化工生产中，主要的单元操作可以归纳为三类：
包括流体输送、沉降、 过滤、离 心分离、搅拌、固体流态化等 包括加热、冷却、蒸发等
以流体力学为基础
以热量传递理论为基础
以质量传递理论为基础
包括蒸馏、吸收、吸附、萃取、 干燥、结晶、膜分离等
化
工
原
理
2013-08-26
绪论— 化工原理课程的内容和特点
3. 化工原理课程的研究方法
长度
质量 时间 电流
米
千克[公斤] 秒 安[培]
m
kg s A K mol cd
热力学温度 开[尔文] 物质的量 发光强度 摩[尔] 坎[德拉]
上的辐射强度为(1/688)W/sr
化
工
原
理
2013-08-26
绪论— 单位制度及单位换算
共存单位：
国际单位制（SI制）; 物理单位制（CGS制）；公制（MKS制）；工程单位制（at制） 工程单位制（at制）：以长度（米）、时间（秒）和力（公斤力）为基本单位，质量为导出单位。 规定：在真空中以公制中的1公斤质量(kg) 的物质在重力加速度
单位制度及单位换算
1. 单位和单位制度
2. 单位换算
化 工 原 理
2013-08-26
绪论— 化工原理课程的内容和特点
1. 化工原理课程内容
化学工业： 化学工业是将自然界中的各种物质资源通过物理和化学的方法加工成具有规定质量的
物质的工业。 化学工业是一个包含多个行业的工业部门。 化学工业包括石油炼制和裂解、煤焦化及煤焦油工业、基本有机合成工业、高分子合 成、 氯碱、 制酸、化肥、以及精细化学工业等。
at
m
kgf•s2•m-1
s
m· s-1
kg· m· s-2
kg· m2· s-2
kg· m2· s-3
化
工
原
理
2013-08-26
绪论— 单位制度及单位换算
2. 单位换算
单位换算的原则：
属于不同因次的单位，不能进行加减乘除等数学运算，相同因次而不同单位 要运算时，须先将其转换成相同的单位，才能进行加加减乘除等数学运算。
化
工
原
理
2013-08-26
绪
目 的 与 要 求
论
通过绪论的学习，应了解化工原理课程的主 要内容，单元操作的分类和特点，工程学科的研 究方法，本课程的学习要求，掌握单位制及单位 换算方法。
化
工
原
理
2013-08-26
绪
主 要 内 容
论
化工原理课程的内容和特点
1. 化工原理课程内容
2. 单元操作的分类和特点 3. 化工原理的研究方法 4. 化工过程计算过程的理论基础 5. 本课程的学习要求
化 工 原 理
2013-08-26
绪论— 化工原理课程的内容和特点
5. 本课程的学习要求
学习中，应注意以下几个方面能力的培养： (1)单元操作和设备选择的能力 (2)工程设计能力
(3)操作和调节生产过程的能力
(4)过程开发或科学研究能力
(5)实验能力
化 工 原 理
2013-08-26
绪论— 单位制度及单位换算
科 学 实 验
化 学 家
化工原理传递过程 反应工程 分离工程 化工热力学系统工程等
化 工 生 产
化 工 专 家
制药工业
能源工程 环境工程
高分子
化学教育
化
工
原
理
2013-08-26
绪论— 化工原理课程的内容和特点
化学工程发展的四个阶段
化学工艺学阶段 传递过程阶段 流体输送 沉降、过滤 离心分离 搅拌 固体流态化 加热 冷却 蒸发 蒸馏 吸收、吸附 萃取、干燥 结晶 II 阶段 1918年 化工单位操作阶段 “三传一反”阶段
Companies in the 21st century
化
工
原
理
2013-08-26
绪论— 化工原理课程的内容和特点
2. 单元操作的分类和特点
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
1.单位和单位制度
(1) 基本单位和导出单位
基本单位: 质量、长度、时间和温度 导出单位: 速度、密度、加速度
(2) 绝对单位制和重力单位制
绝对单位制: 长度、质量、时间 重力单位制: 长度、时间、力
(3) 国际单位制（SI制）
根据1960年10月国际计量大会通过
的一种单位制。
(4) 中华人民共和国法定计量单位
在SI制基础上制定的，又规定了一
些我国选定的单位（见附录一）。
化
工
原
理
2013-08-26
绪论— 单位制度及单位换算
SI基本单位:
量的 名称 单位 名称 单位 符号 定义
米是光在真空中(1/299792458)s时间间隔内所经路径的长度 千克等于国际千克原器的质量
秒是铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁对应的辐射的9192631770个周期的持续时间 安[培]是在真空中,截面积可忽略的两根相距1m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时, 若导线 间相互作用力在每米长宽上为2×10-7N, 则每根导线中的电流为1A 开[尔文]是水的三相点热力学温度的1/273.16 摩[尔]是一系统的物质的量,该系统中包含的基本单元数与0.012kg碳12的原子数目相等,在使用摩尔时, 基本单位应予指明,可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子, 或是这些粒子的特定组合 坎[德拉]是一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出频率weu540×1012Hz的单色辐射, 且在此方向
为9.81m/s2下所受到的重力称为 1公斤力(kgf) 1kgf=1kg×9.81m/s2 =9.81kg.m/s2 =9.81N
一物体在1kgf的作用下，得到1m/s2的加速度，该物体的质量为1质量工程单位（kgf.s2/m）
2 1kgf 9.81kg.m/s 9.81kg 1质量工程单位= 2 2 1m/s 1m/s
化 工 原 理
彭 军 霞
化
工
原
理
2013-08-26
教

材
柴诚敬主编 （天津大学化工学院）
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
化工原理（上册）


高等教育出版社·北京
2005年6月（第一版）
化 工 原 理
2013-08-26
参 考 教 材
柴诚敬, 张国亮. 化工流体流动与传热. 第二版 北京: 化学工业出版社, 2007 夏清，陈常贵. 化工原理，上册. 天津: 天津大 学出版社, 2005 W. L. McCabe, J. C. Smith. Unit Operations of Chemical Engineering, 6th ed. New York: McGraw. Hill Inc., 2001
化 工 原 理
2013-08-26
绪论— 化工原理课程的内容和特点
4. 化工过程计算的理论基础
物料衡算 － － － 质量守恒 能量守恒 过程方向及程度 能量衡算 平衡关系
基本关系
过程速率
－
过程难易
稳定过程和不稳定过程
稳定过程： 某一固定位置上物料组成、 温度、 压强、流速 等参数不随时间变化。 不稳定过程： 间歇操作、连续操作中的开车、波动及故障等。
1质量工程单位的数值相当于SI质量的9.81倍
化 工 原 理
2013-08-26
绪论— 单位制度及单位换算
几种单位制比较
单位制 SI MKS CGS 长度 m m cm 质量 kg kg g 时间 s s s 速度 m· s-1 m· s-1 cm· s-1 力 kg· m· s-2 kg· m· s-2 g· m· s-2 功 kg· m2· s-2 kg· m2· s-2 g· cm2· s-2 功率 kg· m2· s-3 kg· m2· s-3 g· cm2· s-3
化
工
原
理
2013-08-26
绪论 第一章 第二章 流体流动 流体输送机械
第三章
第四章
非均相混合物分离及固体流态化
液体搅拌
第五章
第六章
化
传热
蒸发
工 原 理
2013-08-26
能正确理解各单元操作的基本原理；了解典型设备的构造、性能和操作原 理，并具有设备选型及校核的基本知识。
绪
论
(3) 平衡关系

平衡是在一定条件下物系变化可能达到的极限。 通过平衡关系可以判断过程能否进行，及进行的方向和 能达到的程度。


平衡关系对于分析化工生产过程具有重要的意义。化工原
理
2013-08-26
绪
论
(4) 过程速率

化工原理中涉及传热速率和传质速率，称为过程速率。
过程速率的大小，直接影响设备的尺寸大小，生产能力及经济效益 等。过程速率是过程推动力和过程阻力的比值
特点：化工原理是一门实践性很强的工程学科。单元操作的研究内容包括“过程”
和“设备”两个方面。 所有的单元操作都可分解为动量传递、热量传递、质量传递这三种传递过程
和它们的结合。三种传递过程现象中存在着类似的规律和内在的联系。传递
过程是联系各单元操作的一条主线。 化 工 原 理
2013-08-26
绪论— 化工原理课程的内容和特点
教 学 目 的
熟悉主要单元操作过程及设备的基本计算方法；掌握计算公式的物理意义、 应用方法和适用范围；具有使用常用工程计算图表、手册、资料的能力。