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1、化工原理Principles of Chemical Engineering,Reference books,1. 化工原理 王志魁 化工出版社 2. 化工原理 陈敏恒 化学工业出版社 3. 化工流体流动与传热 贾绍义，柴诚敬等 化学工业出版社 4. 化工传质与分离过程 贾绍义，柴诚敬等 化学工业出版社,教学方法,1. Muddy Card ：疑点卡 2. Multiple choices：基本概念 3. Free Lecture：每班分4组 4. Design-Implementation：每班分4组,成绩,1、Attendance 5% 2、Free Lecture 5% 3、Design
2、-Implementation and assignment 10% 4、Mid-term exam 10% 5、Assigment 10% 5、Quiz +Muddy Card 10% 6、Final Exam 50%,绪论 Introduction 第一章 流体流动 Fluid Flow 第二章 输送机械 Pumping Equipment of Fluids 第四章 传热 Heat Transfer 第七章 干燥 Drying 第五章 蒸馏 Distillation 总复习 Review,绪论Intruction,一、本课程的性质和任务 二、单位制和量刚,一、性质和任务,本课程是利用化学
3、工程学的原理和方法，研究和探讨过程工业中的原料、半成品和成品的加工过程和方法的一门学科。 过程工程：化学反应为主 - 反应器 物理加工处理为主,抗生素生产工艺,发酵罐,萃取 离子交换,过滤,沉淀 絮凝,除去Ca2+ Mg 2+ Fe 2+ 蛋白质 草酸、磷酸、黄血盐,培养基菌种,提取,活性炭 脱色,精制,结晶和 重结晶,制剂,干燥,任何一种化工（生物、制药、石油炼制、冶金、食品、环保、材料等）生产过程，从原料到产品都要经历三个过程: 原料预处理 化学反应 产品精制,预处理过程：,按反应过程的要求，将原料进行处理。如： 原料的提纯，除去有害杂质； 加热原料达到反应要求的温度； 将原料加压到要求压
4、力； 原料粉碎、混合、溶解等。,分离精制过程：,反应得到的产物不纯，需对产物进行分离提纯，以获得一定规格的产品。 醋酸：优等品99.5% （wt%)以上，一级品99.2%以上，合格品98%以上。 木糖醇99%以上 分离精制过程非常重要！,1. Unit Operation 单元操作,预处理和分离精制过程是由一些典型的物理过程构成，称为 “单元操作 Unit Operation ” 。 各种生产过程都是由化学反应和单元操作组成的； 掌握了单元操作的基础知识，就具备了研究各种生产过程的能力；,研究内容：研究各种化工单元操作的基本原理、典型设备的基本结构原理、操作性能和操作计算。,单元操作,单元操作
5、Unit Operation ：具有共同特点的基本物理过程。,单元操作的特点： （1）物理过程 （2）同类单元操作基本原理相同 （3）不同生产过程可由共有单元操作组成 单元操作的共性,本门课的研究对象： 单元操作的基本原理、典型设备的结构原理、设备选型和强化、设计和操作计算。 研究各种基本物理过程的特点和内在规律,流体力学：流体流动、流体输送、沉降、过滤、流态化等。momentum transfer process 传热过程及设备：传热基本规律，加热、冷却、蒸发，heat transfer process 传质过程及设备：物质通过相界面迁移的基本规律，蒸馏、萃取、干燥、膜分离。mass tra
6、nsfer process,本课程的内容,性质,技术基础课，为后续课程打下基础 实用性很强的课程 工程学科,二、单位制与量刚Systems of Units and Dimension,单位：衡量某个物理量的标准 物理量=数量x单位 1、国际单位制Systeme International dUnit（SI） 2、单位制的换算 conversion of units 3、量刚（Dimension）,1、国际单位制Systeme International dUnit（SI）,1960年10月国际计量大会提出的 7 基本单位: m, kg, s, K, mol, A, cd 导出单位 : 根据物
7、理方程导出其他量的单位 力: 1N=1kg.m/s2 能量、功和热： 1J=1N.m 功率: 1W=1 J/s 压力: 1P=1N/m2 速度: m.s-1,气体状态常数和标准摩尔体积,R=8.314 J/ mol.K=8314 J/kmol.K 1 kmol 气体在标准状态 (1atm，0C) 的体积是 22.4 m3,2、单位制的换算 conversion of units,Force: 1kgf=9.81N Pressure: 1atm=1.033kgf/cm2 =101.3kPa=760mmHg Time: 1s=1/3600 h Temperature: 1 C=1 K,3、量纲di
8、mension,SI制中7个基本量纲，长度L、质量M、时间T、电流I、热力学温度、物质的量N、发光强度J 导出量Q的量纲dimQ,dim为量纲符号，指数为量纲指数 例：dim=ML-3,常用单位词头,兆（M, 106) 千（k, 103) 百（h, 102) 分（d, 10-1) 厘（c, 10-2) 毫（m, 10-3) 微（, 10-6) 纳（n, 10-9),复习题,理解单元操作的概念，根据单元操作所遵循的基本规律，可将单元操作划分为那三类？ 单位换算,Design - Implementation,分组：每组选一种药，从药材提取、浓缩、分离、干燥、成型 任务：物系的确定，物料的流量、温度的选定，离心泵、换热器的选用，冷却水或加热蒸汽的用量等，,