化學工程過程導論
- 本書的目的
- 本書的格式
- 邀請貢獻
- 基本單位型別
- 單位的一致性和體系
- 如何在單位之間轉換
- 量綱分析作為方程式的檢驗
- 為什麼它們很重要?一個昂貴的水泥塊的寓言。
- 當我們相加時如何計算它們
- 當我們相乘時如何計算它們
- 什麼時候你將 5 向下取整?為什麼不像小學老師教你的那樣向上取整呢?
- 化學計量學和摩爾與克
- 理想氣體定律
- 生成焓和生成熵
- 黑箱法
- 質量守恆
- 一般守恆方程
- 該守恆方程如何應用於本課程
- 一些符號
- 最終結果
- 簡介:易於測量變數與派生變數
- 體積流量和密度
- 速度和橫截面積
- 質量流量與摩爾流量
- 更復雜的例子,單組分流和多個操作
- 繪製流程圖
- 一些基本的轉換和策略
- 總平衡與單一操作平衡
- 每種物質的質量守恆(當沒有反應時)
- 濃度和總流量的使用
- 混合物整體性質
- 一般方法和技巧
- 單位之間的轉換。
- 帶解的示例問題
- 現實中的事物往往要複雜得多。
- 自由度分析。
- 更復雜問題的示例
- 節約資源
- 提高產量
- 節省空間
- 節省資金
- 在平衡中使用組合點和分離點
- 關於自由度分析的注意事項
- 迴圈對分離過程影響的示例。
- 展示迴圈的另一個應用。
- 反應化學計量學的回顧
- "摩爾守恆定律"的缺乏
- 反應的摩爾進度
- 穩態分子摩爾平衡方程
- 自由度
- 獨立和依賴化學反應
- 惰性物質與反應物質
- 平衡常數(從普通化學介紹/回顧)
- 反應進度仍然是反應進度
- 無平衡的示例問題
- 具有平衡的示例問題
- 分離過程如何提高效率的示例。
- 原子摩爾守恆
- 總體思路
- 一些具體的例子
- 原子平衡法的優點和缺點
- 理想氣體假設,不是定律
- 狀態方程的概念
- 理想氣體方程的替代方程
- 活度係數
- 溶解度係數
- 吉布斯能
- 逸度和逸度係數
- 混合物有什麼不同?
- 偏摩爾性質
- 理想混合物的性質(液體和氣體)
- 平衡時所有相的偏摩爾逸度相等
- 理想氣體和理想溶液(待辦事項:將其移至“混合物”部分)
- 蒸汽壓;安託萬方程
- 拉烏爾定律(VLE)
- 非理想體系的 VLE
- VLE 圖表
- 不混溶流體
- 混溶流體:分離常數 K
- 酸鹼反應在分離中的應用
- LLE 圖表
- 臨界常數
- 狀態方程的廣義形式
- 廣義壓縮因子圖表
- 凱氏規則
- 泡點和露點
- 求解平衡濃度、溫度和壓力
- 平衡方程在求解質量平衡中的應用
- 能量平衡背後的思想:能量守恆
- 可能重要的能量型別
- 最常見的能量型別
- 由於流動引起的能量變化
- 由於溫度變化引起的能量變化
- 由於 PE 和 KE 差異引起的能量變化
- 熱和功
- 實際穩態能量平衡方程(對於開式和閉式系統)
- 理想氣體的熱容
- 參考值
- 計算熱傳遞的方法
- 理解“積累”
- 非穩態質量平衡(離散化)
- 離散化非穩態質量平衡
- 對未來事物的瞥見
(注意:有許多、許多、許多不同的能量平衡形式適用於特定情況,這個形式相當通用,但根本沒有深入到系統的內部,因此無法告訴我們關於區域性溫度分佈和類似事物的資訊。此外,對於熱主導過程來說,這是最實用的形式;對於主要是機械過程,另一種形式更有用。)
- 開式和閉式系統問題(示例)
- 基本思想
- 最常見的未知數
- 平衡之間有什麼共同點?
- 幾個示例問題說明了如何將這兩個概念結合起來。
- 無相變
- 有相變
- 反應體系有什麼不同?
- 將反應熱納入能量平衡
- 將所有內容整合在一起:具有反應的穩態質量/能量平衡問題
- 線性迴歸
- 將函式轉換為線性形式(線性化)
- 插值和外推
- 不動點和加權不動點迭代
- 二分法
- 試位法
- 切線(牛頓)法
- 系統和可解性的解釋
- 通用策略
- 具體例項:線性方程、二次方程
- 本文中的示例解決方案
- 如何選擇比例尺
- 線性化在繪圖中的應用
- 替代軸:對數對數和半對數圖
- 常見的繪圖型別
- 一致性圖
- 殘差圖
- 資料輸入
- 資料處理和繪圖
- 迴歸分析
- 目標求解
- 使用符號數學工具箱求解方程組
- 線性迴歸和多項式迴歸
- 繪製函式和資料點
- 流量的直接測量方法(桶和計時器、流量計等)
- 壓力或壓降的測量方法(壓差計、氣壓計等)
- 速度的測量(孔板流量計、文丘裡管流量計等)
- 濃度的測量(氣相色譜、滴定等)
- 溫度的測量(熱電偶和溫度計的型別)
- 標準體積與實際體積
- 除了克摩爾以外的其他型別的摩爾
- 表壓與絕對壓力
- 磅力與磅質量
- 裝置描述摘要
- 進一步資訊的連結
- 本書中使用的符號
- 注意不同來源符號不統一
Chapra, S. 和 Canale, R. 2002. Numerical Methods for Engineers,第 4 版。紐約:麥格勞希爾。
Felder, R.M. 和 Rousseau, R.W. 2000. Elementary Principles of Chemical Processes,第 3 版。紐約:約翰·威利父子公司。
Masterton, W. 和 Hurley, C. 2001. Chemistry Principles and Reactions,第 4 版。紐約:Harcourt。
Perry, R.H. 和 Green, D. 1984. Perry's Chemical Engineers Handbook,第 6 版。紐約:麥格勞希爾。
Windholz 等。1976. The Merck Index,第 9 版。新澤西州:默克。
普通化學:要深入瞭解普通化學
Matlab:有關如何使用 MATLAB 解決問題的更多資訊。
數值方法:有關求根模組和其他有趣的數學知識的更多詳細資訊(警告:它以相當高階的水平編寫)
Himmelblau, D. M. 和 Riggs, J. B. 2004. "Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering",第 7 版。紐約:普倫蒂斯·霍爾
資料表
化學科學資料表: 包含大量有用的資料,包括相當全面的標準熵列表和 25oC 下的吉布斯自由能 (還包括離子列表),以及元素摩爾質量、酸平衡常數、溶度積和電勢的圖表。一定值得檢視。
NIST 性質: 您可以在其中查詢許多常見物質的性質,包括水、許多輕質烴和許多氣體。可獲得的資料包括密度、焓、熵、Pitzer 非對稱因子、表面張力、焦耳-湯姆遜係數以及其他幾個變數,具體取決於所選物質和條件。要以表格形式檢視資料,在輸入所需的溫度和壓力範圍後,單擊“查看錶格”,然後從下拉選單中選擇所需的屬性。它會告訴您可接受的範圍。
廣義壓縮因子圖: 這在關於氣體和液體的部分非常有用,您應該可以在任何熱力學書或 Perry 手冊中找到此圖的副本。我在這裡連結是為了讓您對我在談論什麼有所瞭解。
SIRCh: 物理性質搜尋 (精選網際網路資源)