化工原理完整版课件全套PPT、

F D A
（0-1）
式中
F ——输入系统的物料质量，kg；
D ——输出系统的物料质量 ，kg；
A——在系统中损失的物料质量，kg。
6
2．能量衡算
根据能量守恒定律，在稳定的化工生产系统中，输入该 系统的能量必等于从该系统输出的能量与其在系统中损失的 能量之和。在化工系统中所涉及的能量多为热能，因此，通 常涉及到的能量衡算是热量衡算。热量衡算的基本关系式可 表示为：
如流体输送、沉降、过滤、离心分离等。 2．热量传递过程(简称传热过程)，包括遵循传热学基本规律
的单元操作，如加热、冷却、蒸发和冷凝等。 3．质量传递过程(简称传质过程)，包括遵循传质基本规律的
单元操作，如吸收、精馏、干燥等。
4
Hale Waihona Puke 化工原理的内容主要介绍单元操作的基本原理以及所用 典型设备的结构、计算和选用。计算包括设计计算和设备核 算两种，前者是指根据给定的生产任务计算出设备的工艺尺 寸，然后进行结构设计或选型；后者是指对现有的设备进行 核算，看其能否满足工艺要求。
过程 速 过 过 率 程 程推 阻动 力力 推动力的性质取决于过程的内容，过程的内容不同，推 动力的性质也不同。如传热过程的推动力是温度差，流体流 动的推动力是压强差，物质扩散的推动力是浓度差。但在物 系达到平衡时其推动力等于零。至于过程的阻力则较为复杂， 具体过程要作具体分析。
9
0.3 单位制和单位换算
Q F Q Dq
（0-2）
式中：q—QQ—FD——系——统输输损入出失该该的系系热统统量中的，各各kJ物物。料料带带人出的的总总热热量量，，kkJJ；；
7
3．平衡关系 若组成不同的两相互相接触，则各组分将在两相间进行
传递，直到每一组分在两相间相互传递的速率相等，两相的 组成才不再发生变化，此时称为平衡。这种平衡是一种动态 平衡。
1．单位制
由于对基本量选择的不同，或对基本单位规定的不同，便形成了不同 的单位制。下面我们将化学工程计算中经常涉及的几种单位制简介如下： （1）绝对单位制
常用的绝对单位制有两种： ①厘米·克·秒制(简称CGS制)，又称物理单位制。其基本量为长度、 质量和时间，它们的单位为基本单位。其长度单位是厘米，质量单位是克， 时间单位是秒。力是导出量。力的单位由牛顿第二定律F＝ma导出，其单 位为克·厘米／秒2，称为达因。在过去的科学实验和物理化学数据手册中 常用这种单位制。 ②米·千克·秒制(简称MKS制)，又称绝对实用单位制。其基本量与 CGS制相同，但基本单位不同，长度单位是米，质量单位是千克，时间单 位是秒。导出量力的单位是千克·米／秒2，称为牛顿。
10
（2）工程单位制 选用长度、力和时间为基本量，其基本单位分别为米、
千克力和秒。质量成了导出量。工程单位制中力的单位千克 力是这样规定的：它相当于真空中以MKS制量度的1千克质 量的物体，在重力加速度为9.807米/秒2下所受的重力。质量 的单位相应为千克力·秒2/米，并无专门名称。
11
（3）国际单位制 简称为SI制。国际单位制规定了七个基本量及对应的基本单位，即长
12
2．单位换算 本书采用国际单位制(SI制)。鉴于本课程过去曾有采用
学习本课程的任务是掌握各个单元操作的基本规律，能 理论联系实际地分析和解决工程技术中所遇到的一些实际问 题。了解有关典型设备的构造、工作原理及主要性能，熟悉 其操作原理及基本计算方法。
5
0.2 化工过程的四个基本概念
1．物料衡算
根据质量守恒定律，在稳定的化工生产系统中，输入该
系统的物料质量必等于从系统中输出的物料质量与其在系统 中损失的物料质量之和。即：
度—米、质量—千克、时间—秒、电流强度—安培、热力学温度—开尔 文、发光强度—坎德拉及物质的量—摩尔，还有两个辅助单位和大量的 导出单位。这些构成了SI制。SI制还规定了一套词冠(单位词头)来表示十 进倍数或分数。
由于国际单位制(S1制)有其独特的优点，即它的通用性及一贯性。自 然科学与工程技术领域里的一切单位都可以由SI制的七个基本单位导出， 所以SI制通用于所有科学部门，这就是其通用性；在SI制中任何一个导 出单位由基本单位相乘或相除而导出时，都不引入比例常数，或者说其 比例常数都等于1，从而使运算简便，不易发生错漏，这就是其一贯性。 世界各国都有采用SI制的趋势。我国为了适应现代化建设及对外开放、 交流的需要，1977年国务院颁布的计量管理条例规定：“我国的基本计 量制度是米制(即公制)，逐步采用国际单位制。”1984年2月国务院又颁 布了关于在我国统一实行法定计量单位的命令。我国的法定计量单位是 以国际单位制为基础的，能完全体现出国际单位制(SI制)的优越性。
2
化学工业是一个多行业、多品种的生 产部门。化学工业类产品的生产过程可见 其中有若干应用较广而又为数不多的化工 基本过程。
这些化工基本过程也称化工单元操作， 简称单元操作。所谓单元操作是指在各种 化工类产品的生产过程中，普遍采用、遵 循共同的规律、所用设备相似、具有相同 工艺作用的基本操作。
3
各个单元操作并不是彼此孤立、互相没有联系的，经过 分析研究，按照各单元操作遵循的基本规律，可把它们归纳 为如下几类： 1．动量传递过程，包括遵循流体力学基本规律的单元操作，
物系平衡关系表示了各种自发过程可能进行到的极限程 度。对于化工生产过程，可以从 物系平衡关系来判断其能否 自发进行以及进行到何种程度。平衡关系也为设备的尺寸设 计提 供理论依据。
8
4．过程速率 对化工过程来说，为了发挥设备的生产能力，过程进行
的速率往往比过程的极限显得更重要。因此，为了帮助分析 化工过程，可将物系变化速率表述为推动力与阻力之间的关 系。即：
0.1 本课程的性质、内容和任务 0.2 化工过程的四个基本概念 0.3 单位制和单位换算 0.4 学习本课程的基本要求
0.1 本课程的性质、内容和任务
化工原理既不同于自然科学中的基础学 科，又有别于专门研究具体化工类产品生产 过程的专业工艺课。
它是应用基础学科中的一些基本原理， 来研究化工类产品生产过程中共同遵循的基 本规律和典型设备的一门技术基础课。