1 i+ w! Y/ M# L7 A- W
& [* r7 O, @! J/ v 一、单元操作的特点:
0 _/ S, R. ?1 C, i! V- d 共同的研究对象——传递过程 9 ~3 e7 Y1 ~* m
1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;
8 c1 X/ O& U7 P- H1 Q3 ], Z! w 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。 ; J; \/ H: g! q, `1 N. _6 w8 p( |5 k/ q
3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。
& ?( e' ~! [8 \! e 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。
( z' H2 ]3 Z( J7 d. ] 二、常见的单元操作过程:
4 r: b$ K/ H! @: u" o 流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。
5 V+ x6 J# H" M* o3 o 过滤:液固混合物的分离; 5 ^( L* C! Z3 ^/ l( K
沉降:液固或气固混合物的分离;
( y% i' j% L! r$ W8 B: q! n0 S8 `. ^ 颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;
, n+ M6 j( I/ }, X/ \6 Q 加热冷却:增加或降低特定物质的温度; * O; D& x& e7 u- F; T# I
蒸馏:液体混合物的分离; ! w5 f" {1 k- h
吸收:气体混合物的分离。 9 ~) I8 b2 \9 ~, \' U4 d. {
“三传”《化工原理》的共同规律: ; X* m" K$ O; G% r: H" Y
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; 2 l/ b! |( X' l" y
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。
4 ` o+ J; N7 v2 ~+ t- s: M 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。 + U) A# g6 M* s6 q- ?
三、研究单元过程的基本工具: . R I& f- o% F( d; U
物料衡算:理论基础——物质守恒定律 7 L8 G t3 P( p
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。 + ]- I0 G$ T7 w/ C: R
% C G4 t9 ~) H0 I( \/ q; T9 ~
作物料衡算应注意的问题:
: T8 c0 ? R5 ?6 @: ` 1. 确定衡算范围; - ]$ s" n1 D# }) X' X: u
2. 明确衡算对象; . d' J( k, p9 q- r, w! Q5 ^
3. 统一计算单位;
: O. M! \* \. J' p3 W P4 ] 4. 选定计算基准。
$ X7 U" ^$ E+ W3 m: ] 能量衡算:理论基础:能量守恒定律。
. Y" \, V( Q" j. d5 g# [( ] 能量输入=能量输出+能量积累
+ _, D5 J& I" ^5 t- O: g/ h1 A 稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。 $ g: g1 @0 l' N, `/ M
衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。 ; F- Q; Y6 D: M" ]3 `
系统的相平衡关系: 9 k& r% T, G$ w7 z
任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。 * L6 z3 b4 q1 d! @& [# O. {9 r/ `
平衡态:自然过程所能达到的极限程度。 - k* N3 h5 \3 q0 K" x6 Y) Y. o
用来判断过程进行的方向及限度。 0 v4 b' }- U+ @# a: y
过程速率:
8 L/ `; k2 r. }* E* L! P$ n' g 系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。 $ O: c0 E+ b. L
过程速率=过程推动力/过程阻力。
+ [& I5 g2 y' V 过程速率是计算设备尺寸的基本工具。 ! F% }. M- u; C
四、单位制及单位换算 * F ?3 C; {2 ~6 l- y8 u4 \
1.单位于单位制 # x; n# E' a7 w: q: s* C- K
物理量的大小以树脂加单位表示。
2 C- T/ \6 I" e/ h3 g 单位有基本单位和导出单位之分。
! f( S9 h0 e @ 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。 ; P5 u1 x! c5 C. k4 j8 e
常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。 ) ^, z5 b' Z! J$ W
国际单位制基本单位: " p! M1 ?6 Y. z/ }& A- B: s
质量:kg——千克;
# c* ?5 X: E6 N3 w* C9 ~ 时间:s——秒; $ v" b2 o0 l5 y# A u, {
温度:K——开尔文;
% u, {$ \: S9 r4 Z 长度:m——米; - Q& h* r' T8 `/ t: x
物质的量:mol——摩尔; D5 }: _; V# z' N
电流强度:A——安培; , W! c# v, N/ W7 m
发光强度:candela——坎德拉。 ?( R6 |$ C# p& j
2.单位换算:
4 K' R# P! h. ~ 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。
" Y9 a$ F! u# ~+ ]" X4 F, Z/ V+ P1 H 1△K=1△℃;
- u6 p3 q* O3 x* H# b3 h! Z 1华氏度=℃*1.8+32; / h1 i* n) G9 d$ R0 |
1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。
; l3 g* x. r/ P+ h2 u 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。 7 e. P; e' a7 v- ?& J% e/ h. {
% V; z3 k- J; a7 T; C; |! m% c# R1 W7 {5 ? ?
: F8 q. G+ }+ E) Z3 @7 q9 A$ ]: T3 h
+ Z( h0 P$ P5 L6 \& z9 A( q
1 l0 I3 |/ S2 e9 E% h |