化工生產過程與單元操作
四個基本概念
單位及單位換算
三傳一反
研究化工單元操作的基本原理、典型化工單元裝置的原理、結構選型以及工藝尺寸的計算。
對物料進行大規模的物理或化學加工的過程稱為工業生產過程,簡稱化工過程。
儘管用不同的原料生產不同的產品的化工過程相差很大,但他們都是由若干個簡單過程(單元操作)按一定的順序和方式組合而成。
1.單元操作: 指在各種化工過程中,遵守同一基本原理,所用裝置相似,作用相同,僅發生物理變化過程的那些操作,稱為單元操作。
2.基本化工過程:
-----(其中預處理,反應,後處理屬於化工原理)-----
3.化工常用單元操作如下:
(續)
4.單元操作的特點:
都是物理加工過程。
都是化工生產過程中的共有操作。
用於不同化工生產過程的同一單元操作,其原理相同,裝置通用。
例如: 流體輸送 是一種單元操作。
基本原理是:流體力學。
所用裝置是:幫浦或風機、管道等。
它的作用是:將流體從乙個地方輸送到另乙個地方。
5.單元操作的分類:
遵循流體動力學基本規律的單元操作,包括流體輸送、沉降、過濾、物料混合(攪拌)。
遵循熱量傳遞基本規律的單元操作,包括加熱、冷卻、冷凝、蒸發等。
遵循質量傳遞基本規律的單元操作,包括蒸餾、吸收、萃取、吸附、膜分離等。從工程目的來看,這些操作都可將混合物進行分離,故又稱之為分離操作。
同時遵循熱質傳遞規律的單元操作,包括氣體的增濕與減溼、結晶、乾燥等。
物料衡算—質量守恆定律在化工過程中的應用
—穩定過程中:進入的物料量=排出的物料量—
熱量衡算—能量守恆定律在化工過程中的應用
—穩定過程中:進入的能量=排出的能量—
平衡關係—說明過程進行的方向和所能達到的極限
— 在一定的t、p下,相平衡時兩相濃度有著確定的關係—
過程速率—快慢程度,關係到生產過程裝置的大小
— 過程速率 = 過程推動力/過程推力—
物理量 = 數值×單位·
壓力的單位:
1 atm = 101300 n/m2
= 101.3 kpa
= 1.033 kgf/cm2
= 10.33 mh2o
= 760 mmhg
1 at = 1 kgf/cm2
= 10 mh2o
= 735.6 mmhg
= 0.9807 bar
=9.807×104 pa
常溫下水的密度:
ρ = 1000 kg/m3 = 1 g/cm3 = 62.4 lb/ft3 = 102 kgf/m3
例題:【例0-1】某物質的比熱容cp = 1.00 btu / (ib·°f),試從基本單位換算入手,將其換算為si 單位,即 kj / (kg·°c)
解:查表:
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