化工原理课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,自强不息 知行合一,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,自强不息 知行合一,自强不息 知行合一,自强不息 知行合一,绪论,一、化工原理课程概述,1.化工原理的研究对象,2.化工原理的学科性质与研究方法,3.化工原理的学习方法,4.化工原理的学习目的,二、化工原理处理问题的根本方法,1.物料衡算,2.能量衡算,3.平衡与速率,三、单位与单位制,INTRODUCTION,自强不息 知行合一,一、化工原理课程简介,化学反响和假设干个单元操作串联而成,化工原理研究各个独立的单元操作,1 化工原理的研究对象,单元操作Unit Operations,1 单元操作的概念,过程工程,原料的预处理,化学反响过程,反响产物的别离与提取,单元操作,过程工程中共有的物理操作,自强不息 知行合一,自强不息 知行合一,自强不息 知行合一,自强不息 知行合一,自强不息 知行合一,原油,电精制（脱盐脱水）,初馏,加热,常压,蒸馏,加热,减压,蒸馏,减压各种馏分油,减压渣油,瓦斯,轻汽油,瓦斯、汽油、煤油,轻柴油、重柴油,初馏,加热,初馏,常压,蒸馏,加热,加热,初馏,轻柴油、重柴油,石油化工流程简图,加热,常压,蒸馏,加热,初馏,加热,初馏,减压,蒸馏,加热,常压,蒸馏,加热,初馏,物理过程,自强不息 知行合一,废蓄电池,倒酸,破碎分离,填料,脱硫,脱硫料,浸出,浸出液,电解沉积,析出铅,熔铸,电铅,贫电解液,合金锭,熔铸,铅锑合金,外壳回收,脱硫液,结晶,副产品,浸出,结晶,浸出,熔铸,结晶,浸出,熔铸,结晶,浸出,结晶,浸出,结晶,浸出,结晶,浸出,结晶,浸出,结晶,铅蓄电池回收工艺流程图,倒酸,脱硫,浸出,电解沉积,浸出,浸出,浸出,浸出,浸出,浸出,浸出,浸出,化学过程,破碎分离,熔铸,熔铸,结晶,结晶,熔铸,结晶,熔铸,结晶,结晶,结晶,结晶,结晶,结晶,物理过程,自强不息 知行合一,铁矿石,筛分,皮带传送,料车,高炉炉顶,重力除尘,返粉,煤粉,气力输送,高炉,热风炉,鼓风机,炉渣,铁水,高炉煤气,高炉铁水,供炼钢,重力除尘,喷吹搅拌,荒煤气,换热,扩散,大灰仓,喷水降温,转炉,布袋除尘,炉渣,钢水,转炉烟气,净煤气,炉渣,汽化冷却,除尘,饱和烟气,铁矿石,料车,高炉炉顶,返粉,煤粉,高炉,热风炉,炉渣,铁水,高炉煤气,高炉铁水,供炼钢,荒煤气,大灰仓,转炉,炉渣,钢水,转炉烟气,净煤气,炉渣,饱和烟气,筛分,皮带传送,重力除尘,气力输送,重力除尘,喷吹搅拌,换热,扩散,喷水降温,布袋除尘,汽化冷却,除尘,筛分,皮带传送,重力除尘,气力输送,重力除尘,喷吹搅拌,换热,扩散,喷水降温,布袋除尘,汽化冷却,除尘,物理过程,炼铁炼钢化工过程简图,自强不息 知行合一,氧气,转炉吹炼,氧气底吹熔炼,高铁渣,渣选矿,缓冷,渣精矿,铁精矿,渣尾矿,返回熔炼,配料皮带,烟气,高品位铜锍,熔剂,粗铜,高钙渣,阳极炉精炼,返回熔炼,烟尘等返料,熔剂,铜精矿,氧气,制酸,收尘,余热回收,转炉吹炼,氧气底吹熔炼,阳极炉精炼,化学过程,渣选矿,缓冷,配料皮带,制酸,收尘,余热回收,物理过程,氧气底吹炼铜,(,火法,),流程图,自强不息 知行合一,矿石,精矿,脉石,焙烧矿,副产物,火法冶炼,化学处理,（焙烧等）,浸出,选矿,粉碎,过滤,净液,电积,电铜,浸出渣,废电解液,火法冶炼,电积,化学过程,化学处理,（焙烧等）,浸出,选矿,粉碎,过滤,物理过程,湿法炼铜流程简图,自强不息 知行合一,铝土矿,溶出,稀释,液固分离,叶滤,晶种分解,焙烧,洗涤,蒸发,分离,溶解,苛化,石灰,补充苛性碱,粗液,赤泥浆,精液,氢氧化铝,母液,氧化铝,蒸发母液,结晶碳酸钠,热水,赤泥,洗液,铝土矿,溶出,稀释,液固分离,叶滤,晶种分解,焙烧,洗涤,蒸发,分离,溶解,苛化,石灰,补充苛性碱,粗液,赤泥浆,精液,氢氧化铝,母液,氧化铝,蒸发母液,结晶碳酸钠,热水,赤泥,洗液,铝土矿,溶出,稀释,液固分离,叶滤,晶种分解,焙烧,洗涤,蒸发,分离,溶解,苛化,石灰,补充苛性碱,粗液,赤泥浆,精液,氢氧化铝,母液,氧化铝,蒸发母液,结晶碳酸钠,赤泥,洗液,铝土矿,溶出,稀释,液固分离,叶滤,晶种分解,焙烧,洗涤,蒸发,分离,溶解,苛化,石灰,补充苛性碱,粗液,赤泥浆,精液,氢氧化铝,母液,氧化铝,蒸发母液,结晶碳酸钠,热水,赤泥,洗液,铝土矿,溶出,稀释,液固分离,叶滤,晶种分解,焙烧,洗涤,蒸发,分离,溶解,苛化,石灰,补充苛性碱,粗液,赤泥浆,精液,氢氧化铝,母液,氧化铝,蒸发母液,结晶碳酸钠,热水,赤泥,洗液,铝土矿,溶出,稀释,液固分离,叶滤,晶种分解,焙烧,洗涤,蒸发,分离,溶解,苛化,石灰,补充苛性碱,粗液,赤泥浆,精液,氢氧化铝,母液,氧化铝,蒸发母液,结晶碳酸钠,赤泥,洗液,化学过程,铝土矿,溶出,稀释,液固分离,叶滤,晶种分解,焙烧,洗涤,蒸发,分离,溶解,苛化,石灰,补充苛性碱,粗液,赤泥浆,精液,氢氧化铝,母液,氧化铝,蒸发母液,结晶碳酸钠,热水,赤泥,洗液,铝土矿,溶出,稀释,液固分离,叶滤,晶种分解,焙烧,洗涤,蒸发,分离,溶解,苛化,石灰,补充苛性碱,粗液,赤泥浆,精液,氢氧化铝,母液,氧化铝,蒸发母液,结晶碳酸钠,热水,赤泥,洗液,铝土矿,溶出,稀释,液固分离,叶滤,晶种分解,焙烧,洗涤,蒸发,分离,溶解,苛化,石灰,补充苛性碱,粗液,赤泥浆,精液,氢氧化铝,母液,氧化铝,蒸发母液,结晶碳酸钠,赤泥,洗液,化学过程,物理过程,拜耳法生产氧化铝简图,自强不息 知行合一,电解,气体净化,净化,澄清,铸锭,氧化铝,冰晶石,氟化铝,阳极糊（阳极炭块）,废气,铝液,铝锭,阳极气体,载氟氧化铝,电解,化学过程,电解,气体净化,净化,澄清,铸锭,化学过程,物理过程,铝电解生产流程简图,自强不息 知行合一,液态钢渣热焖池,溢流,回水井,高温高碱高钙洗水,压力输送,高效气液反应（系统）,固液分离,CaCO,3,清液,补充新水,压力输送,低温清液,喷洒,液态钢渣,补充新水,CO,2,高效气液反应（系统）,化学过程,溢流,压力输送,固液分离,压力输送,喷洒,物理过程,钢焖渣循环水脱钙流程简图,自强不息 知行合一,独居石精矿,球 磨,碱液分解,沉 降,过 滤,滤饼混合氢氧化物,优先溶解,过 滤,水,NaOH,液,水,滤 液,综合回收,Na,3,PO,4,12H,2,O,NaOH,溶液,滤饼钍-铀富集物,送溶剂萃取别离钍、铀,滤液RECl3,送密封保存,副产品,除 镭,钡镭渣,RECl,3,溶液,浓缩结晶,RECl,3,6H,2,O,BaCl,2,、,H,2,SO,4,溶剂萃取分组,轻稀土,浓缩结晶,中重稀土富集物,RECl,3,6H,2,O,沉 降,过 滤,沉 降,过 滤,沉 降,碱液分解,浓缩结晶,浓缩结晶,过 滤,沉 降,过 滤,沉 降,球 磨,碱液分解,沉 降,过 滤,滤饼混合氢氧化物,优先溶解,水,水,滤 液,综合回收,滤饼钍-铀富集物,送溶剂萃取别离钍、铀,送密封保存,除 镭,钡镭渣,浓缩结晶,溶剂萃取分组,轻稀土,浓缩结晶,中重稀土富集物,沉 降,过 滤,沉 降,过 滤,沉 降,沉 降,沉 降,沉 降,沉 降,水,水,滤 液,滤饼钍-铀富集物,送密封保存,钡镭渣,浓缩结晶,轻稀土,浓缩结晶,中重稀土富集物,沉 降,沉 降,沉 降,球 磨,沉 降,沉 降,球 磨,沉 降,过 滤,球 磨,沉 降,球 磨,沉 降,过 滤,球 磨,沉 降,过 滤,优先溶解,过 滤,球 磨,沉 降,Na,3,PO,4,12H,2,O,浓缩结晶,浓缩结晶,过 滤,优先溶解,过 滤,球 磨,沉 降,碱液分解,除 镭,溶剂萃取分组,碱液分解,碱液分解,除 镭,溶剂萃取分组,综合回收,除 镭,溶剂萃取分组,碱液分解,化学过程,浓缩结晶,浓缩结晶,过 滤,优先溶解,过 滤,球 磨,沉 降,物理过程,稀土碱法生产工艺简图,自强不息 知行合一,硫酸焙烧,尾气,尾气处理,排空,浓硫酸,焙烧产物,浸出,中和,净化后的浸出液,沉淀,水洗,过滤,碳酸稀土,洗水,废水处理,排放,Sm/Nd,分组,负载有机相,萃余水相,反萃取,全萃取,有机相,反萃液,沉淀,钐铕钆富集物,送废水处理,反萃取,氯化稀土溶液,浓缩结晶,供分离单一稀土,结晶氯化稀土,有机相,水相,含钍渣,（封存）,水,排放,硫酸焙烧,尾气,尾气处理,排空,浓硫酸,焙烧产物,浸出,中和,净化后的浸出液,沉淀,水洗,过滤,碳酸稀土,洗水,废水处理,排放,Sm/Nd,分组,负载有机相,萃余水相,反萃取,全萃取,有机相,反萃液,沉淀,钐铕钆富集物,送废水处理,反萃取,氯化稀土溶液,浓缩结晶,供分离单一稀土,结晶氯化稀土,有机相,水相,含钍渣,（封存）,水,排放,浸出,水洗,浸出,过滤,水洗,浸出,浓缩结晶,过滤,水洗,浸出,沉淀,混合稀土精矿,有机相,硫酸焙烧,中和,沉淀,Sm/Nd,分组,反萃取,全萃取,沉淀,反萃取,硫酸焙烧,中和,沉淀,反萃取,全萃取,沉淀,反萃取,沉淀,化学过程,尾气处理,浸出,水洗,过滤,废水处理,浓缩结晶,尾气处理,浸出,水洗,过滤,废水处理,浓缩结晶,浸出,水洗,浸出,过滤,水洗,浸出,浓缩结晶,过滤,水洗,浸出,物理过程,稀土酸法生产工艺简图,自强不息 知行合一,过程工程,以物理变化为主的生产过程,以化学反响为主的生产过程,单元操作,反响工程,自强不息 知行合一,所有的单元操作都是物理性操作，只改变物料的状态或物理性质，并不改变化学性质。,单元操作是过程工程中共有的操作，只是不同的过程中所包含的单元操作数目、名称与排列顺序不同。,单元操作作用于不同的过程工程时，根本原理相同，所用的设备也是通用的。,2单元操作的特点,自强不息 知行合一,3单元操作的分类,遵循流体流动根本规律的单元操作，包括流体输送、沉降、过滤、物料混合搅拌。,遵循热量传递根本规律的单元操作，包括加热、冷却、冷凝、蒸发等。,遵循质量传递根本规律的单元操作，包括蒸馏、吸收、萃取、吸附、膜别离等。从工程目的来看，这些操作都可将混合物进行别离，故又称之为别离操作。,同时遵循流动/热量、流动/质量根本规律的单元操作，包括气体的增湿与减湿、结晶、枯燥等。,另外，还有热力过程制冷、粉体工程粉碎、颗粒分级、流态化等单元操作。,自强不息 知行合一,动量传递、热量传递、质量传递,“三传,化学冶金反响工程学,“一反,自强不息 知行合一,本课程强调工程观点、定量运算、实验技能及设计能力的培养，强调理论联系实际。在过程工程类专门人才培养中，它承担着工程科学与工程技术的双重教育任务，担负着由理论到工程、由根底到专业的桥梁作用。化工原理是过程工程类各专业重点课程之一，是过程工程类学生最实用的一门课程，是过程工程类学生考研课程。,理论与经验相结合的工程研究方法,半经验半理论方法,重要的专业技术根底课，兼有“科学与“技术的特点,综合运用数学、物理、化学和算法语言等根底知识，将自然科学中的根本原理动量守恒、质量守衡、能量守衡及平衡关系等用来研究过程工业生产中内在的共同规律，讨论过程工业生产中共同的根本过程的根本原理、典型设备结构，工艺尺寸设计和设备的选型以及计算方法的一门工程课程。,2.化工原理的课程性质与研究方法,1化工原理课程性质,自强不息 知行合一,随着新产品、新工艺的开发或为实现绿色生产过程，对物理过程提出了一些特殊要求，又不断地开展出新的单元操作或过程技术，如膜别离、参数泵别离、电磁别离、超临界技术等。同时，以节约能耗，提高效率或洁净无污染生产的集成化工艺如反响精馏、反响膜别离、萃取精馏、多塔精馏系统的优化热集成等将是未来的开展趋势。,单元操作的研究包括“过程和“设备两个方面的内容，故单元操作又称为化工过程和设备。化工原理是研究诸单元操作共性的课程。,研究诸单元操作共性的课程,自强不息 知行合一,“三传是贯穿化工原理课程的一条理论主线,动量传递、传热和传质皆属于传递