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化工基础知识

学习内容化工生产概述单位制和单位换算管路相关知识

?1.1化工生产的特点?1.2化工生产过程?1.3单元操作和单元反应?1.4两个重要的基本定律?1.5化工生产基础知识的主要内容

?1、生产过程连续性和间接性：空间连续、时间连续；操作一般都不和物料直接接触。?2、生产技术的复杂性和严密性：工艺流程复杂；化学反应对反应条件要求非常严格，每种产品都有一套严密的工艺规程。?3、原料、产品和工艺的多样性：不同原料制造同一产品；同一原料制造不同产品；化工产品一般都有两种以上的生产工艺。?4、安全生产的极端重要性：高温、高压、真空、深冷；物料易燃、易爆、有毒。

?用化工手段将原料加工成产品的生产过程统称为化工生产过程。化工生产基础知识兼有“科学”与“技术”的特点，它综合运用数学、物理、化学等基础知识，来分析和解决化工类型生产过程中的各种问题，在化学、化工类专业人才培养中，它承担着工程科学与工程技术的双重教育任务，所以它起到理论学科与应用学科的搭桥作用。?化工基础知识通常包括“化工原理”、“化学反应工程”及“化工工艺学”三大部分内容，习惯上称为“三传一反一工”。

?任何化工生产过程都可以分解和归纳为两类过程，即化学反应过程和物理处理过程，这也就是核心部分和辅助部分两大部分。化学反应过程的结果是物质发生变化，物理处理过程的结果是物质发生物理变化。?物理变化：只改变物质的外部状态和形状，而没有改变物质的组成，更没有新物质产生，这种变化称作物理变化。如物质的顔色、形态等的变化。?化学变化：由一种物质生产新物质的变化称作化学变化，如铁氧化后生成铁锈；炭燃烧后生成二氧化碳等。

?前处理→核心处理→后处理?核心部分：化学反应过程及其设备（反应器）是整个化工生产过程的核心。?前处理过程：又称预处理过程，在进行化学反应之前，对原料进行各种预处理，以便为反应过程创造最适宜的工艺条件，如适宜的物料状态、纯度以及它应具有的温度、压强等。?后处理过程：化学反应后，对产物或中间产物需要进行必要的后处理，以便获得合格的最终产品或中间产物。

?定义?具有物理变化特点的基本加工过程称为单元操作（也叫物理过程）；?具有化学变化特点的基本加工过程称为单元反应（也叫单元过程或化学过程）。?任何一个化工生产过程都是由若干个单元操作经过合理地组合，再与化学反应串联而成。

?①单元操作都是纯物理性操作，这些操作只改变物料的状态或物理性质，并不改变物料的化学性质；?②单元操作都是化工生产过程中共有的操作。单元操作广泛的应用于石油、化工、轻工、冶金、动力及原子能等多种行业中。?③某单元操作作用于不同的化工生产过程，其遵循的原理是相同的，进行该操作的设备也是相似的、通用的。

?1）硫体流动过程的单元操作遵循流体动力学规律进行的操作过程，如液体输送、气体输送、气体压缩、过滤、沉降等。?（2）热量传递过程的单元操作遵循热量传递规律进行的操作过程，也叫传热过程，如传热、蒸发等。?（3）质量传递过程的单元操作物质从一个相转移到另一个相的操作过程，也叫传质过程，如蒸馏、吸收、萃取等。?（4）热力过程的单元操作遵循热力学原理进行的单元操作，如冷冻等。?（5）机械过程的单元操作依靠机械加工或机械输送进行的单元操作，如粉碎、固体输送等。

?1、物质守恒定律：化学反应过程中，只是由一些物质变化成为另一些物质，但在变化前后物质的量是相等的。W原＝W产+W损?2、能量守恒定律：能量转化过程中，能量只能相互转化，而不能自生自灭，只能从一种形式转化成另一种形式。Q入＝Q出+Q损

?（1）化工原理（三传）主要内容?（2）化学反应工程（一反）部分内容?（3）化工工艺学（一工）部分内容

?（1）动量传递过程：主要讨论流体动力学过程的基本规律，即研究流体的流动及流体和与之接触的固体壁面间发生相对运动时的基本规律，以及受这些规律支配的若干单元操作，如：流体的流动与输送、沉降、过滤等。?（2）热量传递过程：主要讨论热量传递过程的基本规律，以及受这些规律支配的若干单元操作，如：加热、冷却、蒸发等。?（3）质量传递过程：主要讨论物质通过相界面的迁移过程的基本规律，以及受这些规律支配的若干单元操作，如：液体的蒸馏、气体的吸收、固体的干燥等。

?化学反应工程是以化学动力学、化学热力学以及“三传”的原理为基础，研究工业规模的化学反应的规律，为反应器的设计、放大、选型及生产控制提供理论依据。化学反应器是化工生产中用于进行化学反应的设备，是整个生产过程的心脏

?化工工艺学是研究如何利用天然原料或半成品通过适当的化学和物理的方法加工成化工产品的生产过程的学科。它的任务是依据化学、物理化学、化学工程原理，寻求技术上先进、经济上