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2016年文山铝业化工总控职业技能培训;第一课:化工基础知识;第一章 绪论;1-1.1化工学科的内容
化学工程 研究化工生产中的共同性操作的规律及其工程性质的问题
化学工艺 也称为化工生产技术。指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施;一、化学工程化学工程的发展阶段:;3. 传递过程阶段
;硫酸生产:矿石粉碎→焙烧制SO2 →除尘→精制→转化→吸收→ H2SO4。;二、化学工艺;1-1.2 学习本课程的目的;原料、生产方法和产品的多样性与复杂性
向大型化、综合化发展,精细化率也在不断提高
是多学科合作、生产技术密集型的生产部门
重视能量合理利用,积极采用节能工艺和方法
易燃、易爆、有毒仍然是现代化工企业首要解决的问题;§1-3 化工中的一些基本规律;1-3.1质量守恒(物料衡算):;物料衡算式: ∑M入 = ∑M出 + M; 例1-1 每小时有10 吨 5% 的乙醇水溶液进入精馏塔,塔顶馏出的产品中含乙醇 95%,塔底排出的废水中含乙醇 0.1%。求每小时可得产品多少吨?若废水全部排放,每年(按操作 7200小时 计)损失的乙醇多少吨?;由物料衡算式:;1-3.2能量守恒(能量衡算):;热量衡算式: ∑Q入 = ∑Q出 + Q;1-3.4 过程速率;§1-4 从实验室研究到工厂生产; ;国际单位SI(共7种)
1960年,电流安培(A)长度单位(m)
时间单位(s)质量单位(kg)
热力学温度(k)发光强度(cd)
1971年,物质的量(mol);第二章 流体的流动与输送;流程分析:流体(水和煤气)在泵(或鼓风机)、流量计以及管道中流动等,是流体动力学问题。 ???流体在压差计,水封箱中的水处于静止状态,则是流体静力学问题。 ???为了确定流体输送管路的直径,计算流动过程产生的阻力和输送流体所需的动力。 ???据阻力与流量等参数选择输送设备的类型和型号,以及测定流体的流量和压强等。 流体流动将影响过程系统中的传热、传质过程等,是其他单元操作的主要基础。;§2-1 一些基本概念;;获得方法:(1)查物性数据手册 ;比容 是指单位质量的物料所具有的体积,是密度的倒数。单位 为m3/kg。;表压强=绝对压强-大气压强 ; ;例:在兰州操作的苯乙烯真空蒸馏塔顶的真空表读数为80×103pa,在天津操作时,若要求塔内维持相同的绝对压强,真空表的读数应为多少?(兰州地区的平均大气压强为85.3×103pa,天津地区的平均大气压强为101.33×103pa, );; ; ; ;例 如附图所示,水在管道中流动。为测得A-A′、B-B′截面的压力差,在管路上方安装一U形压差计,指示液为水银。已知压差计的读数R=150mm,试计算A-A′、B-B′截面的压力差。已知水与水银的密度分别为1000kg/m3和13600 kg/m3。;;流量与流速的关系为: ;;2 非定态流动 ;§2-2 流体定态流动时的衡算;2-2.1 流体定态流动时的物料衡算 1.物料衡算的结果--连续性方程;如果把这一关系推广到管路系统的任一截面,有: ; 1 流体流动时具有的机械能形式; ③动能:流体以一定的流速流动而具有的能量。 ;2. 流体流动的能量衡算--伯努利方程式; 衡算范围:截面1-1’和截面2-2’间的管道和设备。
衡算基准:mkg流体。
设1-1’截面的流体流速为u1,压强为P1,截面积为A1;
截面2-2’的流体流速为u2,压强为P2,截面积为A2。
取o-o’为基准水平面,截面1-1’和截面2-2’中心与基准水平面的距离为H1,H2 ;Σ输入能量=mgH1+mu21/2+p1v ;式中每一项表示一牛顿的流体所具有的能量,称为压头H项,位压头,u2/2g,动压头,P/ ? g,静压头、Hf,损失压头,He:输送设备对流体所提供的外加压头。;(3) 功率的计算;; 实验证明,对于一定的
液体,内摩擦力F与两流体
层的速度差du成正比,与
两层之间的垂直距离dy成
反比,两层间的接触面积A
成比。 ;——牛顿粘性定律; ②粘度与温度、压强的关系
液体的粘度随温度升高而减小,压强变化时,液体的粘度基本不变。;1)、雷诺实验 ;2)、雷诺数Re; 对于非圆形管道,计算Re时,应以当量直径de代替特征数中的直径d 。当量直径的定义为:;(4) 、边界层的概念 ;§2-5 流体输送机械; ;;在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大,液体的流速减慢,使
大部分动能转
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