《化工原理》李鑫13598065036王志魁.化工原理第四版.化学工业出版社教材1流体流动2流体输送机械3沉降与过滤4传热5吸收6蒸馏7干燥实验绪论化工原理在工程学中的地位制药工程与化工原理的关系化工原理的研究内容化工原理的学习方法?实验室工业生产直接过渡已学化学课程的特点?是否可行?萘〔O〕邻苯二甲酸酐+Q实验室反应器加热533.5310Vm621.0610Sm71.5210QW反62.7810QW移工业反应器335.34Vm冷却22.36Sm0.157QW反0.0296QW移操作改变:直接加料-----原料输送设备改变:烧瓶------流化床反应器电热套-----锅炉蒸汽热效应:可以忽略-----不可忽略传热传质:均匀------不均匀三废处理:极少------较多化学工程:研究工业生产过程的共同规律指导工业装置放大设计生产操作ChemicalEngineering化学工程学的理论研究阶段“三传一反”阶段单元操作阶段(生产过程)化学工艺阶段传递过程阶段动量传递、质量传递、热量传递和反应工程(共性操作)(理论提升)(工程物理操作和设备中的化学反应共同构成了化学工程学的基础)化学反应物理过程化工原理(principlesofchemicalengineering):以“三传”为理论基础研究单元操作的基本规律,完成操作过程的计算以及设备选型等工程任务。—单元操作—核心原料产品一系列加工处理步骤制药-----化学制药、生物制药、中药制药制药工程-----实现实验室产品向工业生产转化。PVC1、流体动力过程:流体输送、沉降、过滤、搅拌2、传热过程:换热、蒸发3、传质过程:蒸馏、吸收、萃取、吸附、浸取、吸附、离子交换、膜分离4、热质同时传递过程:结晶、干燥单元操作分类三种传递过程之间存在着类似的规律和内在的联系典型设备实物图片化工原理的研究方法(学习思路)工程操作的计算与设计质量守恒能量守恒平衡关系速率关系所用基本关系:主要应用:质量守恒举例干燥器湿物料干燥产品=W?水100吨/天含水量10%含水量1%热量守恒举例373K373K373K:r水=2258kJ/kgCp空气=1.005kJ/kg.K常温常压下把等体积的氧气和氨气混合气体通入一定体积的水中,逸出的气体中哪种气体的含量大?平衡关系举例可见:化工原理的前期课程是大学物理、高数和普通化学的知识。数学方程式的获得方式3、实验研究方法(经验法)用量纲分析法p34,依靠试验来确定多个变量之间的关系。是工程上通用的基本方法。公式的应用具有局限、不通用。2、数学模型法(半经验半理论方法)1、数学分析法(纯理论方法)建立简化模型,通过试验测定模型参数。工程类研究方法中需要强调2点:1、方程式的单位一致性。国际单位制(SI制)不同国家各自法定的单位制单位不统一时,数据不能运算,必须先进行物理量的换算(计算过程中牢记单位要统一)1m=物理单位制中100cm=英制3.2808ft(英尺)例:压强SI单位是N/m2或Pa其它常用:kPa,MPa,atm,at,kgf/cm2,bar,psi合成氨压力为20-30at1atm=101325N/m2=101.3kPa=1.033kgf/cm2=10.33mH2O=760mmHg工程大气压:1at=10mH2O=1kgf/cm22、方程式的量纲一致性。合理的方程式其等号两边各项的量纲必定相等。基本物理量的量纲表示符号:质量M,长度L,时间T,热力学温度Θ,物质的量N,等等例如:mV322lgtGr工程上常常使用量纲分析法来确定实验变量之间的函数关系式。---非理论推导而来,称为经验关系式。本课程学习的重点工程类学生必修的专业基础课。•熟悉每一种单元操作的特点;•了解针对不同的单元操作有不同的分析思路和工程上的解决方法;•掌握这些解决方法;•把这些方法用于工程计算,从而解决实际工程中的问题以及独立完成工程设计。(1)陈敏恒(华东理工).化工原理.化学工业出版社,2000(2)柴诚敬(天大).化工原理.高等教育出版社,2009(3)夏清(天大).化工原理修订版.天津大学出版社,2005(4)姚玉英(天大).化工原理.天津科技出版社,2010(5)谭天恩(浙大).化工原理.化学工业出版社,2013参考教材:(1)柴诚敬.化工原理学习指导.天津科技出版社。习题以基础为主,每章有复习总结。(2)陈世省.化工原理学习辅导.中石化天津科技出版社。习题以基础为主,有大量填空选择判断题。(3)丛德滋.化工原理示例与练习.华东化工学院出版社。习题的思想性、工程性强,稍难。参考习题: