化学工程课程的知识点.docx
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化学工程课程的知识点.docx
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化学工程课程的知识点
化学工程课程的知识点
【篇一:
化学工程课程的知识点】
每个大学的化学工程的课程设置基本上是大同小异,因为各学校的在化学工程的侧重方向不一样而有所调整,一般说来主要有:
化学的基础课有:
无机化学、有机化学、物理化学、分析化学。
专业课主要就是三传一反,具体有:
化工热力学(传热),分离工程(传质),流体输送(传递),化学反应工程分析(一反),还有化工机械基础、化工仪表及自动化、过程系统工程、工业催化理论及应用、化工过程设计等等。
当然,还有机械制图,高等数学,计算方法,等等其他相关的课程。
【篇二:
化学工程课程的知识点】
化学工业概述化学工业概述化工生产概述化工生产概述单位制和单位换算单位制和单位换算第一章第一章化学工业概述化学工业概述化学工业的特点化学工业:
化学工业的重要性及其发展化学工业是将各种原材料通过不同条件下所进行的化学反应,使其性质或形态产生变化,定向加工成对国民经济发展和人民生活水平改善有价值的化学产品的工业。
其重要性可归纳为:
(1)为农业提供化肥、农药、塑料薄膜等农用生产资
(2)为轻纺、建材、冶金、国防、军工以及其他工业提供各种配套原材料;(3)为微电子、信息、生物、航天技术等高技术产业提供新型化工材料和新产品;(4)为人们的衣、食、住、行提供各种化工产品。
1.原料的品位、供应量2.经济性3.原料资源的综合利用化学工业的特点化学工业的特点
(1)、化学工业是独特的、化学工业是独特的,,不可取代的工业部门;不可取代的工业部门;
(2)、化工产品品种繁多、化工产品品种繁多,,工艺复杂工艺复杂;;(3)、化学工业是装置型工业、化学工业是装置型工业,,具有规模经济性具有规模经济性;;(4)、化学工业是资金密集、化学工业是资金密集,,技术密集的工业部门技术密集的工业部门;;(5)、化学工业是能源消耗的大户、化学工业是能源消耗的大户;(6)、化学工业是易污染、重污染的工业部门、化学工业是易污染、重污染的工业部门化学工业出版社11、什么叫化学工业?
、什么叫化学工业?
22、我们公司属于化学工业的什么类别?
、我们公司属于化学工业的什么类别?
33、我们公司所用的化工原料有哪些?
、我们公司所用的化工原料有哪些?
44、化工原料的选择原则是什么?
、化工原料的选择原则是什么?
55、我们公司有哪些化学工业特点?
、我们公司有哪些化学工业特点?
2.12.1化工生产的特点化工生产的特点2.22.2化工生产过程化工生产过程2.32.3单元操作和单元反应单元操作和单元反应2.42.4两个重要的基本定律两个重要的基本定律2.52.5化工生产基础知识的主要内容化工生产基础知识的主要内容2.12.111、生产过程连续性和间接性:
空间连续、时间连续、生产过程连续性和间接性:
空间连续、时间连续;操作;操作一般都不和物料直接接触。
一般都不和物料直接接触。
22、生产技术的复杂性和严密性:
工艺流程复杂;化学反应、生产技术的复杂性和严密性:
工艺流程复杂;化学反应对反应条件要求非常严格,每种产品都有一套严密的工艺规对反应条件要求非常严格,每种产品都有一套严密的工艺规33、原料、产品和工艺的多样性:
不同原料制造同一产品;、原料、产品和工艺的多样性:
不同原料制造同一产品;同一原料制造不同产品;化工产品一般都有两种以上的生产同一原料制造不同产品;化工产品一般都有两种以上的生产工艺。
工艺。
44、安全生产的极端重要性:
高温、高压、真空、深冷、安全生产的极端重要性:
高温、高压、真空、深冷;物料易燃、易爆、有毒。
料易燃、易爆、有毒。
2.22.2任何化工生产过程都可以分解和归纳为两类过任何化工生产过程都可以分解和归纳为两类过程,即化学反应过程和物理处理过程,这也就程,即化学反应过程和物理处理过程,这也就是核心部分和辅助部分两大部分。
化学反应过是核心部分和辅助部分两大部分。
化学反应过程的结果是物质发生变化,物理处理过程的结程的结果是物质发生变化,物理处理过程的结果是物质发生物理变化。
果是物质发生物理变化。
物理变化:
只改变物质的外部状态和形状,而物理变化:
只改变物质的外部状态和形状,而没有改变物质的组成,更没有新物质产生,这没有改变物质的组成,更没有新物质产生,这种变化称作物理变化。
如物质的颜色、形态等种变化称作物理变化。
如物质的颜色、形态等的变化。
的变化。
化学变化:
由一种物质生产新物质的变化称作化学变化:
由一种物质生产新物质的变化称作化学变化,如铁氧化后生成铁锈;炭燃烧后生化学变化,如铁氧化后生成铁锈;炭燃烧后生成二氧化碳等。
成二氧化碳等。
原料预处理化工生产过程:
化工生产过程:
有目的的使原料经过一系列的化有目的的使原料经过一系列的化学或物理变化,以获得产品的工业过程,称为学或物理变化,以获得产品的工业过程,称为化工生产过程,也称化工生产。
化工生产过程,也称化工生产。
后处理产品基本化工生产过程例如:
可见,一个化工过程往往包含几个或几十个加工过程。
苯的生产:
原料油(甲苯、二甲苯)、h输送加热反应器减压蒸馏塔精馏苯(99.992~99.999%)甲醇的生产:
合成气(co,h)输送管式反应器粗甲醇冷却精馏精甲醇(99.85~99.95%)化工生产过程化学反应过程物理处理过程化工生产的核心原料的预处理产品的加工(单元操作)核心部分:
化学反应过程及其设备(反应器)是核心部分:
化学反应过程及其设备(反应器)是整个化工生产过程的核心。
整个化工生产过程的核心。
前处理过程:
又称预处理过程,在进行化学反应前处理过程:
又称预处理过程,在进行化学反应之前,对原料进行各种预处理,以便为反应过程之前,对原料进行各种预处理,以便为反应过程创造最适宜的工艺条件,如适宜的物料状态、纯创造最适宜的工艺条件,如适宜的物料状态、纯度以及它应具有的温度、压强等。
度以及它应具有的温度、压强等。
后处理过程:
化学反应后,对产物或中间产物需后处理过程:
化学反应后,对产物或中间产物需要进行必要的后处理,以便获得合格的最终产品要进行必要的后处理,以便获得合格的最终产品或中间产物。
或中间产物。
2.3定义定义具有物理变化特点的基本加工过程称为单元操作(也叫物具有物理变化特点的基本加工过程称为单元操作(也叫物理过程);理过程);具有化学变化特点的基本加工过程称为单元反应(也叫单具有化学变化特点的基本加工过程称为单元反应(也叫单元过程或化学过程)。
元过程或化学过程)。
任何一个化工生产过程都是由若干个单元操作经过合理地任何一个化工生产过程都是由若干个单元操作经过合理地组合,再与化学反应串联而成。
组合,再与化学反应串联而成。
22单元操作都是纯物理性操作,这些操作只改变单元操作都是纯物理性操作,这些操作只改变物料的状态或物理性质,并不改变物料的化学性物料的状态或物理性质,并不改变物料的化学性单元操作都是化工生产过程中共有的操作。
单单元操作都是化工生产过程中共有的操作。
单元操作广泛的应用于石油、化工、轻工、冶金、元操作广泛的应用于石油、化工、轻工、冶金、动力及原子能等多种行业中。
动力及原子能等多种行业中。
某单元操作作用于不同的化工生产过程,其遵某单元操作作用于不同的化工生产过程,其遵循的原理是相同的,进行该操作的设备也是相似循的原理是相同的,进行该操作的设备也是相似的、通用的。
的、通用的。
物料的混合:
气体和液体的输送主要指通过搅拌达到物料混合或分散的目的物料的加热或冷却:
利用物料和环境之间的温度差输入或输出热量均相混合物的分离:
气体吸收、液体蒸馏、萃取等非均相混合物的分离:
过滤和沉降
(2)按单元操作遵循的基本规律分:
热量传递过程:
遵循流体力学基本规律的单元操作:
流体输送、沉降、过滤和离心分离等遵循热交换基本规律的单元操作:
如传热、蒸发等质量传递过程:
遵循通过扩散,从一相转移到另一相的过程:
吸收、吸附、蒸馏、萃取、离子交换、膜分离等((11)流体流动过程的单元操作)流体流动过程的单元操作遵循流体动力学规律进行遵循流体动力学规律进行的操作过程,如液体输送、气体输送、气体压缩、过滤、的操作过程,如液体输送、气体输送、气体压缩、过滤、沉降等。
沉降等。
((22)热量传递过程的单元操作)热量传递过程的单元操作遵循热量传递规律进行的遵循热量传递规律进行的操作过程,也叫传热过程,如传热、蒸发等。
操作过程,也叫传热过程,如传热、蒸发等。
((33)质量传递过程的单元操作)质量传递过程的单元操作物质从一个相转移到另一物质从一个相转移到另一个相的操作过程,也叫传质过程,如蒸馏、吸收、萃取等。
个相的操作过程,也叫传质过程,如蒸馏、吸收、萃取等。
((44)热力过程的单元操作)热力过程的单元操作遵循热力学原理进行的单元操遵循热力学原理进行的单元操作,如冷冻等。
作,如冷冻等。
((55)机械过程的单元操作)机械过程的单元操作依靠机械加工或机械输送进行依靠机械加工或机械输送进行的单元操作,如粉碎、固体输送等。
的单元操作,如粉碎、固体输送等。
2.42.411、物质守恒定律:
化学反应过程中,只是由一些、物质守恒定律:
化学反应过程中,只是由一些物质变化成为另一些物质,但在变化前后物质的物质变化成为另一些物质,但在变化前后物质的量是相等的量是相等的。
。
成另一种形式。
qq入=2.52.5((11))化工原理(三传)主要内容化工原理(三传)主要内容((22))化学反应工程(一反)部分内容化学反应工程(一反)部分内容((33))化工工艺学(一工)部分内容化工工艺学(一工)部分内容化工原理(三传)主要内容:
化工原理(三传)主要内容:
((11)动量传递过程:
主要讨论流体动力学过程的)动量传递过程:
主要讨论流体动力学过程的基本规律,即研究流体的流动及流体和与之接触基本规律,即研究流体的流动及流体和与之接触的固体壁面间发生相对运动时的基本规律,以及的固体壁面间发生相对运动时的基本规律,以及受这些规律支配的若干单元操作,如:
流体的流受这些规律支配的若干单元操作,如:
流体的流动与输送、沉降、过滤等。
动与输送、沉降、过滤等。
((22)热量传递过程:
主要讨论热量传递过程的基)热量传递过程:
主要讨论热量传递过程的基本规律,以及受这些规律支配的若干单元操作,本规律,以及受这些规律支配的若干单元操作,如:
加热、冷却、蒸发等。
如:
加热、冷却、蒸发等。
((33)质量传递过程:
主要讨论物质通过相界面的)质量传递过程:
主要讨论物质通过相界面的迁移过程的基本规律,以及受这些规律支配的若迁移过程的基本规律,以及受这些规律支配的若干单元操作,如:
液体的蒸馏、气体的吸收、固干单元操作,如:
液体的蒸馏、气体的吸收、固体的干燥等。
体的干燥等。
化学反应工程(一反)部分内容:
化学反应工程(一反)部分内容:
化学反应工程是以化学动力学、化学热力化学反应工程是以化学动力学、化学热力学以及学以及““三传三传””的原理为基础,研究工业的原理为基础,研究工业规模的化学反应的规律,为反应器的设计、规模的化学反应的规律,为反应器的设计、放大、选型及生产控制提供理论依据。
化放大、选型及生产控制提供理论依据。
化学反应器是化工生产中用于进行化学反应学反应器是化工生产中用于进行化学反应的设备,是整个生产过程的心脏的设备,是整个生产过程的心脏化工工艺学(一工)部分内容:
化工工艺学(一工)部分内容:
化工工艺学是研究如何利用天然原料或半成品通化工工艺学是研究如何利用天然原料或半成品通过适当的化学和物理的方法加工成化工产品的生过适当的化学和物理的方法加工成化工产品的生产过程的学科。
它的任务是依据化学、物理化学、产过程的学科。
它的任务是依据化学、物理化学、化学工程原理,寻求技术上先进、经济上合理的化学工程原理,寻求技术上先进、经济上合理的生产方法、工艺流程、最佳操作条件和适宜的设生产方法、工艺流程、最佳操作条件和适宜的设备构型。
备构型。
化学工业出版社11、我们公司化工生产的主要特点有哪、我们公司化工生产的主要特点有哪22、什么叫化工生产?
主要包括哪些过程?
、什么叫化工生产?
主要包括哪些过程?
33、单元操作是什么变化?
、单元操作是什么变化?
44、化工生产遵循的两个重要定律是什么?
、化工生产遵循的两个重要定律是什么?
55、、““三传一反三传一反””指的是什么?
指的是什么?
66、举例说明我公司有哪些单元操作?
、举例说明我公司有哪些单元操作?
33..11单位制单位制3.2si3.2si的优越性的优越性3.33.3目前我国使用的单位制目前我国使用的单位制2.12.1相关概念:
相关概念:
基本量:
任何单位制的建立,都是首先选择几个基本量:
任何单位制的建立,都是首先选择几个独立的物理量,如长度、时间、质量等,并以使用独立的物理量,如长度、时间、质量等,并以使用方便为原则规定出它们的单位,这些物理量称为基方便为原则规定出它们的单位,这些物理量称为基本物理量,简称基本量,其单位称为基本单位;本物理量,简称基本量,其单位称为基本单位;导出量:
其它的物理量,如速度、加速度等的单导出量:
其它的物理量,如速度、加速度等的单位则根据有关的物理定义或定律,通过乘、除、微位则根据有关的物理定义或定律,通过乘、除、微分或积分等数学运算,由有关的基本单位推导而出,分或积分等数学运算,由有关的基本单位推导而出,这些物理量称为导出量,对应的单位称为导出单位。
这些物理量称为导出量,对应的单位称为导出单位。
((11)、)、过去常用的过去常用的单位制:
单位制:
英国:
英国:
英制单位:
质量:
=0.4536kg长度:
“英尺”ft=0.3048中国:
我国几种旧单位制的基本量和基本单位长长度度量量时时厘米厘米克克秒制((物理单位制、物理单位制、cgscgs))cmcm(厘米厘米))米米千克千克(公制、(公制、mksmks))kg(千克千克))(工程制、(工程制、mkfsmkfs))kgf(千克力千克力))单位制基本量
(2)国际单位制:
在1960年10月的第11届国际计量大会上通过了一种新的单位制度,称为国际单位制度,代号为“si”,也称为si单位制。
si位制是目前国际上最先进的一种单位制,被许多国家广泛使用。
我国的法定计量单位也是以si单位制为基础的。
国际单位制(si)si单位si单位的十进倍数和分数单位si基本单位si导出单位si词头si辅助单位si基本单位和辅助单位量的名称量的名称单单称称国际符号国际符号本本单单metremetremm11))圆括号中圆括号中的名称与前面的的名称与前面的名称是同义词;名称是同义词;22)去掉方括号)去掉方括号后为全称,去掉后为全称,去掉方括号和其中的方括号和其中的字后为简称。
字后为简称。
量量千克千克((公斤公斤))kilogramkilogramkgkg时时secondsecondss流流安安[[培培]]ampereampereaa热力学温度热力学温度开开[[尔文kelvinkelvinkk发光强度发光强度candelacandelacdcd物质的量物质的量摩摩[[尔尔]]molemolemolmol平平面面度度radianradianradrad球球面面角角steradiansteradiansrsrsi米(长度单位)米(长度单位):
:
1790年年55月由法国科学家组成的特别委员会,建月由法国科学家组成的特别委员会,建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位作为长度单位——1960年第十一届国际计量大会:
年第十一届国际计量大会:
““米的长度等米的长度等-8686原子的原子的2p102p10和和5d15d1能级之间跃迁的辐射在真能级之间跃迁的辐射在真空中波长的空中波长的1650763.731650763.73倍倍””。
1983年年1010月在巴黎召开的第十七届国际计量大月在巴黎召开的第十七届国际计量大米是1/2997924581/299792458秒的时间间隔内光在真空秒的时间间隔内光在真空中行程的长度中行程的长度””[[第第1717届国际计量大会(届国际计量大会(19831983))]si千克(质量单位)千克(质量单位):
:
国际千克原器的质量,国际千克原器的质量,10001000立方厘米的纯水在立方厘米的纯水在44时的质量。
时的质量。
[[第第11届国际计量大会(届国际计量大会(18891889)和第)和第33届国际计量大会(届国际计量大会(19011901))]秒(时间单位)秒(时间单位):
:
铯铯--133133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的对应的辐射的9192631770192631770个周期的持续时间。
个周期的持续时间。
[[第第1313届国际计量大会(届国际计量大会(19671967),决议),决议1]si基本单位定义安培(电流单位)安培(电流单位):
:
安培是一恒定电流,若保持在处于真空中相安培是一恒定电流,若保持在处于真空中相距距11米的两无限长,而圆截面可忽略的平行直导线米的两无限长,而圆截面可忽略的平行直导线内,则两导线之间产生的力在每米长度上等于内,则两导线之间产生的力在每米长度上等于221010--77牛顿。
该定义在牛顿。
该定义在19481948年第九届国际计量大年第九届国际计量大会上得到批准,会上得到批准,19601960年第十一届国际计量大会上,年第十一届国际计量大会上,安培被正式采用为国际单位制的基本单位之一。
安培被正式采用为国际单位制的基本单位之一。
安培是为纪念法国物理学家安培是为纪念法国物理学家a.a.--m.m.安培而命名的。
安培而命名的。
[[国际计量委员会(国际计量委员会(19461946)决议)决议22。
第。
第99届国际计量届国际计量大会(大会(19481948)批准)批准]si开尔文(热力学温度)开尔文(热力学温度):
:
开尔文英文是开尔文英文是kelvinkelvin,简称开,国际代号,简称开,国际代号kk,,热力学温度的单位。
开尔文是国际单位制(热力学温度的单位。
开尔文是国际单位制(sisi))中中77个基本单位之一,以绝对零度(个基本单位之一,以绝对零度(0k0k)为最低)为最低温度,规定水的三相点的温度为温度,规定水的三相点的温度为273.16k273.16k,,1k1k等等于水三相点温度的于水三相点温度的1/273.161/273.16。
热力学温度。
热力学温度tt与人们与人们惯用的摄氏温度惯用的摄氏温度tt的关系是的关系是t=t+273.15t=t+273.15,因为水的,因为水的冰点温度近似等于冰点温度近似等于273.15k273.15k,并规定热力学温度的,并规定热力学温度的单位开(单位开(k)k)与摄氏温度的单位摄氏度(与摄氏温度的单位摄氏度())完全相完全相同。
开尔文是为了纪念英国物理学家同。
开尔文是为了纪念英国物理学家lordkelvinlordkelvin而命名的。
而命名的。
[[第第1313届国际计量大会(届国际计量大会(19671967),决议),决议4]si摩尔(物质的量)摩尔(物质的量):
:
是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元(原子、分子、离子、电子及其他粒子,或单元(原子、分子、离子、电子及其他粒子,或这些粒子的特定组合)数与这些粒子的特定组合)数与0.012kg0.012kg碳碳--1212的原子数的原子数目相等。
目相等。
[[第第1414届国际计量大会(届国际计量大会(19711971),决议),决议3]si基本单位定义坎德拉(发光强度单位)坎德拉(发光强度单位):
:
是一光源在给定方向上的发光强度,该光源是一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出频率为发出频率为5405401012hz1012hz的单色辐射,且在此方的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为(向上的辐射强度为(1/6831/683))w/srw/sr。
。
[[第第1616届国际届国际计量大会(计量大会(19791979),决议),决议3]化工中常用的si导出单位举例量的名称量的名称单单称称单位符号单位符号用用sisi基本单位表示的单位基本单位表示的单位面面平方米平方米mm22mm22立方米立方米mm33mm33速速度度米每秒米每秒密密度度千克每立方米千克每立方米kg/mkg/m33kg/mkg/m33浓浓度度摩尔每立方米摩尔每立方米mol/mmol/m33mol/mmol/m33牛牛[[顿顿]]nnkgkgm/s22压强,应力压强,应力kg/(mkg/(mss22化工中常用的si导出单位量的名称量的名称单单称称单位符号单位符号用用sisi基本单位表示的单位基本单位表示的单位能,功,热量能,功,热量kgkgmm22kgkgmm22papasskg/(mkg/(ms)扩散系数扩散系数平方米平方米//秒秒mm22mm22热容,熵热容,熵kgkgmm22导热系数导热系数kgkgm/(s传热系数传热系数瓦瓦[[特特]]每平方米开每平方米开kg/(skg/(s33si词头表示的因数表示的因数词头名称词头名称词头符号词头符号10101818艾艾[[可萨ee10101515拍拍[[它它]]pp10101212太太[[拉拉]]tt101099gg101066兆兆mm101033千千kk101022百百hh101011十十dada表示的因数表示的因数词头名称词头名称词头符号词头符号1010--11分分dd1010--22cc1010--33mm1010--66微微1010--99纳纳[[诺诺]]nn1010--1212皮皮[[可可]]pp1010--1515飞飞[[母托ff1010--1818aasi单位的十进倍数和分数单位:
把si词头加在si单位前就构成了si单位的十进倍数和分数单位。
如,压强单位mpa,力的单位kn。
原则:
词头不可重叠使用(纳米):
10-9计量单位和si词头使用方法要点:
由si基本单位相除构成的单位,若分母中有两个以上的单位符号时,要给分母加上圆括号,避免混淆。
如,传热系数单位:
计量单位和si词头使用方法要点:
由si基本单位通过乘或除构成的组合单位,在使用si词头时,词头应加在整个单位之前,分母一般不用词头。
如,摩尔内能单位:
kj/mol而不用/(mmol)2.2si2
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