[4 w& M) a: P6 l* [
; I4 r+ Z7 m$ K3 ^' \. K/ b 一、单元操作的特点:
5 U( j9 Z& ^$ E# ], v$ r 共同的研究对象——传递过程 l+ ?' y5 f& z. \, }( K% p
1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;
- h' ?6 v* L- p: 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。 ( H4 Z0 p" l) f8 W, l) u4 [' s9 ]
3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。
8 Y) H3 E3 n* s; \ 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。 $ E1 I7 g" B3 ?
二、常见的单元操作过程: / w% a$ D; @# N& W; B( e
流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。
! r2 Y: X, W( l" C: n 过滤:液固混合物的分离;
6 f3 U/ R6 R) ^3 v6 }0 _ 沉降:液固或气固混合物的分离;
+ i! D% U ~# E) p( ^2 x- X- @ 颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触; * _) ^! y4 S- n3 c
加热冷却:增加或降低特定物质的温度;
% W. n5 X3 l, L% `8 A7 s6 } 蒸馏:液体混合物的分离; * f: u3 I* o9 b5 Y
吸收:气体混合物的分离。 $ g/ n; c/ K* k
“三传”《化工原理》的共同规律: 2 Q+ ~, H ^8 _
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; . T4 E: m6 e _) i; s
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。 # q9 p" h3 X, D
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。 + O; e: D2 y" ]2 u, ~* g- H- `
三、研究单元过程的基本工具:
& K# ^; [ x `! h* a) K( Z7 a! W 物料衡算:理论基础——物质守恒定律 ( H6 ]* {9 K, {; a
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。 & v1 M+ `( w, O# @2 v2 Y
" @9 Q* P$ E2 V
作物料衡算应注意的问题:
$ {3 @+ d2 |+ W% _% ]& g9 O 1. 确定衡算范围; , i& C* M# @4 T# T Q4 [
2. 明确衡算对象;
: S& h) L/ s4 {& [ 3. 统一计算单位; 7 l1 r" B) n( b0 b* x* u' d9 z
4. 选定计算基准。
7 _/ g/ u1 x& C+ t4 |: d& m 能量衡算:理论基础:能量守恒定律。
/ m h8 q' g" @: Y* Q% Q. q; K, S3 b 能量输入=能量输出+能量积累
. D) P M% J' _6 F9 m H4 _" C 稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。
; u9 h6 k: [8 Z) w& ^: C- v 衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。 1 k& `( G* _/ b8 E" |/ U
系统的相平衡关系: 7 _" ]/ l# x/ x4 @4 u
任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。 # H# b" y0 S1 |% C! k* o
平衡态:自然过程所能达到的极限程度。
8 r8 K0 \8 F) D8 [7 y# Q5 Q 用来判断过程进行的方向及限度。
0 _6 x. ~0 X( i 过程速率: " [4 q( i; c! z" x3 `8 @
系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。 ' O4 Y6 ^3 h) r
过程速率=过程推动力/过程阻力。 ' }# N* J" o6 p( G7 h! R4 M8 f
过程速率是计算设备尺寸的基本工具。 " K2 B6 k7 v# k. l* I( s
四、单位制及单位换算
3 l$ y( v& a9 B" E, _7 J$ ~ 1.单位于单位制 ) Z, W" \. c% }7 O, m) ?) t* M1 E+ m
物理量的大小以树脂加单位表示。
; R. X7 ^% g% S6 _. f+ k7 w: F5 R 单位有基本单位和导出单位之分。
0 Y, G! m% w2 `0 c6 q 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。 * M+ Z" f8 Y, w: N0 W9 x3 x
常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。 7 F* k1 B7 b: S0 Z. Z
国际单位制基本单位:
+ f) K- J" B; Q" q* P* M 质量:kg——千克; % S" j9 K( A3 g$ ^6 m0 j
时间:s——秒; 0 O, V3 a' H3 Z; y2 X
温度:K——开尔文; + \$ B1 ~7 L4 b ` [( g/ B9 U, }) ~
长度:m——米;
" P7 q8 e# g; u4 |2 H9 H( w 物质的量:mol——摩尔; , i6 X. B, ]( k
电流强度:A——安培;
& W r8 ]( e9 j" A3 F/ z 发光强度:candela——坎德拉。 ' i+ d% p, S5 M" V/ h4 k6 s9 y
2.单位换算: # H0 f/ ~( T" M
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 s8 n, j2 j( i4 o5 |- S3 l. x 1△K=1△℃; & g/ G" A" q& Z0 B+ }
1华氏度=℃*1.8+32;
- P; m9 P3 D) q* E/ ] 1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。
4 c7 W/ y& F7 e- I3 A5 [ 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。
. N9 l3 @3 V" x7 i# ~# Z # f# M# v& J- l. {, K# n8 s! F3 n
5 U9 ]0 m' b- E( F( D2 i8 O8 b _
3 Y& Q/ V9 ~0 a3 v2 ` B/ K3 n, r
5 q( j1 Y. J3 J. O% C7 Y8 Z2 M3 ~
* {- ^ Q/ \7 k; N% z$ c6 w: j$ q' z
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