化工原理課件黃德春

化工原理課件pptcontents目錄緒論流體流動傳熱學(xué)傳質(zhì)分離過程化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)01緒論化工原理是一門研究化學(xué)工業(yè)中單元操作和設(shè)備設(shè)計原理的學(xué)科。定義主要內(nèi)容目的包括流體流動、傳熱、傳質(zhì)等基本單元操作，以及相關(guān)設(shè)備的設(shè)計、優(yōu)化和操作。培養(yǎng)學(xué)生掌握化工生產(chǎn)中的基本原理、方法和技能，為后續(xù)的專業(yè)課程和實(shí)際工作打下基礎(chǔ)。030201化工原理課程簡介

化工原理的重要性實(shí)際應(yīng)用化工原理是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，對于學(xué)生未來從事化工、制藥、環(huán)保等領(lǐng)域的工作具有重要意義。理論基礎(chǔ)掌握化工原理有助于深入理解各種單元操作和設(shè)備的工作原理，為解決實(shí)際問題提供理論支持。創(chuàng)新能力通過學(xué)習(xí)化工原理，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，為新工藝和新設(shè)備的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。化工原理起源于古代的釀造、染色等工藝，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，逐漸形成系統(tǒng)的學(xué)科體系。早期階段進(jìn)入20世紀(jì)后，隨著工業(yè)化的加速和化學(xué)工業(yè)的迅猛發(fā)展，化工原理逐漸成為一門獨(dú)立的學(xué)科，并不斷完善。近代發(fā)展現(xiàn)代化工原理注重與計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)等領(lǐng)域的交叉融合，不斷涌現(xiàn)出新的研究成果和技術(shù)應(yīng)用。現(xiàn)代趨勢化工原理的發(fā)展歷程02流體流動描述流體在靜止?fàn)顟B(tài)下的受力情況和平衡條件?？偨Y(jié)詞流體靜力學(xué)主要研究流體在靜止?fàn)顟B(tài)下的受力情況和平衡條件，包括流體對容器壁的壓力、流體內(nèi)部的壓力分布等。詳細(xì)描述流體靜力學(xué)總結(jié)詞研究流體運(yùn)動狀態(tài)下的力學(xué)、熱力學(xué)和傳熱學(xué)規(guī)律。詳細(xì)描述流體動力學(xué)主要研究流體運(yùn)動狀態(tài)下的力學(xué)、熱力學(xué)和傳熱學(xué)規(guī)律，包括流體的速度、壓力、溫度等參數(shù)的變化規(guī)律，以及流體與設(shè)備之間的相互作用。流體動力學(xué)總結(jié)詞分析流體在流動過程中受到的阻力及其產(chǎn)生的原因。詳細(xì)描述流體流動的阻力主要來源于流體的黏性、流體的湍流狀態(tài)以及流體的流動方向和速度變化等因素。了解和掌握這些阻力產(chǎn)生的原理有助于更好地設(shè)計和優(yōu)化化工流程。流體流動的阻力研究管道中流體的流動規(guī)律和輸送機(jī)械的工作原理?？偨Y(jié)詞管道流動與輸送機(jī)械是化工生產(chǎn)中不可或缺的組成部分，其研究涉及管道中流體的流動規(guī)律、輸送機(jī)械的工作原理以及如何提高輸送效率、降低能耗等方面的知識。了解和掌握這些知識有助于更好地選擇和使用輸送機(jī)械，提高化工生產(chǎn)的效率和效益。詳細(xì)描述管道流動與輸送機(jī)械03傳熱學(xué)熱傳導(dǎo)定義傅里葉定律導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱基本方程熱傳導(dǎo)01020304熱傳導(dǎo)是熱量在物體內(nèi)部由高溫向低溫部分傳遞的過程。熱傳導(dǎo)速率與溫度梯度成正比，公式為：q=-k*grad(T)。描述材料導(dǎo)熱性能的參數(shù)，數(shù)值越大，導(dǎo)熱性能越好。用于計算穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的基本方程，公式為：q=-k*A*(ΔT)。流體與固體壁面之間的熱量傳遞過程。對流換熱定義描述對流換熱強(qiáng)度的參數(shù)，數(shù)值越大，對流換熱強(qiáng)度越高。對流換熱系數(shù)自然對流、強(qiáng)制對流和混合對流。對流換熱分類使用對流換熱系數(shù)和流體物性參數(shù)進(jìn)行計算。對流換熱計算方法對流換熱物體通過電磁波傳遞能量的過程。輻射換熱定義輻射換熱的速率與物體表面積成正比，與物體溫度的四次方成正比。斯蒂芬-玻爾茲曼定律描述物體輻射能力的參數(shù)，數(shù)值在0到1之間。發(fā)射率描述物體對輻射能的吸收、反射和透射能力的參數(shù)。吸收率、反射率和透射率輻射換熱順流、逆流和交叉流。傳熱過程分類換熱器類型傳熱效率與傳熱單元數(shù)強(qiáng)化傳熱方法套管式、板式、翅片式等。用于評價換熱器性能的參數(shù)，數(shù)值越高，性能越好。增加傳熱面積、提高流體流速和使用傳熱促進(jìn)劑等。傳熱過程與換熱器04傳質(zhì)分離過程物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的轉(zhuǎn)移過程。傳質(zhì)過程傳質(zhì)過程通常涉及到物質(zhì)的分子擴(kuò)散和湍流擴(kuò)散。傳質(zhì)與擴(kuò)散傳質(zhì)速率的快慢取決于擴(kuò)散系數(shù)、濃度差和擴(kuò)散面積。傳質(zhì)速率分子擴(kuò)散主要發(fā)生在靜止或緩慢流動的流體中，而湍流擴(kuò)散則發(fā)生在快速流動的流體中。分子擴(kuò)散與湍流擴(kuò)散的比較傳質(zhì)過程基礎(chǔ)吸收利用組分在液體中的溶解度差異，將氣體或溶質(zhì)從氣相轉(zhuǎn)移到液相的過程。吸收劑是能夠吸收氣體或溶質(zhì)的液體。吸收塔是實(shí)現(xiàn)吸收操作的常用設(shè)備，其結(jié)構(gòu)和工作原理是吸收操作的關(guān)鍵。吸收操作在化工、環(huán)保、能源等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。吸收定義吸收劑吸收設(shè)備吸收的應(yīng)用蒸餾定義利用混合物中各組分的沸點(diǎn)差異，將液體混合物進(jìn)行分離的過程。蒸餾原理通過加熱使液體混合物沸騰，然后將蒸汽冷凝成液體，從而實(shí)現(xiàn)組分的分離。蒸餾設(shè)備蒸餾塔是實(shí)現(xiàn)蒸餾操作的常用設(shè)備，其結(jié)構(gòu)和工作原理是蒸餾操作的關(guān)鍵。蒸餾的應(yīng)用蒸餾操作在石油、化工、食品等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。蒸餾ABCD萃取萃取定義利用物質(zhì)在兩種不互溶液體中的溶解度差異，將物質(zhì)從一種液體轉(zhuǎn)移到另一種液體的過程。萃取設(shè)備萃取塔是實(shí)現(xiàn)萃取操作的常用設(shè)備，其結(jié)構(gòu)和工作原理是萃取操作的關(guān)鍵。萃取劑萃取劑是能夠溶解目標(biāo)物質(zhì)的液體。萃取的應(yīng)用萃取操作在化工、環(huán)保、食品等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。其他傳質(zhì)分離法包括吸附、膜分離、泡沫分離等。這些方法在特定的應(yīng)用場景下具有獨(dú)特的優(yōu)勢和效果。其他傳質(zhì)分離法05化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)研究反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度、溫度等因素的關(guān)系，建立反應(yīng)速率方程?；瘜W(xué)反應(yīng)速率研究反應(yīng)過程中各個基元反應(yīng)的速率常數(shù)、活化能等參數(shù)，揭示反應(yīng)的本質(zhì)和過程。反應(yīng)機(jī)理根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立反應(yīng)動力學(xué)模型，用于描述和預(yù)測反應(yīng)過程。動力學(xué)模型化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)連續(xù)流動反應(yīng)器適用于批量生產(chǎn)和小規(guī)模生產(chǎn)，操作靈活，易于控制。間歇反應(yīng)器固定床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器01020403適用于大規(guī)模、高效率的反應(yīng)過程，如石油工業(yè)中的催化裂化。連續(xù)進(jìn)料、出料，適用于大規(guī)模、連續(xù)化生產(chǎn)。適用于氣固相催化反應(yīng)和生物反應(yīng)等。反應(yīng)器類型與操作方式實(shí)際反應(yīng)器效率受到各種因素的影響，如傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)等。理想反應(yīng)器假設(shè)反應(yīng)器內(nèi)各點(diǎn)的溫度、壓力和濃度均勻一致，無內(nèi)部損失。反應(yīng)器效率評估通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和模擬計算，評估實(shí)際反應(yīng)器的性能和效率。理想反應(yīng)器與