制药化工原理绪论ppt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,*,化工原理 绪论,*,化工原理,(,Principles of Chemical Engineering),多媒体教学课件,(制药工程专业适用),University of Jinan,济南大学,11/15/2024,1,化工原理 绪论,化工原理University of Jinan10/6/20,化工原理,(,Principles of Chemical Engineering),化工原理,该课程是从自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。它在基础课（数学、物理、化学）与专业课（化工工艺学、化工工艺设计与设备设计等）之间，起着承前启后、由理及工的重要“桥梁”作用。,11/15/2024,2,化工原理 绪论,化工原,执行济南大学新制定的制药工程专业的化工原理教学大纲。,化工原理国家级精品课程及网址：,1、,化工原理与实验，,天津大学,：,http:/202.113.7.181,2003年度,2、化工原理，,北京化工大学：,http:/202.4.135.9,2003年度3、化工原理，,华东理工大学：,http:/166.111.82.5,2004年度4、化工原理，,华南理工大学,http:/202.38.193.233/05course/hg,2005,年度5、化工原理，南京,理工大学 2006,年度6、化工原理，南京,工业大学 2007,年度,化工原理主要教材：（化工原理、化工过程与设备）,天津大学：化工流体流动与传热，化工传质与分离过程，,21世纪教材,华东理工大学：,化工原理 ，,21世纪教材,华南理工大学：,化工原理 ，,21世纪教材,北京化工大学：1 杨祖荣主编版本，2 王志魁主编版本。,浙江大学与西安交通大学合编版本、大连理工大学版本、清华大学版本等。,化工原理课程国内概况,我校的化工原理网络课程在化学化工学院精品课程栏内。,11/15/2024,3,化工原理 绪论,执行济南大学新制定的制药工程专业的化工原理教学大纲。化工原理,化工原理,绪论,2学时,第1章 流体流动 (fluid flow),10学时,第2章 流体输送机械(,fluid transportation machinery)6,学时,第3章 沉降(,particles settling)与过滤(suspending liquid filter )8,学时,第4章 传热(heat transfer),10学时,第5章 气体吸收(gas absorption),10学时,填料塔(packed tower),2学时,第6章 液体精馏 (liquid distillation),16学时,板式精馏塔 (plate tower for liquid distillation),4学时,理论课学时共计 68 学时。,(,Principles of Chemical Engineering),11/15/2024,4,化工原理 绪论,化工原理绪论 2学时第1章 流体流动 (flui,化工原理,(,Principles of Chemical Engineering),1.化学工程学科中的基本概念,(了解),2.化工原理课程的性质,(了解),3.化工原理硏究问题的方法,(理解),4.化工原理课程应解决的问题,(理解),5.单位与单位换算,(掌握),6.物料衡算与能量衡算,(掌握),绪论,(preface),11/15/2024,5,化工原理 绪论,化工原,化学工业,(chemical industry)：,利用自然界中的物资资源，通过,物理,和,化学,的方法将原料加工成为产品的工业。,它的范围不但覆盖了化学与石化工业，而且渗透到能源、环境、生物、材料、制药、冶金、轻工、卫生、信息等工业及技术部门。,在人们的衣、食、住、行、娱乐等生活中均离不开化学产品。,原 料,产 品,1.化学工程学科中的基本概念,化工（生产）过程,(chemicals production process)：,化工产品的生产过程（化工工艺过程）。,同一原料可以生产出多种产品；同一产品可以由不同的原料进行生产。,11/15/2024,6,化工原理 绪论,化学工业(chemical industry)：原,C,2,H,2,提纯,HCl,提纯,单体合成,反应热,单体精制,聚合反应,反应热,干燥,热量,成品,例：,聚氯乙烯,(PVC:polyvinyl chloride),塑料的生产过程。,乙烯氧氯化法：,乙炔加成法,：,C,2,H,4,提纯,HCl,提纯,单体生成,热量,单体精制,聚合反应,反应热,干燥,热量,成品,空气,氧氯化反应,11/15/2024,7,化工原理 绪论,C2H2提纯HCl提纯单体合成反应热单体精制聚合反应反应热干,化学工程,(,Chemical Engineering,),：,研究化工生产过程中的基本规律，并应用这些规律解决生产过程与设备计算的工程技术学科。,化工单元操作,：,(unit operation of,Chemical Engineering,)：,一物理性的化工基本操作过程。,任何一种化工过程,(chemicals production process),均是由若干,化工单元操作,及,化学反应过程,有机组合而成。,1.化学工程学科中的基本概念,化学工程：研究以化学工业为代表的过程工业中有关化学过程和物理过程的一般原理和共性规律，解决过程和装置的开发、设计、操作及优化的理论和方法问题。,11/15/2024,8,化工原理 绪论,化学工程 (Chemical Engineering)：,化学工程的产生与发展,随着对化学品需求的增长，引起了从手工业向大工业的过渡。化学家分为纯化学家和工业化学家（或称应用化学家）。纯化学家主要对合成新物质，发现新的化学反应，测定物质的化学结构和性质，以及新的机理、规律、理论感兴趣。工业化学家则着眼于将该化学物质或化学反应在工业上的运用和实现。要求工业化学家具备较多的物理和机械知识。英国工程师G.E.戴维斯(George Edwards Davis,1850-1907年)最早提出“化学工程”这一概念。1915年麻省理工学院A.D.Little首次提出“化工单元操作”的概念。,1923年美国麻省理工学院的著名教授W.H.华克尔等人编写出版的第一部关于单元操作的著作化工原理（Principles of Chemical Engineering），从而奠定了化学工程作为一门独立工程学科的基础，完成了从化工生产工艺到单元操作的发展，推进认识上的一个飞跃。对于化学工程学科的形成和发展起到了推动作用。我国于,20,世纪,20,年代创办了化学工程系，开设了化工原理课程。解放之后，我国先后出版了以单元操作为主线的化工原理、化工过程及设备、化工操作原理及设备等教科书。,11/15/2024,9,化工原理 绪论,化学工程的产生与发展 随着对化学品需求的增长，,化工学科体系的形成,化工教育是从化学教育中分离出来的。1885年，英国伦敦帝国学院最早创办了化工系，当时的课程是化学与机械工程的混合。不久停办。1888年，美国麻省理工学院首先在化学系科内设置化学工程课，后来才开始设置化学工程系。其他国家随后也逐步建立了化学工程系。在美国著名化学家A.D.Little首次提出“化工单元操作”的概念之后，W.H.Walker(W.H.华克尔等),W.K.Lewis和W.H.McAdams三人合著的化工原理初版在1923年问世。化工学科已由一种工艺单元发展为现代化的工程科学。,11/15/2024,10,化工原理 绪论,化工学科体系的形成 化工教育是从化学教育中分离出,中国的化工高等教育,1927年4月，李寿恒在浙江大学建立了化工系。李寿恒先生于1925年在美国伊利诺伊大学获化学工程博士学位后回国教授应用化学。不久后，南京的中央大学和天津的南开大学也设立了化工系。到1949年，全国约有30个化工系。新中国成立后，进行大规模的院系调整，第一批合并组成了天津大学化工系、大连工学院化工系、成都工学院化工系、华南工学院化工系、华东化工学院、北京石油学院等。1958年，北京化工学院创建。目前，全国有上百个化工学院或化工系。,11/15/2024,11,化工原理 绪论,中国的化工高等教育 1927年4月，李寿恒在浙江,更为广义地说，化学工程是研究化学工业和相关过程工业（,Process industry,）生产过程中所进行的化学反应过程及物理过程普遍规律的一门工程学科。它的范围不但覆盖了化学与石化工业，而且渗透到能源、环境、生物、材料、制药、冶金、轻工、卫生、信息等工业及技术部门。,20,世纪,60,年代,“,三传一反,”,（动量传递、热量传递、质量传递、化学反应工程）概念的提出，开辟了化学工程发展过程的第二个历程。计算机应用的快速发展，使化学工程成为更完整的体系，并推向了,“,过程优化集成,”,、,“,分子模拟,”,的新阶段。,随着科学技术的高速发展，化学工程与相邻学科相融合逐渐形成了若干新的分支与生长点，诸如：生物化学工程、分子化学工程、环境化学工程、能源化学工程、计算化学工程、软化学工程、微电子化学工程等。同时，上述新兴产业与学科的发展，也推动了特殊领域化学工程的进步。,1.化学工程学科中的基本概念,11/15/2024,12,化工原理 绪论,更为广义地说，化学工程是研究化学工业和相关过程工业（P,化工单元操作的分类,根据单元操作的理论基础进行的分类,1）以动量传递,(momentum transfer),理论为基础：,流体流动、流体输送机械、沉降、过滤、液体搅拌、固体流态化 等,2）以热量传递,(heat transfer),理论为基础：加热、冷却、蒸发 等,3）以质量传递,(mass transfer),理论为基础：吸收、精馏、萃取、干燥 等,流体中发生的这三种传递现象,(transport phenomena),都是由于流体质点的运动和分子扩散运动所产生的结果。,1.化学工程学科中的基本概念,流体流动：研究流体流动的规律，完成流体输送的任务。流体输送机械：研究流体输送机械的性能特点，进行正确的选用及安装。沉降：利用密度差，从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴或气泡。过滤：根据尺寸不同的截留，从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒。搅拌：输入机械能使流体间或与其他物质均匀混合。固体流态化：输入机械能使固体颗粒悬浮于流体中，具有流体状态的性质。换热（传热）：利用温度差，对于物质输入热量或移出热量，使物质升温、降温或者改变相态。蒸发：对于溶液输入热量使溶剂汽化，使溶液浓缩。,11/15/2024,13,化工原理 绪论,化工单元操作的分类 根据单元操作的理论基础进行的分类,气体吸收：利用各组分在溶剂中溶解度的差异，分离气体混合物。液体精馏：利用各组分在同样条件下挥发度的的差异，分离液体混合物。液液萃取：利用各组分在萃取剂中溶解度的差异，分离液体混合物。固体干燥：对于湿固体物料输入热量，使湿分汽化，使固体物料得以干燥。气液传质设备：实现气体吸收、液体精馏 所需要的塔设备。,1.化学工程学科中的基本概念,随着新产品、新工艺的开发或为实现绿色化工生产，对物理过程提出了一些特殊要求，又不断地发展出新的单元操作或化工技术，如膜分离、参数泵分离、电磁分离、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（如反应精馏、反应膜分离、萃取精馏、多塔精馏系统的优化热集成等）将是未来的发展趋势。,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。,“三传理论的建立”是单元操作在理论上的进一步发展和深化。传递过程是联系各单元操作的一条主线。,11/15/2024,14,化工原理 绪论,气体吸收：利用各组分在溶剂中溶解度的差异，分离气体混合物。,单元操作,目的,物态,原理,传递过程,流体输送,输送,液、气,输入机