化工单元操作技术
一、引言
化工单元是指用于完成化学反应、物理分离和能量转化等工艺过程的设备。正确的操作技术对确保生产安全和生产效率具有重要意义。为此，本文将介绍一些常见的化工单元操作技术，以提供参考和指导。
二、原料搬运与添加技术
1. 选择合适的搬运设备，确保容器稳定、密封，避免漏料和溢料。
2. 根据操作要求，遵循正确的添加顺序和比例，避免原料错误添加导致化学反应异常。
三、反应过程控制技术
1. 了解反应条件和反应机理，合理调节温度、压力和搅拌速度等参数。
2. 定期监测反应物的浓度、反应速率和产物质量，及时调整操作参数。
四、物料分离技术
1. 根据物料特性选择合适的分离方法，如精馏、萃取和结晶等。
2. 控制分离过程的温度、压力和流量等参数，确保分离效率和产品质量。
五、设备维护与保养技术
1. 定期进行设备检查，发现异常及时处理，确保设备安全运行。
2. 清洗和保养设备，防止堵塞和腐蚀，延长设备使用寿命。
六、紧急情况处理技术
1. 组织安全演练，熟悉紧急处理程序和设备应急停车装置的操作。
2. 遇到事故和泄漏时，要迅速采取必要的应急措施，保护人员安全和环境。
七、操作培训与合规管理技术
1. 加强化工单元操作培训，提高操作员的技能和意识。
2. 遵守相关法规、规范和标准，建立健全的操作管理制度，确保操作符合规定。
八、总结
化工单元操作技术是确保化工生产安全和效率的关键环节。操作员应掌握以上技术，遵循操作规程，确保操作过程可靠和稳定。要不断学习和总结，不断改进操作技术，提高化工单元操作质量和效率。
《化工单元操作技术》知识点、习题解答 一、填空题 1. 粘度的物理意义是促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。 解答：该题目主要考核流体粘度的物理意义。液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。粘度的物理意义是促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。 2．在完全湍流区，摩擦系数λ与 Re 无关，与ε/d 有关。在完全湍流区则λ与雷诺系数的关系线趋近于水平线。 解答：该题目主要考核对莫狄图的理解。其中在此图中完全湍流区的特点为：摩擦系数λ与 Re 无关，与ε/d 有关，且λ与雷诺系数的关系线趋近于水平线。 3．在间壁式换热器中，间壁两边流体都变温时，两流体的流动方向有并流、逆流、错流、和折流四种。 解答：该题目主要考核间壁式换热器中两流体流动的四种方式：并流、逆流、错流、和折流。 4．某化工厂，用河水在一间壁式换热器内冷凝有机蒸汽，经过一段时间运行后，发现换热器的传热效果明显下降，分析主要原因是传热壁面上形成污垢，产生附加热阻，使K 值下降。 解答：该题目主要考核影响热量传递的因素，主要为污垢热阻的增大使得K 值下降。 5．离心泵启动前应关闭出口阀；旋涡泵启动前应打开出口阀。 解答：该题目主要考核离心泵及旋涡泵的正确开启方法。 6．离心泵通常采用出口阀门调节流量；往复泵采用旁路调节流量。 解答：该题目主要考核离心泵和往复泵常用的流量调节方法。 7．降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是气体在室内的停留时间θ应≥颗粒的沉降时间t θ。 解答：该题目主要考核降尘室中颗粒可被分离的必要条件。 8．过滤操作有恒压过滤和恒速过滤两种典型方式。 解答：该题目主要考核过滤操作的两种方式：恒压过滤和恒速过滤。 9．精馏塔的作用是提供气液接触进行传热和传质的场所。 解答：该题目主要考核精馏塔的作用：提供气液接触进行传热和传质的场所。 10．空气进入干燥器之前一般都要进行了预热，其目的是提高空气干球温度，而降低
化工单元操作的危险性及基本安全技术 一、加热 温度是化工生产中最常见的需要控制的条件之一。加热时控制温度的重要手段，其操作的关键是按规定严格控制温度的范围和升温速度。 温度过高会使化学反应速度加快，若是放热反应，则放热量增加，一旦散热不及时，温度失控，发生冲料，甚至会引起燃烧和爆炸。 升温速度过快不仅容易使反应超温，而且会损坏设备。列如，升温过快会使带有衬里的设备及各种加热炉、反应炉等设备损坏。 化工生产中的加热方式有直接祸加热（包括烟道气加热）、蒸汽或热水加热、载体加热以及电加热。加热温度在100℃以下的，常用热水或蒸汽加热。100--140℃用蒸汽加热；超过140℃则用加热炉直接加热或加热载体加热；超过250℃时，一般用电加热。 对高压蒸汽加热时，要防止热载体循环系统堵塞，热油喷出，酿成事故。
使用电加热时，电气设备要符合防爆要求。 直接用火加热危险性最大，温度不易控制，可能造成局部过热烧坏设备，引起易燃物质的分解爆炸。当加热温度接近或超过物料的自燃点时，应采用惰性气体保护。若加热温度接近物料分解温度，此生产工艺就为危险工艺，必须设法进行工艺改进，如负压或加压操作。 二、冷却 在化工生产中，把物料冷却到大气温度以上是，可用空气或循环水做为冷却介质；冷却温度在15度以上，可以用地下水；冷却温度在0-15℃之间，可采用冷冻盐水。 还可以借用某种沸点较低的介质蒸发从需冷却的物料中取得热量来实现冷却。常用的介质有氟利昂、氨等。此时，物料的冷却温度可达-15℃左右。更低温度的冷却，属于冷冻的范围。如石油气、裂解气的分离采用深度冷冻，介质需冷却至-100℃以下。冷却操作时冷却介质不能中断，否则会造成积热，系统温度、压力骤增，引起爆炸。开车时，应先通过冷却介质；停车时，应先撤出物料，后停冷却系统。 有些凝固点较高的物料，遇冷易变得粘稠或凝固，在冷却时要注意控制温度，防止物料卡主搅拌器或堵塞设备及管道。
《化工单元操作技术》课程标准 一、课程简介 在化工生产过程中，运用频率最高、范围最广的能力和知识大多数集中在《化工单元操作技术》课程中，该课程的学习是化工类专业学生综合职业能力和职业素质养成的重要支撑，它为后续课程的学习打下坚实基础，所以该课程在整个化工专业群课程体系起着承前启后的桥梁和纽带作用。该课程主要培养化工操作岗位和设备、仪表维护岗位相关技能，能够满足化工总控工、精馏工、萃取工、干燥工、气体吸收工等工种的任职要求。 《化工单元操作技术》课程组成员建立以职业能力培养为主线、工作任务为目标、工作过程为导向的课程教学体系，实施融教、学、做为一体的教学模式，进行课程设计，充分利用现有的化工仿真实训、化工单元操作实训和校外实习工厂，开展教、学、做一体化教学，以化工单元实训装置为载体，以化工技能竞赛为促进剂，结合典型工作任务，使学生习得相关知识和技能。 表1 “化工单元操作技术”课程简介
二、课程设计 表2 “化工单元操作技术”课程设计
三、“化工单元操作技术”课程标准 1.课程定位 《化工单元操作技术》是化工类专业的一门专业核心课程，该课程涉及化工生产过程中流体输送技术、传热技术、干燥技术、蒸发技术、非均相物系分离技术、蒸馏技术、吸收技术、萃取技术、结晶技术等内容，这些是整个化工生产过程中的重要组成部分，它是学习典型化工单元生产装置和控制单元过程的课程，也是一门实践性和应用性很强的课程。 化工生产过程中，运用频率最高、范围最广的能力和知识大多数集中在《化工单元操作技术》课程中，该课程的学习是化工类专业学生综合职业能力和职业素质养成的重要支撑，它为后续课程的学习打下坚实基础，所以《化工单元操作技术》课程在整个化工专业群课程体系起着承前启后的桥梁和纽带作用。该课程主要培养化工操作岗位和设备、仪表维护岗位相关技能，能够满足化工总控工、蒸馏工、结晶工、干燥工、气体吸收工、压缩机工等工种的任职要求。 2.课程目标 （1）知识目标 掌握各类化工单元操作的工作原理；掌握各类化工单元操作设备的结构组成与操作原理；掌握各类化工单元操作运行控制规程；熟悉化工工艺参数对生产过程的影响；工艺流程图的组织原则、分析评价方法。 （2）技能目标 具备各类化工单元操作操作的开停车、正常运行操作；具备单元操作过程中各工艺参数调节能力；具备生产过程中异常现象的诊断能力；具备单元操作事故判断与处理技能；具备化工设备仪表的使用维护能力；能读取和绘制工艺流程图；具备化工安全、规范操作意识；具有良好的观察力、逻辑判断力、紧急应变能力；
《化工单元操作技术》课程教学大纲 英文名称：Unit Operations of Chemical Engineering 课程类型：技术基础课 课程要求：必修 学时/学分：80/5 适用专业：应用化工技术；高分子材料工程技术；精细化工技术；石油化工技术；煤化工技术；工业分析技术 一、课程性质与任务 本课程主要介绍化工单元操作的基本原理、典型设备的结构原理、操作性能和设计计算，目的是使学生获得常见化工单元操作过程及设备的基础知识、基本理论和基本计算能力，并受到必要的基本操作技能训练，为学生学习后续专业课程和从事工程技术工作，实施常规工艺、常规管理和常规业务打下基础。 二、课程与其他课程的联系 化工单元操作技术在高等数学、物理学、基础化学、物理化学等基础课与化工分离过程以及涉及各种工艺过程及设备的专业课之间起着承前启后的作用。 三、课程教学目标 1．使学生能正确理解各单元操作的意义和用途； 2．使学生掌握单元操作基本原理，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； 3．使学生熟悉主要单元操作过程及设备的基本计算方法，掌握基本计算公式的物理意义、应用方法和适用范围；具有查阅和使用常用工程计算图表、手册、资料的能力； 4．培养学生的工程实践学习能力，使其熟悉常见化工单元操作设备的操作要领，掌握典型单元操作的实验方法，获得实验技能的基本训练； 5. 培养学生探索强化过程途径和提高设备效能的初步能力，以及运用工程技术观点分析和解决化工单元操作一般问题的初步能力。 四、教学内容、基本要求与学时分配
五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标） 无 六、教学方法 以课堂讲授为主，结合录像、视频等教学手段完成教学任务。在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解单元操作的基本概念、原理和应用，通过启发式教学培养学生初步运用单元操作原理分析解决化工生产问题的能力，培养学生自主学习、发现问题与解决问题的能力，以及获取和整理信息的能力和表达能力。 七、考核方式 最终成绩由出勤成绩、平时作业成绩、课堂考核成绩、期末成绩等组合而成。各部分所占比例如下： 出勤成绩：5%。 平时作业成绩：10%。主要考核对每堂课知识点的复习、理解和掌握程度。 课堂考核成绩：5%。主要考核对课上知识点的掌握程度，形式为提问和课堂书面答题。 期末考试成绩：80%。主要考核一学期的学习效果。书面考试形式。题型为：1、选择题，2、填空题，3、问答题，4、计算题等。 八、教材及参考书目 1．教材 [1] 李凤华，于士君．化工原理（第二版）．大连：大连理工大学出版社，2010 2．参考书目 [1]化工原理(第二版）. 夏清,贾绍义主编.天津大学出版社，2012 [2] 王志魁.化工原理（第四版）.北京：化学工业出版社，2013.
化工单元操作技术电子教案技能训练一管路拆装训练.doc 1、技能训练一管路拆装训练●训练目标熟识可拆式组装管路的安装过程，并把握其安装技术。●训练预备1．管路的布置是由设备的布置而确定，要正确的布置和安装管路，必需明确生产工艺的特点和操作条件的要求，遵循管路布置和安装的原则，绘制出配管图。2．管子的连接方式主要有四种：螺纹连接、法兰连接、承插式连接及焊接等。3．管路的组装方式大致可分为两类：一类是可拆式，即用法兰、丝扣、填料等方法连接；另一类是不行拆式，主要是采纳焊接方法连接。此处重点介绍可拆式。可拆式组装要点：先将管路按现场位置分成若干段组装。然后从管路一端向另一端固定接口逐次组合；也可以从管路两端接口向中间逐次组合。在组合过程中，必需常常检查管路中心线的偏差，尽量避开因偏离过大而造 2、成最终合拢的接口处错口太大的毛病。管路的安装工作包括：管路安装、法兰和螺纹接合、阀门安装和试压。〔1〕管路安装管路的安装应得保证横平竖直，水平管其偏差不大于15mm／10m，但其全长不能大于50mm，垂直管偏差不能大于10mm。〔2〕法兰与螺纹接合法兰安装要做到对得正、不反口、不错口、不张口。紧固法兰时要做到：未加垫片前，将法兰密封面清理洁净，其外表不得有沟纹；垫片的位置要放正，不能加入双层垫片；在紧螺栓时要按对称位置的秩序拧紧，紧好之后螺栓两头应露出2～4扣；管道安装时，每对法兰的平行度、同心度应符合要求。螺纹接合时管路端部应加工外螺纹，利用螺纹与管箍、管件和活管接头协作固定。其密封则主要依靠锥管螺纹的咬合和在螺纹之间加敷的 3、密封材料来到达。常用的密封材料是白漆加麻丝或四氟膜，缠绕在螺纹外表，然后将螺纹协作拧紧。〔3〕阀门安装阀门安装时应把阀门清理洁净，关闭好再进行安装，单向阀、截止阀及调整阀安装时应留意介质流向，阀的手轮便于操作。〔4〕水压试验管路安装完毕后，应作强度与严密度试验，试验是否有漏气或漏液现象。管路的操作压力不同，输送的物料不同，试验的要求也不同。当管路系统是进行水压试验，试验压力(表压)为294kPa，在试验压力下维持5min，未发觉渗漏现象，则水压试验为合格。●训练步骤〔要领〕(1)对实际装置的管路尺寸进行测绘并画出安装配管图。(2)在教师指导和协作下，学生亲自动手安装，要求把握管子、阀门、管件等安装的基本技术。(3)安装中要留意 4、安全。 第3页
化工单元过程与操作 化工单元是指利用化学原理、物理原理和工程技术，对原材料进行加工，生产出一种特定的化学产品的过程。这种过程通常包括多个步骤和操作，如反应器、分离塔、过滤等。这些步骤和操作的设计和实施直接影响化工单元的效率和安全性。 一、反应器 反应器是化工过程中最基本的单元，它通常是一个大型的容器，容器内充满了化学原料和反应产物。反应器通常有三种主要类型：批量反应器、连续流反应器和半连续流反应器。 批量反应器是一种适用于小规模生产的反应器，它在一段时间内将原料加进去，然后进行反应，最后得到产物。连续流反应器是一种适用于大规模生产的反应器，原料流过反应器，进行连续反应。半连续流反应器则是介于两者之间的一种反应器，它将原料以固定间隔或在固定位置输入反应器。 反应器的设计和操作关键在于控制反应过程，化学反应过程是一个复杂的动态过程，它涉及到多个变量，如温度、压力、倒出与加入速率等。因此，对反应器的操作需要有精细的计量、调节和控制方案。 二、分离塔 分离塔是一种用于将混合物中的不同成分分离出来的设备，在化工流程中具有重要的地位。分离塔常见的类型包括蒸汽塔、
精馏塔、萃取塔、吸收塔等。 精馏塔是化工过程中最常用的分离塔，它基于不同物质在不同环境下的沸点差异，将混合物分离成更纯的成分。萃取塔则是利用化学反应的差异性，采用溶剂分离法对混合物进行分离。吸收塔则是采用气体-液体接触的方式，将气体中的污染物和 液体中的吸收剂接触起来，从而达到去除污染物的效果。 分离塔的设计和操作基于物质的性质差异和分离条件的变化。例如，在精馏塔中，设计者需要合理地设置塔板布局、塔板筒快和塔壳形状等因素，确保分离过程达到预期效果。 三、过滤 过滤作为化工过程中的一个重要的操作步骤。它的主要作用是在化学反应中分离出来的固体杂质。过滤操作通常分为重力过滤、压力过滤、离心过滤和真空过滤等。 重力过滤是将混合物置于筛网上进行筛选。重力过滤速度较慢，对过滤物料的杂质容忍度较高。压力过滤则是依靠压缩空气或气体压力将混合物推过滤材料，过滤速度较快，但对杂质要求较高。离心过滤则是将混合物置于离心机中，利用离心力将杂质分离出来，适用于过滤较小的杂质。真空过滤则是利用真空泵将混合物推过滤材料，适用于过滤粘稠或高粘度的物质。 四、干燥 干燥是在合成化学品制造过程中一个非常重要的操作，其主要
生产技术辅导：典型化工单元操作过程安 全技术 【考试大纲要求】： 1、了解非均相分离、加热及传热、蒸馏及精馏、气体吸收、干燥、蒸发、结晶、萃取、制冷、筛分与过滤、物料输送等化工单元操作过程； 2、熟悉这些化工单元操作过程存在的风险和控制技术。 3、了解氧化反应、还原反应、硝化反应、聚合反应、裂化反应及其不同的特点； 4、掌握上述反应过程中反应物和反应过程等方面存在的危险性及主要控制措施。 5、了解钻井、采油（自喷采油、机械采油）、采气、注水等生产工艺过程中如何防火防爆、防井喷、防中毒； 6、掌握钻井、采油（气）作业主要伤害事故的预防措施和相关的安全技术标准规定。 7、了解各类修井作业中的方法、技术特点及安全技术要求； 8、熟悉现场主要修井设备、设施的性能及操作要领； 9、掌握作业过程中的主要危害及其预防措施。 【教材内容】： 二、典型化工单元操作过程安全技术 (一)非均相分离 化工生产中的原料、半成品、排放的废物等大多为混合物，为了进行加工。得到纯度较高的产品以及环保的需要等，常常要对混合物进行分离。混合物可分为均相(混合)物系和非均相(混合)物系。非均相物系中，有一相处于分散状态，称为分散相，如雾中的小水滴、烟尘中的尘粒、悬浮液中的固体颗粒、乳浊液中分散成小液滴的液相；另一相处于连续状态，称为连续相(或分散介质)，如
雾和烟尘中的气相、悬浮液中的液相、乳浊液中处于连续状态的液相。从有毒有害物质处理的角度，非均相分离过程就是这些物质的净化过程、吸收过程或浓缩分离过程。工业生产中多采用机械方法对两相进行分离，常见的有沉降分离、过滤分离、静电分离和湿洗分离等，此外，还有音波除尘和热除尘等方法。 过滤过程安全措施： 1.若加压过滤时能散发易燃、易爆、有害气体，则应采用密闭过滤机。并应用压缩空气或惰性气体保持压力：取滤渣时，应先释放压力。 2．在存在火灾、爆炸危险的工艺中，不宜采用离心过滤机，宜采用转鼓式或带式等真空过滤机。如必须采用离心过滤机时，应严格控制电机安装质量，安装限速装置。注意不要选择临界速度操作。 3.离心过滤机应注意选材和焊接质量，转鼓、外壳、盖子及底座等应用韧性金属制造。 (二)加热及传热 传热在化工生产过程中的应用主要有创造并维持化学反应需要的温度条件、创造并维持单元操作过程需要的温度条件、热能综合和回收、隔热与限热。 热量传递有热传导、热对流和热辐射三种基本方式。实际上，传热过程往往不是以某种传热方式单独出现，而是以两种或三种传热方式的组合。化工生产中的换热通常在两流体之间进行，换热的目的是将工艺流体加热(汽化)，或是将工艺流体冷却(冷凝)。 加热过程安全分析： 加热过程危险性较大。装置加热方法一般为蒸汽或热水加热、载热体加热以及电加热等。 1.采用水蒸气或热水加热时，应定期检查蒸汽夹套和管道的耐压强度，并应装设压力计和安全阀。与水会发生反应的物料，不宜采用水蒸气或热水加热。 2.采用充油夹套加热时，需将加热炉门与反应设备用砖墙隔绝，或将加热炉设于车间外面。油循环系统应严格密闭，不准热油泄漏。 3.为了提高电感加热设备的安全可靠程度，可采用较大截面的导线，以防过负荷；采用防潮、防腐蚀、耐高温的绝缘，增加绝缘层厚度。添加绝缘保护层等措施。电感应线圈应密封起来，防止与可燃物接触。
化工单元操作的原理与安全技术 1化工单元操作的危险性 2化工单元操作的安全 3化工单元设备的安全 1 化工单元操作的基本特点 单元操作的危险性是由所处理物料的危险性所决定的，主要是处理易燃物料或含有不稳定物质物料的单元操作。 a. 防止易燃气体物料形成爆炸性混合体系。 b. 防止易燃固体或可燃固体物料形成爆炸性粉尘混合体系。 c. 防止不稳定物质的积聚或浓缩。 防止不稳定物质的积聚或浓缩 (a) 不稳定物质减压蒸馏时，假设温度超过某一极限值，有可能发生分解爆炸。 (b) 粉末过筛时容易产生静电，而干燥的不稳定物质过筛时，微细粉末飞扬，可能在某些地区积聚而发生危险。 (c) 反应物料循环使用时，可能造成不稳定物质的积聚而使危险性增大。
(d) 反应液静置中，以不稳定物质为主的相，可能分开而形成分层积聚。 (e) 在大型设备里进行反应，如果含有回流操作时，危险物在回流操作中有可能被浓缩。 (f) 在不稳定物质的合成反应中，搅拌是个重要因素。 (g) 在对含不稳定物质的物料升温时，控制不当有可能引起突发性反应或热爆炸。 2 典型化工单元操作的安全技术 2.1 加热操作的安全 2.2 冷却、冷凝、冷冻操作的安全 2.3 筛分、过滤操作的安全 2.4 粉碎、混合操作的安全 2.5 物料输送操作的安全 2.6 干燥与蒸发操作的安全 2.7 蒸馏、萃取与结晶操作的安全 2.8 汲取与吸附操作的安全 2.1 加热操作的安全 危险：温度过高会使反应速度加快，假设是放热反应，则放热量增
加，一旦散热不及时，温度失控，就会发生冲料，甚至会引起燃烧和爆炸；升温过快不仅容易使反应超温，而且还会损坏设备。 加热方式：有直接火加热、蒸汽或热水加热、有机热载体〔或无机载体〕加热以及电加热等。加热温度在100℃以下的，常用热水或蒸汽加热；100℃～140℃用蒸汽加热；超过140℃则用加热炉直接加热或用热载体加热；超过250℃时，一般用电加热。 安全技术：用高压蒸汽加热时，对设备耐压要求高，须严防泄漏或与物料混合，避免造成事故。使用热载体加热时，要防止热载体循环系统堵塞，热油喷出，酿成事故。使用电加热时，电气设备要符合防爆要求。直接火加热危险性最大，温度不易控制，可能造成局部过热烧坏设备，引起易燃物质的分解爆炸。当加热温度接近或超过物料的自燃点时，应采纳惰性气体保护。假设加热温度接近物料分解温度，此生产工艺称为危险工艺，必须设法改善工艺条件，如负压或加压操 2.2 冷却、冷凝、冷冻操作的安全 区别：冷却是使热物体温度降低而不发生相变的过程，发生相变〔如气相变为液相〕称为冷凝。正确选用冷却设备和冷却剂选用耐腐蚀材料的冷却设备严格注意冷却设备的密闭性冷却水不能中断开车前先清除冷凝器中的积液，再开冷却水、后通入高温物料。充氮保护检修冷凝、冷却器，应彻底清洗、置换，切勿带料焊接。 冷却剂：水、空气、盐水溶液、有机溶液。
2022学年第二学期化工单元操作技术期末综合复习题 一、单选题 1、离心泵的工作点是指 A、与泵最高效率时对应的点 B、由泵的特性曲线所决定的点 C、由管路特性曲线所决定的点 D、泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 答案：D 2、液体通过离心泵后其获得的能量最终形式是 A、速度 B、压力 C、热力学能 D、位能 答案：B 3、流体的粘度愈大，它的流动性就（）。 A、愈大 B、愈小 C、不变 答案：B 4、下列哪一种不属于列管式换热器？ A、U形管式 B、浮头式 C、螺旋板式 D、固定管板式 答案：C 5、蒸汽中不凝性气体的存在，会使它的对流传热系数α值 A、降低 B、升高 C、不变 D、都有可能 答案：A 6、两种流体在环热器内，两侧分别以相同的方向流动称为 A、并流 B、逆流 C、错流 D、折流 答案：A 7、吸收塔尾气超标，可能引起的原因是 A、塔压增大 B、吸收剂降温 C、吸收剂用量增大 D、吸收剂纯度下降
答案：D 8、单位体积的流体所具有的质量称为 A、比容 B、密度 C、压强 D、相对密度 答案：B 9、离心泵的扬程随着流量的增加而。 A、增加 B、减小 C、不变 D、无规律性 答案：B 10、吸收过程能够进行的条件是 A、p=p* B、p＞p* C、p＜p* D、不需条件 答案：B 11、从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是 A、与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关 B、与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关 C、与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关 答案：A 12、精馏塔塔底产品纯度下降，可能是 A、提馏段板数不足 B、精馏段板数不足 C、再沸器热量过多 D、塔釜温度升高 答案：A 13、下列哪一种不属于列管式换热器 A、u型管式 B、浮头式 C、螺旋板式 D、固定管板式 答案：C 14、离心泵内进入空气将发生 A、气缚现象 B、气蚀现象 C、烧坏电机现象 答案：A
化工单元操作技术知识点、习题解答 一、填空题 1. 粘度的物理意义是促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力; 解答：该题目主要考核流体粘度的物理意义;液体在流动时,在其分子间产生内摩擦的性质,称为液体的黏性,粘性的大小用黏度表示,是用来表征液体性质相关的阻力因子;粘度的物理意义是促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力; 2．在完全湍流区,摩擦系数λ与 Re 无关,与ε/d 有关;在完全湍流区则λ与雷诺系数的关系线趋近于水平线; 解答：该题目主要考核对莫狄图的理解;其中在此图中完全湍流区的特点为：摩擦系数λ与 Re 无关,与ε/d 有关,且λ与雷诺系数的关系线趋近于水平线; 3．在间壁式换热器中,间壁两边流体都变温时,两流体的流动方向有并流、逆流、错流、和折流四种; 解答：该题目主要考核间壁式换热器中两流体流动的四种方式：并流、逆流、错流、和折流; 4．某化工厂,用河水在一间壁式换热器内冷凝有机蒸汽,经过一段时间运行后,发现换热器的传热效果明显下降,分析主要原因是传热壁面上形成污垢,产生附加热阻,使K 值下降; 解答：该题目主要考核影响热量传递的因素,主要为污垢热阻的增大使得K 值下降; 5．离心泵启动前应关闭出口阀；旋涡泵启动前应打开出口阀; 解答：该题目主要考核离心泵及旋涡泵的正确开启方法; 6．离心泵通常采用出口阀门调节流量；往复泵采用旁路调节流量; 解答：该题目主要考核离心泵和往复泵常用的流量调节方法; 7．降尘室内,颗粒可被分离的必要条件是气体在室内的停留时间θ应≥颗粒的沉降时间t θ; 解答：该题目主要考核降尘室中颗粒可被分离的必要条件; 8．过滤操作有恒压过滤和恒速过滤两种典型方式; 解答：该题目主要考核过滤操作的两种方式：恒压过滤和恒速过滤; 9．精馏塔的作用是提供气液接触进行传热和传质的场所; 解答：该题目主要考核精馏塔的作用：提供气液接触进行传热和传质的场所; 10．空气进入干燥器之前一般都要进行了预热,其目的是提高空气干球温度,而降低空气的相对湿度;
行业资料：________ 化工单元操作的危险性及基本安全技术 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共13 页
化工单元操作的危险性及基本安全技术 一、加热 温度是化工生产中最常见的需要控制的条件之一。加热时控制温度的重要手段，其操作的关键是按规定严格控制温度的范围和升温速度。 温度过高会使化学反应速度加快，若是放热反应，则放热量增加，一旦散热不及时，温度失控，发生冲料，甚至会引起燃烧和爆炸。 升温速度过快不仅容易使反应超温，而且会损坏设备。列如，升温过快会使带有衬里的设备及各种加热炉、反应炉等设备损坏。 化工生产中的加热方式有直接祸加热（包括烟道气加热）、蒸汽或热水加热、载体加热以及电加热。加热温度在100℃以下的，常用热水或蒸汽加热。100--140℃用蒸汽加热；超过140℃则用加热炉直接加热或加热载体加热；超过250℃时，一般用电加热。 对高压蒸汽加热时，要防止热载体循环系统堵塞，热油喷出，酿成事故。 使用电加热时，电气设备要符合防爆要求。 直接用火加热危险性最大，温度不易控制，可能造成局部过热烧坏设备，引起易燃物质的分解爆炸。当加热温度接近或超过物料的自燃点时，应采用惰性气体保护。若加热温度接近物料分解温度，此生产工艺就为危险工艺，必须设法进行工艺改进，如负压或加压操作。 二、冷却 在化工生产中，把物料冷却到大气温度以上是，可用空气或循环水做为冷却介质；冷却温度在15度以上，可以用地下水；冷却温度在 0-15℃之间，可采用冷冻盐水。 第 2 页共 13 页
典型化工单元操作过程安全技术 (一)非均相分离 化工生产中的原料、半成品、排放的废物等大多为混合物，为了进行加工。得到纯度较高的产品以及环保的需要等，常常要对混合物进行分离。混合物可分为均相(混合)物系和非均相(混合)物系。非均相物系中，有一相处于分散状态，称为分散相，如雾中的小水滴、烟尘中的尘粒、悬浮液中的固体颗粒、乳浊液中分散成小液滴的液相；另一相处于连续状态，称为连续相(或分散介质)，如雾和烟尘中的气相、悬浮液中的液相、乳浊液中处于连续状态的液相。从有毒有害物质处理的角度，非均相分离过程就是这些物质的净化过程、吸收过程或浓缩分离过程。工业生产中多采用机械方法对两相进行分离，常见的有沉降分离、过滤分离、静电分离和湿洗分离等，此外，还有音波除尘和热除尘等方法。 过滤过程安全措施： 1.若加压过滤时能散发易燃、易爆、有害气体，则应采用密闭过滤机。并应用压缩空气或惰性气体保持压力：取滤渣时，应先释放压力。 2.在存在火灾、爆炸危险的工艺中，不宜采用离心过滤机，宜采用转鼓式或带式等真空过滤机。如必须采用离心过滤机时，应严格控制电机安装质量，安装限速装置。注意不要选择临界速度操作。 3.离心过滤机应注意选材和焊接质量，转鼓、外壳、盖子及底座等应用韧性金属制造。 (二)加热及传热 传热在化工生产过程中的应用主要有创造并维持化学反应需要的温度条件、创造并维持单元操作过程需要的温度条件、热能综合和回收、隔热与限热。
热量传递有热传导、热对流和热辐射三种基本方式。实际上，传热过程往往不是以某种传热方式单独出现，而是以两种或三种传热方式的组合。化工生产中的换热通常在两流体之间进行，换热的目的是将工艺流体加热(汽化)，或是将工艺流体冷却(冷凝)。 加热过程安全分析： 加热过程危险性较大。装置加热方法一般为蒸汽或热水加热、载热体加热以及电加热等。 1.采用水蒸气或热水加热时，应定期检查蒸汽夹套和管道的耐压强度，并应装设压力计和安全阀。与水会发生反应的物料，不宜采用水蒸气或热水加热。 2.采用充油夹套加热时，需将加热炉门与反应设备用砖墙隔绝，或将加热炉设于车间外面。油循环系统应严格密闭，不准热油泄漏。 3.为了提高电感加热设备的安全可靠程度，可采用较大截面的导线，以防过负荷；采用防潮、防腐蚀、耐高温的绝缘，增加绝缘层厚度。添加绝缘保护层等措施。电感应线圈应密封起来，防止与可燃物接触。 4.电加热器的电炉丝与被加热设备的器壁之间应有良好的绝缘，以防短路引起电火花，将器壁击穿，使设备内的易燃物质或漏出的气体和蒸气发生燃烧或爆炸。在加热或烘干易燃物质，以及受热能挥发可燃气体或蒸气的物质，应采用封闭式电加热器。电加热器不能安放在易燃物质附近。导线的负荷能力应能满足加热器的要求，应采用插头向插座上连接方式，工业上用的电加热器，在任何情况下都要设置单独的电路，并要安装适合的熔断器。 5.在采用直接用火加热工艺过程时，加热炉门与加热设备间应用砖墙完全隔离，不使厂房内存在明火。加热锅内残渣应经常清除以免局部过热引起锅底破裂。以
典型化工单元操作过程安全技术 第一部分流体输送单元操作过程 在工业生产过程中，经常需要将各种原材料、中间体、产品以及副产品和废弃物从一个地方输送到另一个地方，这些输送过程就是物料输送。在现代化工业企业中，物料输送是借助于各种输送机械设备实现的。由于所输进的物料形态不同（块状、粉态、液态、气态等），所采取的输送设备也各异。 一、屏护（用于电机外壳、泵的转动部分保护外壳） 屏护就是使用屏障、遮栏、护罩、箱盒等将带电体与外界隔离。配电线路和电气设备的带电部分如果不便于包以绝缘或者单靠绝缘不足以保证安全的场合，可采用屏护保护。 用金属材料制成的屏护装置，为了防止屏护装置意外带电造成触电事故，必须将屏护装置接地或接零。 屏护装置一般不宜随便打开、拆卸或挪移，有时其上还应装有连锁装置（只有断开电源才能打开）。 @ 屏护装置还应与以下安全措施配合使用。屏护装置应有足够的尺寸，并应与带电体之间保持必要的距离。被屏护的带电部分应有明显的标志，标明规定的符号或涂上规定的颜色，遮栏、栅栏等屏护装置上应根据被屏护对象挂上“止步!”、“禁止攀登，高压危险！”、“当心触电”等警告牌；配合屏护采用信号装置和连锁装置。 前者一般用灯光或仪表指示有电，后者采用专门装置，当人体越过装置可能接近带电体时，所屏护的装置自动断电。
图1—1警告牌 二、电机的安全知识（接地或接零） 1.保护接地 保护接地就是将电气设备在故障情况下可能出现危险电压的金属部分（如外壳等）用导线与大地做电气连接。 2.保护接零 保护接零是指将电气设备在正常情况下不带电的金属部分（外壳），用导线与低压电网的零线（中性线）连接起来。 【 3.保护接零的原理 保护接零一般与熔断器、自动开关等保护装置配合，当发生碰壳短路时，短路电流就由相线流经外壳到零线（中性线），再回到中性点。由于故障回路的电阻、电抗都很小，所以有足够大的故障电流使线路上的保护装置（熔断器等）迅速动作，从而将故障的设备断开电源，起到保护作用 三、流体输送中的安全知识（消除流体流动中在管路中产生的静电） 1.工艺控制法 工艺控制法就是从工艺流程、设备结构、材料选择和操作管理等方面采取措施，限制静电的产生或控制静电的积累，使之达不到危险的程度。 （1）限制输送速度 降低物料移动中的摩擦速度或液体物料在管道中的流速等工作参数，可限制静电的产生。例如，油品在管道中流动所产生的流动电流或电荷密度的饱和值近似与油品流速的二次方成正比，所以对液体物料来说，控制流速是减少静电电荷产生的有效办法。为了不影响生产率，将最大允许流速定为安全流速，使物料在输送中不超过安全流速的规定。 … （2）加速静电电荷的逸散 在产生静电的任何工艺过程中，总是包括着产生和逸散两个区域。在静电产生的
化工单元操作技术（一）学习通课后章节答案期末考试题库2023年1.输送表压为0.5 MPa、流量为180 m3/h的饱和水蒸气应选用( )。 参考答案: Dg40的无缝钢管 2.管式换热器与板式换热器相比( )。 参考答案: 耐压性能好 3.用“Φ外径mm×壁厚mm”来表示规格的是( )。 参考答案: 钢管 4.热导率λ与黏度μ一样，是物质的物理性质之一，它是物质导热性能的标 志。 参考答案: 对 5.符合化工管路布置原则的是( )。 参考答案: 各种管线成列平行，尽量走直线 6.列管式换热器中，管子的排列一般有直列和错列两种，当传热面积一定时， 采用( )排列对流传热系数稍大。
参考答案: 错列 7.流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的( )项。 C 参考答案: 静压能 8.在完全湍流时(阻力平方区)，粗糙管的摩擦系数A数值( )。 参考答案: 取决于相对粗糙度 9.化工生产常用单位有哪些？分别举例说明。 参考答案: 略 10.单级单吸式离心清水泵，系列代号为( )。 参考答案: IS 11.化工单元操作有哪些类型？请举1-2个你了解的单元操作说明。 参考答案: 略
12.在间壁式换热器中，冷、热两流体换热的特点是( ) 参考答案: 间接接触换热 13.离心泵性能曲线中的扬程流量线是在( )的情况下测定的。 C 参考答案: 转速一定 14.化工生产特点是什么？ 参考答案: 略 15.离心泵启动时，为何先不开出口阀？ 参考答案: 答：泵启动时启动瞬时电流比额定电流高4~7倍，如果启动时打开泵出口电流，电机负荷会很大，从而影响整个电网安全，降低泵的使用寿命，甚至因电流过大而烧坏电机。 16.流体的流动形态分为层流、过渡流和湍流三种。 参考答案: 错 17.流体运动时，能量损失的根本原因是由于流体存在着( )。 参考答案: 黏性
《化工单元操作技术》课程标准 《化工单元操作技术》是完成化工生产中化工单元操作岗位工作任务而设置的工作工程。 《化工单元操作技术》以石油化工生产中常见的化工单元操作为内容，分成管路输送、机泵操作、换热操作及传质操作4个工作任务模块。 本课程的教案目标是使学生学会化工生产中常见单元操作的工作原理和生产操作方法，掌握典型设备的结构特点、选型设计方法、检修技术及岗位操作。培养学生具有一定的单元操作岗位实践能力。 一、工作任务 绪论 应知：石油化工生产过程及特点，化工生产中常见的单元操作的概念、特点及分类，了解各单元操作的典型设备。 应会：化工单元操作在化工生产中的地位、作用及发展。 模块一：管路输送技术 1. 工作标准 应知部分： （1）了解化工生产中流体输送的方法，化工管路的构成及布置、安装原则； （2）理解稳定流动的基本概念，层流和湍流的特点，阻力产生的原因； （3）理解静止流体内部压力变化的规律，了解流体压力测量的方法； （4）理解孔板流量计、转子流量计、文式流量计的工作原理，了解流量测量的方法。 （5）掌握流体的物理性质（密度、粘度）的求取方法及压力的表示方法及单位换算； （6）掌握连续性方程、柏努利方程及工程应用； （7）掌握流体流动类型的判断及阻力的计算。
应会部分： （1）能根据生产任务确定流体输送的方法，合理设计输送管路； （2）掌握化工管路的基本拆装技术及故障诊断 2. 工作任务 （1）化工管路的基本构成； （2）流体输送原理； （3）管路的布置与安装 （4）管路的基本拆装技术 （5）化工管路的故障诊断 实训一：管路拆装操作技术 1.实训目的：熟练化工管路的基本拆装操作 2.实训内容：绘制管路配管图；管子的连接、安装及拆卸；阀门的安装、故障处理；管路的试压、常见故障排除方法等； 3.实训中的重点、难点及解决办法： 重点：管子的连接、阀门的正确选用及安装、管路故障处理。 难点：管路的安装及故障处理，需要强化训练。 模块二：机泵操作技术 1. 工作标准 应知部分： （1）了解机泵（流体输送机械）的作用、类型及特点； （2）理解气蚀、气缚现象及产生原因；
化工单元操作技术智慧树知到课后章节答案2023年下延安职业技术学院 延安职业技术学院 第一章测试 1.管路是由管子、管件、（）和流量计等按一定的排列方式构成，也包括一 些附属于管路的管架、管卡、管撑、防腐材料以及保温装置等辅件。 答案: 阀门 2.流体的流量一定，所选的管径越小，其流体输送成本越低。（） 答案: 错 3.离心泵泵壳的作用是( )。 答案: .汇集和导液的通道、能量转换装置 4.离心泵是根据泵的( )。 答案: 扬程和流量选择
5.在一输送系统中，改变离心泵的出口阀门开度，不会影响( )。 答案: 泵的特性曲线 6.若要求离心风机的高效率和高风压，则风机叶轮应该采用( )叶片。 答案: 后弯 7.罗茨鼓风机的流量调节方法为（）调节。 答案: 旁路阀 8.下列四种流量计，哪种不属于差压式流量计的是( ) 答案: 喷嘴流量计 9.转子流量计的设计原理是依据( ) 答案: 流动时在转子的上、下端产生了压强差 10.当泵运转正常时，其扬程总是大于升扬高度。（）
对 第二章测试 1.工业中常用的加热剂有（） 答案: 饱和水蒸气（100-180℃） ;烟道气（500-1000℃） ;矿物油（180-540℃） ;热水（40-100℃） 2.工业上常用的冷却剂有（） 答案: 冷冻盐水 ;空气 ;液氨（-33.4℃） ;水（20-30℃） 3.间壁式换热器的传热过程为对流传热、（）、对流传热。 答案: 传导传热 4.（）不需要任何介质就可以传递热量。
辐射传热 5.化工管道、设备保温属于强化传热。（） 答案: 错 6.采用翅片管代替光管来强化传热实际上是（） 答案: 增大传热面积 7.釜式重沸器的管束不能采用（） 答案: 填料函式 8.（）不属于板式换热器。 答案: 热管换热器 9.在列管换热器中，（）只有一块管板。 答案: U形管式换热器
一、化工过程与单元操作 化学工业是将自然界的各种物质，经过化学和物理方法处理，制造成生产资料和生活资料的工业。一种产品的生产过程中，从原料到成品，往往需要几个或几十个加工过程。其中除了化学反应过程外，还有大量的物理加工过程。 化学工业产品种类繁多。各种产品的生产过程中，使用着各种各样的物理加工过程。根据它们的操作原理，可以归纳为应用较广的数个基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、萃取、吸附以及干燥等。例如，乙醇、乙烯及石油等生产过程中，都采用蒸馏操作分离液体混合物，所以蒸馏为一基本操作过程。又如合成氨、硝酸及硫酸等生产过程中，都采用吸收操作分离气体混合物，所以吸收也是一个基本操作过程。又如尿素、聚氯乙烯及染料等生产过程中，都采用干燥操作以除去固体中的水分，所以干燥也是一个基本操作过程。这些基本操作过程称为单元操作（unit operation）。任何一种化工产品的生产过程，都是由若干单元操作及化学反应过程组合而成的。每个单元操作，都是在一定的设备中进行的。例如，吸收操作是在吸收塔内进行的；干燥操作是在干燥器内进行的。单元操作不仅在化工生产中占有重要地位，而且在石油、轻工、制药及原子能等工业中也广泛应用。 二、《化工原理》课程的内容、性质及任务 为学习化工单元操作而编写的教材，在我国习惯上称之为《化工原理》（Principles of Chemical Engineering）。单元操作按其理论基础可分为下列三类： （1）流体流动过程（fluid flow process）包括流体输送、搅拌、沉降、过滤等。 （2）传热过程（heat transfer process）包括热交换、蒸发等。 （3）传质过程（madd transfer process）包括吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。 流体流动时，其内部发生动量传递（momentum transfer），故流体流动过程也称为动量传递过程。流体流动的基本原理，不仅是流体输送、搅拌、沉降及过滤的理论基础，也是传热与传质过程中各单元操作的理论基础，因为这些单元操作中的流体都处于流动状态。传热的基本原理，不仅是热交换和蒸发的理论基础，也是传质过程中某些单元操作（例如干燥）的理论基础。因为干燥操作中，不仅有质量传递而且有热量传递。因此，流体力学、传热及传质的基本原理是各单元操作的理论基础。 《化工原理》是化工各专业学生必修的一门基础技术课程，其主要任务是介绍流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、计算、选型及实验研究方法；培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各 种工程实际问题的能力。