化工基础第一章绪论

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1、化工基础Elementary Chemical Engineeringyarun8/8/20211第一章绪论Introduction8/8/20212§1－1本课程的性质与内容一、本课程的性质化工基础是是高师化学专业唯一的一门工程技术类课程，这是一门紧密联系化工生产实际的技术基础课。是一门探讨化工类型生产过程的基本规律，并应用这些规律来分析和解决化工类型生产实际问题的学科。8/8/20213该课程兼有“科学”与“技术”的特点，它综合运用数学、物理、化学等基础知识，来分析和解决化工类型生产过程中的各种问题，在化学、化工类专

2、业人才培养中，它承担着工程科学与工程技术的双重教育任务，所以它起到理论学科与应用学科的搭桥作用。本课程强调工程观点、定量运算、实验技能及设计能力的培养，强调理论联系实际。工程观点－－理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性。8/8/20214二、本课程的主要内容（“三传一反一工”）本课程包括“化工原理（“三传”）”、“化学反应工程（基本反应器）”及“化工工艺学”三大部分内容。习惯上称为“三传一反一工”。共八章的内容。用化工手段将原料加工成产品的生产过程统称为化工生产过程。化学工业是一个多行业多品种的

3、生产部门，各种产品的生产过程和工艺方法可能千差万别，但是任何化工生产过程都可以分解和归纳为两类过程，即化学反应过程和物理处理过程，这也就是核心部分和辅助部分两大部分。8/8/20215核心部分：化学反应过程及其设备（反应器）是整个化工生产过程的核心。前处理过程：又称预处理过程，在进行化学反应之前，对原料进行各种预处理，以便为反应过程创造最适宜的工艺条件，如适宜的物料状态、纯度以及它应具有的温度、压强等。后处理过程：化学反应后，对产物或中间产物需要进行必要的后处理，以便获得合格的最终产品或中间产物。~~~~~~~~~~~~

4、~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~（核心部分）（辅助部分）8/8/20216例如，高压法生产聚乙烯，上述过程可图示如下：压缩机加热器聚合反应器分离器粒化器聚乙烯乙烯回收乙烯粒状聚乙烯乙烯的压缩与预热为预处理过程；聚合反应后，物料的分离与聚乙烯的粒化，则为产物的后处理过程。8/8/20217前后处理工序中所进行的过程多数是纯物理过程。同样，其它各种化工生产过程，除化学反应外，其余操作步骤都可归纳为若干种基本的物理过程，如流体的输送与压缩、沉降、过滤、传热、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、萃取、冷冻等。人们在长期从

5、事化工生产实践中，自然而然地把组成不同化工行业生产过程所共有的基本的物理操作过程抽提出来，研究其各自内在的规律性，并在理论上加以总结和提高，再应用到生产实践中去，这些基本的物理操作过程就称为单元操作。8/8/20218（一）单元操作（UnitOperation）1、单元操作概念：不同化工行业生产过程中所共有的基本的物理操作过程称为单元操作。任何一个化工生产过程都是由若干个单元操作经过合理地组合，再与化学反应串联而成。所有单元操作的综合就构成了化学工程的基础学科——化学工程原理，简称化工原理。8/8/202192、单元操作

6、的特点：①单元操作都是纯物理性操作，这些操作只改变物料的状态或物理性质，并不改变物料的化学性质；②单元操作都是化工生产过程中共有的操作。单元操作广泛的应用于石油、化工、轻工、冶金、动力及原子能等多种行业中。③某单元操作作用于不同的化工生产过程，其遵循的原理是相同的，进行该操作的设备也是相似的、通用的。当然，同一单元操作在不同的化工生产过程中有以上的共性，但也有其各自的特性，比如各自的工艺条件、操作指标等，是完全不同的。就是同一单元操作，所用设备的形式、结构也是各种各样的。化工原理只是讨论其共性。8/8/202110（二）

7、本课程的主要内容（“三传一反一工”）1、化工原理部分内容：（三传）尽管各单元操作多种多样，但就它们发生的过程和所遵循的物理规律的共性而言，可以将它们从物理本质上归纳为三类基本传递过程，即：动量传递过程、热量传递过程、质量传递过程，简称“三传”。（1）动量传递过程：主要讨论流体动力学过程的基本规律，即研究流体的流动及流体和与之接触的固体壁面间发生相对运动时的基本规律，以及受这些规律支配的若干单元操作，如：流体的流动与输送、沉降、过滤等。1mainswf011-33.swf8/8/202111（2）热量传递过程：主要讨

8、论热量传递过程的基本规律，以及受这些规律支配的若干单元操作，如：加热、冷却、蒸发等。2main.swf列管式换热器（3）质量传递过程：主要讨论物质通过相界面的迁移过程的基本规律，以及受这些规律支配的若干单元操作，如：液体的蒸馏、气体的吸收、固体的干燥等。swf/003/3-06.swfswf/3main.swf板式塔