化工原理——其他化工单元操作过程

《化工单元过程及操作》课程标准一、课程性质（一）课程定位本课程是中等职业学校化学工艺专业必修的专业基础课，是具体体现和实现职业院校化学工艺专业人才培养目标的重要课程。

通过本课程的学习，使学生掌握化工单元过程及操作的相关知识，具备生产一线工艺设备使用、管理、维护保养的初步技能，进一步提升学生的职业岗位综合能力和职业素养。

本课程应与化工设备与机械、化工生产工艺同时开设，并为后续专业方向课程打好基础。

（二）设计思路本课程是依据"化学工艺专业相关工作任务和职业能力分析表"中的化学工艺专业工作领域设置的，主要是培养学生分析、解决化工生产实际问题方面的能力，在化学工艺专业的教学体系中处于承上启下、不可或缺的地位。

本课程采用了综合化、模块化的设计方法，每个模块均采用了理论实践一体化的思路，力求体现"学练一体、校训融合"的教学理念；本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力；本课程的内容组织形式上强调学生的主体性，在每个模块实施时，先提出学习目标，再进行任务分析，使学生在开始就知道学习的任务和要求，引起学生的注意，利于学生在任务驱动下，自主学习、自我实践。

在企业调研的基础上，根据化工单元过程及操作这一工作任务对知识和技能的需要，对该课程的内容选择作了模块化的改革，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，基于工作过程系统化建设该课程。

以液体流动与输送、沉降与过滤、传热、蒸发、蒸馏、吸收、干燥、冷冻、萃取、结晶、膜分离的化工生产的操作单元为载体来设计教学情境，且每一载体均是一个相对完整的工作过程。

每一模块以化工过程单元操作为主线，结合化工生产常用设备的相关知识，包含每个化工单元操作的简介、技术应用、操作依据、设备构造、操作方法、常见故障分析处理等内容，从而培养学生单元操作的岗位技能和技术应用能力。

教学过程中突出能力训练，力求在实际工作环境中获得真正地职业能力，结合四级职业资格标准对知识、能力、态度的要求，充分运用任务引领、实践导向的课程思想进行项目设计，按照提出任务、制定方案、解决任务、总结与反馈、教学评价等步骤组织项目教学，每个项目在教学中根据企业工作实际情况，要求学生不仅能能正确操作典型化工单元操作设备还能掌握常见化工单元操作的操作要领，并能能处理化工单元操作过程中常见的故障。

化工单元操作的种类及应用化工单元操作是指将原料经过一系列工艺操作，转化成产物的过程。

它是化工生产中的重要环节，涵盖了各种不同的操作类型。

下面将介绍几种常见的化工单元操作及其应用。

1. 反应操作：反应操作是化工流程中最关键的环节之一。

它指的是将原料在特定条件下与催化剂或其他反应物相互作用，从而获得所需的化合物。

反应操作广泛应用于化学合成、有机合成、催化反应等领域。

例如，合成酯的反应，用于制备涂料、香精等；合成氨的反应，用于制备肥料和化学品。

2. 分离操作：分离操作包括物质分离、组分分离和相分离等。

它是将精细分散的原料中的有用组分或产品与其他组分分离开来的过程。

分离操作是化工生产中最常见的操作之一，其应用广泛，包括蒸馏、萃取、结晶、吸附等。

例如，酒精的蒸馏分离和提纯，用于酒类酿造；石油炼制中的分馏、萃取和吸附操作，用于得到不同油品和化学品。

3. 干燥操作：干燥操作是将湿润原料中的水或其他溶剂迅速或逐渐地蒸发除去，使其达到一定的干度要求的过程。

干燥可以通过自然干燥或加热干燥实现。

干燥操作广泛应用于化工生产中，如制药、食品、化妆品和冶金等领域。

例如，在制药行业中，药品的干燥操作是确保药品质量和稳定性的重要步骤。

4. 传质操作：传质操作是指物质从一个相中向另一个相中转移的过程。

传质操作包括传质反应和传质分离。

传质操作应用广泛，如气体吸收、液体萃取和膜分离等。

例如，在制糖工业中，采用碱法从植物纤维中萃取出糖分。

5. 流体操作：流体操作是指通过改变物料的流动状态以实现特定的目的。

流体操作包括输送、搅拌、混合和分散等。

在化工生产中，常见的流体操作包括泵送、搅拌槽、管道输送和砂浆制备等。

例如，在某些化学反应过程中需要将反应物输送至反应釜中的过程就是流体操作。

总之，化工单元操作是化工生产中的关键环节，涵盖了反应、分离、干燥、传质和流体等不同类型的操作。

这些操作在化工生产中扮演着至关重要的角色，广泛应用于不同行业，包括制药、化妆品、食品、石油和化学品等领域。

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。

化工单元操作教程1. 简介化工单元是化工生产过程中的基本操作单元，用于实现化学反应、分离、提纯、浓缩、干燥等工艺过程。

本教程将介绍化工单元的基本操作流程、注意事项和常见问题解决方法，帮助初学者快速掌握化工单元操作技巧。

2. 操作流程2.1. 准备工作在进行化工单元操作前，需要做好以下准备工作：•确认操作对象：确定要操作的化工单元以及操作装置的类型和规格。

•安全检查：检查化工单元的操作装置和周围环境是否存在安全隐患，保证操作过程的安全性。

•准备操作材料：准备所需的原料、试剂、溶剂等。

•准备操作工具：准备所需的操作工具，如称量器、搅拌器、温度计等。

2.2. 操作步骤根据不同的化工单元和工艺要求，具体的操作步骤可能会有所不同。

下面以常见的化工单元操作（如反应釜、蒸馏塔）为例，介绍一般的操作步骤：2.2.1. 反应釜操作步骤1.将反应釜连接至供电源，确保电源正常。

2.打开排气阀，排除可能存在的空气。

3.检查反应釜的密封情况，确保密封处无渗漏。

4.将所需原料按照配比放入反应釜中。

5.根据反应条件要求调节温度、压力等参数。

6.打开搅拌器，开始搅拌。

7.启动加热或冷却系统，控制温度。

8.监测反应过程中的温度、压力等关键参数，保证操作过程的安全性和效果。

2.2.2. 蒸馏塔操作步骤1.将蒸馏塔与加热系统、冷却系统等连接。

2.检查蒸馏塔的密封情况，确保密封处无渗漏。

3.将所需混合物或溶液注入蒸馏塔的料仓。

4.启动加热系统，控制加热功率。

5.启动冷却系统，控制冷却水流量和温度。

6.随着温度的升高，观察混合物的沸腾情况，并根据情况调节加热功率。

7.观察塔顶出口处的液体流动情况，根据需要调节冷却水流量和温度。

8.根据目标物质的沸点，收集相应的馏分。

3. 注意事项在进行化工单元操作时，需要注意以下事项：•严格遵守操作规程和操作指导书，确保操作过程的安全性。

•确保操作装置的密封性能良好，防止泄漏和事故发生。

•注意操作环境的通风和防护，避免有毒气体或腐蚀性气体对人身造成伤害。

化工原理绪论部分1． 单元操作：根据化工生产的操作原理，可将其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、吸附及干燥等，这些基本操作过程称为单元操作。

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。

2．单元操作与“三传”过程：①动量传递过程。

③质量传递过程。

②热量传递过程。

3．单元操作计算：（1）物料衡算：它是以质量守恒定律为基础的计算：用来确定进、出单元设备(过程)的物料量和组成间的相互数量关系，了解过程中物料的分布与损耗情况，是进行单元设备的其它计算的依据。

（2）能量衡算：它是以热力学第一定律即能量守恒定律为基础的计算，用来确定进、出单元设备(过程)的各项能量间的相互数量关系，包括各种机械能形式的相互转化关系，为完成指定任务需要加入或移走的功量和热量、设备的热量损失、各项物流的焓值等。

第一章 流体流动1．流体：是由许多离散的彼此间有一定间隙的、作随机热运动的单个分子构成的。

通常是气体和液体的统称2．密度：单位体积流体所具有的质量称为流体的密度，单位为kg ，其表示式为 ρ=V/m 比容：单位质量流体所具有的体积，其单位为m 3/kg ，在数值上等于密度的倒数。

v=1/ρ 压强：垂直作用于单位面积上且方向指向此面积的力，称为压强，其表示式为 P=F/A3．等压面：在静止的、连续的同一液体内，处于同一水平面上的各点，因其深度相同，其压力亦相等。

4．流量与流速：（一）流量<1>．体积流量：单位时间内流经通道某一截面的流体体积，用V s ，表示，其单位为m 3/s(或 m 3/h)。

<2>．质量流量：单位时间内流经通道某一截面的流体质量，用W s 表示，其单位为kg/s(或 kg/h)。

当流体密度为ρ时，体积流量y ，与质量流量W s 的关系为: Ws ＝V s ρ(二) 流速：单位时间内流体微团在流动方向上流过的距离，其单位为m/s 。

化工单元操作的原理及应用1. 引言化工单元操作是指在化工生产过程中对原料进行转化、分离、提纯等操作的过程。

化工单元操作是化工工艺的核心环节，涉及到工艺流程、装置设计和操作技术等方面。

本文将介绍化工单元操作的原理及应用，并通过列点方式进行详细说明。

2. 原理化工单元操作的原理是基于化学原理和物理原理的应用。

在化工生产过程中，常见的单元操作包括反应、吸收、蒸馏、萃取、结晶等。

下面将分别介绍这些操作的原理及应用。

2.1 反应•反应是指化学反应在化工过程中的应用。

常见的反应有合成反应、分解反应、氧化反应等。

•反应可以实现化学物质的转化、合成和分解等过程。

•反应可以用于生产各种化工产品，如合成氨、合成乙烯等。

2.2 吸收•吸收是指气体或溶液中的组分被吸附到液相中的过程。

•吸收可以分离气体中的有害物质，净化空气和废气。

•吸收可以实现气体的回收利用，提高资源利用率。

2.3 蒸馏•蒸馏是指液体混合物通过加热使其中一种或多种组分汽化，进而进行分馏的过程。

•蒸馏可以将混合物中的不同组分分离出来，得到纯净的产品。

•蒸馏可以应用于石油化工、酒精生产等领域。

2.4 萃取•萃取是指通过溶剂将液体混合物中的某些组分提取出来的过程。

•萃取可以对药物、化学品等进行分离和纯化。

•萃取可以应用于食品、医药等行业。

2.5 结晶•结晶是指溶液中溶质从溶液中析出固体晶体的过程。

•结晶可以用于提纯化学物质，制备纯净的产品。

•结晶可以应用于化肥、医药等行业。

3. 应用化工单元操作在化工生产中有广泛的应用。

下面列举一些常见的应用场景：•石油炼制：蒸馏、吸收等操作用于石油炼制中的原油分离、催化裂化等过程。

•化学品生产：反应、萃取等操作用于各种化学品的生产，如合成氨、聚合物材料等。

•制药工艺：结晶、吸收等操作用于制药工艺中的药物分离、纯化等过程。

•环保治理：吸收、脱硫等操作用于空气和水的净化，处理工业废气和废水。

•食品加工：萃取、结晶等操作用于食品加工中的提取、分离等过程。

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。

吸收与解吸一．原理及典型流程1. 原理吸收解吸是石油化工生产过程中较常用的重要单元操作过程。

吸收过程是利用气体混合物中各个组分在液体(吸收剂)中的溶解度不同,来分离气体混合物。

被溶解的组分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。

溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡,当溶质在吸收剂中达到溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该吸收剂中的饱和蒸汽压。

当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入溶质中,称为吸收过程。

当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从液相逸出到气相中,称为解吸过程。

2. 典型流程图氧气吸收解吸装置流程图1、氧气钢瓶2、氧减压阀3、氧压力表4、氧缓冲罐5、氧压力表6、安全阀7、氧气流量调节阀8、氧转子流量计9、吸收塔 10、水流量调节阀11、水转子流量计12、富氧水取样阀 13、风机14、空气缓冲罐 15、温度计16、空气流量调节阀 17、空气转子流量计 18、解吸塔 19、液位平衡罐 20、贫氧水取样阀21、温度计 22、压差计23、流量计前表压计24、防水倒灌阀二．操作方法1.吸收塔开停车（1）开车操作规程装置的开工状态为吸收塔解吸塔系统均处于常温常压下，各调节阀处于手动关闭状态，各手操阀处于关闭状态，氮气置换已完毕，公用工程已具备条件，可以直接进行氮气充压。

1.1、氮气充压(1)确认所有手阀处于关状态。

(2)氮气充压①打开氮气充压阀，给吸收塔系统充压。

②当吸收塔系统压力升至1.0Mpa(g)左右时,关闭N2充压阀。

③打开氮气充压阀，给解吸塔系统充压。

④当吸收塔系统压力升至0.5Mpa(g)左右时，关闭N2充压阀。

1.2、进吸收油(1)确认①系统充压已结束。

②所有手阀处于关状态。

(2)吸收塔系统进吸收油①打开引油阀V9至开度50％左右，给C6油贮罐D-101充C6 油至液位70%。

②打开C6油泵P-101A(或B)的入口阀,启动P-101A(或B)。

化工单元操作和化工原理我呀，一提到化工单元操作和化工原理，就像打开了话匣子的老工匠，满肚子的故事和感慨。

化工，那可是个神奇的领域，就像一个巨大的魔法世界。

而化工单元操作呢，就是这个魔法世界里一个个具体的魔法咒语。

比如说，蒸馏这个单元操作吧。

我有个朋友叫小李，他刚进化工企业的时候，对蒸馏简直是一头雾水。

他就问老师傅：“这蒸馏到底是咋回事啊？感觉就像把一锅大杂烩随便煮煮。

”老师傅哈哈一笑，说道：“你可别小看这蒸馏，它就像从一群人里挑出高个子一样。

”你看啊，液体混合物里，不同的成分就像高矮不同的人。

通过加热，那些沸点低的成分就像性子急的人，先变成气体跑出来，然后再把这些气体冷却，就又变回液体收集起来。

这就把混合物里的成分分开了，多神奇啊！化工原理呢，就像是这个魔法世界的根本大法。

它就像一本秘籍，指导着每一个单元操作怎么进行。

再拿传热这个化工原理来说吧。

在化工生产中，到处都有传热的影子。

我认识的另一个朋友小王，在做一个化工项目的时候，遇到了大麻烦。

他设计的反应釜老是温度不均匀，这就像你烤蛋糕，一半都焦了，另一半还没熟呢，那肯定不行啊。

他就着急得像热锅上的蚂蚁，到处找原因。

后来才发现，原来是传热的设计出了问题。

就像给房子供暖，你得合理安排暖气管道一样，在化工设备里，也要合理安排传热的路径和方式。

如果传热不合理，整个化工过程就像一个生病的人，歪歪扭扭，没法正常运转。

还有过滤这个单元操作。

我曾经在一个化工车间里看到过滤设备在工作。

那感觉就像一个超级精密的筛子在筛选宝藏。

工人们就像寻宝的探险家，把混合着杂质的物料放进过滤设备里，然后干净的滤液就像被发掘出来的宝石一样流出来，而杂质就被留在后面。

这时候，化工原理又发挥作用了，它告诉我们根据物料的特性，选择什么样的过滤介质，就像根据鱼的大小选择合适的渔网一样。

如果选错了，要么宝石被杂质盖住，要么杂质混进宝石里，那可就糟糕了。

在化工的这个大舞台上，化工单元操作和化工原理是一对形影不离的好伙伴。