5 w7 [ o# ~5 p) S' X- M5 h
7 U+ Y9 ?4 w! K2 ~3 B# g1 c4 t' n% A 一、单元操作的特点:
8 W* f1 E& }- r* D% [- O 共同的研究对象——传递过程 1 z7 o1 `$ v: J m! L. F/ h/ F+ s
1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;
( S, B1 }: n) [( f" i 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。 + o# V o4 u6 O
3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。 0 E" {% Z$ `* s6 V! m' N0 F
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# h6 Q- M3 F
二、常见的单元操作过程:
& w: {$ w9 f4 s" A7 X8 O2 I, a 流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。 4 E% P) C- C8 h
过滤:液固混合物的分离; " R* p. f) Q; \1 P
沉降:液固或气固混合物的分离; ! L8 i* V& Y) x% h P
颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;
3 o( ~- F9 \% k5 T& _8 }. V/ R 加热冷却:增加或降低特定物质的温度;
# K4 h, t9 J3 r' e4 e 蒸馏:液体混合物的分离;
9 n: Z9 I7 N2 u6 ]- Z) E8 w 吸收:气体混合物的分离。 ! b' h; z: g& m% v; H [5 H' }
“三传”《化工原理》的共同规律:
6 e5 m3 x6 w$ \5 ? 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; / A3 a# U8 b+ a7 A. V3 s
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。 ; x. }" ?: p1 I) B: d0 X
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。
2 L8 c1 q, c' O# s# @ 三、研究单元过程的基本工具:
! X4 b( ^4 `& c 物料衡算:理论基础——物质守恒定律 - T0 l v7 P" _2 d1 n; j7 H' v
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。
2 N$ `, `3 T$ ^+ \ / P6 ?' M" F. R. K
作物料衡算应注意的问题: 7 W$ _0 | c1 Z3 L0 j
1. 确定衡算范围; + T8 c j) L, I+ |+ {4 A9 `/ G+ {
2. 明确衡算对象; & O: C; X* U; \+ x
3. 统一计算单位;
$ Q6 `5 u0 h$ e+ t& }4 F6 T8 b 4. 选定计算基准。 ; ] \+ b$ s: P3 W" u ~% z
能量衡算:理论基础:能量守恒定律。 2 F! F a6 c2 E, {' k
能量输入=能量输出+能量积累
+ q& B" k* c- p3 @' W 稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。 C0 \, x+ M: V1 ?4 k) k
衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。
G8 k( D! N/ C/ {$ ] 系统的相平衡关系: 4 F+ O1 ]/ p% M
任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。 7 L7 ]2 m3 l7 J- y; E& `9 V
平衡态:自然过程所能达到的极限程度。
# f5 o) l( o0 h$ V 用来判断过程进行的方向及限度。 & E' t* p$ g. b6 J, ?2 T
过程速率:
- d+ v: Q8 h/ |# z2 h( ? 系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。 , ^ O) k' x, O8 _& v3 J# v' n
过程速率=过程推动力/过程阻力。
1 R9 }: p% x) k; `" ~+ b 过程速率是计算设备尺寸的基本工具。
% X- O6 i# n6 L- C* N! }3 g' P; d 四、单位制及单位换算 " Q$ ?5 ~0 h% b9 w
1.单位于单位制 5 x$ \2 J5 t2 }+ |8 V4 {7 h
物理量的大小以树脂加单位表示。 1 j# p6 A* N1 c
单位有基本单位和导出单位之分。
) P4 {- S `; a 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。 * D+ Y- n1 | d
常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。
7 e7 |3 N1 b5 w1 x: o 国际单位制基本单位: 4 g) [4 i# U T0 _2 n, ~4 _
质量:kg——千克; ! Z) R7 e l; A" S
时间:s——秒;
9 }% P# }$ o2 e) H 温度:K——开尔文;
! G9 N, Y5 i) m( n, {1 G& v5 Z 长度:m——米; . p0 ]7 M: N' `8 w0 ^ H- e8 K
物质的量:mol——摩尔;
7 ?" @( b$ U! f! r6 _ 电流强度:A——安培;
7 s& j' {2 i7 f; ]8 F: [, N 发光强度:candela——坎德拉。
, C$ r" x/ P2 I4 g- N' [ 2.单位换算:
1 `! Q4 R" f, n6 R 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。
: E6 _3 O! k/ j/ g. W+ F 1△K=1△℃;
3 y( @1 O8 `/ D/ r9 E 1华氏度=℃*1.8+32;
" H, m; O; }9 g$ K2 r3 P3 d 1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。
: D) v" y+ _1 U9 v 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。 , N' V( n, u4 f9 E' F
7 t" N5 ?* {! v/ W# o
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