流體與流體中的傳遞現(xiàn)象課件

《化工原理》任課教師：楊雪峰Prof.Dr.YangXuefengPrinciplesofChemicalEngineering《化工原理》任課教師：楊雪峰PrinciplesofCh1緒論Introduction緒論Introduction2《化工原理》課程的任務(wù)通過(guò)什么樣的工程方法和設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)其工藝過(guò)程？反應(yīng)物如何供給、產(chǎn)物又如何分離？如何提供反應(yīng)所需的熱量及使用反應(yīng)放出的熱量？怎樣才能從工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)中獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益？熱力學(xué)和反應(yīng)工程“化工原理”課程的內(nèi)容在什么條件下所期望的化學(xué)反應(yīng)才能發(fā)生？反應(yīng)的速率將會(huì)是多大？不期望的反應(yīng)（副反應(yīng)）速率又會(huì)是多大？轉(zhuǎn)化率為多少？化學(xué)工程學(xué)科《化工原理》課程的任務(wù)通過(guò)什么樣的工程方法和設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)其工3化工生產(chǎn)過(guò)程實(shí)例濕法磷酸生產(chǎn)工藝流程磷礦石破碎球磨酸解反應(yīng)過(guò)濾濃縮精制磷酸（化肥、飼料用）磷酸（醫(yī)藥、食品用）硫酸HF氣體（回收）過(guò)濾水濾渣石膏洗液加工成鹽化工生產(chǎn)過(guò)程實(shí)例濕法磷酸生產(chǎn)工藝流程磷礦石破碎4化工生產(chǎn)過(guò)程實(shí)例檸檬酸生產(chǎn)工藝流程白薯干粉碎發(fā)酵反應(yīng)過(guò)濾中和過(guò)濾酸解過(guò)濾產(chǎn)品石灰乳CaCO3

粗鹽液

凈化H2SO4

廢糖液濃縮結(jié)晶離心干燥菌體、殘?jiān)どa(chǎn)過(guò)程實(shí)例檸檬酸生產(chǎn)工藝流程白薯干粉碎發(fā)酵5化工生產(chǎn)過(guò)程實(shí)例氨基比林生產(chǎn)工藝流程吡唑酮硫酸二甲酯水甲基化堿處理配料亞硝化還原4－氨基安替比林母液制安乃近亞硝酸鈉結(jié)晶

還原劑液氨硫酸硫酸安替比林離心脫水

4－氨基安替比林晶體制氨基比林安替比林NaOHH2SO4化工生產(chǎn)過(guò)程實(shí)例氨基比林生產(chǎn)工藝流程吡唑酮甲基化堿處6化工生產(chǎn)過(guò)程實(shí)例氨基比林生產(chǎn)工藝流程4－氨基安替比林晶體水溶解氫化脫色壓濾母液濃縮回收吸附后的活性炭成品結(jié)晶

蒸餾水洗滌脫水

氨基比林成品氫氣甲醛觸媒活性炭氣流干燥

氨基比林濕品化工生產(chǎn)過(guò)程實(shí)例氨基比林生產(chǎn)工藝流程4－氨基安替比林晶體7化工生產(chǎn)裝置實(shí)例化工生產(chǎn)裝置實(shí)例8化工生產(chǎn)裝置實(shí)例甲醇回收裝置化工生產(chǎn)裝置實(shí)例甲醇回收裝置9化工生產(chǎn)裝置實(shí)例大芳烴裝置化工生產(chǎn)裝置實(shí)例大芳烴裝置10化工生產(chǎn)裝置實(shí)例合成氨裝置化工生產(chǎn)裝置實(shí)例合成氨裝置11化工生產(chǎn)裝置實(shí)例尿素裝置化工生產(chǎn)裝置實(shí)例尿素裝置12化工生產(chǎn)裝置實(shí)例天然氣凈化化工生產(chǎn)裝置實(shí)例天然氣凈化13化工單元操作（Unitoperations）

流體輸送：流體通過(guò)管道的阻力損失，輸送設(shè)備過(guò)濾：液固混合物的分離沉降：液固或氣固混合物的分離（重力、離心）攪拌：液液或液固體系的混合顆粒流態(tài)化：強(qiáng)化氣（液）固兩相間的接觸氣力輸送：固體微粒的管道輸送加熱冷卻：增加或降低特定物質(zhì)的溫度蒸發(fā)：對(duì)含有固體溶質(zhì)的溶液進(jìn)行濃縮制取固體產(chǎn)品蒸餾：液體混合物的分離（組分揮發(fā)度的差異）吸收：氣體混合物的分離（組分在吸收液中的溶解度）吸附：氣體混合物的分離（組分在固體表面的吸附能力）萃取：從液體混合物中分離有用組分（濕法冶金）干燥：從固體產(chǎn)品中去除濕分結(jié)晶：從液體混合物中得到純的固體產(chǎn)品化工單元操作（Unitoperations）流體輸送：流14課程特點(diǎn)——理論與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的工程研究方法經(jīng)驗(yàn)方法理論方法相似準(zhǔn)則：利用經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)驗(yàn)曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)和工程放大因次分析：得出無(wú)因次準(zhǔn)數(shù)方程，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定參數(shù)動(dòng)量守恒：動(dòng)量傳遞質(zhì)量守恒：質(zhì)量傳遞熱量守恒：熱量傳遞利用基本定律對(duì)過(guò)程的微觀機(jī)理進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)描述（數(shù)學(xué)模型）“三傳一反”中的“三傳”——現(xiàn)象方程注：該方法著眼于過(guò)程參數(shù)的整體變化，不究其微觀機(jī)理，得到的結(jié)果帶有局限性，不可任意推而廣之。課程特點(diǎn)——理論與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的工程研究方法經(jīng)驗(yàn)方法理論15以“三傳”為物理內(nèi)核的單元操作以“三傳”為物理內(nèi)核的單元操作16工程問(wèn)題的復(fù)雜性與“化工原理”半理論、半經(jīng)驗(yàn)的方法特點(diǎn)實(shí)際工程復(fù)雜問(wèn)題理論與經(jīng)驗(yàn)是化工工程技術(shù)人員邁向成功的兩條腿分析并抓住描述過(guò)程物理本質(zhì)的基本規(guī)律實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸確定待定模型參數(shù)對(duì)次要因素作出合理假設(shè)（簡(jiǎn)化）建立數(shù)學(xué)模型通過(guò)實(shí)驗(yàn)或工程實(shí)踐檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷目煽啃浴皞鬟f