传递过程原理00

传递过程原理

TransportPhenomena

Momentum,HeatandMassTransfer上海理工大学动力工程学院2003年9月2/2/20231化学工业、化学工艺与化学工程化学工业（ChemicalIndustry）又称化学加工工业，广义上泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造工业。因为这些工业都是经过反应过程实现原料向产品的转换的生产部门，故也称过程工业。化学工艺（ChemicalTechnology）即化工技术或化学生产技术。指将原材料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这一转变的全部措施。化学工程（ChemicalEngineering）是研究化学工业及相关过程工业（如石油炼制工业、冶金工业、食品工业等）生产中所进行的物理过程和化学反应过程共同规律的一门工程学科。2/2/20232化学工程学科的发展化学工程系开始于1888年。化学系教授LewisMillsNorton(1855-1893)MassachusettsInstituteofTechnology规划出四年的化学工程课程,在当时称为CourseX(第十课程)为化学工程系的始祖

化学工程开始于1887年。GeorgeE.Davis(1850-1906)化学工程之父ManchesterTechnicalSchool将当时大部分的化学工厂所共有的操作进行了整理发表了著名的化学工程十二讲，为化学工程奠下基石

2/2/20233化学工程的研究方法单元过程方法(UnitProcessApproach)单元操作方法(UnitOperationApproach)传递过程原理(TransportPhenomena)对化学工程本质的认识2/2/20234单元过程方法(1888-1923)工业化学(IndustrialChemistry)、化学工艺学(ChemicalTechnology)阶段。化学工程教育主要是在机械工程的一般训练中，抽出一部分时间学习有关化学产品制造的工程问题。化工系的主要课程是工业化学课，课中只描述化工产品制造的操作顺序，没有深入探讨每一种产品生产的科学原理。因而学生毕业后不能独立解决化学工业的实际问题。”化学+机械”。2/2/20235单元操作方法（1923-1960）20世纪初，人们逐渐认识到各工艺过程中存在着共性。美国麻省理工学院化工系主任Little于1915年提出单元操作的概念。任何化工过程，无论它规模如何，都可以用一系列称为单元操作的技术解决：例如粉碎、混合、加热、煅烧、吸收、冷凝、浸取、沉降、结晶、过滤、溶解、电解等。为了使化学工程专业的能力具有广泛的适应性，只有通过将过程分析为构成它们的单元操作来进行分类研究。2/2/20236传递过程原理(1960-)经过对各种单元操作的分析、综合，发现所有的单元操作均有共同的基本规律，它们离不开流体的流动(动量传递)、传热和传质这样一些基本原理。过滤显然只是流体流动的一个特例；蒸发不过是传热的一种形式；萃取和吸收都包含着质量的传递；干燥与蒸馏则是传热与传质都重要的操作。单元操作实质上只不过是传热、传质及流体流动的特殊情况或特定的结合。对单元操作的任何进一步研究，最终都是对这几种传递过程的研究。2/2/20237传递过程原理单元过程单元操作传递过程原理合成氨石油炼制硫酸食盐….流体输送蒸馏吸收蒸发….动量传递热量传递质量传递对化学工程本质的认识2/2/20238传递过程－单元操作传递过程单元操作在化工生产中的应用流体流动（动量传递）流体输送流体输送、增压和减压搅拌物料的混合和分散沉降过滤离心分离非均一体系的分离固体流态化粒状固体物料的输送和混合等传热过程传热加热、冷却、保湿和热交换蒸发挥发性溶剂和不挥发溶质的分离传质过程结晶溶剂和固体溶质的分离吸收混合物的分离吸附混合物的分离蒸馏混合物的分离萃取、浸取混合物的分离干燥去湿2/2/20239传递过程原理流体力学与传热方面的问题在机械工程、航空工程等方面的科学家们已经做过很多有成效的工作，但是他们的工作还大都局限于空气、水、水蒸气之类常见的物质，不能完全适应化学工业种类繁多、性质各异的物料的状况，因此仍然是化学工程必须解决的问题。传质问题，以前其他工程学科关心的比较少，理应成为化学工程学科的主要课题。2/2/202310传递过程原理动量传递、热量传递以及质量传递等三个传递问题应该是化学工程的基本问题。在这三种传递之间存在着相当大的类似性，有时可以根据一种传递过程所求得的结果推出另一种传递过程的结果。所以归根结底，化学工程的根本问题可归结为一个传递过程或传递现象问题，或简称为”三传”问题。2/2/202311传递过程原理的基本目的研究各种物理过程的速率问题；探讨动量传递、热量和质量传递之间的类似性。2/2/202312课程的基本目标正确理解动量、热量、质量传递过程的