化學工程與工藝專業(yè)

1、現(xiàn)代化工導論第六章 化學工程與工藝的科學基礎(chǔ),化學工業(yè)中存在著千變?nèi)f化的各種化學加工過程，即化工過程?；み^程中不僅包含化學變化的過程，而且還包含分離混合物為較純凈的不同組分以及改變其物理狀態(tài)和性質(zhì)的各種過程。,第六章 化學工程與工藝的科學基礎(chǔ),大規(guī)模裝置（15萬噸/年）此裝置有六臺結(jié)晶器，此規(guī)模中顯示出其中的兩臺,在某現(xiàn)有裝置中進行一臺結(jié)晶器的安裝,結(jié)晶與精餾結(jié)合用于分離萘及其衍生物,第一節(jié) 化工單元操作及設備,1、單元操作的

2、概念,任何化工過程無論規(guī)模大小，都可以分為一系列基本操作，如流體輸送、過濾、加熱、冷卻、蒸餾、萃取等等。單元操作就是按照特定要求使物料發(fā)生物理變化的這些基本操作的總稱。,2、單元操作的內(nèi)容、原理及設備,如流體輸送、沉降、過濾、攪拌、加熱、冷卻、蒸發(fā)、蒸餾、萃取、吸收、吸附、干燥、離子交換、膜分離、結(jié)晶、粉碎、顆粒分級等等。 動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞 三種 “傳遞過程” 是單元操作的科學基礎(chǔ)。,2.1 流體輸送,借助流

3、體輸送設備（如泵和風機等），使流體物料從一個設備輸送到另一個設備，或由上一工序送往下一工序，形成完整的生產(chǎn)流程。,2.2 換熱,換熱（加熱和冷卻操作的總稱）是以熱量傳遞為主要理論基礎(chǔ)的一種單元操作。,2.3 蒸餾,蒸餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差異，從而實現(xiàn)液體混合物各組分的分離的一種單元操作。,2.4 吸收,利用氣體在液體中溶解度的差異而分離氣體混合物的操作稱為吸收。,2.5 萃取,利用混合物中的各個組分在溶劑中溶解度的不同，而

4、達到分離的目的。用溶劑分離液體混合物中的組分，稱液-液萃取或溶劑萃取；用溶劑分離固體混合物中的組分，稱固-液萃取或稱浸取。,第二節(jié) 化學反應工程,1、化學反應工程的任務和內(nèi)容 化學反應工程主要研究內(nèi)容有兩方面，一是對化學反應規(guī)律的研究，二是對反應器中傳遞規(guī)律的研究。,2、化學反應的操作方式 （1）間歇式操作 （2）連續(xù)式操作3、反應器的形式 （1）釜式反應器 （2）固定床放應器

5、 （3）流化床反應器,第三節(jié) 化工過程控制,1、化工過程控制的目的 化工過程控制的目的在于保證化工裝備平穩(wěn)運行、從而使生產(chǎn)過程平穩(wěn)、多出合格產(chǎn)品。,2、化工過程控制的原理,（1）測量變送器 它的作用是測量實際溫度（或其它物理量），并將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準信號。（2）調(diào)節(jié)器 它接收變送器送來的溫度信號，與事先設定的希望溫度值進行比較得出偏差，然后按照一定的運算規(guī)律進行運算，并將運算得出的調(diào)節(jié)命令用統(tǒng)

6、一標準信號發(fā)送出去。 （3）執(zhí)行器 通常指自動調(diào)節(jié)閥，它和普通閥門（手動閥門）功能一樣，只不過它能自動地根據(jù)調(diào)節(jié)器送來的調(diào)節(jié)命令改變閥門的開度。,3、計算機控制系統(tǒng)的應用,（一）數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（二）直接數(shù)字控制系統(tǒng) （Direct Digital Control）,第四節(jié) 化工技術(shù)與經(jīng)濟,1.概述 技術(shù)經(jīng)濟的基本任務是研究技術(shù)和經(jīng)濟的相互關(guān)系，技術(shù)經(jīng)濟分析的目標是尋求技術(shù)與

7、經(jīng)濟的最佳結(jié)合。2.技術(shù)經(jīng)濟的評價原則 往往同時涉及社會、環(huán)境、資源等方面的問題，甚至有時還涉及政治、國防、生態(tài)等問題。,3.經(jīng)濟效益分析,3.1 經(jīng)濟效益的概念,3.2投資,3.3成本,所謂成本，是生產(chǎn)一種產(chǎn)品時所消耗的物化勞動和人力勞動的總和。構(gòu)成化工產(chǎn)品成本的主要組成部分有：（1）原材料；（2）燃料及動力費；（3）工資和附加費；（4）折舊費；（5）企業(yè)管理費；（6）銷售費。,3.4 銷售收入、稅金和

8、利潤,（1）產(chǎn)量和銷售量：產(chǎn)量不等于銷售量。（2）產(chǎn)值和銷售收入：產(chǎn)值----是一種產(chǎn)品的年產(chǎn)量與單位產(chǎn)品價格的乘積，即： 產(chǎn)值=單價×產(chǎn)量銷售收入----是產(chǎn)品作為商品銷售后的收入,即： 銷售收入=單價×銷售量,（3）盈利、利潤、稅金：A.盈利和凈利潤

9、 盈利（毛利潤）=銷售收入-生產(chǎn)成本 凈利潤=毛利潤-稅金B(yǎng).稅金（4）提高經(jīng)濟效益的途徑:A.增加產(chǎn)出的價值；B.減少投入，降低消耗，降低成本。,,簡答題1、化工基本單元操作理論基礎(chǔ)在于三種傳遞過程，說 出這三種傳遞過程是什么。2、化工單元操作基本定義是什么？列舉六種化學工業(yè) 中常見的單元操作。3、化工自動控制的基本原理是什么？4、常見的化學反應器有哪三種形式？

10、5、簡答蒸餾單元操作的基本原理和目的。6、吸收單元操作的原理是什么？7、化學反應有哪兩種基本操作方式，說出它們的特點 和應用場合。8、簡答化工過程控制的目的。,,,9、 簡答化工技術(shù)經(jīng)濟的基本任務。10、化工生產(chǎn)的成本主要包括哪些？  論述題1、“測量變送器”、“調(diào)節(jié)器”和“執(zhí)行器”在自動控制中 起什么作用？2、試論提高化工生產(chǎn)經(jīng)濟效益的途徑。3、論述經(jīng)濟效益的含義和提高經(jīng)