* r$ L: C# r7 I( k
) J+ {9 b+ i Q+ a6 `8 L) _( U 一、单元操作的特点:
+ N. Y6 t+ N% E4 P- i' \ 共同的研究对象——传递过程
' L/ R0 x4 x" \6 n1 B 1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质; $ G' N: U3 l$ h- C# `
2. 它们都是化工生产过程中共有的操作,但不同的化工过程中所包含的单元惭怍数量、名称与顺序各异。 8 C" z' v a# y1 D
3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。
; z: _3 [! n: S4 X) Z' } 4. 某单元操作用于不同的化工过程,其基本原理并无不同,进行该操作的设备也往往是通用的,具体应用时也要结合各化工过程的特点来考虑。 ' H1 \. R$ `6 y# u; l" s- {% i
二、常见的单元操作过程:
5 Q o! y- k1 _( Q* T 流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。
5 L$ [2 F9 N8 H/ K& ~ 过滤:液固混合物的分离; D, G9 {- u/ _% \. m G
沉降:液固或气固混合物的分离; 3 ], c9 ^3 v2 L' |8 ~( a
颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触; ; |. l3 X# U6 q& ~3 @0 ]
加热冷却:增加或降低特定物质的温度; % U$ D1 O& I- a1 y6 y3 `5 ]" u' j8 f+ M# T
蒸馏:液体混合物的分离;
0 U) n; @: R4 l 吸收:气体混合物的分离。 [1 Y- ?, q* p) Y c- Q0 ?
“三传”《化工原理》的共同规律: ! D$ s( n1 a. X8 }
动量传递:实际流体内部由于动量、密度的空间分布不均而引起动量流体中的传递过程;
9 d. w: |$ I# O- M 热量传递:热能在物质中的传递过程,是由温度在空间的非均匀分布造成。
0 P( s1 e! E6 n) T4 V 质量传递:某物质在混合物中的传递过程,浓度在混合物中分布的不均匀性造成。 , J1 f8 ~5 D' D' I4 ]3 d
三、研究单元过程的基本工具:
, K) {4 f# R' }8 }/ _5 G 物料衡算:理论基础——物质守恒定律 7 a9 p: u8 _2 U
在一单元过程中,进入的物料等于排出的物料量与积累的物料量之和。 ' L& K: [& ~2 H* n
+ @8 s; h* h# E' Y8 }) a4 N& ~ 作物料衡算应注意的问题:
$ e0 O* f, }: _2 v7 [/ L( y 1. 确定衡算范围; 8 \2 R g1 Z; Y( o' w' ]5 a& ^
2. 明确衡算对象;
1 N0 u5 _7 u$ w, M 3. 统一计算单位;
p0 {) Y" g4 Y6 M. y 4. 选定计算基准。
3 K- R, y) \( ]3 e+ B, k+ e 能量衡算:理论基础:能量守恒定律。
( d, B' I' e$ } S* i* _. r 能量输入=能量输出+能量积累 : c+ c# G, p' r/ N5 S7 s; \
稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。 # r& [0 H M/ ?. T
衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。 5 D0 c& C/ p8 B2 W7 ?" J* e- _
系统的相平衡关系: 6 }/ L5 G8 G& ^
任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。 ' J: W9 k; z. d" q! P6 h/ J% D; y& K4 W9 m
平衡态:自然过程所能达到的极限程度。 : x$ s6 z2 {4 g5 T
用来判断过程进行的方向及限度。 # }* p/ V% v8 Z5 R6 E
过程速率:
" N3 Q: H! j* k# e 系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。
$ r% J; ~! \/ I0 z 过程速率=过程推动力/过程阻力。
- [5 X. H" a% A5 I W" j 过程速率是计算设备尺寸的基本工具。 ; S. x' `0 L1 C N3 W
四、单位制及单位换算
6 l2 @$ d1 r5 B# x4 f( G 1.单位于单位制
. C# `8 D' _9 E# I t 物理量的大小以树脂加单位表示。 5 K5 F* t8 W( U8 |6 \. m5 t
单位有基本单位和导出单位之分。
% n. q5 H+ y, a' Y' b9 M' {- J K 单位制:基本单位与由这些基本单位导出的导出单位的集合。 ! f0 P( l5 s& ~
常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。
7 V* E6 C& \0 y. E- E% @ 国际单位制基本单位: % j9 G: ]! X( |1 ?9 b3 \
质量:kg——千克; / p8 i4 I0 C; Z, I
时间:s——秒; . D, L7 |3 u1 i% w1 k b5 V
温度:K——开尔文;
4 ]1 S* ~* d8 A: Q1 W 长度:m——米;
: S9 L E1 v- ^9 e6 V' j S 物质的量:mol——摩尔; 4 Q$ e$ y4 O/ O" A# Z
电流强度:A——安培;
; Z; k# i, I4 j2 k" M 发光强度:candela——坎德拉。 - E3 a4 M. o, O, S% o' n
2.单位换算:
% q3 {: Q& \" P0 |# G7 G 在生产实践中存在许多习惯用法,为了计算中单位的统一性,需要对一些单位进行单位换算。 5 r: F) a6 k* d) u
1△K=1△℃; ( _9 \) o5 u; o+ e$ r, X
1华氏度=℃*1.8+32;
' D5 Z5 G3 k. o2 Y5 b9 s L4 { 1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。 ! o S, n, f; l- R/ E" _
说明开式温度和摄氏温度的分度是一样的。但二者在数值上不一样。 3 o8 B& {! m3 l$ H, q3 }
3 X/ \; b1 h* [
% r1 b: ^9 m. p6 @7 }
+ S; G' N, }2 B u; u# c6 X' {( F9 R/ \" a, h5 P+ Y
/ ]2 `* e: }5 S& ~4 M7 I3 | |