化工热力学第一篇 章绪论.ppt

2018-5-30 化工热力学 Chemical Engineering Thermodynamics 2018-5-30 关于化工热力学课程 化学工程的分支学科之一,是化学工程、化学工艺类及其相近专业的一门主干课,是具备了物理化学、化工原理等基础知识后必修的技术基础课。 概括、深化热力学的基本定律和有关的理论知识，研究化工过程中各种能量的相互转化和有效利用，研究各种物理化学变化过程达到平衡的理论极限、条件或状态，从而获得巩固的专业理论基础知识，培养和提高学生从事化工生产、设计和科学研究工作的理论分析能力。 总学时72 2018-5-30 第一章 绪论 2018-5-30 本章内容 一、化工热力学的定义和用途 二、化工热力学研究内容和特点 三、化工热力学的局限性 四、如何学好化工热力学 五、本课程的内容 绪论： 本章内容 2018-5-30 绪论： 化工热力学的定义和用途 1、化工热力学的定义 A、热力学（Thermo-dynamics ）—— 讨论热与功转化规律的科学。 远古“钻木取火”——机械能转换为内能。 12世纪“火药燃烧加速箭支的飞行” 19世纪“蒸汽机”——热转换为功。 B、工程热力学（Engineering Thermodynamics）——将热力学的基本理论应用于工程技术领域，则为工程热力学。主要研究热能与机械能之间转换规律以及在工程中的应用。 特点： 制冷、发电 介质简单：水蒸气、氨、氟里昂 2018-5-30 绪论： 化工热力学的定义和用途 2、化工热力学的用途 首先请尝试回答以下问题 1、冰箱的工作原理与空调是否相同？夏天打开冰箱门是否能当空调？ 2、假酒为何会喝死人？怎样去除酒精中的甲醇？ 3、为什么无水酒精的价格是95%酒精的二倍？主要是哪一部分的成本提高了？ 4、液化石油气的主要成分为何是丙烷、丁烷和少量的戊烷而不是甲烷或己烷？ 2018-5-30 绪论： 化工热力学的定义和用途 5、为何从天然植物中提取香精、色素等有效成分常用超临界萃取技术？萃取剂为何常选CO2？ 6、10kgf/cm2的水蒸气能否推动汽轮机？ 7、H2O在什么温度压力下能分解出H2和O2？N2和H2在什么温度压力下才能合成出NH3 ？ 8、精馏塔的设计主要依据是什么？ 9、增效挖潜是好事还是坏事？ 10、为什么要节能？如何节能？依据是什么？ 2018-5-30 绪论： 化工热力学的定义和用途 用途1：对于新工艺、新方法，用热力学事先判断它的可行性。 2018-5-30 绪论： 化工热力学的定义和用途 老厂改造，增效挖潜： 如美国一聚乙烯醇工厂能耗大，特别是分离工段的能耗占全厂的65%，应用热力学相平衡的成果，将进料中乙醛含量由0.7%降至0.4%后，操作费用节省50%。 用途2：对于可行的工艺进行优化，提高能量利用效率 2018-5-30 绪论： 化工热力学的定义和用途 用途3：高新技术和人类健康要求高纯度的产品 例1：利用相图除去青霉素中的杂质 例2：利用乙醇-水-甲醇体系的汽液平衡，除去酒精中的甲醇，改进酒的品质 2018-5-30 现状 世界上有105无机物，600多万有机物，只有100种纯物质的热力学数据研究比较透彻。 混合物的种类更多，更有用，但非常难测。 尤其是极性物质、聚合物体系，电解质溶液。 在高压、低温下的物性数据更是当务之急。 解决方法 积极获取新的、有实用价值的实验数据 借助热力学、分子物理和计算科学方面的原理和成就，建立模型，以易测数据推算难测数据 绪论：