化工过程导论
- 本书目的
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- 贡献邀请
- 基本单位类型
- 一致性和单位制
- 如何转换单位
- 量纲分析作为方程式的检验
- 为什么它们很重要?一个昂贵的混凝土块的寓言。
- 当我们加法运算时,如何计算它们
- 当我们乘法运算时,如何计算它们
- 什么时候将 5 向下取舍?为什么不像小学老师教的那样向上取舍?
- 化学计量学和摩尔与克
- 理想气体定律
- 生成焓和生成熵
- 黑箱法
- 质量守恒
- 一般守恒方程
- 该守恒方程将如何应用于本课程
- 一些符号
- 最终结果
- 引言:易测变量与导出变量
- 体积流量和密度
- 速度和横截面积
- 质量流量与摩尔流量
- 更复杂的例子,单组分流和多操作
- 绘制流程图
- 一些基本转换和策略
- 总平衡与单操作平衡
- 每种物质的质量守恒(当没有反应时)
- 浓度和总流量的使用
- 混合物总性质
- 一般方法和技巧
- 单位之间的转换。
- 带有解决方案的示例问题
- 现实中,事物往往更加复杂。
- 自由度分析。
- 更复杂问题的例子
- 节约资源
- 提高产量
- 节省空间
- 节省资金
- 在平衡中使用组合点和分离点
- 关于自由度分析的注意事项
- 循环对分离过程影响的示例。
- 展示循环的另一种应用。
- 反应化学计量学的回顾
- "摩尔守恒定律"的缺乏
- 反应的摩尔进度
- 稳态分子摩尔平衡方程
- 自由度
- 独立和依赖的化学反应
- 惰性物质与反应性物质
- 平衡常数(从普通化学中介绍/回顾)
- 反应进度仍然是反应进度
- 没有平衡的示例问题
- 带有平衡的示例问题
- 分离过程如何提高效率的示例。
- 原子摩尔的守恒
- 一般概念
- 一些具体例子
- 原子平衡方法的优缺点
- 理想气体假设,而不是定律
- 状态方程的概念
- 理想气体方程的替代方程
- 活度系数
- 溶解度系数
- 吉布斯自由能
- 逸度和逸度系数
- 混合物有什么不同?
- 偏摩尔性质
- 理想混合物的性质(液体和气体)
- 平衡状态下各相偏摩尔逸度的相等
- 理想气体和理想溶液(**待办事项**:将此移至“混合物”部分)
- 蒸汽压;安托万方程
- 拉乌尔定律(VLE)
- 非理想体系的VLE
- VLE 图表
- 不互溶流体
- 互溶流体:分离常数 K
- 酸碱反应在分离中的应用
- LLE 图表
- 临界常数
- 状态方程的广义形式
- 广义压缩因子图表
- 凯氏法则
- 泡点和露点
- 求解平衡浓度、温度和压力
- 在求解物料衡算中使用平衡方程
- 能量衡算背后的理念:能量守恒
- 可能重要的能量类型
- 最常见的能量类型
- 由于流动引起的能量变化
- 由于温度变化引起的能量变化
- 由于势能和动能差异引起的能量变化
- 热量和功
- 实际稳态能量衡算方程(针对开式和闭式系统)
- 理想气体的热容
- 参考值
- 计算热传递的方法
- 理解“累积”
- 非稳态物料衡算(离散化)
- 离散化非稳态物料衡算
- 对未来事物的展望
(注意:能量衡算存在许多不同形式,适用于特定情况,这个公式比较通用,但没有深入到系统的内部,因此无法告诉我们局部温度分布等信息。此外,对于热量主导的工艺,该公式最为有用;对于以机械为主的工艺,其他形式更有用。)
- 开式和闭式系统问题(示例)
- 基本理念
- 最常见的未知数
- 衡算之间有什么共同点?
- 几个示例问题说明了如何结合这两个概念。
- 无相变
- 有相变
- 反应体系有什么不同?
- 将反应热纳入能量衡算
- 整合起来:稳态物料/能量衡算问题,包含反应
- 线性回归
- 将函数转换为线性形式(线性化)
- 插值和外推
- 不动点迭代和加权不动点迭代
- 二分法
- 弦截法
- 切线(牛顿)法
- 方程组和可解性的解释
- 通用策略
- 特定实例:线性方程、二次方程
- 文本中的示例解
- 如何选择刻度
- 线性化在绘图中的应用
- 备用坐标轴:对数-对数图和半对数图
- 常见的绘图类型
- 一致性图
- 残差图
- 数据输入
- 数据操作和绘图
- 回归分析
- 目标求解
- 使用符号数学工具箱求解方程组
- 线性回归和多项式回归
- 绘制函数和数据点
- 流量的直接测量方法(桶和计时器、流量计等)
- 压力或压降的测量方法(压力计、气压计等)
- 速度的测量(孔板流量计、文丘里流量计等)
- 浓度的测量(气相色谱、滴定等)
- 温度的测量(热电偶和温度计的类型)
- 标准体积与实际体积
- 除克摩尔以外的其他摩尔类型
- 表压与绝对压力
- 磅力与磅质量
- 设备描述摘要
- 进一步信息链接
- 本书中使用的符号
- 注意不同来源之间的符号不统一
Chapra, S. and Canale, R. 2002. Numerical Methods for Engineers, 第 4 版. 纽约:麦格劳-希尔出版社。
Felder, R.M. and Rousseau, R.W. 2000. Elementary Principles of Chemical Processes, 第 3 版. 纽约:约翰·威利父子出版社。
Masterton, W. and Hurley, C. 2001. Chemistry Principles and Reactions, 第 4 版. 纽约:哈考特出版社。
Perry, R.H. and Green, D. 1984. Perry's Chemical Engineers Handbook, 第 6 版. 纽约:麦格劳-希尔出版社。
Windholz et al. 1976. The Merck Index, 第 9 版. 新泽西州:默克出版社。
普通化学:更深入地分析普通化学
Matlab:有关如何使用 MATLAB 解决问题的更多信息。
数值方法:有关求根模块和其他有趣数学的更多详细信息(注意:它是在相当高级别上编写的)
Himmelblau, D. M. and Riggs, J. B. 2004. "Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering", 第 7 版. 纽约:普伦蒂斯·霍尔出版社
数据表
化学科学数据表:包含大量有用的数据,包括相当全面的标准熵列表和 25oC 时的吉布斯自由能(还包括离子列表),以及包含元素摩尔质量、酸平衡常数、溶度积和电势的图表。绝对值得一看。
NIST 物性数据: 你可以查询许多常见物质的物性,包括水、许多轻质烃和许多气体。可获得的数据包括密度、焓、熵、Pitzer 非对称因子、表面张力、焦耳-汤姆逊系数以及其他几个变量,具体取决于所选的物质和条件。若要以表格形式查看数据,在输入所需温度和压力范围后,点击“查看表格”,然后从下拉菜单中选择所需的属性。它会告诉你可接受的范围。
广义压缩系数图: 这在关于气体和液体的部分非常有用,你应该能够在任何热力学书籍或 Perry 手册中找到此图的副本。我在这里链接是为了让你在谈论它时知道我在说些什么。
SIRCh: 物性搜索 (精选互联网资源)