化工原理 讲授者：尹晓燕 山东理工大学化工学院 Tel:13589567037 E-mail:sdutyxy@yahoo.cn
化 工 原 理 讲授者：尹晓燕 山东理工大学化工学院 Tel:13589567037 E-mail:sdutyxy@yahoo.cn
学习与参考教材： 1.天津大学 《化工原理》 夏清等 2.天津科学技术出版社 《化工原理》 姚玉英等 3.华东化工大学 《化工原理》 陈敏恒 4.浙江大学 《化工原理》谭天恩 5.化学工业出版社 《化工原理》王志魁 考核标准 考勤（10%)+作业（10%)+考试(80%)=总评成绩
4.浙江大学 «化工原理 » 谭天恩 学习与参考教材: 5.化学工业出版社 «化工原理 » 王志魁 2.天津科学技术出版社 «化工原理» 姚玉英等 3.华东化工大学 «化工原理» 陈敏恒 考核标准: 1.天津大学 «化工原理» 夏清等 考勤（10%）+ 作业（10%）+ 考试（80%）=总评成绩
绪论 任务 1.了解《化工原理》的研究内容，性质和任务； 2.掌握本课程经常使用的单位制及单位换算的方法， 3.明确单元操作中常用的几个基本概念 重点 1.了解单元操作的分类、理论基础及工程研究方法。 2.单位制度和单位换算
2.掌握本课程经常使用的单位制及单位换算的方法; 绪 论 1.了解单元操作的分类、理论基础及工程研究方法。 任务: 重点: 3.明确单元操作中常用的几个基本概念. 1.了解«化工原理» 的研究内容，性质和任务; 2.单位制度和单位换算
本课程的研究内容，性质及任务 化工生产特点 1.多行业性： 从石油炼制、基本有机、无机化工到染料、医药、橡胶、塑料 乃至冶金及食品等行业，均与化工生产有关。 2.化工产品的多样性： 无机产品：103~104种 有机产品： 自然界已知存在的约300~400万种 已能人工合成的约200~250万种； 结论 由于这些产品的多样性，决定了化工生产的复杂性和特殊性
化工生产特点 一.本课程的研究内容，性质及任务 从石油炼制、基本有机、无机化工到染料、医药、橡胶、塑料 乃至冶金及食品等行业，均与化工生产有关。 2.化工产品的多样性： 无机产品: 10 3～10 4种 有机产品: 自然界已知存在的约300～400万种 结论: 由于这些产品的多样性，决定了化工生产的复杂性和特殊性 已能人工合成的约200～250万种； 1.多行业性:
3.共同性： a从每条生产工艺线的纵向看： 各工艺均由多种特定的操作步骤构成并有相应的设备。 b.从各生产工艺的横向看： 不同的工艺路线中常存在有相同的操作步骤及单体设备， 相似的操作方法及操作条件。 这种共同性为化工原理作为一种学科来研究提供了可能 例如：化工中典型的“三酸”的生 产
3.共同性: 各工艺均由多种特定的操作步骤构成并有相应的设备。 不同的工艺路线中常存在有相同的操作步骤及单体设备， 相似的操作方法及操作条件。 这种共同性为化工原理作为一种学科来研究提供了可能 a.从每条生产工艺线的纵向看: b.从各生产工艺的横向看: 例如:化工中典型的“三酸”的生 产
化工中典型的“三酸”的生产工艺 A、硝酸生产 氨气一→过滤空气氧化 换热 一→压缩一氧化→吸收 吸收Ⅱ→浓硝酸 B、硫酸生产 SReS2→流化焙烧 换热 氧化一 吸收1 吸收Ⅱ 浓硫酸 C、盐酸生产 液体NaOH 食盐→溶解→过滤 电解 蒸发结晶 固体烧碱 H2 Cl2 燃烧 换热 吸收1 吸收山 一浓盐酸
化工中典型的“三酸”的生产工艺 A、硝酸生产 氨气 过滤 空气氧化 换热 压缩 氧化 吸收I 吸收II 浓硝酸 B、硫酸生产 S/FeS2 流化焙烧 换热 氧化 吸收I 吸收II 浓硫酸 C、盐酸生产 液体NaOH 食盐 溶解 过滤 电解 蒸发 结晶 固体烧碱 H2 Cl2 燃烧 换热 吸收I 吸收II 浓盐酸
(三)化工过程与单元操作注意：同一单元操作在不同的化工生产中 有共性也有各自特性，化工原理主要是 1概念 研究诸单元操作共性的课程 化工过程一即化工生产过程。其核心是反应过程及设备. 单元操作一指不包括化学反应的、组成化工生产过程或工艺的 各个物理操作基本单元。 单元操作是保证化工过程能够经济有效地进行的必要前提。 其基本特点有三个，即： (I)属于物理操作，其中不存在化学反应。 (Ⅱ)这些单元在不同化工生产工艺流程中普遍存在， (Ⅲ)同一单元操作原理相同，设备相同或相近
(三)化工过程与单元操作:概念、关系、分类 1.概念: 化工过程－即化工生产过程。其核心是反应过程及设备. 单元操作－指不包括化学反应的、组成化工生产过程或工艺的 各个物理操作基本单元。 单元操作是保证化工过程能够经济有效地进行的必要前提。 （Ⅱ）这些单元在不同化工生产工艺流程中普遍存在; 其基本特点有三个，即: （Ⅰ）属于物理操作，其中不存在化学反应。 （Ⅲ）同一单元操作原理相同，设备相同或相近。 注意:同一单元操作在不同的化工生产中 有共性也有各自特性，化工原理主要是 研究诸单元操作共性的课程
2.化工过程与单元操作之间的关系 多个单元操作与化学反应核心步骤组成一个完整的化工生产 工艺流程。 基本形式如下：（“→”表示能量、物料、质量总体流向) 1→2. +N→☐→N+1→.→M N个物理操作 化学反应核心 (MN)个物理操作 基本单元 基本单元 (物料预处理) (反应合成) (物料后处理或精制) 例聚氯乙娇生产过程 乙炔 提影纯 氯乙烯弹体合成 单体精能 聚合 脱水 +成品 → 纯 压缩冷凝 干燥
2.化工过程与单元操作之间的关系 多个单元操作与化学反应核心步骤组成一个完整的化工生产 工艺流程。 基本形式如下:（“ ”表示能量、物料、质量总体流向） N个物理操作 化学反应核心 （M-N）个物理操作 基本单元 基本单元 （物料预处理） （反应合成） （物料后处理或精制） 1 2 . N N＋1 . M
未反应的乙烯 催化剂 反应器 常温常压下 的乙烯 器 熔融态聚乙 烯和未反应 四→高压聚乙 的乙烯 烯成品 粒化器 压缩机 图0-1高压聚乙烯生产流程示意图 化工生产=若千单元操作+反应
3.单元操作的分类通常有三种分类方法 (I)按单元操作的目的分类 1.物料的增压、减压及输送：流体输送，泵和风机 2.物料的混合与分散：流体搅拌 3.物料的加热与冷却：传热，换热器 4.物料的分离与精制1 均相物系：精馏，吸收 非均相物系：过滤，沉降 (Ⅱ)按操作单元的内在基础理论分类 1.以动量传递（流体力学）理论为基础的单元操作： 如流体输送、过滤、沉降、搅拌、流态化等： 2.以热量传递理论为基础的单元操作：传热、蒸发等； 3.以质量传递理论为基础的单元操作：吸收、精馏、萃取等； 4热、质同时传递过程：干燥、增湿等。 (Ⅲ)完全按照单元操作的基本原理分类： 即按教材各章节进行的分类，详见教科书目录
3.单元操作的分类:通常有三种分类方法 (Ⅰ)按单元操作的目的分类 2.物料的混合与分散：流体搅拌 均相物系： 精馏，吸收 4.物料的分离与精制 非均相物系：过滤，沉降 1.物料的增压、减压及输送： 流体输送，泵和风机 3.物料的加热与冷却：传热，换热器 (Ⅱ)按操作单元的内在基础理论分类 1.以动量传递（流体力学）理论为基础的单元操作: 如流体输送、过滤、沉降、搅拌、流态化等； 2.以热量传递理论为基础的单元操作:传热、蒸发等； 4.热、质同时传递过程:干燥、增湿等。 3.以质量传递理论为基础的单元操作:吸收、精馏、萃取等； (Ⅲ)完全按照单元操作的基本原理分类: 即按教材各章节进行的分类，详见教科书目录