化學(xué)工程與工藝的科學(xué)基礎(chǔ)

1、現(xiàn)代化工導(dǎo)論現(xiàn)代化工導(dǎo)論第六章第六章 化學(xué)工程與工藝的科學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)工程與工藝的科學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)中存在著千變?nèi)f化化學(xué)工業(yè)中存在著千變?nèi)f化的各種化學(xué)加工過(guò)程，即化工過(guò)的各種化學(xué)加工過(guò)程，即化工過(guò)程?；み^(guò)程中不僅包含化學(xué)變程?；み^(guò)程中不僅包含化學(xué)變化的過(guò)程，而且還包含分離混合化的過(guò)程，而且還包含分離混合物為較純凈的不同組分以及改變物為較純凈的不同組分以及改變其物理狀態(tài)和性質(zhì)的各種過(guò)程。其物理狀態(tài)和性質(zhì)的各種過(guò)程。第六章第六章 化學(xué)工程化學(xué)工程與工藝的科學(xué)基礎(chǔ)與工藝的科學(xué)基礎(chǔ)大規(guī)模裝置（15萬(wàn)噸/年）此裝置有六臺(tái)結(jié)晶器，此規(guī)模中顯示出其中的兩臺(tái) 在某現(xiàn)有裝置中進(jìn)行一臺(tái)結(jié)晶器的安裝 結(jié) 晶 與 精餾

2、 結(jié) 合 用 于分 離 萘 及 其衍生物第一節(jié)第一節(jié) 化工單元操作及設(shè)備化工單元操作及設(shè)備1 1、單元操作的概念、單元操作的概念 任何化工過(guò)程無(wú)論規(guī)模大小，都可任何化工過(guò)程無(wú)論規(guī)模大小，都可以分為一系列基本操作，如流體輸送、以分為一系列基本操作，如流體輸送、過(guò)濾、加熱、冷卻、蒸餾、萃取等等。過(guò)濾、加熱、冷卻、蒸餾、萃取等等。單元操作就是按照特定要求使物料發(fā)單元操作就是按照特定要求使物料發(fā)生物理變化的這些基本操作的總稱生物理變化的這些基本操作的總稱。2 2、單元操作的內(nèi)容、原理及設(shè)備、單元操作的內(nèi)容、原理及設(shè)備 如流體輸送、沉降、過(guò)濾、攪拌如流體輸送、沉降、過(guò)濾、攪拌、加熱、冷卻、蒸發(fā)、蒸餾、萃

3、取、加熱、冷卻、蒸發(fā)、蒸餾、萃取、吸收、吸附、干燥、離子交換、膜分吸收、吸附、干燥、離子交換、膜分離、結(jié)晶、粉碎、顆粒分級(jí)等等。離、結(jié)晶、粉碎、顆粒分級(jí)等等。 動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞 三種三種 “傳遞過(guò)程傳遞過(guò)程” 是單元操作的科學(xué)是單元操作的科學(xué)基礎(chǔ)?；A(chǔ)。2.1 流體輸送流體輸送 借助流體輸送設(shè)備（如泵和風(fēng)機(jī)借助流體輸送設(shè)備（如泵和風(fēng)機(jī)等），使流體物料從一個(gè)設(shè)備輸送等），使流體物料從一個(gè)設(shè)備輸送到另一個(gè)設(shè)備，或由上一工序送往到另一個(gè)設(shè)備，或由上一工序送往下一工序，形成完整的生產(chǎn)流程。下一工序，形成完整的生產(chǎn)流程。2.2 換熱換熱 換熱（加熱和冷卻操作的總稱

4、）換熱（加熱和冷卻操作的總稱）是以熱量傳遞為主要理論基礎(chǔ)的是以熱量傳遞為主要理論基礎(chǔ)的一種單元操作。一種單元操作。2.3 蒸餾蒸餾 蒸餾是利用液體混合物中各組分揮蒸餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差異，從而實(shí)現(xiàn)液體混合物各發(fā)度的差異，從而實(shí)現(xiàn)液體混合物各組分的分離的一種單元操作。組分的分離的一種單元操作。2.4 吸收吸收 利用氣體在液體中溶解度的差異利用氣體在液體中溶解度的差異而分離氣體混合物的操作稱為吸收。而分離氣體混合物的操作稱為吸收。2.5 萃取萃取 利用混合物中的各個(gè)組分在溶劑利用混合物中的各個(gè)組分在溶劑中溶解度的不同，而達(dá)到分離的目的中溶解度的不同，而達(dá)到分離的目的。用溶劑分離液體

5、混合物中的組分，稱用溶劑分離液體混合物中的組分，稱液液-液萃取或溶劑萃??；用溶劑分離固液萃取或溶劑萃?。挥萌軇┓蛛x固體混合物中的組分，稱固體混合物中的組分，稱固-液萃取或稱液萃取或稱浸取。浸取。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)工程化學(xué)反應(yīng)工程1、化學(xué)反應(yīng)工程的任務(wù)和內(nèi)容、化學(xué)反應(yīng)工程的任務(wù)和內(nèi)容 化學(xué)反應(yīng)工程主要研究?jī)?nèi)容有化學(xué)反應(yīng)工程主要研究?jī)?nèi)容有兩方面，一是對(duì)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的兩方面，一是對(duì)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的研究，二是對(duì)反應(yīng)器中傳遞規(guī)律研究，二是對(duì)反應(yīng)器中傳遞規(guī)律的研究。的研究。2、化學(xué)反應(yīng)的操作方式、化學(xué)反應(yīng)的操作方式 （1）間歇式操作）間歇式操作 （2）連續(xù)式操作）連續(xù)式操作3、反應(yīng)器的形式、反應(yīng)器的形式

6、 （1）釜式反應(yīng)器）釜式反應(yīng)器 （2）固定床放應(yīng)器）固定床放應(yīng)器 （3）流化床反應(yīng)器）流化床反應(yīng)器第三節(jié)第三節(jié) 化工過(guò)程控制化工過(guò)程控制1、化工過(guò)程控制的目的、化工過(guò)程控制的目的 化工過(guò)程控制的目的在于保證化工化工過(guò)程控制的目的在于保證化工裝備平穩(wěn)運(yùn)行、從而使生產(chǎn)過(guò)程平穩(wěn)、裝備平穩(wěn)運(yùn)行、從而使生產(chǎn)過(guò)程平穩(wěn)、多出合格產(chǎn)品。多出合格產(chǎn)品。2、化工過(guò)程控制的原理、化工過(guò)程控制的原理（1）測(cè)量變送器）測(cè)量變送器 它的作用是測(cè)量實(shí)際溫度（或其它物理量），并將其轉(zhuǎn)它的作用是測(cè)量實(shí)際溫度（或其它物理量），并將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。（2）調(diào)節(jié)器）調(diào)節(jié)器 它接收變送器送來(lái)的溫度信號(hào)，與事先

7、設(shè)定的希望溫度它接收變送器送來(lái)的溫度信號(hào)，與事先設(shè)定的希望溫度值進(jìn)行比較得出偏差，然后按照一定的運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算值進(jìn)行比較得出偏差，然后按照一定的運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)算得出的調(diào)節(jié)命令用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)送出去。，并將運(yùn)算得出的調(diào)節(jié)命令用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)送出去。 （3 3）執(zhí)行器執(zhí)行器 通常指自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，它和普通閥門(mén)（手動(dòng)閥門(mén)）功能一通常指自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，它和普通閥門(mén)（手動(dòng)閥門(mén)）功能一樣，只不過(guò)它能自動(dòng)地根據(jù)調(diào)節(jié)器送來(lái)的調(diào)節(jié)命令改變閥樣，只不過(guò)它能自動(dòng)地根據(jù)調(diào)節(jié)器送來(lái)的調(diào)節(jié)命令改變閥門(mén)的開(kāi)度。門(mén)的開(kāi)度。3、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用（一）數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（一）數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理系

8、統(tǒng)（二）直接數(shù)字控制系統(tǒng)（二）直接數(shù)字控制系統(tǒng) （direct digital control）第四節(jié)第四節(jié) 化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)1.概述概述 技術(shù)經(jīng)濟(jì)的基本任務(wù)是研究技術(shù)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的基本任務(wù)是研究技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的相互關(guān)系，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的目標(biāo)是尋求的相互關(guān)系，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的目標(biāo)是尋求技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的最佳結(jié)合。技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的最佳結(jié)合。2.技術(shù)經(jīng)濟(jì)的評(píng)價(jià)原則技術(shù)經(jīng)濟(jì)的評(píng)價(jià)原則 往往同時(shí)涉及社會(huì)、環(huán)境、資源等方面往往同時(shí)涉及社會(huì)、環(huán)境、資源等方面的問(wèn)題，甚至有時(shí)還涉及政治、國(guó)防、生的問(wèn)題，甚至有時(shí)還涉及政治、國(guó)防、生態(tài)等問(wèn)題。態(tài)等問(wèn)題。3.經(jīng)濟(jì)效益分析經(jīng)濟(jì)效益分析3.1 經(jīng)濟(jì)效益的概念經(jīng)濟(jì)效益的概

9、念投入產(chǎn)出勞動(dòng)消耗生產(chǎn)成果經(jīng)濟(jì)效益)c)v)e( 3.2投資投資3.3成本成本 所謂成本，是生產(chǎn)一種產(chǎn)品時(shí)所消耗的所謂成本，是生產(chǎn)一種產(chǎn)品時(shí)所消耗的物化勞動(dòng)和人力勞動(dòng)的總和。構(gòu)成化工產(chǎn)物化勞動(dòng)和人力勞動(dòng)的總和。構(gòu)成化工產(chǎn)品成本的主要組成部分有：品成本的主要組成部分有：（1）原材料；）原材料；（2）燃料及動(dòng)力費(fèi)；）燃料及動(dòng)力費(fèi)；（3）工資和附加費(fèi)；）工資和附加費(fèi)；（4）折舊費(fèi)；）折舊費(fèi)；（5）企業(yè)管理費(fèi)；）企業(yè)管理費(fèi)；（6）銷售費(fèi)。）銷售費(fèi)。3.4 銷售收入、稅金和利潤(rùn)銷售收入、稅金和利潤(rùn)（1）產(chǎn)量和銷售量：）產(chǎn)量和銷售量：產(chǎn)量不等于銷售量。產(chǎn)量不等于銷售量。（2）產(chǎn)值和銷售收入：）產(chǎn)值和銷售收

10、入：產(chǎn)值產(chǎn)值-是一種產(chǎn)品的年產(chǎn)量與單位產(chǎn)品價(jià)是一種產(chǎn)品的年產(chǎn)量與單位產(chǎn)品價(jià)格的乘積，即：格的乘積，即： 產(chǎn)值產(chǎn)值=單價(jià)單價(jià)產(chǎn)量產(chǎn)量銷售收入銷售收入-是產(chǎn)品作為商品銷售后的收入是產(chǎn)品作為商品銷售后的收入,即：即： 銷售收入銷售收入=單價(jià)單價(jià)銷售量銷售量（3）盈利、利潤(rùn)、稅金：）盈利、利潤(rùn)、稅金：a.盈利和凈利潤(rùn)盈利和凈利潤(rùn) 盈利（毛利潤(rùn)）盈利（毛利潤(rùn)）=銷售收入銷售收入-生產(chǎn)成本生產(chǎn)成本 凈利潤(rùn)凈利潤(rùn)=毛利潤(rùn)毛利潤(rùn)-稅金稅金b.稅金稅金（4）提高經(jīng)濟(jì)效益的途徑）提高經(jīng)濟(jì)效益的途徑:a.增加產(chǎn)出的價(jià)值；增加產(chǎn)出的價(jià)值；b.減少投入，降低消耗，降低成本。減少投入，降低消耗，降低成本。簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)答題1、

11、化工基本單元操作理論基礎(chǔ)在于三種傳遞過(guò)程，說(shuō)、化工基本單元操作理論基礎(chǔ)在于三種傳遞過(guò)程，說(shuō) 出這三種傳遞過(guò)程是什么。出這三種傳遞過(guò)程是什么。2、化工單元操作基本定義是什么？列舉六種化學(xué)工業(yè)、化工單元操作基本定義是什么？列舉六種化學(xué)工業(yè) 中常見(jiàn)的單元操作。中常見(jiàn)的單元操作。3、化工自動(dòng)控制的基本原理是什么？、化工自動(dòng)控制的基本原理是什么？4、常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)器有哪三種形式？、常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)器有哪三種形式？5、簡(jiǎn)答蒸餾單元操作的基本原理和目的。、簡(jiǎn)答蒸餾單元操作的基本原理和目的。6、吸收單元操作的原理是什么？、吸收單元操作的原理是什么？7、化學(xué)反應(yīng)有哪兩種基本操作方式，說(shuō)出它們的特點(diǎn)、化學(xué)反應(yīng)有哪兩種基本操作方式，說(shuō)出它們的特點(diǎn) 和應(yīng)用場(chǎng)合。和應(yīng)用場(chǎng)合。8、簡(jiǎn)答化工過(guò)程控制的目的。、簡(jiǎn)答化工過(guò)程控制的目的。 9、 簡(jiǎn)答化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)的基本任務(wù)。簡(jiǎn)答化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)的基本任務(wù)。1