化工原理--绪论全解课件.ppt

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1、化工原理——绪论(Introduction)PrinciplesofChemicalEngineering化学工业与化学工程化学工业:将自然界中的各种物质资源通过物理和化学的方法加工成具有规定质量物质的工业。化学工程:研究化工产品生产过程的基本规律，并应用这些规律解决化工生产中的实际问题。本课程，不是教大家如何合成得到新物质？如何提取新物质？如何表征新物质？这是化学家的事。化学工程研究的是，如何把小试研究成果，开发放大为中试，再开发为生产规模。是在科学实验与化工生产之间架桥的工作，是直接为人类服务的创造价值的劳动。化工原理在化工领域中的地

2、位二.单位制及单位换算三.两条主线、五个概念绪论一.课程的由来、内容和性质一.课程的由来发展、内容和性质（一）由来和发展萌牙时期:现代化工生产始于18世纪的法国,特点：以研究某一产品的生产技术为对象，形成了各种工艺学。例如：纯碱工艺学、硫酸工艺学等。1922年美国化工学会年会里特尔(A.D.LiThle)提出建立“单元操作”（UnitOperations）的概念:“任何一个化学过程,不管它的规模如何,都可分解成为一系列互相类同的被称作“单元操作”的组成部分，如粉碎、混合、加热、焙烧、吸收、沉淀、结晶、过滤、溶解等。这些基本单元操作的数目并

3、不多，对于一个特定的加工过程，可能只包括它们中的几个。要使化学工程师们具备广博地适应职业需要的能力，只能是对实际规模上所进行的过程作出分析并将其分成多个单元操作来获得……”。1923年MIT的著名教授W.D.Walker、W.H.Lewis和W.H.Mcadams等人写成了第一部单元操作的书“PrinciplesofChemicalEngineering”研究发现动量传递(momentumtransferprocess,又称流体流动过程fluidflowprocess)、热量传递（或称传热过程，heattransferprocess）与质

4、量传递（或称传质过程，masstransferprocess）在许多过程中同时发生,并且三种传递现象有类似性。这使得原来本是分立学科的“三传”合而为一。1960年，美国威斯康新大学的Bird等人把“三传”的内容组织在一起写成《Transportphenomena》一书，加强了学生工程学科基础的训练。与此同时，化学反应过程经过了由“单元过程”到“化学反应工程学”的发展。至此，化学工程学科发展到了“三传一反”的较完整阶段。（化学工程学时期）4.计算机应用、系统工程学的应用，使化学工程学进入全新时期（“过程优化集成”、“分子模拟”的新阶段）。化

5、学工程与相邻学科相融合逐渐形成了若干新的分支与生长点，诸如：生化学工程、分子化学工程、环境化学工程、能源化学工程、计算化学工程、软化学工程、微电子化学工程等。化学工程的发展化工生产=单元操作+化学反应化工原理(PrinciplesofChemicalEngineering)化工单元操作(UnitOperationsofChemicalEngineering)化学工程=化工原理+反应工程=三传一反单元操作（UnitOperations）一切化工生产过程不论其生产规模大小，除化学反应外，其它均可分解为一系列的物理加工过程。这些物理加工过程称为

6、“单元操作”。例如：甲醇的生产：合成气（CO，H2，CO2）→输送→管式反应器→粗甲醇→冷却→精馏→精甲醇（99.85~99.95%）苯的生产：原料油（甲苯、二甲苯）、H2→输送→加热→反应器→减压蒸馏塔→精馏→苯（99.992~99.999%）可见，一个化工过程往往包含几个或几十个加工过程。原料提纯单体合成单体精制压缩冷凝聚合脱水干燥产品反应热反应热乙炔氯化氢乙炔法制聚氯乙烯（二）内容和性质本课程特点：《化工原理》是专业技术基础课，兼有“科学”与“技术”的特点，它是综合运用数学、物理、化学和算法语言等基础知识，将自然科学中的基本原理（质

7、量守衡、能量守衡及平衡关系等）用来研究化工生产中内在的共同规律，讨论化工生产中共同的基本过程的基本原理、典型设备结构，工艺尺寸设计和设备的选型以及计算方法的一门工程学科。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。在化工类专门人才培养中，它承担着工程科学与工程技术的双重教育任务，担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用。化工原理是化工类各专业重点课程之一，是化工类学生最实用的一门课程，是化工类学生考研课程。单元操作的特点共同的研究对象——传递过程物理性操作，即只改变物料状态或物性，不改变化学性质;都是化工生

8、产过程中共有的操作，但不同的化工过程中所包含的单元操作数目、名称与排列顺序各异；对同样的工程目的，可采用不同的单元操作来实现；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