大庆师范学院化学化工系
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讲 稿
化工原理 李卫宏 化学化工系 精细化工 05 化学化工系
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2007 ——2008 学年 第 一 学期
授课教师 职称 课程名称 课程类型 授课对象 授课地点 授课时间 学分 考核方式
李卫宏 副教授 化工原理 专业必修课 精细化工 主楼317 周四 5.6节 3 考试 大庆师范学院化学化工系讲稿
授课题目名称 绪论 教学进程 学时 备注 导言 本章讨论了蒸馏的基本概念（包括蒸馏过程的汽液平衡关系、精馏的原理与流程）和两组分连续精馏过程的计算。各位学员要认真学习本章内容，对一些基本定义、公式要记牢，要熟练掌握两组分连续精馏过程的计算方法。 绪论 一、化工过程与单元操作 化学工业是将自然界的各种物质，经过化学和物理方法处理，制造成生产资料和生活资料的工业。一种产品的生产过程中，从原料到成品，往往需要几个或几十个加工过程。其中除了化学反应过程外，还有大量的物理加工过程。 化学工业产品种类繁多。各种产品的生产过程中，使用着各种各样的物理加工过程。根据它们的操作原理，可以归纳为应用较广的数个基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、萃取、吸附以及干燥等。例如，乙醇、授课内容 乙烯及石油等生产过程中，都采用蒸馏操作分离液体混合物，所以蒸馏为一基本操作过程。又如合成氨、硝酸及硫酸等生产过程中，都采用吸收操作分离气体混合物，所以吸收也是一个基本操作过程。又如尿素、聚氯乙烯及染料等生产过程中，都采用干燥操作以除去固体中的水分，所以干燥也是一个基本操作过程。这些基本操作过程称为单元操作。任何一种化工产品的生产过程，都是由若干单元操作及化学反应过程组合而成的。每个单元操作，都是在一定的设备中进行的。例如，吸收操作是在吸收塔内进行的；干燥操作是在干燥器内进行的。单元操作不仅在化工生产中占有重要地位，而且在石油、轻工、制药及原子能等工业中也广泛应用 二、《化工原理》课程的内容、性质及任务 为学习化工单元操作而编写的教材，在我国习惯上称之为《化工原理》。单元操作按其理论基础可分为下列三类： （1）流体流动过程包括流体输送、搅拌、沉降、过滤等。 （2）传热过程包括热交换、蒸发等。 （3）传质过程包括吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。 流体流动时，其内部发生动量传递，故流体流动过程也称为动量传递过程。流体流动的基本原理，不仅是流体输送、搅拌、沉降及过滤的理论基础，也是传热与传质过程中各单元操作的理论基础，因为这些单元操作中的流体都处于流动状态。传热的基本原理，不仅是热交换和蒸发的理论基础，也是传质过程中某些单元操作（例如干燥）的理论基础。因为干燥操作中，不仅有质量传递而且有热量传递。因此，流体力学、传热及传质的基本原理是各单元操作的理论基础。 《化工原理》是化工各专业学生必修的一门基础技术课程，其主要任务是介绍流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、计算、选型及实验研究方法；培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力。 三、物理量的单位与量纲 1.国际单位制与法定计量单位 由于科学技术的迅速发展和国际学术交流的日益频繁，以及理科与工科的关系进一步密切，国际计量会议制定了一种国际上统一的国际单位制，其国际代号为SI。国际单位制中的单位是由基本单位、辅助单位和具有专门名称的导出单位构成的，分别列于表0-1、表0-2及表0-3中；国际单位制中用于构成十进倍数和分数单位的词头，列于表0-4中。 表0-1 国际单位制的基本单位 量 的 名 称 长 度 质 量 时 间 电 流 热力学温度 物质的量 发光强度 单 位 名 称 米 千 克 秒 安 培 开尔文 摩 尔 坎德拉 单 位 符 号 m kg s A K mol cd 表0-2 国际单位制的辅助单位 量 的 名 称 平面角 立体角 单 位 名 称 弧度 球面角 单 位 符 号 rad sr 表0-3 国际单位制中具有专门名称的导出单位 量 的 名 称 频率 力；重力 单 位 名 称 单 位 符 号 其它表示式示例 赫兹 牛顿 帕斯卡 焦耳 瓦特 摄氏度 Hz N Pa J W ℃ s1 －㎏·m/s2 N/m N·m J/s * 2压力（压强），应力 能量，功，热 功率 摄氏温度 表0-4 用于构成十进倍数和分数单位的词头 所表示的词头名称 词头符号 所表示的因数 词头名称 词头符号 因数 106 兆 M 10-1 分 d