' I/ F% \, M& p# |% m. M
3 I4 q, B, {9 Y) n4 U* [3 O1 v 一、单元操作的特点:
- B6 D/ l7 d$ ~4 t 共同的研究对象——传递过程 ; q* K+ @7 v( x$ d8 C. w; C- B" c
1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质; 0 ^8 n$ U8 ^- }$ ^
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。
! y' x% L7 m) [# U9 C 3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。 ; z; y: h: D5 `) c7 |, H3 u
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。
' j8 |" N; Z- \3 G) D5 x! }* L5 r 二、常见的单元操作过程:
8 E# g: r- O7 W& q) n) ` 流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。 # O$ @) o# l* W' d
过滤:液固混合物的分离;
! G0 L4 o( i( ^6 V 沉降:液固或气固混合物的分离; 6 q1 X% K8 X$ w+ R4 [$ v0 u# l7 ~0 x! A
颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触; , D* C" ? V; s" w5 t+ ]2 x q
加热冷却:增加或降低特定物质的温度; 0 l* S' ?5 Q: J' i7 _
蒸馏:液体混合物的分离; ' o1 M% X3 P8 }# p
吸收:气体混合物的分离。
7 f2 S. @- C- K “三传”《化工原理》的共同规律:
Q* y, Z& C& r+ b/ F0 H 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; ' M+ C4 Q& A( K8 }: a
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。 7 s Y" f- 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。
; C0 W& S* w8 g O- ?( t 三、研究单元过程的基本工具: - x; V7 B% r* G# o7 x* D4 w
物料衡算:理论基础——物质守恒定律
( o( ^2 E. L* G 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。 . z; Q" j2 c0 k; m
z/ ?5 P! l0 a. l0 T5 o 作物料衡算应注意的问题:
/ g7 i# M6 R) n0 f 1. 确定衡算范围;
; D0 ^& k$ c/ @+ p) R 2. 明确衡算对象; ; }2 n) K) @# v
3. 统一计算单位;
+ k: {& N$ k" |& Q- r& [ 4. 选定计算基准。
0 p! P! o$ j+ F4 t, q 能量衡算:理论基础:能量守恒定律。 ; o2 P/ Q4 W6 M; o v8 d9 N
能量输入=能量输出+能量积累
+ P! y# U- P& ]2 M. r 稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。 - V1 h6 s3 H0 o3 M4 g
衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。 $ ?+ ^, a: g+ f7 L+ |! ~3 B
系统的相平衡关系:
# w/ a* j% |6 R$ T; N& e+ e 任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。 7 ~' [( f, E) l! W7 L$ }
平衡态:自然过程所能达到的极限程度。
5 w' _3 [- `( T( U 用来判断过程进行的方向及限度。
0 W, ~$ J# J: H4 q7 Q' L' R 过程速率: 8 ]3 [3 B" ^/ D: f% d: q( X+ d' W
系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。
: a5 L! l: Y& T 过程速率=过程推动力/过程阻力。 6 }1 N3 {3 f3 T8 j
过程速率是计算设备尺寸的基本工具。
! o% Y, W8 ~$ }3 i$ x 四、单位制及单位换算 9 x2 ?" Z& m3 @/ W# n$ O. \
1.单位于单位制 : E5 ^* `5 u6 y1 b# w) F e$ N% J
物理量的大小以树脂加单位表示。
9 ^# v2 r. R2 A W6 f 单位有基本单位和导出单位之分。 8 e8 P9 L/ U' D b2 J! w; J
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。 7 l1 Q4 A2 d F7 Z! F" b
常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。 & D& Z( @* x! ^. ]
国际单位制基本单位: 3 E6 [/ l7 ^& A' |" d/ u: i) z
质量:kg——千克; , E& v2 p% B# t t) s
时间:s——秒;
: {8 {& ]. p% E! Y$ H7 r) |' k4 e 温度:K——开尔文;
( C# b) y2 M/ X( o" u 长度:m——米;
' C }) b2 @7 q" l9 N& l; c; ~' ` 物质的量:mol——摩尔;
/ n) X* M6 y# u 电流强度:A——安培;
% l% x! Z9 s9 q K( g 发光强度:candela——坎德拉。 / M" a- x- O+ E2 d3 I& a' z2 V
2.单位换算:
) m) q; a: A$ E: {; h6 |3 B; q 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。
3 T+ w s# x) x" m( S 1△K=1△℃;
( g2 Q7 x6 W' }. X/ [ 1华氏度=℃*1.8+32; 8 H' x( H% E: y( w3 i
1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。
: j& D$ e8 Q' h$ p 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。 ) \9 b5 w5 F) D' f3 |
8 y3 l/ z' X) d
6 u2 B T$ i/ a/ g" m
* u$ s/ r; Y9 D( K, f C/ |/ i0 Z
) m+ E/ `% U& {( G
5 J1 M" q3 h. P! |% P' Z4 g$ p Q |