《化工原理》word版

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3、業(yè)”一般要經(jīng)過一系列物理的或化學(xué)的加工處理步驟，這一系列步驟稱為過程。過程需要由設(shè)備來完成。過程設(shè)備必須滿足過程的要求。化學(xué)工程包括單元操作、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程、過程動態(tài)學(xué)及化學(xué)過程控制等方面目錄單元操作化學(xué)反應(yīng)工程1.傳遞過程2.化工熱力學(xué)化工系統(tǒng)工程單元操作化學(xué)反應(yīng)工程1.傳遞過程2.化工熱力學(xué)化工系統(tǒng)工程展開編輯本段單元操作　　構(gòu)成多種化工產(chǎn)品生產(chǎn)的物理過程都可歸納為有限的幾種基本過程，如流體輸送、換熱（加熱和冷卻）、蒸餾、吸收、蒸發(fā)、萃取、結(jié)晶、干燥等。這些基本過程稱為單元操作。對單元操作的研究，

4、得到具有共性的結(jié)果，可以用來指導(dǎo)各類產(chǎn)品的生產(chǎn)和化工設(shè)備的設(shè)計。編輯本段化學(xué)反應(yīng)工程　　化學(xué)反應(yīng)是化工生產(chǎn)的核心部分，它決定著產(chǎn)品的收率，對生產(chǎn)成本有著重要影響。盡管如此，在早期因其復(fù)雜性而阻礙了對它的系統(tǒng)研究。直到20世紀中葉，在單元操作和傳遞過程研究成果的基礎(chǔ)上，在各種反應(yīng)過程中，如氧化、還原、硝化、磺化等發(fā)現(xiàn)了若干具有共性的問題，如反應(yīng)器內(nèi)的返混、反應(yīng)相內(nèi)傳質(zhì)和傳熱、反應(yīng)相外傳質(zhì)和傳熱、反應(yīng)器的穩(wěn)定性等。對于這些問題的研究，以及它們對反應(yīng)動力學(xué)的各種效應(yīng)的研究，構(gòu)成了一個新的學(xué)科分支即化學(xué)反應(yīng)工程，從而使

5、化學(xué)工程的內(nèi)容和方法得到了充實和發(fā)展。傳遞過程　　是單元操作和反應(yīng)工程的共同基礎(chǔ)。在各種單元操作設(shè)備和反應(yīng)裝置中進行的物理過程不外乎三種傳遞：動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。例如，以動量傳遞為基礎(chǔ)的流體輸送、反應(yīng)器中的氣流分布；以熱量傳遞為基礎(chǔ)的換熱操作，聚合釜中聚合熱的移出；以質(zhì)量傳遞為基礎(chǔ)的吸收操作，反應(yīng)物和產(chǎn)物在催化劑內(nèi)部的擴散等。有些過程有兩種或兩種以上的傳遞現(xiàn)象同時存在，如氣體增減濕等。作為化學(xué)工程的學(xué)科分支，傳遞過程著重研究上述三種傳遞的速率及相互關(guān)系，連貫起一些本質(zhì)類同但表現(xiàn)形式各異的現(xiàn)象?；崃?/p>

6、學(xué)　　也是單元操作和反應(yīng)工程的理論基礎(chǔ)，研究傳遞過程的方向和極限，提供過程分析和設(shè)計所需的有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此，化學(xué)工程的學(xué)科分支也可以分兩個層次：單元操作和反應(yīng)工程較多地直接面向工業(yè)實際，傳遞過程和化工熱力學(xué)較多地從基礎(chǔ)研究角度，支持前兩個分支。通過這兩個層次使理論和實際得以密切結(jié)合。編輯本段化工系統(tǒng)工程　　由于化工過程中，各個過程單元相互影響，相互制約，因此很有必要將化工過程看作一個綜合系統(tǒng)，并建立起整體優(yōu)化的概念。于是系統(tǒng)工程這一學(xué)科在化學(xué)工程中得到了迅速的發(fā)展，也取得了明顯的效果，形成了化工系統(tǒng)工程。它是

7、系統(tǒng)工程方法與單元操作和化學(xué)反應(yīng)工程這兩個學(xué)科分支相結(jié)合的產(chǎn)物。　　過程動態(tài)特性：為了保持操作的合理和優(yōu)化，過程動態(tài)特性也是化學(xué)工程的重要內(nèi)容?；瘜W(xué)工程的研究對象通常是非常復(fù)雜的，主要表現(xiàn)在：　　過程本身的復(fù)雜性：既有化學(xué)的，又有物理的，并且兩者時常同時發(fā)生，相互影響?！　∥锵档膹?fù)雜性：既有流體（氣體和液體），又有固體，時常多相共存。流體性質(zhì)可有大幅度變化，如低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等。有時，在過程進行中有物性顯著改變，如聚合過程中反應(yīng)物系從低粘度向高粘度的轉(zhuǎn)變。　　物系流動時邊界的復(fù)雜性：由于設(shè)備（如

8、塔板、攪拌槳、檔板等）的幾何形狀是多變的，填充物（如催化劑、填料等）的外形也是多變的，使流動邊界復(fù)雜且難以確定和描述?！　』み^程控制：又稱過程控制，是化工生產(chǎn)過程自動控制的簡稱?；み^程控制主要是研討控制理論在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，包括各種自動化系統(tǒng)的分析、設(shè)計和現(xiàn)場的實施、運行，而不包括純理論的研究和儀表的設(shè)計、制造?；み^程控制與一般化工方法最大的區(qū)別是動態(tài)和反饋。　　經(jīng)典控制理論是以線性常系數(shù)微分方程描述系統(tǒng)為出發(fā)點而發(fā)展起來的。經(jīng)典控制理論僅限于處理單變量的控制系統(tǒng)?！　‖F(xiàn)代控制理論，采用能表征微分方

9、程組的矩陣方程式描述系統(tǒng)，并用函數(shù)的形式表達各種新的控制指標，因而可以通過嚴格的運算進行系統(tǒng)的分析和設(shè)計。若使系統(tǒng)設(shè)計得滿足一個控制指標的極值(極大或極小)時，就得到所謂的最優(yōu)控制。由于現(xiàn)代控制理論克服和補充了經(jīng)典控制理論中的很多缺陷，并能用于多變量系統(tǒng)，故在化工過程控制中得到了很好的應(yīng)用?！　】刂茟?yīng)用：在工藝成熟的生產(chǎn)過程中，化工過程控制是提高產(chǎn)量和質(zhì)量、節(jié)約原料和能源、改善勞動強度