提高溶质的 传递速率,但同时会增加 设备的投资和能耗。
04
吸收设备与流程
吸收设备的类型与特点
填料塔
结构简单,易于制造, 适用于气体流量较小、 溶液组成较低的情况。
板式塔
传质效率高,处理能力 大,适用于气体流量较 大、溶液组成较高的情
况。
喷射器
结构简单,操作方便, 适用于气体流量较小、 溶液组成较低的情况。
THANK YOU
感谢各位观看
溶解度与相平衡的关系
物质在气液两相中的溶解度差异是吸收过程得以进行的驱动力。
亨利定律与相平衡
亨利定律:气体在液体中的溶解度与该气体在气液界 面上的分压成正比。
输标02入题
亨利定律的数学表达式:(Henry's Law):(c = kP)
01
03
亨利定律的应用:通过测量气体的溶解度和气液界面 上的分压,可以计算出亨利常数,进而了解物质在特
03
优化策略的目标是提高吸收效果、降低能耗和减少环
境污染等。
06
吸收的实际应用
工业废气的处理
工业废气处理
吸收法可用于处理工业生产过程中产生的废气,如硫氧化物 、氮氧化物等有害气体。通过吸收剂的吸收作用,将有害气 体转化为无害或低害物质,达到净化废气的目的。

化工原理ppt课件

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B

•••••
• •
H
u hor izont al
qV BH
设在水平方向上,颗粒与气体流同速。
工程处理方法:寻找颗粒得以分离的条件,从时间上考虑。
((停沉rseemt留降tlain时时ingin间间dgu::rdau颗trioa粒nti)o随n同)t 气流uh在t 降尘h室为中颗的粒时距间离段底平 r面的u距horL离izontal
A
B
D
B D 4
ui
qV A B
ui 的大小影响到器内进口旋涡、锥形底口灰 卷起情况、气流经过设备的总压降均有关。
27
两种常用旋风分离器的各部位尺寸比例
28
根据实验气体旋转圈数N一般去3-5. 例1:已知含尘气体中尘粒速度为2300kg/m3.气体温度为500℃, µ=0.036cp流量为1000m3/h.采用某种形式的旋风分离器,D=400mm, B=D/4,A=D/2,H=2D,d=D/2.试估算临界直dpc(即dmin)
16
2
理 论 上 :i
dp d pc
两边同时取自然对数:
lni
2 ln d p d pc
d p d pc 注意:dmin或者d pc指能够100%被沉降分离的最小颗粒粒径。
17
5.3.2 离心沉降(centrifugal settling) 和 离心沉降设备
在离心力的作用下,使流体中的颗粒产生沉降运动(离心力 方向上的运动),称为离心沉降。
分离器。以旋风分离器为例,分析离心分离设备的工作原理、 生产指标与设备尺寸、操作条件的关系。
处理物料为含尘气体,连续稳定的操作状况。
21
(1)旋风分离器的构造及工作状态

化工原理复习课件 共85页PPT资料

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(5)旋风分离器的性能参数
气体处理量 分离效率 气体通过旋风分离器的压强降。
重点三:
过滤操作的基本概念 过滤基本方程式 恒压恒速过滤方程式
1. 过滤的基本概念
以多孔物质为介质,在外力的作用下,使悬浮液中的液体 通过介质的孔道,固体颗粒被截留在多孔介质上,从而实 现固液分离的操作。
2. 过滤基本方程式
2.旋风分离器
1、离心沉降速度ur
惯性离心力=
dd33
66
ss
uu22 TtTt RR
向心力=
d3

u2 Tt
6R
阻力=
d2

u
2 r
42
三力达到平衡,则:
d3
6
s
u2 tT R

d3

u2 Tt
d 2
u
2 r
0
6 R 42
(1)离心沉降速度的通式
ur
4d
⑨连接SF并延长至E’得脱溶剂后的量
E
M
S
③萃取剂极限用量 :
原料量F及组成一定,增大S,M向S点靠近。
D点:最小溶剂用量,Smin
FD Smin F DS0
G点:最大溶剂用量,Smax
S max

F
GF GS 0
萃取操作S应满足下列条件:
Smin S Smax
A
FD M E
R
G S0
溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发,所用的设备称为蒸
发器。
2.加热蒸气和二次蒸气
蒸发需要不断的供给热能。工业上采用的热源通常为水蒸 气,而蒸发的物料大多是水溶液,蒸发时产生的蒸气也是水蒸
气。为了易于区别,前者称为加热蒸气或生蒸气,后者称为二 次蒸气。

天津大学版《化工原理》课件

天津大学版《化工原理》课件
化工原理 干燥 材料与化学工程学院 化学工程教研室
17/68
§8-1干燥介质的性质及湿焓图

kJ/kg
绝 干 气
=100% tas
水 气 分 压
kPa
H
kg水/kg绝干气
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材料与化学工程学院 化学工程教研室
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§8-1干燥介质的性质及湿焓图

kJ/kg
绝 干 气
=100%
水 气 分 压
kPa
H
kg水/kg绝干气
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材料与化学工程学院 化学工程教研室
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§8-1干燥介质的性质及湿焓图


kJ/kg
=100%
水 气 分 压
kPa
绝 干 气
H
化工原理 干燥
kg水/kg绝干气
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材料与化学工程学院 化学工程教研室
§8-2 干燥过程的物料衡算和热量衡图
对于空气-水系统:
p H 0.622 P p
Mw=18.02kg/kmol,Mg=28.96 kg/kmol 总压一定时,湿气体的湿度只与湿份蒸汽的分压有关。
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§8-1干燥介质的性质及湿焓图
ps 饱和湿度 H s 0.622 P ps
H 0 H1 H 1 H 0 ( 1 ) H 1 0.05362kg( 苯 ) kg( 绝干氮气) H0
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§8-1干燥介质的性质及湿焓图
ps|T 283 K Mv H 1 H s|T 283 K H 1 M g P ' ps|T 283 K 2788.51 ps|T 283 K exp( 20.7936 ) 6.05kPa 283 52.36 P ' 320.4kPa

(完整版)化工原理课件(天大版)

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以 F = 1000 kg/h 的流量送入蒸发器,在422K下蒸发 出部分水得到50%的浓KNO3溶液。然后送入冷却结晶器, 在311K下结晶,得到含水0.04 的KNO3结晶和含KNO3 0.375的饱和溶液。前者作为产品取出, 后者循环回到 蒸发器。过程为稳定操作,试计算KNO3结晶产品量P、 水分蒸发量W和循环的饱和溶液量R。
返回 30 03:06:50
4. 流体的特征
具有流动性; 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。
不可压缩流体:流体的体积不随压力变化而变化, 如液体;
可压缩性流体:流体的体积随压力发生变化, 如气体。 返回 31
13.7
QL 13.7kW
热损失:
100% 6.54%
257.3 47.8
返回 23 03:06:50
例4 非稳定热量衡算举例
罐内盛有20t重油,初温
T1=20℃,用外循环加热法 水蒸气
进行加热,重油循环量
W=8t/h。循环重油经加热
冷 凝
器升温至恒定的100℃后又 水
W=8t/h T3=100℃
基本单位:7个,化工中常用有5 个,即长度(米),质量(千 克),时间(秒),温度(K), 物质的量(摩尔)
➢ 物理单位 基本单位:长度(厘米cm),质 制(CGS制) 量(克g),时间(秒s)
➢ 工程单 位制
基本单位:长度(米),重量或力 (千克力kgf),时间(秒)
我国法定单位制为国际单位制(即SI制) 返回 11
化工生产过程中,流体(液体、气体)的流动 是各种单元操作中普遍存在的现象。如:
传热 — 冷、热两流体间的热量传递; 传质 — 物料流间的质量传递。 流体流动的强度对热和质的传递影响很大。 强化设备的传热和传质过程需要首先研究流体的流动 条件和规律。 因此,流体流动成为各章都要研究的内容。流体 流动的基本原理和规律是“化工原理” 的重要基础。

《化工原理》PPT课件


精选课件ppt
17
返回
用压缩空气将密闭容器(酸蛋)中的硫酸压送至敞口高位槽,
如附图所示。输送量为0.1m3/min,输送管路为φ38×3mm的无缝钢
管。酸蛋中的液面离压出管口的位差为10m,且在压送过程中不变。 设管路的总压头损失为3.5m(不包括出口),硫酸的密度为1830 kg/m3,问酸蛋中应保持多大的压力?
m3/s或m3/h。
2 、质量流量mS : 单位时间内流经管道任意截面的流体质量,
二、流速
kg/s或kg/h。
1、平均流速u :单位时间内流体在流动方向上所流经的距离,
m/ s。
2、质量流速G :单位时间内流经管道单位截面积的流体质量,
三、相互关系: kg/(m2·s)。
mS=GA=πd2G/4
VS=uA=πd2u/4
流体流动应服从一般的守恒原理:质量守恒和能 量守恒。从这些守恒原理可得到反映流体流动规律 的基本方程式
连续性方程式(质量守恒)
柏努利方程式(能量守恒)
这是两个非常重要的方程式,请大家注意。
精选返课件回ppt
2
1-2-1 流体的流量与流速
一、流量
1、体积流量VS : 单位时间内流经管道任意截面的流体体积,
8
1-2-3 定态流动系统的质量守恒——连续性方程
精选课件ppt
流体流速与 管道的截面 积成反比, 截面积越大 流速越小, 反之亦然。 管内不同截 面流速之比 与其相应管 径的平方成 反比。
例1-9 7
【例1-7】 在稳定流动系统中,水连续从粗管流入细管。粗管内径
d1=10cm,
细管内径d2=5cm,当流量 为 4×10 - 3m3/s 时 ,
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化工原理课件(天大版)

综合计算
涉及多个物理过程和化学反应的复杂传质过程的计算,需要对各个过程进行分别 处理,并综合考虑各过程之间的相互影响。
分子扩散传质及传质过程的计算
分子扩散
物质分子在运动过程中,从高浓度区 域向低浓度区域的定向迁移,产生物 质传递现象。
传质过程计算
根据分子扩散定律,通过求解浓度场 和扩散系数等参数,实现对传质过程 的模拟和预测。
01
流体的密度、压强、黏度等物理 性质的定义和测量方法。
02
流体静力学基本方程的推导和应 用,包括压力、重力和惯性力对 流体平衡状态的影响。
流体流动的基本方程及流量测量仪表
流体流动的基本方程,如质量守恒、 动量守恒和能量守恒方程。
流量测量仪表的工作原理和应用,如 节流式、涡轮式、电磁式和超声波式 流量计等。
化工原理课件(天大版)
汇报人:
2023-12-10
目录
• 化工原理绪论 • 流体流动 • 传热学 • 传质学 • 化工设备 • 化学反应工程 • 化工过程的控制与优化
01
化工原理绪论
化工原理的研究对象和内容
化工原理研究对象
以化学工程中各种单元操作(动 量传递、热量传递和质量传递) 为研究对象,研究其原理、方法 和过程。
05
化工设备
化工设备的基本类型及结构特点
分离设备
用于将混合物中的不同组分分 离出来的设备,如离心机、过 滤器等。
储罐和容器
用于储存和容纳液体的设备, 如储罐、水池等。
反应设备
用于化学反应的设备,如反应 釜、反应塔等。
换热设备
用于将热能从一个物质传递到 另一个物质的设备ห้องสมุดไป่ตู้如热交换 器、蒸发器等。
输送设备

化工原理课件PPT

物理量的基本量的量纲为其本身。
SI量制中7个基本量的量纲符号:
L(长度) 、 M(质量) 、 T(时间) 、 I(电流) 、 (热力学温度) 、N(物质的量) 、J(发光强度) 。
导出量 的量纲表达式:
dQ im L M T I N J
dim—量纲符号 ,; ,—量纲指数或因次。
华东交大化工原理电子课件
表0-1 国际单位制的基本单位
量的名称
单位名称
长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度
米 千克
秒 安培 开尔文 摩尔 坎德拉
单位符号
m kg s A K mol cd
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表0-2 国际单位制的辅助单位
量的名称
平面角 立体角
单位名称
弧度 球面角
单位符号
rad sr
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一、物质的量浓度与物质的量分数
1.物质的量浓度
ci
ni V
2.物质的量分数
对于液体混合物: 其中,
xi
ni n
nn 1n 2 n i
x 1x2 xi 1
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二、物质的质量浓度与物质的质量分数
1.物质的质量浓度 2.物质的质量分数
i
mi V
对于液体混合物:
i
mi m
其中,
最终状态就是体系的平衡状态。
四、传递速率
传递速率
推动力 阻力
五、 经济核算
为生产定量的某种产品所需要的设备,根据设备的型式和
材料的不同,可以有若干设计方案。对同一台设备,所选用
的操作参数不同,会影响到设备费与操作费。因此,要用经
济核算确定最经济的设计方案。

化工原理流体流动ppt课件

真空度=大气压强-绝对压强
绝对压力、表压与真空度的关系:
表压
p1
绝对压力
真空度
绝对压力
大气压 p2 绝对真空
图1-1 绝对压力、表压与真空度的关系
表 压


压 力
大 气

(a)
测定压力
当时当地大气压 (表压为零)
绝对压力为零
真 空 度 绝对压力
测定压力
(b)
图 绝对压力、表压和真空度的关系 (a)测定压力>大气压(b)测定压力<大气压
实际流体都是可压缩的
一般,液体可看成是不可压缩的流体 气体可看成是可压缩流体
第一节 流体静力学
流体静力学主要研究流体静止时其 内部压强变化的规律。描述这一规律的 数学表达式,称为流体静力学基本方程 式。先介绍有关概念。
一、流体的压力
(1) 定义和单位
压强--流体垂直作用于单位面积上的力称为流 体的压强,工程上习惯称为流体的压力。
(2) 压强的基准
压强有不同的计量基准:绝对压强、表压强、真 空度。
绝对压强 以绝对真空(零压)作起点计算的 压强,是流体的真实压强。
表压强 压强表上的读数,表示被测流体的绝对 压强比大气压强高出的数值,即:
表压强=绝对压强-大气压强 真空度 真空表上的读数,表示被测流体的绝对 压强低于大气压强的数值,即:
教材p12 例1-1
二、流体的密度与比体积
1、密度
单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。以
ρ表示,单位为kg/m3。
m
V
(1-1)
式中 ρ---流体的密度,kg/m3 ; m---流体的质量,kg; V---流体的体积,m3。
液体的密度随压力的变化很小,常称液体为不 可压缩流体,其密度随温度稍有改变。气体的密度 随压力和温度的变化较大。
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