能量衡算的依据是能量守恒定律

绪论1、制药工程工艺设计的内容：包括将新产品的实验室小试转变为中试直至工业化规模生产,也包括现有生产工艺进行的技术革新与改造。

因此，大到建设一个完整的现代化制药基地,小到改造药厂的一个具体工艺都是制药工程工艺设计的工作范围。

2、三个需要：适应市场需要、满足客户需要、控制成本需要.（了解)3、三更新：更新设计观念、更新设计方法、更新科技知识。

（了解）4、制药工程工艺设计分类:根据制药工程项目生产的产品形态不同,医药工程羡慕设计可分为原料药生产设计和制剂生产设计（根据具体的剂型,制剂生产设计又包括片剂生产车间设计、针剂车间设计等）。

根据医药工程项目生产的产品不同，医药工程项目设计可分为合成药厂设计、中药提取药厂设计、抗生素药厂设计以及生物制药厂设计和药物制剂厂设计。

(了解）第一章2、可行性研究的的任务和意义：(1）任务：可行性研究主要对拟建项目在技术、工程、经济和外部协作条件上是否合理和可行，进行全面分析、论证以及方案比较。

（2）意义：1、作为建设项目投资决策和编制设计说明书的依据；2、作为向银行申请贷款的依据；3、作为建设项目主管部门与各相关部门商谈合同、协议的依据；4、作为建设项目开展初步设计的基础；5、作为拟采用新技术、新设备研制计划的依据;6、作为建设项目补充地形、地质勘察工作和补充工业化试验的依据；7、作为安排计划、开展各项建设前期工作的参与；8、作为环保部门审查建设项目中对环境影响的依据.3、设计阶段的划分：一般按工程的重要性、技术的复杂性，并根据计划任务书的规定,可将设计分为三阶段设计、两阶段设计和一阶段设计三种情况.三阶段设计包括初步设计、技术设计和施工图设计，两阶段设计包括扩大初步设计和施工图设计，一阶段设计只有施工图设计。

4、初步设计阶段的主要成果:初步设计成果是初步设计说明书和图纸（带点控制工艺流程图、车间布置图及重要设备的装置图）。

5、施工设计图设计阶段的主要设计图纸：（1）施工阶段管道及仪表流程图（带控制点的工艺流程图）；（2）施工阶段设备布置图及安装图；（3）施工阶段管道布置图及安装图;（4）非标设备制造及安装图；（5）设备一览表；（6)非工艺工程设计项目的施工图.6、施工图设计阶段的深度:施工图设计的深度应满足下列要求:（1）设备及材料的安排和订货;（2)非标设备的设计和安排；（3）施工图预算的编制；（4）土建和安装工程的要求.（了解）7、制药工程项目试车的总原则：从单机到联机到整条生产线；从空车到以水代料到实际物料。

《制药⼯程学》：名词解释和单项选择题复习资料《制药⼯程学》:名词解释和单项选择题复习资料⼀、名词解释:1. 项⽬建议书：是法⼈单位根据国民经济和社会发展的长远规划、⾏业规划、地区规划，并结合⾃然资源、市场需求和现有的⽣产⼒分布等情况，在进⾏初步的⼴泛的调查研究的基础上，向国家、省、市有关主管部门推荐项⽬时提出的报告书。

2. 设计任务书：⼀般由建设单位的主管部门组织有关单位编制，也可委托设计、咨询单位或⽣产企业(改、扩建项⽬)编制。

设计任务书是确定⼯程项⽬和建设⽅案的基本⽂件，是设计⼯作的指令性⽂件，也是编制设计⽂件的主要依据。

3. 风玫瑰图：是当地⽓象部门根据多年的风向观测资料，将各个⽅向的风向频率按⽐例和⽅位标绘在直⾓坐标系中，并⽤直线将各相邻⽅向的端点连接起来，构成⼀个形似玫瑰花的闭合折线。

风玫瑰图表⽰⼀个地区的风向和风向频率。

4. ⼚区利⽤系数：是反映⼚区场地有效利⽤率⾼低的指标。

制药企业的⼚区利⽤系数⼀般为60～70%。

5. 绿地率：是药⼚总平⾯设计中不可缺少的重要技术经济指标。

6. 空⽓吹淋室：是⼀种可强制吹除附着于⼯作⼈员⾐服上的尘粒的⼩室设备，⼜称空⽓风淋室，常设于洁净室的⼊⼝处。

可分为⼩室吹淋室和通道式吹淋室，前者⼜可分为喷嘴型吹淋室和条缝型吹淋室。

7. 缓冲室：是按相邻⾼等级洁净室的等级设计、体积不⼩于6m3的⼩室，其内设有洁净空⽓输送设备。

8. ⽓闸室：是设置于洁净室⼊⼝处的⼩室。

也可理解为设置于两个或两个以上房间之间的具有两扇或两扇以上门的密封空间。

9. 防爆车间：⼜称为甲类⼚房，其⼚房应是单层的，内部不能有死⾓，以防爆炸性⽓体或粉尘的积累。

10. 柱⽹：⼚房建筑的承重柱在平⾯中排列所形成的⽹格。

11. 跨度：相邻纵向定位轴线间的距离。

12. 柱距：横向定位轴线间的距离。

13. ⽣产车间：是⼚内⽣产成品或半成品的主要⼯序部门。

可以是多品种共⽤，也可以为⽣产某⼀产品⽽专门设置。

一．名词解释1.筛分：用过筛分器将大小不同的固体颗粒分成两种或多种粒级的过程。

2.微胶囊造粒技术：将固体液体或气体物质包埋封存在一种微胶囊内成为一种固定微粒产品的技术。

3.乳化：是一种特殊的混合操作，它是将两种通常不互溶的液体进行亲密混合，使一种液体粉碎成小球粒分散到另一种液体中。

4.膜分离：利用化学的位差能来实现溶质多组分的分离。

5.水分活度：水蒸气分压与同温下纯水的饱和蒸汽压之比。

6.粉碎：利用一定的机械手段，由大块变小块，使各指标均匀一致。

7.功能性食品：强调其成分对人体能充分显示身体防御功能，调节生理节律，预防疾病和促进康复等有关功能的工程化食品。

8.曳力：当流体以一定速度流过静止的团体颗粒时，由于存在流体粘性，对颗粒有作用力，称为曳力。

9.冷冻浓缩：利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理的一种浓缩方法。

10.极限压力：又称极限真空度，是泵的进口处能达到的最低压力。

11.晶体：为化学均一的固体，具有规则的形状，其结构是以各原子、离子和分子等质点，在空间的晶格上的对称排列为特征。

12.热通量：是指单位传热面积上的传热速率，即热流量与传热面积之比。

13.均质：也称匀浆，是使悬浮液体系中的分散物质微粒化、均质化的处理过程。

14.浓缩：是从溶液中除去部分溶剂的单元操作，使溶质和溶剂均匀混合液的部分分离过程。

15.稳定流动：在流动系统中，若任意截面上流体的流速、压力和密度等有关物理量仅随位置改变，而不随时间改变。

16.渗透：由于半透膜两侧具有浓度差，纯水将向盐水侧扩散渗透，渗透的推动力是渗透压。

17.平均自由程：在一定能体积的容器中，一个分子与另一个分子发生连续两次的碰撞，此分子所行径的平均路程。

二．填空1.流体流动时有时层流有时湍流，这与外界哪些条件有关（管道直径）、（流体流动速度）、（流体本身密度）、（流体的粘度）。

2.粉碎按原料粒度和成品颗粒由大到小分为以下几种（粗粉碎）、（中粉碎）、（微粉碎）、（超微粉碎）。

第二章 能量衡算2.1 能量衡算概述物料衡算完成后，对于没有传热要求的设备，可以由物料处理量，物料的性质及工艺要求进行设备的工艺设计，以确定设备的型式，台数，容积以及重要尺寸。

对于有传热要求的设备则必须通过能量衡算，才能确定设备的主要工艺尺寸。

无论进行物理过程的设备或是化学过程的设备，多数伴有能量传递过程，所以必须进行能量衡算。

2.2 能量衡算目的对于新设计的生产车间，能量衡算的主要目的是为了确定设备的热负荷。

根据设备热负荷的大小，所处理物料的性质及工艺要求在选择传热面的型式，计算传热面积，确定设备的主要尺寸。

传热所需要的加热剂或冷却剂的用量也是以热负荷的大小为依据而进行计算的。

对于有些伴有热效应的过程，其物料衡算也要通过与能量衡算的联合求解才能得出最后的结果。

2.3 能量衡算依据能量衡算的主要依据是能量守恒定律。

能量守恒定律是以车间物料衡算的结果为基础而进行的。

2.4 能量衡算过程 2.4.1 反应釜的热量衡算反应工段的热量衡算主要体现在反应釜和夹套。

对于有传热要求的的设备，其热量衡算为：654321Q Q Q Q Q Q ++=++；式中 1Q —物料带入到设备的热量kJ ； 2Q —加热剂传给设备的热量kJ ； 3Q —物理变化及化学反应的热效应kJ ； 4Q —物料离开设备所带走的热量kJ ； 5Q —消耗于提高设备本身温度的热量kJ ； 6Q —设备向环境散失的热量kJ 。

物料热量衡算以天为单位。

1Q 与4Q 的计算1Q 与4Q 均可按照下式计算：()tkJ mc Q Q p ∑=41 式中m —输入或输出设备的物料量，kgp c —物料的平均比热容，()C kg kJ ︒⋅/t —物料的温度，℃。

该式的计算标准是标准状态，即Pa C 3101013.10⨯︒及为计算标准。

固体和液体的比热容可以采用下式计算：Mn c c p ∑⋅=α184.4； []1式中：αc —元素的原子比热容，()C kg kJ ︒⋅/ ；n —分子中同一原子的原子数；M —化合物的分子量，kmol kg /。

化工基础知识题库一、填空题1。

化学工业是以（化学方法)为主要生产手段、改变物质的（性质)、（状态）和(组成）。

生产化学产品的工业。

2. 化工生产常用（煤）、（石油）、（天然气）、（矿石）、（水 )、(空气）、(农副产品 )等天然资源为化工原料.3。

进行物料衡算的依据是(质量守恒定律）.4。

进行能量衡算的依据是（能量守恒定律）.5．物理量的单位可以根据概括为（基本单位)和（导出单位)两大类。

6．国际单位制中.功、热、能的计量单位名称是(焦耳）。

其符号是（J）7．国际单位制中.功率（辐射能量）的单位名称是（瓦特）。

其符号是（W）8．国际单位制中.功率（压强）的单位名称是（帕斯卡）。

其符号是（Pa）。

9．游标卡尺是一种比较精密的测量(长度)的工具。

它主要由（一条直尺)和(一条可沿直尺滑动的游标）两部分构成。

1/10mm的游标卡尺的测量准确为（0.1mm）。

10．液体的相对密度是指液体的密度与(277K纯水)的密度之比。

11．标准大气压下.277k纯水的密度（1000Kg/m3 ）。

12．某流体的相对密度为1.2，那么它的密度为(1。

2×103 Kg/m3）.13．用铝、铁、铅分别制成同样大小的球体.则它们中质量最大的是(铅）球；质量最小的是（铝)球。

14．三个质量相同的球体.他们分别由铝、铁、铅制成。

则其中体积最大的是（铝）球.体积最小是(铅）球。

15．衡量流体粘性大小的物理量称为（粘度)。

它可由（实验测得）或（有关手册）查到。

16．1厘泊=（0。

01）泊；293K水的粘度=(1cp)。

17.温度对流体的粘度有一定的影响，当温度升高时，液体的粘度（降低），气体的粘度（升高)。

18.溶液由（溶质）和（溶剂）组成,能溶解其它物质的叫（溶剂）,被溶解的物质叫（溶质)，最常用的溶剂是（水）。

19．在20℃时碳酸钠的溶解度是21.5g.即是（21。

5)g 碳酸钠溶解在(100）g水里。

形成了（21。

5%)g的碳酸钠饱和溶液.20．化学反应方程式是用（分子式）来表示物质进行化学反应的式子。

化工计算能量衡算能量衡算在化工工程中起着重要的作用，它是对化工过程中能量的流动和转化进行定量分析的方法。

通过能量衡算，可以评估化工过程的能源效率、分析能量损失和寻找节能措施，从而降低能耗和减少环境污染。

能量衡算的基本原理是能量守恒定律和热力学第一定律。

能量守恒定律表明在一个封闭的系统中，能量的总量不变，只能从一种形式转化为另一种形式。

热力学第一定律则描述了能量的转化过程中，能量的转化量等于外界对系统做功与系统从外界吸收的热量之和。

在化工过程中，能量衡算可以分为热平衡和物质平衡两个方面。

热平衡主要关注能量的转化和传递过程，物质平衡则主要关注物质的进出和转化过程。

热平衡是能量衡算的重要部分，它涉及到反应器、换热器、蒸馏塔等设备的能量平衡。

对于反应器而言，通过测量进出口温度、压力以及反应热等参数，可以计算出反应过程中的能量变化。

对于换热器而言，通过测量进出口温度、流体流量以及传热系数等参数，可以计算出传热过程中的能量变化。

对于蒸馏塔而言，通过测量进出口温度、压力以及回流比等参数，可以计算出蒸馏过程中的能量变化。

通过对这些设备进行能量平衡计算，可以评估它们的能量效率，找出能量损失的原因，并采取相应措施进行改善。

物质平衡是能量衡算的另一个重要部分，它涉及到化工过程中物质的进出和转化过程。

通过对物质的进出口流量、浓度以及反应速率等参数进行测量，可以计算出物质的转化率和反应速率，进而计算出化工过程中所需的能量。

物质平衡计算还可以用于确定化工过程的最优操作条件，从而达到节能的目的。

除了这些基本原理和方法，能量衡算还可以通过建立模型和使用计算软件进行复杂的能量计算。

化工过程中的能量转化往往非常复杂，涉及到多个反应过程、多个换热器以及各种流体流动过程。

通过对这些过程进行建模，并使用计算软件进行模拟和优化，可以更加准确和高效地进行能量衡算。

总之，能量衡算是化工工程中的重要环节，它可以评估能源效率、分析能量损失和寻找节能措施。

西交《化工传递过程》第二章动量传递概论与动量传递微分方程单元操作中常用的一些基本概念在研究化工单元操作时，经常用到下列四个基本规律，即物料衡算，能量衡算，物系的平衡关系，传递速率等。

这四个基本概念贯串于本课程的始终，在这里仅作简要说明，详细内容见各章。

1.物料衡算依据质量守恒定律，进入与离开某一化工过程的物料质量之差，等于该过程中累积的物料质量，即∑mf - ∑mp= A （0-1）式中：∑mf——输入量的总和∑mp——输出量的总和；A——∑累积量对于连续操作的过程，若各物理量不随时间改变，即为稳定操作状态时，过程中不应有物料的积累。

则物料衡算关系为：∑mf ＝∑mp（0-2）用物料衡算式可由过程的已知量求出未知量。

物料衡算可按下列步骤进行：（1）首先根据题意画出各物流的流程示意图，物料的流向用箭头表示，并标上已知数据与待求量。

（2）在写衡算式之前，要计算基准，一般选用单位进料量或排料量、时间及设备的单位体积等作为计算的基准。

在较复杂的流程示意图上应圈出衡算的范围，列出衡算式，求解未知量。

例0-1 用连续操作的蒸发器把含盐浓度为（质量分率）的含盐水溶液蒸发到浓度为（质量分率）的浓盐水溶液，每小时含盐水溶液的进料量为Fkg。

试求每小时所得浓盐水溶液量W及水分蒸发量V各为多少。

解：计算基准取1小时，由于是连续稳定操作，总物料衡算式为F＝V＋W由此两式解得 W=（xF /xw）F，V=（1-xF/xw）F2.能量衡算本教材中所用到的能量主要有机械能和热能。

能量衡算的依据是能量守恒定律。

机械能衡算将在第一章流体流动中说明；热量衡算也将在传热、蒸馏、干燥等章中结合具体单元操作有详细说明。

热量衡算的步骤与物料衡算的基本相同。

3.物系的平衡关系过程的平衡问题说明过程进行的方向和所能达到的极限。

当过程不是处于平衡态时，则此过程必将以一定的速率进行。

例如传热过程，当两物体温度不同时，即温度不平衡，就会有净热量从高温物体向低温物体传递，直到两物体的温度相等为止，此时过程达到平衡，两物体间也就没有净的热量传递。

绪论单元测试1.任何一个物理量方程，只要理论上合理，其等号两边各项的量纲必定相等。

（）A:错B:对答案:B2.能量衡算的依据是能量守恒定律。

（）A:对B:错答案:A3.过程的传递速率与推动力成反比，与阻力成正比。

（）A:对B:错答案:B第一章测试1.对一圆形输水管路，在1和2截面处的管内径分别为d1=2.5cm，d2=10cm，试求1和2截面处的流速比（）。

A:16:1B:1:16C:1:8D:8:1答案:A2.工程上，通常用体积流量除以截面积所得的值来表示流体在管路中的速度，此种速度称为（）。

A:体积流速B:平均速度C:质量流速D:摩尔流速答案:B3.用真空表测量某台离心泵进口的真空度为50kPa，出口用压力表测量的表压为190 kPa，若当地的大气压力为120kPa，试求进口绝对压力P1和出口绝对压力P2（）。

A:P1=70 kPa，P2=310 kPaB:P1=170 kPa，P2=310 kPaC:P1=310 kPa，P2=170 kPaD:P1=70 kPa，P2=240kPa答案:A4.流体在圆管内作滞流流动时，阻力与流速的（ C ）成比例，作完全湍流时，则呈（）成比例。

B:零次方C:五次方D:平方答案:D5.下列四种流量计，哪种不属于差压式流量计（）A:转子流量计B:孔板流量计C:文丘里流量计D:喷嘴流量计答案:A6.在稳定流动系统中，水由粗管连续地流入细管，若粗管直径是细管的2倍，则细管流速是粗管的2倍。

（）A:错B:对答案:A7.当被测流体的绝对压力大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。

（）A:错B:对答案:B8.尽管黏性是流体的物性之一，但只有流动的流体才考虑黏性的影响，对静止的流体可不考虑黏性的影响。

（）A:对B:错答案:B9.在完全湍流区，流体在直管内流动的摩擦系数仅与管子的相对粗糙度有关，而与雷诺数无关，且流体流动阻力与流速的平方成正比。

（）A:错B:对答案:B10.常用的讨论流体流动的局部阻力的方法有阻力系数法和当量长度法两种。