+ H" v1 D8 D% \1 U6 s! ^# K' y
N3 t- q; U$ i3 K, Z* K 一、单元操作的特点:
% h( I- M+ |4 ^. D 共同的研究对象——传递过程 9 |- [' b- q; K y% \
1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质; ) J. i$ B9 Q8 q+ `! H+ Q
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。
8 ]/ y3 `# Q4 ^& G 3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。 9 c: O K& `0 H. l! 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。
6 m: C* M `# Y8 a 二、常见的单元操作过程:
! V& A. J- {/ m6 P 流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。
$ b4 S- q$ {# Y9 z7 D 过滤:液固混合物的分离; 9 ~* [2 ]% }: K4 q C2 w7 Z
沉降:液固或气固混合物的分离; ! M: w9 ]( o' @* f! i1 C+ n
颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触; : K( P5 C7 E, J3 S3 D+ I- Y
加热冷却:增加或降低特定物质的温度; + L4 ^4 f. s; v4 u
蒸馏:液体混合物的分离; 4 H) e7 @4 p6 {7 }/ X8 L
吸收:气体混合物的分离。 4 D: {( @( z( ]) W7 I8 C. k* {
“三传”《化工原理》的共同规律: 6 ]4 v7 }5 E( i! [( T, p0 [ j7 B
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; v: h3 t8 L% L; k' s% 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。 - p, O b/ ?) Q- l9 O
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。
$ \) u5 o. C$ f! U: O: b 三、研究单元过程的基本工具: " R9 i/ k1 b6 @' n: m& v+ r
物料衡算:理论基础——物质守恒定律
u$ o6 m( F* k; K( w' I" o 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。
! Y1 I% @$ G7 D2 Z- o; u" p$ p . l) O$ M4 j% e! u# v# ?& t
作物料衡算应注意的问题: / P4 u. j A) o1 F3 `# F3 {# j
1. 确定衡算范围;
4 B& m7 w9 [! M8 V- A 2. 明确衡算对象; 4 R, `6 D9 q& T. z2 C: L
3. 统一计算单位; 0 R4 E. h( o# \! W
4. 选定计算基准。
6 \0 N ^. P" v' M 能量衡算:理论基础:能量守恒定律。
5 y6 i8 v0 j* O- ~: z! l6 l4 K 能量输入=能量输出+能量积累
5 O$ N& [+ ~# @ F) N 稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。 8 r! \* z3 h7 {
衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。
* r' j; Y: z( R: h 系统的相平衡关系:
1 H1 u, o; w7 y 任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。 1 s8 p$ f! m1 Z, d4 }; @: J
平衡态:自然过程所能达到的极限程度。 7 m. V( A# g' M! M! X
用来判断过程进行的方向及限度。
2 c1 `# I- R$ n! H! g 过程速率:
- s: a9 S8 Z2 ?, w J' _9 u 系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。 - b+ b! }8 G0 n
过程速率=过程推动力/过程阻力。
' [+ K1 q/ t& {( T6 w. H$ h 过程速率是计算设备尺寸的基本工具。 ( i4 r! ?2 t- F$ y; ?8 B8 d
四、单位制及单位换算
- r" ]# h8 z% O 1.单位于单位制 " ]! ~' V% E3 A# R1 b
物理量的大小以树脂加单位表示。 , C, l0 A! H. a: A% B
单位有基本单位和导出单位之分。 . P) l* J o0 h( n& _9 p
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。
" Z- E( E& N m8 V- g8 f" I 常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。 9 r! K8 e' j7 J _- j& o
国际单位制基本单位:
0 w% H! z: f" [ 质量:kg——千克; 5 ^" z# z1 e7 W* b0 h6 i
时间:s——秒; . H3 S0 e: ] X8 A3 e
温度:K——开尔文;
7 m, |2 y' o Q! K8 T* ~ 长度:m——米; $ _) A) d8 m' d+ v/ G; G/ I8 L
物质的量:mol——摩尔; 9 [5 Q8 w8 Z# J: A( B
电流强度:A——安培;
& P& o% \" K1 f$ W2 a 发光强度:candela——坎德拉。 $ W& W. E4 L8 d
2.单位换算: 3 ]2 c L# P% ^1 }% ^
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。
) k; \6 m& |, J' S4 @% n4 d3 }& L 1△K=1△℃;
# K, v4 d6 I9 G7 Z8 c 1华氏度=℃*1.8+32; : E, B! n( Z0 ~: T# X: d6 K& r
1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。
2 D8 X: z7 M+ E3 I; x; _ 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。
8 m) G! ^; y# y- N. q$ O
- s5 O, A9 C, ?. t+ i0 E5 S4 n7 `/ I5 U$ @+ `9 D3 b' M D
4 E2 d' a& ~7 E5 g) n) Y, }. ^
" x' A8 v/ W) s y9 P2 V" H& Y- c r4 p$ q
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