化工原理12学生-概论(环境).ppt

1 化工原理供环境工程专业使用 教材 化工原理 第三版 谭天恩化学工业出版社参考书 化工原理 清华大学出版社 化工基础 高等教育出版社制作 廖杰 2 绪论 3 1 环境工程在工业中据统计 工业企业污染约占总污染的70 其中50 为管理不善造成 那么 如何让工业获得快速发展 经济高速发展 生活水平极大提高 而让我们能有一个高质量的生活环境呢 在活动中注意点点滴滴 4 2材料发展 传统材料 金属 黑色金属 有色金属合成材料 聚乙烯 聚丙烯人造材料 人造纤维新材料 稀土金属 电池 计算机芯片反光材料 感光材料生物材料其它涉及高科技的材料 5 二 本课程的内容 6 7 铝生产工艺 氧化铝粉 电解槽 Al液 铸造丙烯晴生产工艺 丙烯 氨 空气中的氧 合成塔 酸洗塔 稀硫酸 吸收塔 水 丙烯晴和乙晴 丙烯晴和氢氰酸 丙烯醛精馏分离 丙烯晴 8 1 流体流动过程 均相流体的流动规律 流体输送 流体输送的主要设备如泵和压缩机 非均相流体的流动 液固非均相体系的分离及设备 气固非均相体系的分离及设备 9 2 传热过程 传热规律 加热和冷却 蒸发 干燥 结晶等过程及设备 3 传质过程 传质规律 蒸发 精馏 干燥 结晶等过程及设备 10 三 学习本课程的任务 1 理解并掌握环境 材料工程中典型单元操作的基本原理 典型设备的主要结构 使用方法和原理 2 掌握典型单元操作的基本计算和设备计算 3 了解过程的强化途径和方法 11 三 单位制和单位换算 不同的单位制其选择的基本单位不完全相同下面作简单介绍 单位 基本单位导出单位 单位制长度时间质量力物理单位制厘米 cm 秒 s 克 g 工程单位制米 m 秒 s 公斤 kg f SI制米 m 秒 s 千克 kg 12 SI制的基本单位有七个 基本量质量长度时间温度光强度电流强度物质的量单位kgmsKCdAmol F ma 1kg 9 81m s2 9 81N 1kg f 13 解F mam F a 5kg f 9 81kgms2 9 81ms2 5kg 举例 1 5kg f 等于多少千克质量的物质 解1 kg f cm2 9 81 N 0 01m 2 98100 N m2 9 81 104 Pa 21 kg f cm2 等于多少Pa 14 解1马力 102 9 81 1 36 735 75 kW 40马力 40 735 75 29430 W 29 43 kW 31 kcal h 等于多少W 解1 kcal h 4 187 103J 3600s 1 163W 4已知一标准大气压 1 033kg f cm2 试问5标准大气压等于多少Pa 解从表中查得1kg f cm2 9 81 104Pa5标准大气压 5 9 81 104Pa 5已知工程单位制中的功率单位102公斤米 秒 1 36马力 问一台40马力柴油机的功率在SI制中为多少千瓦 15 四基本规律 1物料衡算在过程中 物质由于工艺操作的关系是在不断变化的 但在选定的系统中 一定满足物料衡算式 输入的物料量 输出的物料量 物料的损失量 积累量在衡算时注意连续操作系统和间歇操作系统的应用是有所不同的 16 例 在左图所示的氯化氢合成塔中 已知每小时进入的氢气量为20kg 氯气量为710kg 实际测定出氯化氢的产率为98 试求该合成塔每小时的产量和损失量 HCl 氯气 氢气 17 解根据产率 实际产量 理论产量因此就需首先求出理论产量 化学反应为H2 Cl22HClCl227173H220710730即理论上氯化氢的产量为730kg实际产量为730 98 715 4kg h利用物料衡算式 输入的物料量 输出的物料量 物料的损失量20 710 20 710 98 XX 730 730 98 730 715 4 14 6kg h 18 在使用物料衡算关系时 应注意 1 选择衡算的范围 2 确定衡算基准 3 确定衡算的联系物质 19 2能量衡算 在一选定的能量衡算系统中 能量衡算关系式为 输入的能量 输出的能量 能量损失 能量的积累 在连续操作系统中 积累项为0 在间歇操作系统中 在操作的任意时刻 输入的能量和输出的能量为0 20 3平衡关系 平衡关系都能为我们提出 过程的推动力 过程的方向 过程的极限 4过程速率 过程速率 过程的推动力 过程的阻力 可见 过程的阻力越大 其过程速率越小 相应的设备的生产能力越小 在同样产量的情况下设备的尺寸越大 而其设备费用和操作费用也相应增加 因此 我们在课程的学习时不仅要有科学的分析观 也要培养工程中的经济观