制药化工-化工原理.ppt

化工原理 (Principles of Chemical Engineering) 多媒体教学课件 (制药工程专业适用)University of Jinan 济南大学将 侦 丝 社 臃 烂 玖 侮 醚 酱 颐 芥 万 绦 链 碘 狱 易 牙 逾 眺 啡 蛰 吸 尊 埋 拾 丙 纬 岔 拳 坚 0制 药 化 工 原 理 绪 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论Date1化工原理 绪论化工原理(Principles of Chemical Engineering)化工原理 该课程是从自然科学领域的基础课向工程科学的 专业课过渡的入门课程它在基础课（数学、物理、化学）与专 业课（化工工艺学、化工工艺设计与设备设计等）之间，起着承 前启后、由理及工的重要“桥梁”作用村 闷 貌 瞻 绍 名 辐 些 寸 挠 秃 颁 挣 休 害 匙 认 汲 堵 庙 纸 袱 失 物 奎 恬 汝 诊 惕 沦 炯 幼 0制 药 化 工 原 理 绪 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论Date2化工原理 绪论执行济南大学新制定的制药工程专业的化工原理教学大纲化工原理国家级精品课程及网址： 1、化工原理与实验，天津大学：http://202.113.7.181 2003年度 2、化工原理， 北京化工大学： http://202.4.135.9 2003年度3 、化工原理，华东理工大学： http://166.111.82.5 2004年度4 、化工原理，华南理工大学http://202.38.193..233/05course/hg 2005年度 5、化工原理，南京理工大学 2006年度 6、化工原理，南京工业大学 2007年度 化工原理主要教材： （化工原理 、化工过程与设备） 天津大学：化工流体流动与传热，化工传质与分离过程，21世纪 教材华东理工大学：化工原理 ， 21世纪教材 华南理工大学：化工原理 ， 21世纪教材 北京化工大学：1 杨祖荣主编版本， 2 王志魁主编版本。

浙江大学与西安交通大学合编版本、大连理工大学版本、清华大 学版本等化工原理课程国内概况我校的化工原理网络课 程在化学化工学院精品 课程栏内忽 鄙 眉 鼎 挝 骨 桑 去 涕 私 昆 呻 辣 斜 鸳 氏 撤 始 吕 谷 寥 日 卷 锁 冤 谅 艺 盏 环 翱 谬 碘 0制 药 化 工 原 理 绪 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论Date3化工原理 绪论化工原理绪论 2学时第1章 流体流动 ( fluid flow ) 10学时第2章 流体输送机械 (fluid transportation machinery ) 6学时第3章 沉降(particles settling )与过滤 (suspending liquid filter ) 8学时第4章 传热 ( heat transfer ) 10学时第5章 气体吸收 ( gas absorption ) 10学时 填料塔 ( packed tower ) 2学时第6章 液体精馏 ( liquid distillation ) 16学时 板式精馏塔 ( plate tower for liquid distillation ) 4学时 理论课学时共计 68 学时。

Principles of Chemical Engineering)碰 锯 融 砧 衡 鞘 昌 搀 谍 杭 径 诸 莆 闷 郁 吝 儡 描 抬 搁 柄 萨 感 武 特 屡 壁 妇 钟 诞 从 颐 0制 药 化 工 原 理 绪 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论Date4化工原理 绪论化工原理(Principles of Chemical Engineering)§ 1. 化学工程学科中的基本概念 (了解) § 2. 化工原理课程的性质 (了解) § 3. 化工原理硏究问题的方法 (理解) § 4. 化工原理课程应解决的问题 (理解) § 5. 单位与单位换算 (掌握) § 6. 物料衡算与能量衡算 (掌握)绪论(preface)萍 藤 条 驰 盔 舅 企 汐 搜 夹 契 苯 境 镶 堕 莆 沽 豢 侮 灿 坑 久 酝 芥 芝 毒 蛛 相 蛊 挂 磁 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论Date5化工原理 绪论化学工业 (chemical industry)：利用自然界中的物资资源，通过物理和化学的方法将原料加 工成为产品的工业它的范围不但覆盖了化学与石化工业，而且渗透到能源、环境 、生物、材料、制药、冶金、轻工、卫生、信息等工业及技术部 门。

在人们的衣、食、住、行、娱乐等生活中均离不开化学产品 原 料 产 品1 . 化学工程学科中的基本概念化工（生产）过程 (chemicals production process)：化工产品的生产过程（化工工艺过程）同一原料可以生产出多种产品；同一产品可以由不同的原料进行 生产戌 脚 纠 悄 藕 印 哩 临 皿 猴 山 梢 凰 岸 荐 允 击 挖 媒 谱 磨 胸 所 铣 先 眼 徒 惭 措 傣 剂 曹 0制 药 化 工 原 理 绪 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论Date6化工原理 绪论C2H2提纯HCl提纯单体 合成反应热单体 精制聚合 反应反应热干燥热量成品例：聚氯乙烯 (PVC :polyvinyl chloride)塑料的生产过程乙烯氧氯化法 ：乙炔加成法 ：C2H4提纯HCl提纯单体 生成热量单体 精制聚合 反应反应热干燥热量成品空气氧氯化 反应翰 躁 平 家 汪 培 跑 富 残 冉 脚 舀 萍 量 谷 逛 凰 骚 藻 讥 吱 剂 溶 搪 藏 而 努 矿 金 富 尹 唤 0制 药 化 工 原 理 绪 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论Date7化工原理 绪论化学工程 (Chemical Engineering) ：研究化工生产过程中的基本规律，并应用这些规律解决生 产过程与设备计算的工程技术学科。

化工单元操作：(unit operation of Chemical Engineering)：一物理性的化工基本操作过程任何一种化工过程(chemicals production process)均是由若干化 工单元操作及化学反应过程有机组合而成1 . 化学工程学科中的基本概念化学工程：研究以化学工业为代表的过程工业中有关化学过程 和物理过程的一般原理和共性规律，解决过程和装置的开发、 设计、操作及优化的理论和方法问题绞 萄 筋 床 监 钾 氓 牙 熟 留 步 听 掖 尼 份 喊 装 狗 购 尹 嫁 讥 资 唉 砧 貉 员 皮 湾 虱 既 总 0制 药 化 工 原 理 绪 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论Date8化工原理 绪论化学工程的产生与发展随着对化学品需求的增长，引起了从手工业向大工业的过渡 化学家分为纯化学家和工业化学家（或称应用化学家）纯化 学家主要对合成新物质，发现新的化学反应，测定物质的化学结 构和性质，以及新的机理、规律、理论感兴趣工业化学家则着 眼于将该化学物质或化学反应在工业上的运用和实现要求工业 化学家具备较多的物理和机械知识英国工程师G.E.戴维斯 (George Edwards Davis,1850-1907年)最早提出“化学工程”这一概 念。

1915年麻省理工学院A.D.Little首次提出“化工单元操作”的概 念1923年美国麻省理工学院的著名教授W. H. 华克尔等人编写出 版的第一部关于单元操作的著作――化工原理（Principles of Chemical Engineering ），从而奠定了化学工程作为一门独立工 程学科的基础，完成了从化工生产工艺到单元操作的发展，推 进认识上的一个飞跃对于化学工程学科的形成和发展起到了 推动作用我国于20世纪20年代创办了化学工程系，开设了化 工原理课程解放之后，我国先后出版了以单元操作为主线的 《化工原理》、《化工过程及设备》、《化工操作原理及设备 》等教科书 身 卡 庄 纠 分 焦 承 蛮 僻 晦 壕 侗 查 艇 磨 洱 晓 屉 很 爵 割 妄 檄 享 净 天 僳 笨 纱 暗 谰 循 0制 药 化 工 原 理 绪 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论Date9化工原理 绪论化工学科体系的形成化工教育是从化学教育中分离出来的1885年，英国伦敦帝 国学院最早创办了化工系，当时的课程是化学与机械工程的混合 不久停办1888年，美国麻省理工学院首先在化学系科内设置 化学工程课，后来才开始设置化学工程系。

其他国家随后也逐步 建立了化学工程系在美国著名化学家A.D.Little首次提出“化工 单元操作”的概念之后，W.H.Walker(W. H. 华克尔等), W.K.Lewis 和W.H.McAdams三人合著的《化工原理》初版在1923年问世 化工学科已由一种工艺单元发展为现代化的工程科学 卞 法 识 郝 蝉 蹦 喊 母 诱 铺 答 姓 哉 檬 户 扫 谴 孝 抗 骤 旷 寸 瘩 避 筑 温 亢 翰 咱 订 皖 除 0制 药 化 工 原 理 绪 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论Date10化工原理 绪论中国的化工高等教育1927年4月，李寿恒在浙江大学建立了化工系李寿恒先生 于1925年在美国伊利诺伊大学获化学工程博士学位后回国教授 应用化学不久后，南京的中央大学和天津的南开大学也设立 了化工系到1949年，全国约有30个化工系新中国成立后， 进行大规模的院系调整，第一批合并组成了天津大学化工系、 大连工学院化工系、成都工学院化工系、华南工学院化工系、 华东化工学院、北京石油学院等1958年，北京化工学院创建 目前，全国有上百个化工学院或化工系胡 夕 拘 役 庆 驳 抬 隶 鸟 没 己 丝 折 磋 丑 白 挟 冒 颤 惶 诞 钨 弗 嘛 番 启 诫 漱 禾 存 开 你 0制 药 化 工 原 理 绪 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论Date11化工原理 绪论更为广义地说，化学工程是研究化学工业和相关过程工业（ Process industry）生产过程中所进行的化学反应过程及物理过程 普遍规律的一门工程学科。

它的范围不但覆盖了化学与石化工 业，而且渗透到能源、环境、生物、材料、制药、冶金、轻工 、卫生、信息等工业及技术部门 20世纪60年代“三传一反”（动量传递、热量传递、质量传递 、化学反应工程）概念的提出，开辟了化学工程发展过程的第二 个历程计算机应用的快速发展，使化学工程成为更完整的体系 ，并推向了“过程优化集成”、“分子模拟”的新阶段随着科学技术的高速发展，化学工程与相邻学科相融合逐渐形 成了若干新的分支与生长点，诸如：生物化学工程、分子化学工 程、环境化学工程、能源化学工程、计算化学工程、软化学工程 、微电子化学工程等同时，上述新兴产业与学科的发展，也推 动了特殊领域化学工程的进步 1 . 化学工程学科中的基本概念衔 孔 腔 籽 脾 栋 末 歹 岛 屈 辑 梗 孪 于 矣 常 圈 绣 术 乎 担 祭 裳 貌 降 谦 脑 垒 姑 川 棵 耍 0制 药 化 工 原 理 绪 论 0制 药 化 工 原 理 绪 论Date12化工原理 绪论化工单元操作的分类 根据单元操作的理论基础进行的分类 1）以动量传递(momentum transfer)理论为基础： 流体流动、流体输送机械、沉降、过滤、液体搅拌、固体流态 化 等 2）以热量传递(heat transfer)理论为基础： 加热、冷却、蒸发 等 3）以质量传递(mass transfer)理论为基础： 吸收、精馏、萃取、 干燥 等流体中发生的这三种传递现象(transport phenomena)都是由于 流体质点的运动和分子扩散运动所产生的结果。