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绪 论 |
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1.化工生产过程 |
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化工生产过程:用化工手段将原料进行加工处理,使其在物理性能上或在化学性质上发生变化,成为人们所需的产品的过程。
在化工生产中,原料和反应物的提纯、精制、分离等过程占据了企业的大部分设备与操作费用。这些过程大多是纯物理过程,其原理与设备是化工原理研究的重点。 |
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2.单元操作 |
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单元操作:化工生产中,具有共同物理操作原理和设备的过程。
单元操作按其理论基础可分为下列三类:
流体流动过程(动量传递过程):如流体输送、搅拌、沉降、过滤等。
传热过程(热量传递过程):如热交换、蒸发等。
传质过程(质量传递过程):如蒸馏、吸收、萃取、结晶等。
上述动量传递、热量传递与质量传递简称“三传”。
单元操作有下列特点:
(1)它们都是物理性操作,即只改变物料的状态或其物理性质;
(2)它们都是化工过程中共有的操作,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;
(3)某单元操作用于不同的化工过程,其基本原理并无不同,进行该操作的设备往往也
是通用的。 |
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3.单元操作中的几个基本概念 |
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(1)物料衡算:依据—质量守恒定律
一般过程:输入量-输出量=累积量
稳定过程:输入量=输出量
进行物料衡算的步骤:
①画流程示意图;
②指定衡算的范围(或称系统);
③确定衡算对象及衡算基准;
④写出物料衡算方程进行求解。
(2)能量衡算:依据—能量守恒定律
一般过程:输入能量-输出能量=累积能量
定态过程:输入能量=输出能量
(3)平衡关系
确立过程能否进行、进行方向及最终可能状态,必须借助于平衡关系。
(4)传递速率
它决定了设备的大小及成本。 |
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4.化工原理课程的特点 |
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(1)研究内容
传递过程是联系各单元操作的一条主线,“三传”加“一反”(即反应过程)构成各种工艺制造过程。“三传”又有彼此类似的规律可以合在一起研究,形成传递过程这门学科,是化工原理研究的主要内容。
(2)研究方法
化工原理是一门工程学科,它要解决得不单是过程的基本规律,而且面临着真实、复杂的生产问题。实际问题的复杂性不完全在于过程本身,还在于化工设备复杂的几何形状和千变万化的物性。有些过程采用直接的数学描述和方程求解将是十分困难的,例如过滤中流体的流动过程。因此,纯理论研究方法不能满足解决本门课程所有问题的需要,探求合理的研究方法是发展这门工程学科的重要方面。本门课程研究问题常用的方法有:①数学模型方法(半理论半经验方法),②试验研究方法(经验方法)
(3)研究目的
化工原理研究的主要对象是前处理和后处理所涉及的物理加工过程的规律和设备,其目的在于:
①进行“过程”和“设备”的选择;
②进行“过程”的计算和“设备”的设计;
③进行操作和调节以适应生产的不同要求。 |
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