化工传递过程课件第八章.pptx

化工传递过程课件第八章目录contents化工传递过程概述传热过程传质过程动量传递过程传递过程在化工生产中的应用01化工传递过程概述化工传递过程是物质、能量和动量的传递现象，涉及流体流动、传热和传质等基本过程。定义根据传递的物理量不同，化工传递过程可以分为动量传递、热量传递和质量传递三类。分类化工传递过程的定义与分类化工传递过程是工业生产中不可或缺的环节，涉及各种化学反应和分离过程的实现。工业生产节能减排技术创新优化化工传递过程可以提高能源利用效率和降低能耗，对实现节能减排具有重要意义。化工传递过程的深入研究有助于推动相关领域的技术创新和产业升级。030201化工传递过程的重要性描述流体内部动量传递的基本规律，涉及到流体的粘性和剪切应力之间的关系。牛顿粘性定律阐述热量传递的方向和速率，基于温度梯度来描述热量的传递。傅里叶传热定律是质量传递的基本定律，表示质量在传递过程中的守恒性质。质量守恒定律为了简化分析和设计，常采用传递模型来描述化工传递过程，如一维流动模型、二维流动模型等。传递模型化工传递过程的原理与模型02传热过程热能通过物质内部的微观粒子运动产生的热量传递现象。热传导由于流体流动产生的热量传递现象，涉及到流体与固体壁面的相互作用。对流换热热能通过电磁波的形式传递，不依赖物质媒介。辐射换热物质相变过程中伴随的热量传递现象，如沸腾和凝结。相变传热传热过程的基本原理热传导方程描述热传导过程中温度分布的偏微分方程，通过求解得到温度分布。对流换热方程基于牛顿冷却定律和能量守恒建立的方程，用于计算对流换热量。辐射换热方程基于斯蒂芬-玻尔兹曼定律和普朗克定律建立的方程，用于计算辐射换热量。相变传热方程根据相变过程中热力学参数的变化建立的方程，用于计算相变过程中的热量传递。传热过程的计算方法介绍各种类型的换热器，如管式、板式、套管式等，以及它们的应用场合和优缺点。换热器类型通过改变换热器结构、选用高效传热材料、优化操作条件等方式提高传热效率。传热过程的强化分析传热过程中的能耗来源，提出节能降耗的措施，提高传热过程的能源利用效率。能耗与效率利用计算机模拟技术对传热过程进行模拟分析，优化传热设备的结构和操作参数，提高传热效率并降低能耗。传热过程模拟与优化传热过程的设备与优化03传质过程传质过程基于分子扩散原理，即分子从高浓度区域向低浓度区域移动。扩散原理浓度梯度分子运动传质速率浓度梯度是传质过程的驱动力，当存在浓度差异时，分子会从高浓度区域向低浓度区域扩散。分子在传质过程中通过不断的运动和碰撞传递物质。传质速率与扩散系数、浓度差和扩散面积成正比。传质过程的基本原理质量传递方程描述传质过程的质量传递方程，包括扩散方程、对流扩散方程等。传质系数表示物质传递速率的参数，可以通过实验测定或经验公式计算。相平衡关系描述两相之间物质传递的相平衡关系，用于计算传质边界层和传质系数。传质设备的性能参数根据传质设备的性能参数，如传质面积、传质高度等，计算设备的传质效率。传质过程的计算方法ABCD传质过程的设备与优化设备类型介绍各种传质设备，如填料塔、板式塔、喷射器等，并比较其优缺点。设备操作阐述传质设备的操作要点和维护方法，以确保设备正常运行和延长使用寿命。设备设计根据工艺要求和物料特性，进行传质设备的选型和设计。设备优化通过改进设备结构、操作条件或使用新型材料等方法，提高设备的传质效率和降低能耗。04动量传递过程动量传递的基本概念动量传递是物质流、能量流和信息流三流交汇的过程，是化工生产中实现物质加工和能量转化的基础。流体动力学基本方程描述流体运动状态的基本方程，包括连续性方程、动量方程和能量方程。牛顿第三定律作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。动量传递过程的基本原理123在动量传递过程中，流体的质量、动量和能量都应保持守恒，因此需要建立相应的守恒方程进行计算。守恒方程对于复杂的流体流动问题，需要采用数值计算方法进行求解，如有限差分法、有限元法等。数值计算方法对于某些难以通过理论计算求解的动量传递问题，可以通过实验测定相关参数，如流体阻力、流量等。实验测定动量传递过程的计算方法03设备优化通过对动量传递设备的结构、操作参数等进行优化，可以提高设备的效率、降低能耗和减少环境污染。01流体输送设备如泵、压缩机、风机等，用于实现流体的输送和压缩，是化工生产中常用的动量传递设备。02流体反应设备如搅拌釜、固定床反应器等，用于实现流体的混合、反应和分离，是化工生产中常用的动量传递和化学反应设备。动量传递过程的设备与优化05传递过程在化工生产中的应用化学反应是化工生产中的核心环节，传递过程在其中起着至关重要的作用。热量传递主要涉及反应温度的控制，通过加热或冷却反应物来调节反应速度。传递过程在化学反应中的应用传递过程包括热量传递、质量传递和动量传递，它们对化学反应的速率和选择性有着重要影响。质量传递涉及反应物和产物的扩散和传质，对反应效率有显著影响。分离过程是化工生产中的重要环节，用于将混合物中的各个组分分离出来。蒸馏是通过温度和压力的变化来分离不同沸点的组分，涉及到热量传递和质量传递。传递过程在分离过程中起着关键作用，如蒸馏、萃取、过滤等操作都涉及到传递过程。萃取是利用物质在两种不混溶液体中的溶解度差异来分离组分，涉及到质量传递和动量传递。传递过程在分离过程中的应用以炼油工业为例，原油经过加热、蒸馏等操作，利用传递过程将不同沸点的组分分离出来，得到汽油、柴油等产品。在制药工业中，化学反应和分离过程紧密结合，通过控制温度、压力和浓度等参数，实现高效、高选择性的药物合成。在生物发酵过程中，传递过程同样重要，如氧的传质速率对微生物的生长和代谢有重要影响。010203传递过程在工业生产中的应用案例THANKS感谢观看