一、单元操作的特点:
共同的研究对象——传递过程
1. 物理操作,只改变物料的状态和物性,不改变化学性质;
2. 它们都是化工生产过程中共有的操作,但不同的化工过程中所包含的单元惭怍数量、名称与顺序各异。
3. 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现。
4. 某单元操作用于不同的化工过程,其基本原理并无不同,进行该操作的设备也往往是通用的,具体应用时也要结合各化工过程的特点来考虑。
二、常见的单元操作过程:
流体输送:流体通过管道的阻力损坏,输送设备。
过滤:液固混合物的分离;
沉降:液固或气固混合物的分离;
颗粒流态化:强化气(液)固两相间的接触;
加热冷却:增加或降低特定物质的温度;
蒸馏:液体混合物的分离;
吸收:气体混合物的分离。
“三传”《化工原理》的共同规律:
动量传递:实际流体内部由于动量、密度的空间分布不均而引起动量流体中的传递过程;
热量传递:热能在物质中的传递过程,是由温度在空间的非均匀分布造成。
质量传递:某物质在混合物中的传递过程,浓度在混合物中分布的不均匀性造成。
三、研究单元过程的基本工具:
物料衡算:理论基础——物质守恒定律
在一单元过程中,进入的物料等于排出的物料量与积累的物料量之和。
作物料衡算应注意的问题:
1. 确定衡算范围;
2. 明确衡算对象;
3. 统一计算单位;
4. 选定计算基准。
能量衡算:理论基础:能量守恒定律。
能量输入=能量输出 能量积累
稳定过程:能量积累=0,能量输入=能量输出。
衡算对象只能是物料的总体而不能是组分。
系统的相平衡关系:
任何过程都是由不平衡状态向平衡状态进行。
平衡态:自然过程所能达到的极限程度。
用来判断过程进行的方向及限度。
过程速率:
系统从不平衡状态向平衡状态转化的速率。
过程速率=过程推动力/过程阻力。
过程速率是计算设备尺寸的基本工具。
四、单位制及单位换算
1.单位于单位制
物理量的大小以树脂加单位表示。
单位有基本单位和导出单位之分。
单位制:基本单位与由这些基本单位导出的导出单位的集合。
常用单位制:国家单位制(SI)、工程单位制、物理单位制等。
国际单位制基本单位:
质量:kg——千克;
时间:s——秒;
温度:K——开尔文;
长度:m——米;
物质的量:mol——摩尔;
电流强度:A——安培;
发光强度:candela——坎德拉。
2.单位换算:
在生产实践中存在许多习惯用法,为了计算中单位的统一性,需要对一些单位进行单位换算。
1△K=1△℃;
1华氏度=℃*1.8 32;
1atm=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013*105Pa。
说明开式温度和摄氏温度的分度是一样的。但二者在数值上不一样。