王晶课件晶课件工大学化学化工学院()化工原理山东理山东化学化绪论晶课件王晶课件工大学大学化学化工学院山东理工山东理授课教师：王晶化学化工
化工原理（I） 授课教师：王晶 绪论
晶课件一、化工过程与单元操作化工过程：在化学工业加工中，一种产品生产过程，除了化学反应过程外，还有大量的物理加工过程，统称为化工过程单元操作：在化学工业生产中的各种物理加工过程，可根据操作原理不同归纳为数个基本操作过程，这些基本操作过程称为单元操作“化工原理”课程主线（单元操作的物理本质）：三传化工学院口动量传递：流体输送、搅拌、沉降、过滤等口热量传递：热交换、蒸发等。X口质量传递：吸收、蒸馏、萃取、膜分离等
一、化工过程与单元操作 化工过程：在化学工业加工中，一种产品生产过程，除了化学反应 过程外，还有大量的物理加工过程，统称为化工过程。 单元操作：在化学工业生产中的各种物理加工过程，可根据操作原 理不同归纳为数个基本操作过程，这些基本操作过程称为单元操作。 “化工原理”课程主线（单元操作的物理本质）：三传 动量传递：流体输送、搅拌、沉降、过滤等。 热量传递：热交换、蒸发等。 质量传递：吸收、蒸馏、萃取、膜分离等
晶课件二、课程性质与任务是一门基础技术课程，在数学、物理、化学等基础课与专业课之间起着承前启后的作用。是自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程主要任务是介绍单元操作的原理及相关典型设备的构沃造、操作原理、过程计算、设备选型等任务综合为三个字，选、算、用。选：过程与设备的选择；算：过程的计算和设备的设计；用：如何操作和调节以适应生产的要求
二、课程性质与任务 是一门基础技术课程，在数学、物理、化学等基础课 与专业课之间起着承前启后的作用。是自然科学领域 的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。 主要任务是介绍单元操作的原理及相关典型设备的构 造、操作原理、过程计算、设备选型等。 任务综合为三个字，选、算、用。选：过程与设备的 选择；算：过程的计算和设备的设计；用：如何操作 和调节以适应生产的要求
晶课件三、物理量的单位与量纲A1、国际单位制光院(SI）由国际计量会议制定的一套国际上统一的单位制基本单位和辅助单位构成国际单位制（SD基本单位（7个）量的名称单位名称单位符号米长度mS千克质量kg学院秒时间s安培A电流强度K开尔文热力学温度摩尔物质的量mol坎德拉cd发光强度
三、物理量的单位与量纲 1、国际单位制 国际计量会议制定的一套国际上统一的单位制（SI），由 基本单位和辅助单位构成。 国际单位制(SI)基本单位（7个） 量的名称 单位名称 单位符号 长度 米 m 质量 千克 kg 时间 秒 s 电流强度 安培 A 热力学温度 开尔文 K 物质的量 摩尔 mol 发光强度 坎德拉 cd
2、量纲（Dimension）W>物理量通过几个基本物理量的幂次方的乘积来表达的关系称为物理量的量纲式(过去称为因次）>基本量量纲符号为：长度（L）、质量（M）、热力学温度（）、时间、电流（I）物质的量（N）、发光强度（J）T>量纲表达式中所有量纲指数均为零的量，称为量纲为1的量，或无量纲量。3、量纲一致性方程任何一个物理量方程，只要理论上合理，则该方程等号两边各项的量纲必定相等4、物理方程的单位一致性化学化工学任何方程进行计算的时候，必须注意方程中各项单位的一致性。5、方程计算中的单位换算
2、量纲（Dimension） 物理量通过几个基本物理量的幂次方的乘积来表达的关系称为物理量的量纲 式（过去称为因次）。 基本量量纲符号为：长度（L）、质量（M）、热力学温度（Θ）、时间 （T）、电流（I）、物质的量（N）、发光强度（J）。 量纲表达式中所有量纲指数均为零的量，称为量纲为1的量，或无量纲量。 3、量纲一致性方程 任何一个物理量方程，只要理论上合理，则该方程等号两边各项的量纲必定相等。 4、物理方程的单位一致性 任何方程进行计算的时候，必须注意方程中各项单位的一致性。 5、方程计算中的单位换算
单位换算及计算中的一般方法、注意点19正是由于存在着不同的单位和单位制，在很多情况下，我们需要对一些单位进行单位换算。如工程中常用的压力单位就有Pa、kgf/cm?atm、oF等。在mmHg、mH,O等，常用的温度单位就有C、K、晶误遇到不同的场合时使用的单位也不一样学院化学工程中常用的单位制及其基本单位间的换算见附录学X
正是由于存在着不同的单位和单位制，在很多情况下， 我们需要对一些单位进行单位换算。 化学工程中常用的单位制及其基本单位间的换算见附录。 如工程中常用的压力单位就有Pa、atm、kgf/cm2 、 mmHg、mH2O等，常用的温度单位就有℃、K、 ℉ 等。在 遇到不同的场合时使用的单位也不一样。 单位换算及计算中的一般方法、注意点
计算中的一般方法、注意点S晶课1.计算中应先确定所采用的单位制：化学化工学院2.将公式中各物理量先换算成所选用的单位制表示山东3.将换算后的物理量代入公式计算4.计算结果用所采取的单位制表示例1:王晶课件X大学P=latm=1.033kgf/cm2=?N/m学院1kgf = 9.81N1cm2=10-m2P=latm=1.033kgf/cm2=1.033×9.81/10-4=1.0133×105N/m化化字
1.计算中应先确定所采用的单位制； 2 2 P 1atm 1.033kgf cm ?N m 1kgf 9.81N 2 4 2 1cm 10 m 2 4 5 2 P 1atm 1.033kgf cm 1.0339.81 10 1.013310 N m 例1: 计算中的一般方法、注意点 4.计算结果用所采取的单位制表示。 3.将换算后的物理量代入公式计算； 2.将公式中各物理量先换算成所选用的单位制表示；
课件例2:课件法将30C水的比热Cp=0.997cal/(g:C)换算成以SI单学院位表示的值押长山东4.187Jcal xlcalp =0.997cal/(g.C)=0.997107AKkgC×gxA℃1gX王晶课= 0.997×4.187×102 J /(kg .K)化学化工学院= 4.184 ×103 J /(kg :K)山东理山东理化学化！
将30℃水的比热Cp=0.997cal/(g·℃)换算成以SI单 位表示的值。 4.184 10 /( ) 0.997 4.187 10 /( ) 1 10 1 4.187 0.997 /( ) 0.997 3 3 0 0 3 0 J k g K J k g K C K C g k g g cal J cal Cp cal g C 例2:
晶课件四、单元操作中常用的基本概念院输入量-输出量=累积量。物料衡算：即质量守恒定律，2、能量衡算：即能量守恒定律3、物系的平衡关系：可以用来判断过程能否进行以及进行晶课件S的方向和能达到的限度，化学化工学院传递速率=推动力/阻力4、传递速率：油5、经济核算：选择最经济的设计方案的依据，I+
四、单元操作中常用的基本概念 1、物料衡算：即质量守恒定律，输入量-输出量=累积量。 2、能量衡算：即能量守恒定律。 3、物系的平衡关系：可以用来判断过程能否进行以及进行 的方向和能达到的限度。 4、传递速率： 传递速率=推动力/阻力 5、经济核算：选择最经济的设计方案的依据
课件（一）守恒定律与系统的衡算问题1.衡算总原则：质量，自能量及动量守恒定律适用于任何考察体系A.其一般表达式为进入系统的量I一离开系统的量E十系统自身生成，累积（或损失）量AB.对于有多股物料进入和输出系统时，则：晶课件LI=EE十EA系统C.当系统处于稳定状态时，这种衡算一般可用常量代数方程求解：IEEAX当系统处于非稳态过程时，衡算一般需化学化要采用微分方程进行一即进行dt微分时间间隔中的守恒计算
进入系统的量I＝离开系统的量E＋系统自身生成,累积(或损失)量A 系统 I E A (一)守恒定律与系统的衡算问题 1.衡算总原则: 质量,能量及动量守恒定律适用于任何考察体系 A.其一般表达式为: C.当系统处于稳定状态时，这种衡算一般 可用常量代数方程求解； 当系统处于非稳态过程时，衡算一般需 要采用微分方程进行－即进行dt微分时 间间隔中的守恒计算。 B.对于有多股物料进入和输出系统时，则: ΣI＝ΣE＋ΣA ΣI＝ΣE