8 J6 o+ ]0 J5 [6 Q: S% N
" a. v; Z5 z. F+ x
一、单元操作的特点: 5 Z2 {: p% v9 V
共同的研究对象——传递过程
+ ?* Y: a" E0 O7 k& E$ J 1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质; ; G9 m9 n0 d. K
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。 ; U# P' N% U& j& Z
3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。
0 o2 G! O# `' O S3 @7 O 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。
+ p i" J7 `6 g& U) M 二、常见的单元操作过程: 4 {: F3 e! e5 G( ]
流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。 1 z2 X6 V U/ x
过滤:液固混合物的分离;
" N% O, Y0 H) n9 S2 [4 Q+ n+ G 沉降:液固或气固混合物的分离;
, m$ E; l7 @. R0 x: l% u" f 颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;
, `; [+ q9 ]$ J# z' R 加热冷却:增加或降低特定物质的温度; : v3 Q0 y$ ?& z! U9 S
蒸馏:液体混合物的分离;
5 u6 W% j0 q. Q; C 吸收:气体混合物的分离。
# y3 M. o- d9 a' ]' @8 } “三传”《化工原理》的共同规律: 6 b! U: S6 c( H; o3 k, {5 ]" d6 s
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 l* }* D5 E4 f' b7 ] 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。
C) q$ q: l7 S 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。
9 ]8 f5 H# A! Q( u8 e 三、研究单元过程的基本工具: ( R/ Q) Y( J! n. Q9 c* O
物料衡算:理论基础——物质守恒定律 3 T0 J' E5 P/ v5 i+ l. w
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。
" l5 ~$ Z3 i1 [- \
* K/ u' }$ w( i2 m6 |( y7 y5 g+ }/ \ 作物料衡算应注意的问题:
3 X$ ~0 d) {. u/ [ 1. 确定衡算范围; }: `" W" L n M0 o
2. 明确衡算对象; * \( {( w7 q4 z+ D9 Z6 I2 p" Z
3. 统一计算单位;
0 k+ E6 {5 D( N8 N: V2 ?4 a 4. 选定计算基准。
% w! H0 n3 K% t) B, L 能量衡算:理论基础:能量守恒定律。 % @6 \6 l. u! `- i
能量输入=能量输出+能量积累 ! m: U$ c/ n- t9 M2 P4 ~% i
稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。
+ w1 G* c' _% k 衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。 r% ?) e9 ^4 U% j
系统的相平衡关系: 4 `7 y2 ~0 {9 J# }+ l
任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。 ! {" }) Y/ ~; `$ }' k1 h( i
平衡态:自然过程所能达到的极限程度。
, A( M5 O h) V0 J: N9 a0 ^5 v) k' s 用来判断过程进行的方向及限度。 6 Q& B0 Y: `0 M2 E
过程速率: " ]; K m" n8 \$ N) `/ o
系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。 0 `+ E* V; W% F9 b1 d7 c6 T8 R
过程速率=过程推动力/过程阻力。
# G2 B( H3 c: V/ D, [ 过程速率是计算设备尺寸的基本工具。
6 m& g6 T9 N( p6 P 四、单位制及单位换算 ' {- @: U- G ?/ T- {
1.单位于单位制 I- b; d# B. S& V8 r+ b
物理量的大小以树脂加单位表示。
# M' B e9 E0 ^1 \ y& J- A 单位有基本单位和导出单位之分。
% i/ |! W' ]* z/ _* w8 H 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。 , f) w% X0 o9 ?5 z
常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。 ! `4 g; @* p2 D
国际单位制基本单位:
4 W) t; r/ x7 P+ H7 E 质量:kg——千克; : @" @4 Z" I: }$ {
时间:s——秒; % N5 m9 `7 x1 M2 x
温度:K——开尔文; 4 ?0 ~) Q1 V' W# O
长度:m——米;
! j/ r# A8 L3 C: G 物质的量:mol——摩尔;
( U( d' y* T# C9 X3 _ 电流强度:A——安培;
Z4 V K7 T) h/ a. X 发光强度:candela——坎德拉。
0 q) S9 Z& _: e% q' l 2.单位换算:
! u# m# T" C- W9 t, L 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。
' [$ ]9 v+ a) d. k* R4 I 1△K=1△℃;
3 O9 o# v9 |0 ^3 ~; N 1华氏度=℃*1.8+32;
1 U# L; J- `" \( g 1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。 " M3 o6 E& E$ ]% f; m" D6 @$ L
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。 2 @1 g* ?1 a: k7 `# n' T
8 P' O: d9 A, Y/ }
2 D$ |/ o( n$ k0 ~ k4 s: O
. n1 h# B1 W7 I0 K6 z- {
7 x- o' S+ x4 V, ^7 o* T5 j0 d# o6 H. T A3 h- C, t" }) N0 O: @' S
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