非定态（非稳态）：物料的流速、浓度、温度、压 强等参数随时间的变化而变化。一般的间歇操作 （分批操作）过程为非定态过程，累积的物料量不 为零。
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进行物料衡算时，先按题意画出流程图，并画 出衡算范围，再进行计算。
例：0-3（Ｐ5）
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F,xFA,xFB
D,xDA,xDB
W,xWA,xWB
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A B: F DW
压缩机
预热器
反应器 分离器 粒化器
5
化工生产过程示意图： 原料 预处理 化学反应 分离与纯化 产品
单元操作过程 化学反应过程
研究对象： 化工原理
反应工程
6
化工原理的基本内容： 研究单元操作过程的基本原理及计算大量化工生产过程中抽象出来的 物理过程。
∑GI =∑GO
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注意： （1）G的单位：与质量或物质的量的单位一致； （2）当过程没有化学反应时，可适用物料、任一组 分、任一元素的衡算； （3）当有化学反应时，只适用于任一元素的衡算。
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前面提到累积的物料量，那末在何种情况下 累积的物料量为零？下面需引入两个概念：
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定态（稳态）：物料的流速、浓度、温度、压强等 参数不随时间的变化而变化。一般的连续操作过程 为定态过程，累积的物料量为零。
绪论
1
要求:
1.了解化工原理的基本内容和研究方法； 2.掌握单位换算； 3.掌握物料衡算和能量衡算。
2
重 点：
物料衡算和能量衡算。
3
1.化工原理课程的基本内容和研究方法
1）基本内容 化工生产过程：用化工手段将原料加工成产品的 生产过程。
4
常温、常压 下的乙烯
未
反
有
应
机
的
过
乙
氧
烯
化
物
催
化
剂 高压聚乙烯成品
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上式也可写成： Σ (ωH )1=Σ (ωH )O+QL ω —物料的质量，kg或kg/S； H—物料的焓，kJ/kg。
例0-5（Ｐ7）
23
1 atm 101325 N/m 2 101325 kgf/cm2 9.81104 1.033 kgf/cm 2
1.033 at
12
1
atm 101325 103 9.81
mH2O
10.33 mH 2O
101325 10 3
1 atm
mmHg
13.6 10 3 9.81
9
上述四种单元操作可分别用动量传递理论、热 量传递理论、质量传递理论来进行研究，三种传递 过程中存在类似的规律，可用数学公式来表达，且 逐步形成了“三传理论”或“传递理论”，是化工 传递过程课程的主要研究对象。
10
2）研究方法 实验研究方法（经验法） 数学模型法（半经验半理论方法）
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2、单位制单位换算（举例）
A:
FxFA DxDA WxWA
xFA xFB 1 xDA xDB 1 xWA xWB 1
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2）热量衡算（依据能量守衡定律） 能量衡算包括化学能、热能、机械能、电能等
能量衡算，化工原理课程主要涉及到热量衡算。对 热量衡算可以写成：
Σ QI=Σ Q0+QL Σ QI —随物料进入系统的总热量，kJ或kw； Σ Q0—随物料离开系统的总热量，kJ或kw； QL—向系统周围散失的热量，kJ或kw；
7
单元操作的特点： 物理过程； 化工生产中共有的操作； 某一单元操作作用于不同的化工过程，其基本原 理相同。
8
根据单元操作所遵循的基本规律，可将单元操作 划分为四大类：
遵循流体流动基本规律的单元操作：流体输送、沉降、 过滤、物料混合等； 遵循传热基本规律的单元操作：加热、冷却、冷凝、蒸 发等； 遵循传质基本规律的单元操作：蒸馏、吸收、萃取、膜 分离等； 遵循传质传热基本规律的单元操作：结晶、干燥、等。。
760mmHg
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3、物料衡算和能量衡算
1）物料衡算（依据质量守衡定律）
输入物料的总和＝输出物料的总和+累积的物料量
∑GI = ∑GO + GA ∑GI--------输入物料的总和 ∑GO--------输出物料的总和 GA----------累积的物料量
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若过程中累积的物料量为零，则有：