化工原理緒論

1、1化化 工工 原原 理理 教教 師師 : 徐徐 光光 年年 電電 話話 :E-mail : QQ: 273914642Principles of Chemical Engineering化化 工工 原原 理理2教學(xué)計(jì)劃教學(xué)計(jì)劃課堂講授：課堂講授：圍繞教學(xué)大綱進(jìn)行講授，以教材為藍(lán)本，但圍繞教學(xué)大綱進(jìn)行講授，以教材為藍(lán)本，但對教材中的內(nèi)容有所增減，對教材中的內(nèi)容有所增減，自成體系自成體系。 （第（第 11、12 章自學(xué)）。章自學(xué)）。實(shí)驗(yàn)教學(xué)：實(shí)驗(yàn)教學(xué)：通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生對所學(xué)理論的理通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生對所學(xué)理論的理解解。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：雷諾數(shù)、流動阻力、離心泵特性曲

2、線、。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：雷諾數(shù)、流動阻力、離心泵特性曲線、對流傳熱系數(shù)、填料塔傳質(zhì)吸收系數(shù)、恒壓過濾常數(shù)、對流傳熱系數(shù)、填料塔傳質(zhì)吸收系數(shù)、恒壓過濾常數(shù)、干燥速率（以實(shí)驗(yàn)大綱安排為準(zhǔn)）。干燥速率（以實(shí)驗(yàn)大綱安排為準(zhǔn)）。 作業(yè)要求：作業(yè)要求： (1) 準(zhǔn)備兩個(gè)作業(yè)本，準(zhǔn)備兩個(gè)作業(yè)本，每周每周交一次，抄題交一次，抄題3 (2) 計(jì)算題求解步驟和要求（也適用于考試）：計(jì)算題求解步驟和要求（也適用于考試）：a. 一般要畫出簡圖；一般要畫出簡圖；b. 解題步驟層次清晰，解題步驟層次清晰，公式公式要準(zhǔn)確；要準(zhǔn)確； c. 已知已知數(shù)據(jù)要數(shù)據(jù)要代入公式代入公式 ； d.計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果(要求保留要求保留2位或位或3位

3、有效數(shù)字），有單位要寫清楚位有效數(shù)字），有單位要寫清楚 。 總成績統(tǒng)計(jì)方法：總成績統(tǒng)計(jì)方法：(1) 課堂考勤課堂考勤 15% （無故缺勤一次扣（無故缺勤一次扣5 5分，超過分，超過3 3次沒有考試資格）次沒有考試資格）(2) (2) 作業(yè)作業(yè) 15% 15% （無故不交一次扣（無故不交一次扣5 5分，超分，超 3 3 次者沒有考試資格，次者沒有考試資格，遲交作業(yè)一次扣遲交作業(yè)一次扣3 3分，）分，） (3)(3)期末閉卷考試，卷面成績占期末閉卷考試，卷面成績占 70% 70% 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)/ /學(xué)分（理論學(xué)分（理論64+64+實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3030）/(/(4+1.5) )0 緒論 2 1 流體流動

4、102 流體輸送機(jī)械 4 3 液體的攪拌 14 流體通過顆粒層的流動 35 顆粒的沉降與流態(tài)化 26 傳熱 8 蒸發(fā) 1 氣體吸收 8 9 液體精餾 910 氣液傳質(zhì)設(shè)備 413 熱、質(zhì)同時(shí)傳遞的過程 2 固體干燥 6 期末總復(fù)習(xí) 45尿素生產(chǎn)裝置尿素生產(chǎn)裝置6重油的催化裂化流化床反應(yīng)器7攪拌釜式反應(yīng)器攪拌釜式反應(yīng)器8鄰二甲苯氧化制苯酐多管式固定床反應(yīng)器鄰二甲苯氧化制苯酐多管式固定床反應(yīng)器9 化化工工原原理理概概 括括10 化工生產(chǎn)過程與單元操作化工生產(chǎn)過程與單元操作 對物料進(jìn)行大規(guī)模的物理或化學(xué)加工的過程稱為化對物料進(jìn)行大規(guī)模的物理或化學(xué)加工的過程稱為化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程，學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程， 簡稱

5、簡稱。 盡管用不同原料生產(chǎn)不同的產(chǎn)品的化工過程相差很盡管用不同原料生產(chǎn)不同的產(chǎn)品的化工過程相差很大，但它們都是由若干個(gè)簡單過程（單元操作）按一定大，但它們都是由若干個(gè)簡單過程（單元操作）按一定的順序和方式組合而成的。的順序和方式組合而成的。 ：指在各種化工過程中，：指在各種化工過程中，遵守同一基本原遵守同一基本原理理，所用設(shè)備相似所用設(shè)備相似，作用相同作用相同，僅發(fā)生僅發(fā)生物理變化物理變化過程過程的那些操作，稱為單元操作。的那些操作，稱為單元操作。 單元操作一般占整個(gè)化工過程的單元操作一般占整個(gè)化工過程的 80%80% 左右。左右。11基基 本本 化化 工工 過過 程程原料原料預(yù)處理預(yù)處理反反

6、 應(yīng)應(yīng)后處理后處理產(chǎn)品產(chǎn)品化學(xué)反應(yīng)工程化學(xué)反應(yīng)工程化工原理化工原理12基基 本本 制制 藥藥 過過 程程原料原料預(yù)處理預(yù)處理反反 應(yīng)應(yīng)后處理后處理原料藥原料藥有機(jī)合成有機(jī)合成反應(yīng)工程學(xué)反應(yīng)工程學(xué)化工原理化工原理( (單元操作單元操作) )產(chǎn)品產(chǎn)品制制 劑劑藥劑學(xué)藥劑學(xué)制藥工程學(xué)制藥工程學(xué)檸檬酸生產(chǎn)工藝流程檸檬酸生產(chǎn)工藝流程白薯干白薯干 粉粉 碎碎 發(fā)酵反應(yīng)發(fā)酵反應(yīng) 過過 濾濾 中和過濾中和過濾 酸解過濾酸解過濾產(chǎn)產(chǎn) 品品 石灰乳石灰乳CaCOCaCO3 3 凈凈 化化 H H2 2SOSO4 4 廢糖液廢糖液 濃濃 縮縮 結(jié)結(jié) 晶晶 離離 心心 干干 燥燥 菌體、殘?jiān)w、殘?jiān)?10 個(gè)主要環(huán)

7、節(jié)中單元操作占個(gè)主要環(huán)節(jié)中單元操作占 9 個(gè)個(gè)14 研究各種研究各種單元操作單元操作的基本原理，典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)的基本原理，典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能，工程和設(shè)備的基本計(jì)算方法，選擇適當(dāng)?shù)牟俸托阅?，工程和設(shè)備的基本計(jì)算方法，選擇適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件，探索過程的強(qiáng)化途徑和方向。作條件，探索過程的強(qiáng)化途徑和方向。 其目的是滿足工藝要求。其目的是滿足工藝要求。 1、化工原理課程的任務(wù)、化工原理課程的任務(wù)一、化工原理課程的任務(wù)、內(nèi)容、性質(zhì)、特點(diǎn)一、化工原理課程的任務(wù)、內(nèi)容、性質(zhì)、特點(diǎn)15化工常用單元操作化工常用單元操作單元操作單元操作目目 的的物物 態(tài)態(tài)原原 理理傳遞過程傳遞過程流體輸送流體輸送輸輸 送送液或氣液或

8、氣輸入機(jī)械能輸入機(jī)械能動量傳遞動量傳遞攪攪 拌拌混合或分散混合或分散氣氣- -液、液液、液- -液、固液、固- -液液輸入機(jī)械能輸入機(jī)械能過過 濾濾非均相非均相混合物分離混合物分離氣氣- -固固液液- -固固尺度不同尺度不同的截留的截留沉沉 降降非均相非均相混合物分離混合物分離氣氣- -固固液液- -固固密度差引起的密度差引起的沉降運(yùn)動沉降運(yùn)動加加 熱熱 冷冷 卻卻升溫、降溫升溫、降溫改變物態(tài)改變物態(tài)液或氣液或氣利用溫度差傳利用溫度差傳入或移出熱量入或移出熱量熱量傳遞熱量傳遞蒸蒸 發(fā)發(fā)溶劑與不揮發(fā)溶劑與不揮發(fā)溶質(zhì)的分離溶質(zhì)的分離液體液體供熱以供熱以汽化溶劑汽化溶劑具體的具體的單元操作單元操作2

9、、化工原理課程的內(nèi)容、化工原理課程的內(nèi)容16化工常用單元操作化工常用單元操作 ( ( 續(xù)續(xù) ) )單元操作單元操作目目 的的物物 態(tài)態(tài)原原 理理傳遞過程傳遞過程氣體吸收氣體吸收均均相相混混合合物物分分離離氣體混合物氣體混合物各組分在溶劑中的各組分在溶劑中的溶解度不同溶解度不同質(zhì)量傳遞質(zhì)量傳遞液體精餾液體精餾液體混合物液體混合物各組分各組分揮發(fā)度不同揮發(fā)度不同萃萃 取取液體混合物液體混合物各組分在溶劑中的各組分在溶劑中的溶解度不同溶解度不同吸吸 附附液或氣液或氣各組分在溶劑中的各組分在溶劑中的吸附能力不同吸附能力不同干干 燥燥 去濕去濕固體固體供熱汽化供熱汽化熱、質(zhì)熱、質(zhì)同時(shí)傳遞同時(shí)傳遞17 單

10、元操作特點(diǎn)單元操作特點(diǎn)(1) (1) 都是都是物理加工物理加工過程。過程。(2) (2) 都是化工生產(chǎn)過程中的都是化工生產(chǎn)過程中的共有操作共有操作。(3) (3) 用于不同化工生產(chǎn)過程的同一單元操作，其原理相用于不同化工生產(chǎn)過程的同一單元操作，其原理相同，同，設(shè)備通用設(shè)備通用。 例如：例如：流體輸送流體輸送 是一種單元操作。是一種單元操作。 基本原理基本原理是：流體力學(xué)。是：流體力學(xué)。 所用設(shè)備所用設(shè)備是：泵或風(fēng)機(jī)、管道等。是：泵或風(fēng)機(jī)、管道等。 它的作用它的作用是：將流體從一個(gè)地方輸送到另一是：將流體從一個(gè)地方輸送到另一 個(gè)地方。個(gè)地方。183、性質(zhì)、性質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課技術(shù)基礎(chǔ)課、專

11、業(yè)基礎(chǔ)課工程學(xué)科工程學(xué)科實(shí)用性實(shí)用性經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性理論與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的理論與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的工程研究工程研究方法方法4、特點(diǎn)、特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)研究 經(jīng)驗(yàn)方法經(jīng)驗(yàn)方法相似準(zhǔn)則：利用相似準(zhǔn)則：利用經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)公式和公式和實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)和工程放大。曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)和工程放大。量綱分析：得出無因次準(zhǔn)數(shù)方程，使實(shí)驗(yàn)參數(shù)最少，簡化實(shí)驗(yàn)。量綱分析：得出無因次準(zhǔn)數(shù)方程，使實(shí)驗(yàn)參數(shù)最少，簡化實(shí)驗(yàn)。利用利用實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)測取各個(gè)變量之間的關(guān)系。非常繁瑣。測取各個(gè)變量之間的關(guān)系。非常繁瑣。注：該方法著眼于過程參數(shù)的整體變化，不究其微觀機(jī)理，注：該方法著眼于過程參數(shù)的整體變化，不究其微觀機(jī)理， 得到的結(jié)果帶局限性得到的結(jié)果帶局限性

12、，不可任意推廣，不可任意推廣。19定理當(dāng)一物理現(xiàn)象可由當(dāng)一物理現(xiàn)象可由n個(gè)物理量的函數(shù)個(gè)物理量的函數(shù)關(guān)系來描述，而這些物理量包括有關(guān)系來描述，而這些物理量包括有m種基本因種基本因次時(shí)，則可以用因次分析的方法獲得次時(shí)，則可以用因次分析的方法獲得(n-m)個(gè)個(gè)無因次數(shù)群。而這個(gè)現(xiàn)象的特征可以用這無因次數(shù)群。而這個(gè)現(xiàn)象的特征可以用這(n-m)個(gè)無因次數(shù)群的關(guān)系形式來表示。這即個(gè)無因次數(shù)群的關(guān)系形式來表示。這即定定理，是因次分析的基本定理，它是由理，是因次分析的基本定理，它是由Bucking-ham于于1914年根據(jù)物理方程式因次年根據(jù)物理方程式因次和諧的原理導(dǎo)出的。和諧的原理導(dǎo)出的。20數(shù)學(xué)模型法數(shù)

13、學(xué)模型法 半經(jīng)驗(yàn)半理論方法半經(jīng)驗(yàn)半理論方法 在實(shí)際過程的機(jī)理深入分析的基礎(chǔ)上，在抓住過程本質(zhì)的前提下，作出某種合理簡化，建立物理模型，進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，得出數(shù)學(xué)模型。通過實(shí)驗(yàn)確定模型參數(shù)。 21課程研究主線 用研究工程問題的方法解決用研究工程問題的方法解決傳遞過程傳遞過程中的中的實(shí)際問題，是化工原理課程研究的主線。實(shí)際問題，是化工原理課程研究的主線。不同的不同的的組合的組合成千上萬的成千上萬的具體具體22二、四個(gè)基本概念二、四個(gè)基本概念1、物料衡算、物料衡算 質(zhì)量守恒定律質(zhì)量守恒定律在化工過程中的應(yīng)用在化工過程中的應(yīng)用 穩(wěn)定過程中：穩(wěn)定過程中：進(jìn)入的能量進(jìn)入的能量 = = 排出的能量排出的能量2、

14、熱量衡算、熱量衡算 能量守恒定律能量守恒定律在化工過程中的應(yīng)用在化工過程中的應(yīng)用穩(wěn)定過程中：穩(wěn)定過程中：進(jìn)入的物料量進(jìn)入的物料量 = = 排出的物料量排出的物料量3、平衡關(guān)系、平衡關(guān)系 說明過程進(jìn)行的說明過程進(jìn)行的方向方向和所能達(dá)到的和所能達(dá)到的極限極限在一定的在一定的T、P下，相平衡時(shí)兩相濃度有著確定的關(guān)系下，相平衡時(shí)兩相濃度有著確定的關(guān)系4、過程速率、過程速率快慢程度，關(guān)系到生產(chǎn)過程設(shè)備的大小快慢程度，關(guān)系到生產(chǎn)過程設(shè)備的大小過程阻力過程推動力過程速率 231、物料衡算、物料衡算設(shè)計(jì)設(shè)備尺寸之前，要確定所處理的物料量設(shè)計(jì)設(shè)備尺寸之前，要確定所處理的物料量研究方法研究方法：（1 1）劃定衡算

15、范圍（確定研究系統(tǒng)）；劃定衡算范圍（確定研究系統(tǒng)）；（2 2）定出衡算基準(zhǔn)。）定出衡算基準(zhǔn)。非穩(wěn)態(tài)過程非穩(wěn)態(tài)過程輸入輸出積累輸入輸出積累系統(tǒng)系統(tǒng)輸出輸出輸入輸入積累積累系統(tǒng)系統(tǒng)輸出輸出輸入輸入穩(wěn)態(tài)過程穩(wěn)態(tài)過程積累積累 0輸入輸出輸入輸出24 考慮進(jìn)出設(shè)備的物料本身的焓，與從外界加入或外考慮進(jìn)出設(shè)備的物料本身的焓，與從外界加入或外界送出的熱。有化學(xué)反應(yīng)時(shí)則還包括反應(yīng)所吸收或放出界送出的熱。有化學(xué)反應(yīng)時(shí)則還包括反應(yīng)所吸收或放出的熱（反應(yīng)熱）。的熱（反應(yīng)熱）。 （1 1）劃定衡算范圍（確定研究系統(tǒng)）；）劃定衡算范圍（確定研究系統(tǒng)）；（2 2）定出衡算基準(zhǔn)：物料基準(zhǔn)、溫度基準(zhǔn)。）定出衡算基準(zhǔn)：物料基準(zhǔn)

16、、溫度基準(zhǔn)。2、熱量衡算、熱量衡算研究方法：研究方法：非穩(wěn)態(tài)過程非穩(wěn)態(tài)過程輸入輸出積累輸入輸出積累系統(tǒng)系統(tǒng)輸出輸出輸入輸入積累積累系統(tǒng)系統(tǒng)輸出輸出輸入輸入穩(wěn)態(tài)過程穩(wěn)態(tài)過程積累積累0輸入輸出輸入輸出253、物系的平衡關(guān)系、物系的平衡關(guān)系n物系的平衡可以用來判斷過程能否進(jìn)行，物系的平衡可以用來判斷過程能否進(jìn)行，以及進(jìn)行的以及進(jìn)行的方向方向和能達(dá)到的和能達(dá)到的極限極限。n 當(dāng)設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)過程達(dá)到平衡時(shí)，過程當(dāng)設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)過程達(dá)到平衡時(shí)，過程就會停止，就會停止，平衡狀態(tài)是過程進(jìn)行的極限平衡狀態(tài)是過程進(jìn)行的極限。264、過程速率、過程速率 任何一個(gè)物系，如果不是處于平衡狀態(tài)，任何一個(gè)物系，如果不是處于平

17、衡狀態(tài)，必然存在一個(gè)趨向平衡的過程，而過程的快慢必然存在一個(gè)趨向平衡的過程，而過程的快慢即過程的速率受多方面的影響。即過程的速率受多方面的影響。過程阻力過程推動力過程速率 過程的過程的推動力推動力依具體過程有所不同，它可以依具體過程有所不同，它可以是是壓力差壓力差、溫度差溫度差或或濃度差濃度差等。過程速率反映了等。過程速率反映了過程進(jìn)行的快慢程度。過程進(jìn)行的快慢程度。27過程速率決定設(shè)備的生產(chǎn)能力。過程速率決定設(shè)備的生產(chǎn)能力。過程速率與過程推動力成正比，與過程阻過程速率與過程推動力成正比，與過程阻力成反比。過程的推動力是力成反比。過程的推動力是該過程距平衡該過程距平衡的差額的差額，它可以是壓力

18、差，溫度差或濃度，它可以是壓力差，溫度差或濃度差等。如流體流動時(shí)加大壓差，熱交換時(shí)差等。如流體流動時(shí)加大壓差，熱交換時(shí)提高溫差，傳質(zhì)、反應(yīng)時(shí)提高濃度差均可提高溫差，傳質(zhì)、反應(yīng)時(shí)提高濃度差均可增大過程推動力，從而提高過程速率。增大過程推動力，從而提高過程速率。28提高過程速率也可以通過減少過程提高過程速率也可以通過減少過程阻力來實(shí)現(xiàn)。如流體輸送時(shí)加大管阻力來實(shí)現(xiàn)。如流體輸送時(shí)加大管徑，對流傳熱時(shí)附加攪拌，傳質(zhì)時(shí)徑，對流傳熱時(shí)附加攪拌，傳質(zhì)時(shí)提高流體的湍動程度，多相傳質(zhì)時(shí)提高流體的湍動程度，多相傳質(zhì)時(shí)降低擴(kuò)散阻力，反應(yīng)時(shí)用催化劑降降低擴(kuò)散阻力，反應(yīng)時(shí)用催化劑降 低反應(yīng)的活化能等。低反應(yīng)的活化能等。

19、29美國氣象衛(wèi)星的美國氣象衛(wèi)星的“失足失足” 計(jì)量單位的重要性計(jì)量單位的重要性 1998 1998 年年2 2月，美國宇航局月，美國宇航局 national aeronautics and space ministration ) （NASANASA）發(fā)射探測火星氣象的衛(wèi)星失事。發(fā)射探測火星氣象的衛(wèi)星失事。預(yù)定于預(yù)定于19991999年年9 9月月2323日抵達(dá)火星，日抵達(dá)火星，然而衛(wèi)星沒有進(jìn)入預(yù)定的軌道。然而衛(wèi)星沒有進(jìn)入預(yù)定的軌道。 問題出在有些資料的計(jì)量問題出在有些資料的計(jì)量單位單位沒有把英制轉(zhuǎn)換成公制沒有把英制轉(zhuǎn)換成公制，錯(cuò)誤起自承包工程的洛克希德錯(cuò)誤起自承包工程的洛克希德馬丁航天公司。

20、馬丁航天公司。 這個(gè)這個(gè) “ “小錯(cuò)誤小錯(cuò)誤”造成的造成的損失損失: :僅衛(wèi)星的造價(jià)就高達(dá)僅衛(wèi)星的造價(jià)就高達(dá) 1.25 1.25 億美元。億美元。三、單位及單位換算三、單位及單位換算30國際標(biāo)準(zhǔn)基本單位國際標(biāo)準(zhǔn)基本單位(SI)量的名稱量的名稱單位名稱單位名稱單位符號單位符號長度長度米米m m質(zhì)量質(zhì)量千克千克kgkg時(shí)間時(shí)間秒秒s s電流電流安安A A熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度開開( (爾文爾文) )K K物質(zhì)的量物質(zhì)的量摩摩( (爾爾) )molmol發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度坎坎( (德拉德拉) )cdcd31基本單位定義基本單位定義（1 1）米）米光在真空中光在真空中1/2997924581/299792

21、458秒的時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)過的距離。秒的時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)過的距離。19601960年國際計(jì)量大會上，確定以上定義的同時(shí)年國際計(jì)量大會上，確定以上定義的同時(shí), ,宣布廢除宣布廢除18891889年生效的以鉑銥國際米原器為標(biāo)準(zhǔn)的米定義。年生效的以鉑銥國際米原器為標(biāo)準(zhǔn)的米定義。 （2 2）千克）千克質(zhì)量單位，等于國際千克原器的質(zhì)量。國際千克原器是質(zhì)量單位，等于國際千克原器的質(zhì)量。國際千克原器是18891889年第一屆國際權(quán)度大會批準(zhǔn)制造的。它是一個(gè)高度年第一屆國際權(quán)度大會批準(zhǔn)制造的。它是一個(gè)高度和直徑均為和直徑均為39 mm39 mm的，用鉑銥合金制成的圓柱體。原型的，用鉑銥合金制成的圓柱體。原型保存在

22、巴黎國際計(jì)量局。保存在巴黎國際計(jì)量局。 32（3 3）秒）秒銫銫-133-133基態(tài)原子的兩個(gè)超精細(xì)能級之間躍遷所對應(yīng)的輻射的基態(tài)原子的兩個(gè)超精細(xì)能級之間躍遷所對應(yīng)的輻射的91926317709192631770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，原子能級躍遷時(shí)個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，原子能級躍遷時(shí), ,吸收或發(fā)射一定吸收或發(fā)射一定頻率的電磁波頻率的電磁波, ,其頻率非常穩(wěn)定。于是在其頻率非常穩(wěn)定。于是在19671967年第十三屆國際計(jì)量大會年第十三屆國際計(jì)量大會上確認(rèn)了上述定義。上確認(rèn)了上述定義。 (4)(4)安培安培在兩條置于真空中的、相互平行、相距在兩條置于真空中的、相互平行、相距1

23、 1米的無限長而圓截面可以忽米的無限長而圓截面可以忽略的導(dǎo)線中略的導(dǎo)線中, ,通以強(qiáng)度相同的恒定電流通以強(qiáng)度相同的恒定電流, ,若導(dǎo)線每米長所受的力為若導(dǎo)線每米長所受的力為2 21010-7-7 N, N,則每根導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為則每根導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為1 A1 A。 19481948年國際度量衡委員年國際度量衡委員會第九次會議作了這樣的規(guī)定會第九次會議作了這樣的規(guī)定.1960.1960年年1010月，第十一屆國際權(quán)度大會月，第十一屆國際權(quán)度大會上確認(rèn)為國際單位制中的七個(gè)基本單位之一。上確認(rèn)為國際單位制中的七個(gè)基本單位之一。 33 (5)(5)開爾文開爾文水的三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度的水的三相點(diǎn)熱力學(xué)

24、溫度的1 1273.16273.16為為1K1K。該單。該單位是以英國物理學(xué)家開爾文的名字命名的。位是以英國物理學(xué)家開爾文的名字命名的?！伴_開爾文爾文”的溫度間隔與的溫度間隔與“攝氏度攝氏度”的溫度間隔相等的溫度間隔相等. .但但開氏溫標(biāo)的零度開氏溫標(biāo)的零度(0 K)(0 K)，是攝氏溫標(biāo)的，是攝氏溫標(biāo)的-273.15-273.15。 19681968年國際計(jì)量大會決定把年國際計(jì)量大會決定把“開爾文開爾文”作為七個(gè)作為七個(gè)基本單位之一?；締挝恢?。 34(6)(6)摩爾摩爾簡稱摩，摩爾是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量簡稱摩，摩爾是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量, ,該系統(tǒng)中所包含的基該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與本單元數(shù)

25、與0.012kg C120.012kg C12的原子數(shù)目相等的原子數(shù)目相等. . 使用摩爾時(shí)，使用摩爾時(shí)，基本單元應(yīng)予指明，可以是原子、分子、離子、電子及基本單元應(yīng)予指明，可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子，或者是這些粒子的特定組合。其他粒子，或者是這些粒子的特定組合。 摩爾拉丁文的摩爾拉丁文的原意是大量和堆量。它是用宏觀的量來度量微觀粒子的原意是大量和堆量。它是用宏觀的量來度量微觀粒子的一個(gè)單位。一個(gè)單位。19711971年第十四屆國際計(jì)量大會通過了對摩爾年第十四屆國際計(jì)量大會通過了對摩爾的定義。我國的定義。我國19771977年國務(wù)院公布了介紹摩爾的文件，同年國務(wù)院公布了介紹摩爾的文件

26、，同時(shí)取消克原子、克分子、克分子濃度、克分子體積等概時(shí)取消克原子、克分子、克分子濃度、克分子體積等概念。念。35(7)(7)坎德拉坎德拉簡稱坎，一個(gè)光源在給定方向上的發(fā)光強(qiáng)簡稱坎，一個(gè)光源在給定方向上的發(fā)光強(qiáng)度。該光源發(fā)出的頻率為度。該光源發(fā)出的頻率為54054010121012赫茲赫茲的單色輻射，且在此方向上的輻射強(qiáng)度為的單色輻射，且在此方向上的輻射強(qiáng)度為1/6831/683瓦特每球面度瓦特每球面度 。 第第1616屆國際計(jì)量屆國際計(jì)量大會（大會（19791979）。）。36物理量的換算：物理量的換算：物理量物理量 = = 數(shù)值數(shù)值單位單位壓力的單位壓力的單位（最多，一定要清楚最多，一定要清

27、楚）1atm= 101300 N/m2 = 101.3 kPa = 1.033 kgf/cm2 = 10.33 mH2O = 760 mmHg1at= 1 kgf / cm2 = 10 mH2O = 735.6 mmHg = 0.9807 bar = 9.807104 Pa當(dāng)物理量當(dāng)物理量A=A=物理量物理量B B時(shí)，其換算因子：時(shí)，其換算因子：1=1=物理量物理量A/A/物理量物理量B B37華氏度華氏度(fahrenheit)和攝氏度和攝氏度(Centigrade)都是用來計(jì)量溫都是用來計(jì)量溫度的單位。包括度的單位。包括中國中國在內(nèi)的世界上很多國家都使用攝氏度，在內(nèi)的世界上很多國家都使用攝

28、氏度，美國美國和其他一些英語國家使用華氏度而較少使用攝氏度。和其他一些英語國家使用華氏度而較少使用攝氏度。華氏度（華氏度（F）：）：溫度溫度的一種度量單位。的一種度量單位。華氏度是以其發(fā)明者華氏度是以其發(fā)明者德國德國人人Gabriel D. Fahrenheit（華倫海（華倫海16811736）命名的，當(dāng)）命名的，當(dāng)大氣壓大氣壓為為1.01105 Pa時(shí)，水的時(shí)，水的結(jié)結(jié)冰點(diǎn)冰點(diǎn)是是32F，沸點(diǎn)沸點(diǎn)為為212F。 1714年他發(fā)現(xiàn)液體年他發(fā)現(xiàn)液體金屬金屬水銀比水銀比酒精酒精更適宜制造更適宜制造溫度計(jì)溫度計(jì)，以水銀為測溫介質(zhì)，發(fā)明了，以水銀為測溫介質(zhì)，發(fā)明了玻璃水銀溫度計(jì)，選取氯化銨和冰水的混合

29、物的溫度為溫度玻璃水銀溫度計(jì)，選取氯化銨和冰水的混合物的溫度為溫度計(jì)的零度，人體溫度為溫度計(jì)的計(jì)的零度，人體溫度為溫度計(jì)的100度，把水銀溫度計(jì)從度，把水銀溫度計(jì)從0度度到到100度按水銀的度按水銀的體積膨脹體積膨脹距離分成距離分成100份，每一份為份，每一份為1華氏華氏度，記作度，記作“1 ”。38“華氏溫標(biāo)華氏溫標(biāo)”是經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)之一。在美國的日是經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)之一。在美國的日常常生活中，多采用這種溫標(biāo)，用字母生活中，多采用這種溫標(biāo)，用字母“F”F”表表示示例如：水的冰點(diǎn)為例如：水的冰點(diǎn)為3232，沸點(diǎn)為，沸點(diǎn)為212212。換算換算攝氏溫度（攝氏溫度（）和和華氏溫度（華氏溫度（）之間的之間的換算關(guān)

30、系為：換算關(guān)系為：華氏度華氏度()=32+()=32+攝氏度攝氏度()()1.81.8，39四、化工原理課程的目的費(fèi)四、化工原理課程的目的費(fèi) (培養(yǎng)四種能力）培養(yǎng)四種能力）1 1、培養(yǎng)單元操作和設(shè)備選擇的能力：根據(jù)生產(chǎn)工藝、培養(yǎng)單元操作和設(shè)備選擇的能力：根據(jù)生產(chǎn)工藝 要求和物系特性，合理地選擇單元操作及設(shè)備。要求和物系特性，合理地選擇單元操作及設(shè)備。2 2、工程設(shè)計(jì)能力：學(xué)習(xí)進(jìn)行工藝過程計(jì)算和設(shè)備設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)能力：學(xué)習(xí)進(jìn)行工藝過程計(jì)算和設(shè)備設(shè)計(jì)3 3、操作和調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程的能力、操作和調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程的能力4 4、過程開發(fā)或科學(xué)研究能力、過程開發(fā)或科學(xué)研究能力掌握規(guī)律掌握規(guī)律 診斷過程診斷過程 開

31、發(fā)工藝開發(fā)工藝 強(qiáng)化操作強(qiáng)化操作 創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)40五、化工原理學(xué)習(xí)應(yīng)五、化工原理學(xué)習(xí)應(yīng)注意注意 2 2、重視重視例題例題，掌握基本解題思路和計(jì)算方法，計(jì)算要準(zhǔn)確。，掌握基本解題思路和計(jì)算方法，計(jì)算要準(zhǔn)確。 3 3、注意本課程的性質(zhì)、特點(diǎn)，計(jì)算結(jié)果除了準(zhǔn)確，還要從工程、注意本課程的性質(zhì)、特點(diǎn)，計(jì)算結(jié)果除了準(zhǔn)確，還要從工程 的角度考慮其結(jié)果的合理性與經(jīng)濟(jì)性。的角度考慮其結(jié)果的合理性與經(jīng)濟(jì)性。 5 5、重視附錄及教材中圖、表、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的使用，已知數(shù)據(jù)要擴(kuò)展、重視附錄及教材中圖、表、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的使用，已知數(shù)據(jù)要擴(kuò)展 6 6、與計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)結(jié)合，有些習(xí)題可編程解決或直接利用、與計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)結(jié)合，有些習(xí)題可

32、編程解決或直接利用 EXCELEXCEL 計(jì)算、做圖。計(jì)算、做圖。 4 4、重視實(shí)驗(yàn)，注意觀察管路、設(shè)備的結(jié)構(gòu)，增加感性認(rèn)識。、重視實(shí)驗(yàn)，注意觀察管路、設(shè)備的結(jié)構(gòu)，增加感性認(rèn)識。 1 1、課時(shí)少，內(nèi)容多，加之以多媒體教學(xué)，每節(jié)課信息量大，、課時(shí)少，內(nèi)容多，加之以多媒體教學(xué)，每節(jié)課信息量大， 且第一次接觸工程內(nèi)容，學(xué)習(xí)有一定難度，所以最好要有且第一次接觸工程內(nèi)容，學(xué)習(xí)有一定難度，所以最好要有 預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)，必須，必須復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)。 41重力沉降含塵含塵氣體氣體凈化凈化氣體氣體顆粒降塵室操作示意圖降塵室操作示意圖42離離心心沉沉降降 43另外，還有熱力過程（制冷）、粉體工程（粉碎、顆粒分另外，還有熱力過程

33、（制冷）、粉體工程（粉碎、顆粒分級、流態(tài)化）等單元操作。級、流態(tài)化）等單元操作。單元操作分類單元操作分類 ：（1 1）遵循流體動力學(xué)基本規(guī)律的單元操作遵循流體動力學(xué)基本規(guī)律的單元操作，包括流體輸送、，包括流體輸送、沉降、過濾、物料混合（攪拌）。沉降、過濾、物料混合（攪拌）。（2）遵循熱量傳遞基本規(guī)律的單元操作遵循熱量傳遞基本規(guī)律的單元操作，包括加熱、冷卻、，包括加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等。冷凝、蒸發(fā)等。（3 3）遵循質(zhì)量傳遞基本規(guī)律的單元操作遵循質(zhì)量傳遞基本規(guī)律的單元操作，包括蒸餾、吸收、，包括蒸餾、吸收、萃取、吸附、膜分離等。從工程目的來看，這些操作都可萃取、吸附、膜分離等。從工程目的來看，這

34、些操作都可將混合物進(jìn)行分離，故又稱之為分離操作。將混合物進(jìn)行分離，故又稱之為分離操作。（4 4）同時(shí)遵循熱質(zhì)傳遞規(guī)律的單元操作同時(shí)遵循熱質(zhì)傳遞規(guī)律的單元操作，包括氣體的增濕，包括氣體的增濕與減濕、結(jié)晶、干燥等。與減濕、結(jié)晶、干燥等。小結(jié)小結(jié)（2 2）遵循熱量傳遞基本規(guī)律的單元操作遵循熱量傳遞基本規(guī)律的單元操作，包括加熱、冷卻、，包括加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等。冷凝、蒸發(fā)等。44單元操作之特點(diǎn)單元操作之特點(diǎn) 1 1、物理性操作物理性操作，即只改變物料的狀態(tài)或物性，并不改，即只改變物料的狀態(tài)或物性，并不改變化學(xué)性質(zhì)；變化學(xué)性質(zhì)；共同的研究對象共同的研究對象傳遞過程傳遞過程 2 2、它們都是化工生產(chǎn)過程中、它們都是化工生產(chǎn)過程中共有的操作，共有的操作，但不同的化工但不同的化工過程中所包含的單元操作數(shù)目、名稱與排列順序各異；過程中所包含的單元操作數(shù)目、名稱與排列順序各異；3 3、對同樣的工程目的，可采用不同的單元操作來實(shí)現(xiàn)、對同樣的工程目的，可采用不同的單元操作來實(shí)現(xiàn) ；4 4、某單元操作用于不同的化工過程，其基本原理并無、某單元操作用于不同的化工過程，其基本原理并無不同，進(jìn)行該操作的設(shè)備也往往是通用的。具體應(yīng)用時(shí)不同，進(jìn)行該操作的設(shè)備也往往是通用的。具體