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前言一、课程安排二、学习要求三、教材四、参考资料一、课程安排（课堂）1课堂教学（56学时）前言、绪论2学时第一章流体的流动与输送14学时第二章传热10学时第三章机械分离与固体流态化10学时第四章物料干燥10学时第五章蒸馏6学时习题4学时课程安排（实验）2实验（16学时）实验一流体流动状态观察与测定(课堂录像演示)实验二柏努利方程实验(课堂录像演示)实验三直管阻力实验实验四离心泵特性曲线实验实验五过滤实验六综合实验——流态化干燥与热风干燥的比较二、学习要求上课、实验前要求预习、课后要求复习、总结。作业及时完成，不懂的及时弄懂。成立学习小组(4~5人/组),按组或个人通过网络交作业。文件名：学号-姓名-单元名称不要缺课、认真听讲、开动脑筋、积极思考。重视实验，通过实验培养、提高实验能力（分析、解决一般工程技术问题的能力）。三、教材《化工原理》第3版管国锋、赵汝溥化学工业出版社，2008四、主要参考资料（一）书本1.《化工原理》姚玉英主编，天津科学技术出版社2.《化工原理》清华大学出版社3.《化工原理》天津大学出版社4.《化工原理》（上册）华东化工学院出版社5.化工过程与设备，刘佩茹主编，中国轻工业出版6.化工原理，陈敏恒等，化学工业出版社7.化工原理，杨祖荣主编化学工业出版社2009第二版（普通高等教育“十五”国家级规划教材）8.化工基础（第三版），化学工业出版社9.UnitOperationofChemicalEngineeringForthEdition,W.LMccabeJ.CSmithP.Harriott（二）相关期刊[1]农业工程学报：中国农业工程学会主办，全国中文核心期刊。（EI收录）[2]农业机械学报，中国农业机械学会主办，全国中文核心期刊。（EI收录）[3]食品科学，北京市食品研究所主办，中国核心期刊[4]食品工业科技，北京市食品研究所主办，中国中文核心期刊，轻工总会优秀期刊。[5]食品发酵工业，中国食品发酵工业研究所、全国食品与发酵工业信息中心主办，全国中文核心期刊、国家优秀技术期刊。[6]中国粮油学报，中国粮油学会主办，全国食品工业类中文核心期刊。[7]华中农业大学学报，华中农业大学主办，中文核心期刊。[8]化学工程，全国化工化学工程设计技术中心主办，核心期刊。[9]粮食与饲料工业，国家粮食储备局武汉科学研究设计院，中文核心期刊。[10]CerealChemical[11]JournalofFoodScience[12]JournalofFoodEngineering[13]JournalofTextStudy[14]TransactionsoftheAmericanSocietyofAgricultureengineering（三）网络资料课外作业：做一个Powerpoint课件，介绍有关化工原理和食品工程原理课程的网络资料。（以学习小组为单位，第一次于下周交，第二次于课程结束前交）绪论课程性质、内容和任务化工过程及单元操作单位制与单位换算单元操作中常用的基本概念1.1课程性质一、课程性质、内容及任务化工原理是食品工程、生物化工、化学工程、农副产品加工和贮藏等工科专业的学生必修的重要基础技术课程。该课程涉及面广、计算复杂。先修课：高等数学、物理、化学、物理化学（包括动力学、热力学、传热学和传质学等）、机械制图、英语、计算机等课程。1.2课程内容本课程主要介绍“三传理论”和“单元操作”。1.2课程内容基础理论部分：流体力学（重点）传热（重点）传质学（部分了解）热力学（部分了解）特点：涉及理论多，是本课程较难掌握的部分基本原理部分：液液萃取过滤与沉降溶液浓缩液体蒸馏固体干燥特点：基本原理部分各章节内容相对比较独立《化工原理》是化学工程、食品工程专业学生的必修课，其主要任务是：介绍三传理论，即流体流动、传热、传质的基本原理；掌握主要单元操作的典型设备构造、操作原理、计算、选型及实验研究方法；培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题(计算、选型及实验研究方法)的能力。1.3课程任务化学工业：利用物理和化学方法将自然界的各种物质加工成生活资料的工业。化工生产：(1)化学反应过程：如发酵、化学合成等(2)物理加工过程二、化工过程及单元操作化工过程是什么？物理与化学方法原料有用的化学品化工过程是指用物理和化学的方法对原料进行大规模加工处理，从而获得合符产品要求的化学工业生产过程。不同化工生产过程使用各种物理加工过程，根据他们的操作原理，可以归结为数个应用广泛的基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、制冷、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、粉碎、乳化萃取、吸附、干燥等。这些基本的物理过程称为单元操作。单元操作是指化工生产过程中基本原理和典型设备的相同物理性操作。美国麻省理工大学（MIT)三位教授华克尔(Walker)、刘易斯(lewis)、麦可阿丹姆士(Mcadams)在他们1923年所著的教科书中，首先提出了“化工单元操作”的概念他们将各种各样的化工生产过程当作一系列的“单元操作”处理。如：聚乙烯、化肥、制糖、味精、酒精、石油等生产过程中都含有流体输送、蒸发、结晶、离心分离、干燥、蒸馏、吸收等单元操作。在石油、食品、制药、造纸等行业中都要进行干燥、蒸馏等操作，尽管在不同行业中所处理的物料不同，但所用的干燥、蒸馏等操作具有相同原理。名称目的原理设备流体输送输送物料机械能转换管道和泵传热加热或冷却利用温差传热换热器蒸发分离溶剂与溶质加热使溶剂汽化蒸发器蒸馏分离液相混合物各组分的挥发度不同塔器分离分离混合物过滤机沉降器、、膜组件等等干燥固体去湿加热使湿分汽化干燥器萃取分离不互溶液体溶解度不同萃取装置化工生产中常见的单元操作若干个单元操作串联起来组成一个工艺过程。均为物理性操作，只改变物料的状态或其物理性质，不改变其化学性质。同一化工生产过程中可能会包含多个相同的的单元操作。单元操作用于不同的生产过程其基本原理相同，进行该操作的设备也可以通用。单元操作的特点单元操作按其理论基础可分为下列三类：上述三个过程包含了三种理论，我们称之为“三传理论”。（1）流体流动过程（fluidflowprocess）:包括流体输送、搅拌、沉降、过滤等。（2）传热过程（heattransferprocess）:包括热交换、蒸发等。（3）传质过程（masstransferprocess）:包括吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。单元操作的分类动量传递(momentumtransfer)：流体流动时，其内部发生动量传递，故流体流动过程也称为动量传递过程。凡是遵循流体流动基本规律的单元操作，都可以用动量传递的理论去研究。热量传递(heattransfer):物体被加热或冷却的过程也称为物体的传热过程。凡是遵循传热基本规律的单元操作，都可以用热量传递的理论去研究。质量传递(masstransfer)：两相间物质的传递过程即为质量传递。凡是遵循传质基本规律的单元操作，都可以用质量传递的理论去研究。三传理论单元操作与三传的关系杀菌：传热；真空浓缩：传热、传质、流体流动；过滤：流体流动…..“三传理论”是单元操作的理论基础，单元操作是“三传理论”的具体应用。同时，“三传理论”和单元操作也是化工工程技术的理论和实践基础。奶粉生产工艺流程原料乳验收预处理预热杀菌真空浓缩过滤加糖喷雾干燥出粉冷却与过筛包装、检验成品单元操作与加工过程工艺流程图乳品加工现场编号名称作用单元操作涉及的传递理论技术参数⑴冷冻盐水管道提供冷却介质流体输送动量传递−20℃⑵自来水管道提供流动介质流体输送动量传递常温⑶蒸汽管道提供加热介质流体输送动量传递180℃⑷贮罐贮存牛奶与缓冲作用⑸离心泵输送牛奶流体输送动量传递⑹，⒂板式换热器冷却牛奶与加热空气传热热量传递4℃⑺配料槽配料、混合与标准化搅拌动量传递90℃⑻均质机均质牛奶均质动量传递与质量传递⑼两段板式换热器巴氏灭菌传热热量传递80℃,20min⑽升膜式蒸发器浓缩牛奶浓缩热量传递、动量传递与质量传递浓度10%⑾旋液分离器分离水中的牛奶物系分离动量传递与质量传递⑿喷射泵提供负压流体输送动量传递⒀高压泵使牛奶产生较大的压力，利于喷雾干燥流体输送动量传递压力kpa⒁空气过滤器过滤空气，使其清洁过滤动量传递⒃喷雾干燥器干燥牛奶使其成为奶粉干燥热量传递、动量传递与质量传递90%以上过100目筛，含水量13%⒄旋风分离器风力空气中的奶粉颗粒分离动量传递与质量传递⒅风机派出废气流体输送动量传递⒆筛分机筛出大的奶粉颗粒筛分⒇流化床冷却冷却干燥后的牛奶传热热量传递(21)包装系统乳品工程原理解析三、单位制与单位换算3.1单位及单位制几种不同单位制名称符号SICGSMKSFPS工程单位制力F--------------------kgf质量Mkggkglb-----长度Lmcmmftm时间sssss温度θK℃，K℃，KF，R℃，K基本物理量热量QJ，kJJJ，kJBtucal，cal物理单位制英制SI制（StandardInternationalUnit):20世纪60年代初国际度量衡会议提出,有7个基本量和基本单位，即：其他量称为导出量，其单位可由基本单位推导而出，称为导出单位基本量长度质量时间热力学温度发光强度电流物质的量基本单位米m千克kg秒s开尔文k坎德拉Cd安培A摩尔mol应用范围力学力学力学热学光学电学化学与分子物理学——通用性：所有学科、部门均可采用，并且容易比较；——一贯性：任何一个SI导出单位均有七个基本单位导出，不需要引入比例常数我国规定1991年1月起，除个别领域外，不允许再使用非法定单位（国务院1977年确定逐步采用SI，1984年发布命令：法定计量单位，1990年底完成过渡，1991年1月起实施。国际单位制（SI）3.2单位换算同一物理量若用不同单位度量时，其数值需相应地改变。这种换算称为单位换算。注意事项：（1）物理方程必须使用同一单位制的单位，若不同，必须经过换算后再进行计算。但经验公式必须按指定的单位运算。（2）SI制以质量为基本单位，而工程单位制则以重力为基本单位，二者可由F＝ma表示其之间的关系。（3）计算结果正确与否，可以通过单位换算，就可查出。通用气体常数R＝0.08206L·atm/（mol·K）＝8.313J/（mol·K）单位换算的基本规律：F=ma１Kgf=1kg×9.81m/s2=9.81kg·m/s2=9.81N=1000g×981cm/s2=981000g·cm/s2=981000dynExample1atm（标准大气压）＝1.033kgf/cm2,将其换算成SI单位解：气体压力的SI单位：Pa（N/m2），工程单位：kgf/cm2，所以，只要将kgf、cm分别换算成N、m即可。因为1kgf＝9.81N，1cm＝0.01m所以：3.3因次（量纲）（1）因次或量纲(dimension)每个物理量都可通过几个彼此独立的基本量来表示其性质和特征，这些基本量的符号即为因次或量纲。（2）常用的因次：长度[L]、质量[M]或力[F]、时间[T]、温度[θ]（3）因次式或量纲式任何导出量都可以按如下形式表示：此式即物理量Q的因次式或量纲式，而α、β、γ等指数可为任意的有理数。（4）因次式的作用：是因次分析的依据。因次分析是整理实验数据的方法，即物理方程因次一致原则，即物理方程等号两边各项对应因次的指数相等。★CGS:(因次)★SI:(因次)★工程单位:(因次)★FPS:(因次)注意：单位不同但因次可相同。因次表示该物理量的单位与基本量的单位之间的关系。例：速度——［LT－1］加速度——［LT－2］力——［MLT－2］当α＝β＝γ＝0时，［M0L0T0］＝［1］，称为无因次（dimensionless）物料衡算；能量衡算；物系的平衡关系；传递速率；经济核算。四、单元操作中常用的基本概念依据质量守恒定律，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，即对于连续操作的过程，若各物理量不随时间改变，即