化工原理绪论电子教案.ppt

第1章绪论1.1化学工业概况1.1化学工业概况化学工业的作用：机械工业国防工业2．化学工业行业范畴与产品分类c．按产品分类（25类）：如：工业、农业、天然产品、生活用品等3．化学工业的原料及选择原则a．煤煤焦油、焦碳、苯、焦炉气（CH4）、硫等。4．化学工业的特点(4)化学工业是资金密集，技术密集的工业部门以机械工业的技术密集指数为100，化学工业则达到2480。以医药和农药新品种开发为例，开发成功率为万分之一，完成一个新品种研制，在美国需10年左右时间，耗资6000万美元。5．化学工业的发展与现状19世纪，钢铁工业的发展促进了炼焦工业，从炼焦副产品煤焦油中提取多种有机芳香族化合物，并以其为原料制染料、医药、香料、炸药等产品，形成了以煤焦油为基础的有机合成工业。自20世纪40年代以来，化工已经成为世界各国工业发展的重点。80年代以来，随社会的发展、生产工艺技术的改进，提高人民生活水平，化工产品出现多样化、功能化、精细化的特点。成为化学工业的起点，化学工业由发展基础化工转向重点发展精细化学工业，使化学工业发展达到了一个新的历史时期。(2)我国的化学工业表1一3全国工业及化工系统总产值增长速度（％）美国是当今世界上最发达的国家,也是世界上最大的化学品生产国，1997年化工总产值3917亿美元，居世界第一位.表1一4列举了1997年我国与世界几个化学工业发达国家的劳动生产率比较情况.1.2化工生产过程概述化工生产过程可视为物理过程和化学过程组成。由于被加工物料的相态不同、过程原理和采用方法的差异，将物理过程可进一步细分为一系列遵循不同物理定律，有某种功用的基本操作过程，称之为单元操作，如生产硫酸.见表1一5所示表1-5单元操作2．化工生产过程的工业特征3．化工生产过程的检测与控制4．化工生产过程的研究与开发5．化工生产过程的技术经济分析6．化工生产过程的资源和能源综合利用7．化工生产过程的优化化工系统优化包含三个层次：(3）在结构参数和设计参数都已固定的条件下，为避免干扰,使生产过程能在外界条件变化及各干扰因素出现的情况下，保证过程系统的经济性，对操作参数和控制参数进行优化，称为最优操作或最优控制。8．化工生产过程的流程图工艺流程图中的设备的图形和符号已标准化。生产工艺流程图常将设备的大致几何形状画出，或以方框表示。1.3化学工程学简介化学工程学始于19世纪末。20世纪初，明确认识到各行各业通用的物理操作的共性，提出了单元操作的概念，形成化工过程与设备课程，后多称为化工原理。50年代形成了化学反应工程分支。70年代以后，化工生产日趋大型化、连续化以及计算机技术的迅速发展，化学工程学的研究已不再局限于单个单元操作或化学反应过程，形成了化学系统工程，主要是研究系统的设计、控制和管理。2．化学工程学的研究方法3．化学工程学的几个基本概念(2)能量衡算(4）过程速率1.4单位及单位制1.单位及单位制基本量：任意选定的几个独立的物理量(如长度,时间等)。基本单位：根据使用方便的原则制定的基本量的单位。导出量：根据物理量与基本量之间的关系来确定的量。导出单位：导出量的单位称为导出单位，均由基本单位相乘、除而构成的。单位制：基本单位与导出单位的总和。物理单位制：基本单位：长度cm质量g时间s工程单位制：基本单位：长度cm力kgf时间sSI单位制：基本单位有7个，化工中常用的有5个：长度m、质量kg、时间s、温度K、物质量mol2．单位换算已知1atm=1.033kgf/cm2,将其换算成N/m2。按题意需将kgf/cm2中的kgf单位换算成N，cm2换算成m2,查附录1：换算关系为：1kgf=9.81N，1cm=0.01m上述关系代入，得：