化工原理 福建農(nóng)林大學(xué)

1、化工原理化工原理韓曉剛韓曉剛 資源與環(huán)境學(xué)院環(huán)境工程教研室資源與環(huán)境學(xué)院環(huán)境工程教研室Tel:Q:103475685 2a、教學(xué)方式、教學(xué)方式 ：講授、自學(xué)、討論：講授、自學(xué)、討論 b、課堂要求、課堂要求 : : 出勤、課堂紀(jì)律出勤、課堂紀(jì)律c、考核方式、考核方式 ：平時(shí)成績：平時(shí)成績：40%(出勤出勤 15%，作業(yè)，作業(yè)25%) 期末考試：期末考試：60%d、課時(shí)：、課時(shí)：74學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 4學(xué)分學(xué)分 教學(xué)基本要求和方法3 緒 論 通過緒論的學(xué)習(xí)，應(yīng)了解什么是化工原理，為什么要學(xué)習(xí)化工原理，化工原理包括哪些內(nèi)容，化工原理中常說的“三傳”指什么，三大守恒定律是什么，化工原

2、理的研究方法和研究目的又是什么。學(xué)習(xí)目的與要求4一、什么是化工原理二、為什么要學(xué)習(xí)化工原理三、化工原理的三大守恒定律是什么四、化工原理的主要研究方法 五、單位與單位制 本章主要內(nèi)容5一、化工原理是什么樣的課程一、化工原理是什么樣的課程化工原理化工原理是研究是研究化工過程化工過程中各種中各種單元操作單元操作的基本的基本原理、工藝計(jì)算、設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作性能、設(shè)備設(shè)原理、工藝計(jì)算、設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作性能、設(shè)備設(shè)計(jì)的一門計(jì)的一門課程。課程。原料原料成品成品活魚活魚宰殺、宰殺、處理處理烤烤調(diào)味調(diào)味烤魚烤魚前處理前處理化學(xué)化學(xué)加工加工后處理后處理化學(xué)過程化學(xué)過程單元操作單元操作6v單元操作的定義單元操作是指在化

3、工生產(chǎn)中共有的過程，旨在為化學(xué)反應(yīng)過程創(chuàng)造適宜的條件或?qū)a(chǎn)物分離獲得純凈的產(chǎn)品。v單元操作的分類（1）以動(dòng)量傳遞為基礎(chǔ)：流體輸送、沉降等；（2）以熱量傳遞為基礎(chǔ)：傳熱、冷凝、蒸發(fā)等；（3）以質(zhì)量傳遞為基礎(chǔ)：吸收、萃取等化工原理中的“三傳”一、化工原理是什么樣的課程一、化工原理是什么樣的課程7流體輸送攪拌過濾與沉降流態(tài)化氣體液化液體汽化蒸發(fā)濃縮加熱冷卻結(jié)晶精餾氣固吸附液液萃取氣液吸收噴霧干燥動(dòng)量傳遞質(zhì)量傳遞熱量傳遞8v 單元操作的研究內(nèi)容與方向：單元操作的研究內(nèi)容與方向： 單元操作的基本原理；單元操作的基本原理； 單元操作典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)；單元操作典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)； 單元操作設(shè)備選型設(shè)計(jì)計(jì)算。單元操

4、作設(shè)備選型設(shè)計(jì)計(jì)算。研究內(nèi)容研究內(nèi)容 高效率、低能耗、環(huán)保；高效率、低能耗、環(huán)保； 開發(fā)新的單元操作；開發(fā)新的單元操作； 單元操作集成工藝與技術(shù)。單元操作集成工藝與技術(shù)。研究方向研究方向一、化工原理是什么樣的課程一、化工原理是什么樣的課程9二、為什么要學(xué)習(xí)化工原理二、為什么要學(xué)習(xí)化工原理化工原理是研究從原料到產(chǎn)品過程的科學(xué)，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的工程學(xué)科，跟傳統(tǒng)的理科的原理學(xué)研究有很大不同。是一門專業(yè)基礎(chǔ)課。未來要學(xué)的課程，如制劑與設(shè)備生化工程設(shè)備等，都會涉及到化工原理的部分內(nèi)容，同時(shí)，化工原理也是很多相關(guān)專業(yè)考研的科目之一。與專業(yè)息息相關(guān)。制藥專業(yè)，制造藥品，藥品也是由一系列的原材料，經(jīng)過復(fù)雜的

5、化工過程，加工、提煉而來。舉個(gè)例子.10氨基比林生產(chǎn)工藝流程氨基比林生產(chǎn)工藝流程 4 4氨基安氨基安替比林晶體替比林晶體水水溶解溶解 氫化氫化 脫色脫色 壓濾壓濾 母液濃縮回收母液濃縮回收吸附后的吸附后的活性炭活性炭成品結(jié)晶成品結(jié)晶 蒸餾水蒸餾水 洗滌洗滌脫水脫水 氨基比林氨基比林成品成品氫氣氫氣甲醛甲醛催化劑催化劑活性炭活性炭氣流氣流干燥干燥 氨基比林濕品氨基比林濕品11三、化工原理的三大守恒定律三、化工原理的三大守恒定律質(zhì)量守恒定律能量守恒定律動(dòng)量守恒定律1、能量守恒定律、能量守恒定律 對于對于連續(xù)、穩(wěn)定連續(xù)、穩(wěn)定的操作過程，各過程能量不隨時(shí)間的操作過程，各過程能量不隨時(shí)間變化，則過程中不

6、應(yīng)有能量的積累。變化，則過程中不應(yīng)有能量的積累。能量輸入能量輸入=能量輸出能量輸出+能量積累能量積累能量輸入能量輸入=能量輸出能量輸出2、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律研究動(dòng)量隨時(shí)間而變化的速率，牛頓第二定律研究動(dòng)量隨時(shí)間而變化的速率，牛頓第二定律123.3.質(zhì)量守恒定律質(zhì)量守恒定律物料恒算物料恒算 在一個(gè)單元過程中，進(jìn)入的物料量等于排出的物料在一個(gè)單元過程中，進(jìn)入的物料量等于排出的物料量與積累的物料量之和。量與積累的物料量之和。 對于對于連續(xù)、穩(wěn)定連續(xù)、穩(wěn)定的操作過程，各物料量不隨時(shí)間變的操作過程，各物料量不隨時(shí)間變化，則過程中不應(yīng)有物料的積累?；?，則過程中不應(yīng)有物料的積累。三、化工原理的三大守

7、恒定律三、化工原理的三大守恒定律質(zhì)量輸入質(zhì)量輸入=質(zhì)量輸出質(zhì)量輸出+質(zhì)量積累質(zhì)量積累質(zhì)量輸入質(zhì)量輸入=質(zhì)量輸出質(zhì)量輸出131.1.實(shí)驗(yàn)研究法實(shí)驗(yàn)研究法 以以量綱分析量綱分析和和相似論相似論為指導(dǎo)，依靠實(shí)驗(yàn)來確定過程為指導(dǎo)，依靠實(shí)驗(yàn)來確定過程參數(shù)之間的關(guān)系，把這種關(guān)系表示成由若干參數(shù)組成的參數(shù)之間的關(guān)系，把這種關(guān)系表示成由若干參數(shù)組成的特征數(shù)的關(guān)聯(lián)。特征數(shù)的關(guān)聯(lián)。四、化工原理的研究方法四、化工原理的研究方法實(shí)驗(yàn)研究法實(shí)驗(yàn)研究法（經(jīng)驗(yàn)法）（經(jīng)驗(yàn)法）數(shù)學(xué)模型法數(shù)學(xué)模型法（半理論半經(jīng)驗(yàn)法）（半理論半經(jīng)驗(yàn)法）注：注：該方法著眼于過程參數(shù)的整體變化，不究其微觀機(jī)該方法著眼于過程參數(shù)的整體變化，不究其微觀機(jī)

8、理，得到的結(jié)果帶有局限性理，得到的結(jié)果帶有局限性 ，不可任意推廣不可任意推廣。142.2.數(shù)學(xué)模型法數(shù)學(xué)模型法 在對在對實(shí)際過程實(shí)際過程的的機(jī)理機(jī)理深入分析的基礎(chǔ)上，在抓住深入分析的基礎(chǔ)上，在抓住過過程本質(zhì)程本質(zhì)的前提下，作出某種的前提下，作出某種合理簡化合理簡化，建立能夠反映過，建立能夠反映過程機(jī)理的物理模型。程機(jī)理的物理模型。 模型參數(shù)由實(shí)驗(yàn)確定，并以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏?zhǔn)確性。模型參數(shù)由實(shí)驗(yàn)確定，并以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏?zhǔn)確性。四、化工原理的研究方法四、化工原理的研究方法3.3.現(xiàn)實(shí)問題的解決現(xiàn)實(shí)問題的解決以理論武裝自己，以實(shí)踐豐富自己，摸著石頭過河以理論武裝自己，以實(shí)踐豐富自己，摸著石頭過河15五

9、、單位制與單位換算五、單位制與單位換算小問題：由國際基本單位表示，壓強(qiáng)的單位為：小問題：由國際基本單位表示，壓強(qiáng)的單位為：B 帕（帕（Pa）C kg/(ms2)A kgm/s2D 不知道不知道計(jì)量單位是度量物理量的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位是度量物理量的標(biāo)準(zhǔn) 物理量數(shù)值物理量數(shù)值單位單位國際單位制，符號為國際單位制，符號為SI SI 7 7個(gè)基本單位；個(gè)基本單位；2 2個(gè)輔助單位；個(gè)輔助單位；導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位質(zhì)量質(zhì)量時(shí)間時(shí)間溫度溫度長度長度物質(zhì)的量物質(zhì)的量電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度千克千克kg秒秒s開爾文開爾文K米米m摩爾摩爾mol安培安培A坎德拉坎德拉candela16五、單位制與單位換算五、單位制與單位換算2 2個(gè)輔助單位個(gè)輔助單位 量的名稱