化工原理课件黄德春

化工原理课件pptcontents目录绪论流体流动传热学传质分离过程化学反应工程基础01绪论化工原理是一门研究化学工业中单元操作和设备设计原理的学科。定义主要内容目的包括流体流动、传热、传质等基本单元操作，以及相关设备的设计、优化和操作。培养学生掌握化工生产中的基本原理、方法和技能，为后续的专业课程和实际工作打下基础。030201化工原理课程简介

化工原理的重要性实际应用化工原理是化学工程与工艺专业的重要基础课程，对于学生未来从事化工、制药、环保等领域的工作具有重要意义。理论基础掌握化工原理有助于深入理解各种单元操作和设备的工作原理，为解决实际问题提供理论支持。创新能力通过学习化工原理，可以培养学生的创新思维和实践能力，为新工艺和新设备的研发奠定基础。化工原理起源于古代的酿造、染色等工艺，随着生产规模的扩大和科学技术的进步，逐渐形成系统的学科体系。早期阶段进入20世纪后，随着工业化的加速和化学工业的迅猛发展，化工原理逐渐成为一门独立的学科，并不断完善。近代发展现代化工原理注重与计算机技术、自动化技术等领域的交叉融合，不断涌现出新的研究成果和技术应用。现代趋势化工原理的发展历程02流体流动描述流体在静止状态下的受力情况和平衡条件。总结词流体静力学主要研究流体在静止状态下的受力情况和平衡条件，包括流体对容器壁的压力、流体内部的压力分布等。详细描述流体静力学总结词研究流体运动状态下的力学、热力学和传热学规律。详细描述流体动力学主要研究流体运动状态下的力学、热力学和传热学规律，包括流体的速度、压力、温度等参数的变化规律，以及流体与设备之间的相互作用。流体动力学总结词分析流体在流动过程中受到的阻力及其产生的原因。详细描述流体流动的阻力主要来源于流体的黏性、流体的湍流状态以及流体的流动方向和速度变化等因素。了解和掌握这些阻力产生的原理有助于更好地设计和优化化工流程。流体流动的阻力研究管道中流体的流动规律和输送机械的工作原理。总结词管道流动与输送机械是化工生产中不可或缺的组成部分，其研究涉及管道中流体的流动规律、输送机械的工作原理以及如何提高输送效率、降低能耗等方面的知识。了解和掌握这些知识有助于更好地选择和使用输送机械，提高化工生产的效率和效益。详细描述管道流动与输送机械03传热学热传导定义傅里叶定律导热系数导热基本方程热传导01020304热传导是热量在物体内部由高温向低温部分传递的过程。热传导速率与温度梯度成正比，公式为：q=-k*grad(T)。描述材料导热性能的参数，数值越大，导热性能越好。用于计算稳态导热过程的基本方程，公式为：q=-k*A*(ΔT)。流体与固体壁面之间的热量传递过程。对流换热定义描述对流换热强度的参数，数值越大，对流换热强度越高。对流换热系数自然对流、强制对流和混合对流。对流换热分类使用对流换热系数和流体物性参数进行计算。对流换热计算方法对流换热物体通过电磁波传递能量的过程。辐射换热定义辐射换热的速率与物体表面积成正比，与物体温度的四次方成正比。斯蒂芬-玻尔兹曼定律描述物体辐射能力的参数，数值在0到1之间。发射率描述物体对辐射能的吸收、反射和透射能力的参数。吸收率、反射率和透射率辐射换热顺流、逆流和交叉流。传热过程分类换热器类型传热效率与传热单元数强化传热方法套管式、板式、翅片式等。用于评价换热器性能的参数，数值越高，性能越好。增加传热面积、提高流体流速和使用传热促进剂等。传热过程与换热器04传质分离过程物质从高浓度区域向低浓度区域的转移过程。传质过程传质过程通常涉及到物质的分子扩散和湍流扩散。传质与扩散传质速率的快慢取决于扩散系数、浓度差和扩散面积。传质速率分子扩散主要发生在静止或缓慢流动的流体中，而湍流扩散则发生在快速流动的流体中。分子扩散与湍流扩散的比较传质过程基础吸收利用组分在液体中的溶解度差异，将气体或溶质从气相转移到液相的过程。吸收剂是能够吸收气体或溶质的液体。吸收塔是实现吸收操作的常用设备，其结构和工作原理是吸收操作的关键。吸收操作在化工、环保、能源等领域有广泛应用。吸收定义吸收剂吸收设备吸收的应用蒸馏定义利用混合物中各组分的沸点差异，将液体混合物进行分离的过程。蒸馏原理通过加热使液体混合物沸腾，然后将蒸汽冷凝成液体，从而实现组分的分离。蒸馏设备蒸馏塔是实现蒸馏操作的常用设备，其结构和工作原理是蒸馏操作的关键。蒸馏的应用蒸馏操作在石油、化工、食品等领域有广泛应用。蒸馏ABCD萃取萃取定义利用物质在两种不互溶液体中的溶解度差异，将物质从一种液体转移到另一种液体的过程。萃取设备萃取塔是实现萃取操作的常用设备，其结构和工作原理是萃取操作的关键。萃取剂萃取剂是能够溶解目标物质的液体。萃取的应用萃取操作在化工、环保、食品等领域有广泛应用。其他传质分离法包括吸附、膜分离、泡沫分离等。这些方法在特定的应用场景下具有独特的优势和效果。其他传质分离法05化学反应工程基础研究反应速率与反应物浓度、温度等因素的关系，建立反应速率方程。化学反应速率研究反应过程中各个基元反应的速率常数、活化能等参数，揭示反应的本质和过程。反应机理根据实验数据，建立反应动力学模型，用于描述和预测反应过程。动力学模型化学反应动力学基础连续流动反应器适用于批量生产和小规模生产，操作灵活，易于控制。间歇反应器固定床反应器流化床反应器01020403适用于大规模、高效率的反应过程，如石油工业中的催化裂化。连续进料、出料，适用于大规模、连续化生产。适用于气固相催化反应和生物反应等。反应器类型与操作方式实际反应器效率受到各种因素的影响，如传热、传质、化学反应动力学等。理想反应器假设反应器内各点的温度、压力和浓度均匀一致，无内部损失。反应器效率评估通过实验数据和模拟计算，评估实际反应器的性能和效率。理想反应器与