化工原理既不同于自然科学中的基础学科，又有别于专门研究具体化工类产品生产过程的专业工艺课。它是应用基础学科中的一些基本原理，来研究化工类产品生产过程中共同遵循的基本规律和典型设备的一门技术基础课。化学工业是一个多行业、多品种的生产部门。化学工业类产品的生产过程可见其中有若干应用较广而又为数不多的化工基本过程。这些化工基本过程也称化工单元操作，简称单元操作。所谓单元操作是指在各种化工类产品的生产过程中，普遍采用、遵循共同的规律、所用设备相似、具有相同工艺作用的基本操作。1．动量传递过程，包括遵循流体力学基本规律的单元操作，如流体输送、沉降、过滤、离心分离等。2．热量传递过程(简称传热过程)，包括遵循传热学基本规律的单元操作，如加热、冷却、蒸发和冷凝等。3．质量传递过程(简称传质过程)，包括遵循传质基本规律的单元操作，如吸收、精馏、干燥等。化工原理的内容主要介绍单元操作的基本原理以及所用典型设备的结构、计算和选用。计算包括设计计算和设备核算两种，前者是指根据给定的生产任务计算出设备的工艺尺寸，然后进行结构设计或选型；后者是指对现有的设备进行核算，看其能否满足工艺要求。学习本课程的任务是掌握各个单元操作的基本规律，能理论联系实际地分析和解决工程技术中所遇到的一些实际问题。了解有关典型设备的构造、工作原理及主要性能，熟悉其操作原理及基本计算方法。1．物料衡算根据质量守恒定律，在稳定的化工生产系统中，输入该系统的物料质量必等于从系统中输出的物料质量与其在系统中损失的物料质量之和。即：（0-1）式中——输入系统的物料质量，kg；——输出系统的物料质量，kg；A——在系统中损失的物料质量，kg。2．能量衡算根据能量守恒定律，在稳定的化工生产系统中，输入该系统的能量必等于从该系统输出的能量与其在系统中损失的能量之和。在化工系统中所涉及的能量多为热能，因此，通常涉及到的能量衡算是热量衡算。热量衡算的基本关系式可表示为：（0-2）式中：——输入该系统中各物料带人的总热量，kJ；——输出该系统的各物料带出的总热量，kJ；q——系统损失的热量，kJ。3．平衡关系若组成不同的两相互相接触，则各组分将在两相间进行传递，直到每一组分在两相间相互传递的速率相等，两相的组成才不再发生变化，此时称为平衡。这种平衡是一种动态平衡。物系平衡关系表示了各种自发过程可能进行到的极限程度。对于化工生产过程，可以从物系平衡关系来判断其能否自发进行以及进行到何种程度。平衡关系也为设备的尺寸设计提供理论依据。4．过程速率对化工过程来说，为了发挥设备的生产能力，过程进行的速率往往比过程的极限显得更重要。因此，为了帮助分析化工过程，可将物系变化速率表述为推动力与阻力之间的关系。即：推动力的性质取决于过程的内容，过程的内容不同，推动力的性质也不同。如传热过程的推动力是温度差，流体流动的推动力是压强差，物质扩散的推动力是浓度差。但在物系达到平衡时其推动力等于零。至于过程的阻力则较为复杂，具体过程要作具体分析。1．单位制由于对基本量选择的不同，或对基本单位规定的不同，便形成了不同的单位制。下面我们将化学工程计算中经常涉及的几种单位制简介如下：（1）绝对单位制常用的绝对单位制有两种：①厘米·克·秒制(简称CGS制)，又称物理单位制。其基本量为长度、质量和时间，它们的单位为基本单位。其长度单位是厘米，质量单位是克，时间单位是秒。力是导出量。力的单位由牛顿第二定律F＝ma导出，其单位为克·厘米／秒2，称为达因。在过去的科学实验和物理化学数据手册中常用这种单位制。②米·千克·秒制(简称MKS制)，又称绝对实用单位制。其基本量与CGS制相同，但基本单位不同，长度单位是米，质量单位是千克，时间单位是秒。导出量力的单位是千克·米／秒2，称为牛顿。（2）工程单位制选用长度、力和时间为基本量，其基本单位分别为米、千克力和秒。质量成了导出量。工程单位制中力的单位千克力是这样规定的：它相当于真空中以MKS制量度的1千克质量的物体，在重力加速度为9.807米/秒2下所受的重力。质量的单位相应为千克力·秒2/米，并无专门名称。（3）国际单位制简称为SI制。国际单位制规定了七个基本量及对应的基本单位，即长度—米、质量—千克、时间—秒、电流强度—安培、热力学温度—开尔文、发光强度—坎德拉及物质的量—摩尔，还有两个辅助单位和大量的导出单位。这些构成了SI制。SI制还规定了一套词冠(单位词头)来表示十进倍数或分数。由于国际单位制(S1制)有其独特的优点，即它的通用性及一贯性。自然科学与工程技术领域里的一切单位都可以由SI制的七个基本单位导出，所以SI制通用于所有科学部门，这就是其通用性；在SI制中任何一个导出单位由基本单位相乘或相除而导出时，都不引入比例常数，或者