下载文档原格式
化工原理概述与基本概念化工原理是指在化学工程与化学技术领域中，通过对化学反应、传质、传热等基本过程的研究，总结出一系列基本规律和理论知识的学科。
化工原理的研究与应用，对于提高化工生产过程的效率和产品质量具有重要意义。
本文将从化工原理的定义、基本概念以及与化学工程实践的关系等方面展开论述。
一、化工原理的定义化工原理是化学工程学科中的基础学科，它主要研究化学反应、物质传质与传热等基本过程的规律和原理。
通过对这些基本过程的研究，可以揭示物质的转化规律并加以应用，进而实现化工生产的控制和优化。
化工原理既是化学工程学科的基础，也是其发展的核心。
二、化工原理的基本概念1. 化学反应：化学反应是指物质之间发生的化学变化过程。
在化学反应中，原子或分子之间的化学键发生断裂或形成新的化学键，从而导致物质的属性发生改变。
化学反应是化工原理研究的重要内容，其速率、平衡等方面的控制对于化工过程的运行至关重要。
2. 传质：传质是指物质在不同相之间的传递过程。
在化工过程中，传质现象普遍存在，例如气体的吸收、液体的萃取、固体的溶解等。
传质的速率和方式对于分离纯化和反应等化工过程的效果和效率有重要影响。
3. 传热：传热是指热量在空间中由高温物体传递到低温物体的过程。
在化工生产中，传热过程是难以避免的。
掌握传热规律对于提高化工反应效率、节能减排具有重要意义。
4. 化工流程：化工流程是指将原料经过合适的化学反应、传质传热等处理，最终得到所需产品的过程。
化工流程的设计和优化需要考虑多种因素，包括原料选取、反应条件控制、能耗和环保等。
三、化工原理与实际应用化工原理是化学工程实践的基础和指导，通过研究和应用化工原理的基本概念，可以实现对化工过程的控制和优化。
以下是化工原理在实际应用中的几个方面：1. 反应器设计：化工原理为反应器的设计提供了理论依据。
通过研究化学反应的动力学、热力学等理论，可以确定最适宜的反应器类型、尺寸和操作条件，提高反应过程的效率和产物质量。
化工原理知识点总结整理一、化工原理概述化工原理是指研究化学工程中的基本原理和基本规律的学科。
它是化学工程学的基础和核心课程之一，对于理解和掌握化学工程的基本理论和方法具有重要意义。
化工原理主要包括物质的结构与性质、物质的转化过程、物质的传递过程等方面的内容。
二、化工原理知识点总结1. 物质的结构与性质- 化学键：包括离子键、共价键、金属键等，是物质中原子之间相互结合的力量。
- 份子结构：份子是由原子通过化学键结合而成的，份子的结构对物质的性质有重要影响。
- 力场理论：描述份子内部原子间相互作用的理论，包括键长、键角、键能等参数。
- 物质的性质：包括物质的物理性质和化学性质，如密度、熔点、沸点、溶解度、化学反应等。
2. 物质的转化过程- 化学反应：指物质之间发生化学变化的过程，包括反应的速率、平衡常数等。
- 反应动力学：研究化学反应速率与反应条件、反应物浓度等因素之间的关系。
- 反应平衡：当反应物与生成物的浓度达到一定比例时，反应达到平衡状态，平衡常数描述了平衡状态下反应物与生成物浓度之间的关系。
3. 物质的传递过程- 质量传递：指物质在不同相之间的传递过程，如气体的扩散、液体的对流等。
- 能量传递：指物质中能量的传递过程，包括传热和传质两个方面。
- 传热：研究物质中热量的传递方式和传递速率，包括传导、对流和辐射等。
- 传质：研究物质中组分的传递方式和传递速率，包括扩散、对流和反应等。
4. 化工原理中的基本计算方法- 质量平衡：根据物质的输入和输出量来计算系统中物质的平衡情况。
- 能量平衡：根据能量的输入和输出量来计算系统中能量的平衡情况。
- 流程图：用图形的形式表示化工过程中物质和能量的流动情况，方便进行分析和计算。
5. 化工原理中的常用设备和工艺- 反应器：用于进行化学反应的设备，包括批式反应器、连续式反应器等。
- 分离设备：用于将混合物中的组分分离的设备，包括蒸馏塔、萃取塔等。
- 传质设备：用于促进物质传质的设备，包括填料塔、换热器等。
化工原理基本概念和原理蒸馏––––基本概念和基本原理利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。
这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。
对于均相物系，必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。
蒸馏操作采用改变状态参数的办法（如加热和冷却）使混合物系内部产生出第二个物相（气相）；吸收操作中则采用从外界引入另一相物质（吸收剂）的办法形成两相系统。
一、两组分溶液的气液平衡1．拉乌尔定律理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律：p A=p A0x A p B=p B0x B=p B0（1—x A）根据道尔顿分压定律：p A=Py A而P=p A+p B则两组分理想物系的气液相平衡关系：x A=（P—p B0）/（p A0—p B0）———泡点方程y A=p A0x A/P———露点方程对于任一理想溶液，利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成；反之，已知一相组成，可求得与之平衡的另一相组成和温度（试差法）。
2．用相对挥发度表示气液平衡关系溶液中各组分的挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示，即v A=p A/x A v B=p B/x B溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。
其表达式有：α=v A/v B=（p A/x A）/（p B/x B）=y A x B/y B x A对于理想溶液：α=p A0/p B0气液平衡方程：y=αx/[1+（α—1）x]Α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。
α愈大，挥发度差异愈大，分离愈易；α=1时不能用普通精馏方法分离。
3．气液平衡相图（1）温度—组成（t-x-y）图该图由饱和蒸汽线（露点线）、饱和液体线（泡点线）组成，饱和液体线以下区域为液相区，饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区，两曲线之间区域为气液共存区。
气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相同，但气相组成大于液相组成；若气液两相组成相同，则气相露点温度大于液相泡点温度。
化工原理知识点总结一、化工原理的概念和基本原理1. 化工原理的概念化工原理是指研究化工过程中各种物质变化和能量变化规律的科学。
化工原理是化学工程学科的基础，它研究化工过程中的化学反应、物质传递、热力学、流体力学等基本原理和规律。
2. 化工原理的基本原理化工原理的基本原理包括热力学、化学反应动力学、物质传递和流体力学等方面的基本原理。
（1）热力学热力学是研究物质的能量转化规律和能量平衡的科学。
在化工过程中，热力学原理适用于研究热平衡、热力学循环、热力学分析等方面的问题。
（2）化学反应动力学化学反应动力学是研究化学反应速率和影响因素的科学。
化工过程中的化学反应速率、反应机理、反应平衡等问题都需要运用化学反应动力学的原理进行分析和研究。
（3）物质传递物质传递是指物质在不同相之间的传递过程，包括物质的扩散、对流，以及传质设备的设计和运行原理等问题。
（4）流体力学流体力学是研究流体运动规律和流体性质的科学。
在化工过程中，很多问题都需要用到流体力学原理，如管道输送、泵的选择和设计、流体混合等方面的问题。
这些基本原理是化工原理研究的基础，它们为化工过程的设计、优化和运行提供了理论支持和技术指导。
二、化工过程的热力学分析1. 化学平衡在化工过程中，化学反应是一个重要的环节，化学反应的平衡状态对于产品的质量和产率有很大的影响。
因此，分析化学平衡是化工过程设计和运行中的重要内容。
2. 热力学循环热力学循环是指利用热力学原理设计和运行的热力系统，如蒸汽发电系统、制冷系统等。
热力学循环的分析和设计对于提高能量利用率和节能减排具有重要意义。
3. 热力学分析热力学分析是指利用热力学原理对化工过程中的能量转化和热平衡进行分析。
热力学分析通常包括能量平衡、热效率、热损失等方面的内容，它是化工过程优化和节能改造的重要手段。
三、化工过程的化学反应动力学分析1. 反应速率反应速率是指化学反应中物质的转化速率，其大小受到温度、浓度、压力等因素的影响。
化工原理知识点总结概念概念概述化工原理是指在化学工程领域中对化学反应、能量转移、物料转移、流体力学等基础理论的研究和应用，是化学工程师必须掌握的基础知识。
化工原理知识点总结包括一些基础的概念和理论，如化学反应动力学、物质转移、热力学等。
化学反应动力学化学反应动力学是化工原理领域中的重要概念之一。
它研究化学反应的速率和速度，以及影响反应速率的因素。
反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物产生的量，速度是指反应物浓度的变化率。
化学反应速率受到许多因素的影响，如温度、浓度、催化剂等。
了解化学反应动力学对于合理设计反应器、提高反应效率至关重要。
物料转移物料转移是指在化工过程中物料（如化学品、溶质、离子等）通过传质现象在介质之间传递的过程。
传质过程包括扩散、对流和传递步骤，其中扩散是最基本的传质方式。
在物料转移的过程中，传质系数、传质的速率和效率都是重要的概念。
了解物料转移的原理可以帮助化学工程师设计和优化传质设备，提高传质效率。
热力学热力学是研究能量转化和转移的物理学分支。
在化工原理中，热力学经常用来描述能量转移和反应过程中的热力学性质。
热力学的基本概念包括热容、焓、熵、自由能等。
了解热力学可以帮助化学工程师设计和优化热交换设备、控制反应过程中的能量转移。
流体力学流体力学是研究流体运动和力学性质的学科。
在化工领域中，流体力学对于设计和操作流体设备和管道系统至关重要。
流体力学的基本概念包括流体的运动方程、雷诺数、流态的分类等。
了解流体力学可以帮助化学工程师优化流体设备的设计和操作。
总结化工原理涉及了化学反应动力学、物料转移、热力学和流体力学等基础概念和理论。
这些知识对于化学工程师理解和解决各种工程问题非常重要。
通过深入学习和掌握化工原理知识，化学工程师可以更好地设计和操作化工设备，提高生产效率和产品质量。
1、单元操作: 在各种化工生产过程中，除化学反应外的其余物理操作称为单元操作。
包括流体的流动与输送、沉降、过滤、搅拌、压缩、传热、蒸发、结晶、干燥、精馏、吸收、萃取、冷冻等2、真空度：当被测流体的绝对压强小于外界压强时，用真空表进行测量。
真空表的读数表示被测流体的绝对压强低于当地大气压强的数值，称为真空度，即：真空度=大气压强—绝对压强= —表压强3、牛顿流体：凡遵循牛顿黏性定律的液体为牛顿型液体，所有气体和大多数液体为牛顿液体4、层流流动：是流体两种流动形态之一，当管内流动的Re 小于2000时，即为层流流动，此时流体质点在管内呈平行直线流动，无不规则运动和相互碰撞及混杂5、理想流体：黏度为零的流体。
实际自然中并不存在，引入理想流体的概念，对研究实际流体起重要作用6、泵的特性曲线：特性曲线是在一定转速下，用常温清水在常压下测得。
表示离心泵的压头、效率和轴功率与流量之间的关系曲线7、流体边界层：速度为u的均匀流平行经过固体壁面时，与壁面接触的流体，因分子附着力而静止不动，壁面附近的流体层由于粘性而减速，此减速效应将沿垂直于壁面的流体内部方向逐渐减弱，在离壁面一定距离处，流速已接近于均匀流的速度，在此层内存在速度梯度，该薄层称为流体边界层8、泵的工作点：管路特性曲线和泵特性曲线的交点9、泵的安装高度：泵的吸入口轴线与贮液槽液面间的垂直距离（Z s，m）泵的安装高度直接影响泵的吸液能力10、泵的压头：也称泵的扬程。
是泵的主要性能参数之一，是泵给予单位重量（N）液体的有效能量，以H表示，其单位为m。
11、边界层分离：当物体沿曲面流动或流动中遇到障碍物时，不论是层流还是湍流，会发生边界层脱离壁面的现象12、完全湍流区：—Re曲线趋于水平线，即摩擦系数只与有关，而与Re准数无关的一个区域，又h f与u2成正比，所以又称为阻力平方区13、风压：风压是单位体积的气体流过风机时所获得的能量，以H T表示，单位为J/m3（Pa）。
一、流体力学及其输送1.单元操作：物理化学变化的单个操作过程，如过滤、蒸馏、萃取。
2.四个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。
3.牛顿粘性定律：F=±τA=±μAdu/dy ，(F ：剪应力；A ：面积；μ：粘度；du/dy ：速度梯度)。
4.两种流动形态：层流和湍流。
流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ；层流—2000—过渡—4000—湍流。
当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。
5.连续性方程：A1u1=A2u2；伯努力方程：gz+p/ρ+1/2u2=C 。
6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力；范宁公式：沿程压降：Δpf=λlρu2/2d ，沿程阻力：Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ：摩擦系数)；层流时λ=64/Re ，湍流时λ=F(Re ，ε/d)，(ε：管壁粗糙度)；局部阻力hf=ξu2/2g ，(ξ：局部阻力系数，情况不同计算方法不同)7.流量计：变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计)；变截面流量计。
孔板流量计的特点；结构简单，制造容易，安装方便，得到广泛的使用。
其不足之处在于局部阻力较大，孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损，因此要定期进行校正，同时流量较小时难以测定。
转子流量计的特点——恒压差、变截面。
8.离心泵主要参数：流量、压头、效率（容积效率ηv ：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率ηH ：考虑流动阻力所造成的能量损失；机械效率ηm ：考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。
）、轴功率；工作点(提供与所需水头一致)；安装高度(气蚀现象，气蚀余量)；泵的型号(泵口直径和扬程)；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。
9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m31atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg（1）被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压－大气压（2）被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压－绝压= －表压10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳（蜗壳形）和 轴封装置离心泵的叶轮闭式效率最高，适用于输送洁净的液体。
化工原理上知识点总结一、化工原理的基本概念1. 化工原理的概念化工原理是研究化工生产过程中的物理、化学、工程等基本原理与规律的学科，是化工工程技术的理论基础。
化工原理的研究对象是化工生产中的物质和能量转化过程，包括化工流程、反应过程、传质过程、能量转换过程等。
化工原理的研究目的是为了揭示化工过程中的相互作用规律，为化工工程技术的设计、控制和优化提供理论支持。
2. 化工原理的基本内容化工原理主要包括物质平衡、能量平衡、动量平衡、传质与反应动力学、流体力学、热力学等内容。
其中，物质平衡研究物质在化工过程中的流动分布和转化规律，能量平衡研究热量在化工过程中的转移和转化规律，动量平衡研究流动介质在化工过程中的运动规律，传质与反应动力学研究物质传输和化学反应的速率规律，流体力学研究流体运动的基本规律，热力学研究能量转换的基本规律。
3. 化工原理的应用领域化工原理是化工技术的理论基础，广泛应用于化工工程技术的设计、计算、控制、优化和改进等方面。
在化工生产中，化工原理被应用于化工过程的优化设计、生产参数的确定、生产过程的控制和调整、产品质量的改进等方面，对化工生产的安全、经济、高效具有重要意义。
二、化工过程中的物质平衡1. 物质平衡的基本概念物质平衡是研究物质在化工过程中的流动分布和转化规律的基本原理。
物质平衡的基本概念包括输入、输出、积累和转化等概念。
输入是物质进入系统的过程，输出是物质离开系统的过程，积累是系统中物质的变化过程，转化是物质在系统内发生变化的过程。
2. 物质平衡的计算方法物质平衡的计算方法包括物质平衡方程的建立和求解。
物质平衡方程是通过对系统内各环节进行物质平衡计算，建立系统物质平衡方程，求解得到系统内各环节的物质平衡量。
物质平衡的求解方法包括代数求解、图解法、矩阵法、数值积分法等。
3. 物质平衡的应用案例物质平衡在化工生产中有着广泛的应用。
例如，化工生产过程中的原料投入和产品产出量的计算、化工设备的负荷计算、化工废水、废气治理的效果评估等都需要进行物质平衡计算，以确保化工生产过程的稳定和经济效益。
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。
（完整版）化工原理各章节知识点总结第一章流体流动质点含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。
连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
拉格朗日法选定一个流体质点,对其跟踪观察，描述其运动参数(如位移、速度等)与时间的关系。
欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况，如空间各点的速度、压强、密度等，即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。
定态流动流场中各点流体的速度u 、压强p 不随时间而变化。
轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线，是拉格朗日法考察的结果。
流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线，是欧拉法考察的结果。
系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。
控制体是采用欧拉法考察流体的。
理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零，而实际流体粘度不为零。
粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。
通常液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主。
气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主。
总势能流体的压强能与位能之和。
可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。
有关的称为可压缩流体，无关的称为不可压缩流体。
伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。
平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。
动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。
均匀分布同一横截面上流体速度相同。
均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直,在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。
层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。
稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反应。
定态性是指有关运动参数随时间的变化情况。
边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。
