1. 单元操作
各种单元操作根据不同的物理化学原理,采用相应的设备,达到各自的工艺目的。对于单元操作,可从不同角度加以分类。根据各单元操作所遵循的规律,将其划分为如下类型,即:
2. 单元操作的分类
① 流体动力过程:流体输送、沉降、过滤、搅拌
② 传热过程:换热、蒸发
③ 传质过程:蒸馏、吸收、萃取、吸附、浸取、吸附、离子交换、膜分离
④ 热质同时传递过程:增减湿、结晶、干燥
3. 单元操作的特点
① 物理性操作,即只改变物料的状态或物性,并不改变化学性质;
② 它们都是化工生产过程中共有的操作,但不同的化工过程中所包含的单元操作数目、名称与排列顺序各异;
③ 对同样的工程目的,可采用不同的单元操作来实现 ;
④ 某单元操作用于不同的化工过程,其基本原理并无不同,进行该操作的设备也往往是通用的。具体应用时也要结合各化工过程的特点来考虑,如原材料与产品的物理化学性质,生产规模等。
4.新单元操作开发
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。
《化工原理》是在高等数学、物理学及物理化学、化学等课程的基础上开设的一门基础技术课程,其主要任务是研究化工单元操作的基本原理,典型设备的构造及工艺尺寸的计算或设备选型。通过本课程的学习,培养学生分析和解决有关单元操作问题的能力,如:设备选型能力、工程设计能力、调节生产过程能力、生产研发能力,以便在化工生产、科研和设计工作中达到强化生产过程,提高产品质量、提高设备能力及效率,降低设备投资及产品成本、节约能耗、防止污染以及加速新技术开发等方面的目的。任务综合为三个字,选、算、用。选:过程与设备的选择;算:过程的计算和设备的设计;用:如何操作和调节以适应生产的要求。