《化工单元过程及操作》

化工单元过程及操作化工单元是在化工生产过程中完成特定化学转化或物质分离的设备或系统。

不同的化工单元在化工生产中扮演着不同的角色，包括反应器、分离器、转化器等。

以下是一些常见的化工单元及其基本操作：1. 反应器（Reactor）：•功能：用于进行化学反应或物质转化，通常在高温高压或特定催化条件下进行。

•操作：操作员需要控制温度、压力、反应物料的供给和搅拌速度等参数，确保反应的进行和安全。

2. 分离器（Separator）：•功能：用于将混合物中的不同成分分离，例如蒸馏塔、萃取器和结晶器等。

•操作：调节温度、压力和物料流动速度，以便分离出所需的产品或组分。

3. 蒸馏塔（Distillation Column）：•功能：用于分离液体混合物中不同沸点的成分。

•操作：控制塔内不同层次的温度和压力，调整进料速率和提取出不同沸点成分的出口流量。

4. 搅拌罐（Mixing Tank）：•功能：用于混合不同原料或化学物质，使其均匀混合。

•操作：控制搅拌速度、温度和加料速率，确保充分混合并达到所需的反应或混合效果。

5. 反应器控制与监测：•自动化控制系统：使用PLC、DCS或SCADA系统实现对反应器的自动化控制，包括温度、压力、搅拌速度等的监测与调节。

•在线监测：使用传感器、仪器或在线分析仪器监测反应物料的质量、组分和反应进程。

这些是常见的化工单元及其基本操作方式。

在化工生产过程中，操作员需要严格遵循工艺流程，确保操作安全，并根据实验室数据和控制系统指示进行操作。

化工生产往往需要高度的技术要求和严格的安全标准，操作人员需要接受专业的培训和指导。

上海石化工业学校《化工单元操作》课程实施方案上海石化工业学校二0一三年六月《化工单元操作》课程实施方案1.课程性质本课程是中等职业学校化学工艺专业的一门专业核心课程，是学生在学习了诸多化学和化学工程相关理论课程后获取化工生产操作实战经验的必修课程。

本课程目的在于能使学生独立操作主要化工单元装置，理解相关知识，并达到“化工生产运行员”职业标准（四级）的相关要求，为学习《化学反应操作》、《化工生产装置运行技术》等课程打下扎实基础。

本课程强调工程技术经验和实践技能训练，旨在培养和增强学生的动手能力和工业化工经验。

2.课程设计思路本课程总体设计思路是以化学工艺专业相关工作任务、职业能力分析和中等职业学校学生的认知特点为依据确定课程目标，设计课程内容，以工作任务为线索构建任务引领型课程。

为了充分体现任务引领、实践导向的课程思想，将课程的教学内容设计以化工单元装置操作的若干个工作任务，以工作任务为中心引出相关专业知识；以化工生产过程为基础，展开化工单元操作教学过程。

教学活动设计由易而难，多采用观察、临摹、实践操作、自主学习、师生互动等课内活动形式，予师生以创新的空间。

本课程要求充分运用现代职教理念与技术，引导学生在学习活动中具有专业能力，养成方法能力，建立社会能力。

注重课程承上启下，注重可持续发展 以装置操作为主，以教材理论为辅 理论实践相结合，学校企业相贯通 以企业需求为目标，以学生就业为导向以互动教学为主，形成自主学习氛围 以培养学生能力为主，倡导素质教育 课程设计思路（1）能实施QHSE 及清洁生产（2）具有良好职业道德和团队合作精神 （3）能制定安全操作规程、工艺操作规程 （4）会查阅有关工程计算图表和手册 （5）能识读管道安装图和单元装置流程图 （6）会临摹管道安装图和单元装置流程图 （7）会安装与拆卸管道（8）能投运公用工程（水、电、气、汽等）（9）能完成主要单元（泵、传热、精馏、吸收、干燥、萃取）装置开、停车 （10）会监控装置运行情况 （11）能调整装置生产负荷（12）能识别及排除化工单元装置常见异常现象至装置恢复正常工况 （13）会平衡装置物料 (14) 会取样并分析检测样品 3.2课程通用能力目标（1）能联系QHSE 及实施清洁生产（2）具有建立分工协作和相互沟通的团队精神，养成良好的职业素养 （3）会查阅和使用有关工程计算图表和手册 （4）能投运公用工程（水、电、气、汽等） （5）会平衡装置物料（6）能论述主要化工单元装置操作及管路安装与拆卸要领任务四 异常现象判断与处理 任务三 设备保养与维护 任务二 装置操作 任务一 生产准备（7）能判断与排除化工单元装置异常现象至装置恢复正常工况4.课程主要教学内容（总学时：250）实训条件：理实一体化教学立足校内化工单元操作实训室，现场配备多媒体投影教学设备一套，化工单元操作实训装置（传热、精馏、吸收、干燥、萃取）各4套，化工管路拆装装置4套；化工单元操作仿真实训室一个。

《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：将具有共同的物理变化，循环共同的物理学规律，及具有共同作用的基本操作。

化工单元过程：就是化学反应操作。

精细化工：生产精细化学品的工业。

按反应器的结构分：1、釜式反应器2管式反应器3塔式反应器4固定床反应器5流化床反应器干燥速率：单位时间在单位干燥面积上汽化的水分质量称干燥速率。

湿度图的构造（五等线）1等湿度线2等焓线3等干球温度线4等相对湿度线5水汽分压线固体物料的去湿方法：1机械去湿法2吸附去湿法3加热去湿法 塔板上的异常现象：1漏液2液沫夹带3泡沫夹带4液泛精馏的原理：采用同时进行多次部分汽化和多次部分冷凝的工程手段，使混合液得到较为完全分离的操作。

提高热效率的途径：1回收废气来预热物料2加强保温3降低废气出口温度 相对挥发度：易挥发与难挥发之比。

回流比：下降回流液的摩尔质量与流出液的摩尔质量的比值。

传质速率：在单位时间内通过单位传质面积所传递的溶质的物质的量。

吸收剂的选择：1溶解度2选择性3挥发性4黏性5溶剂的无毒性。

解吸：溶解的溶质由吸收液中释放出来的操作。

过滤：在推动力的作用下，使悬浮液中的液体通过多孔介质、而固体颗粒被截留的液固分离的单元操作。

传热过程的强化：1增大传热平均温度差2增大换热器的单位体积的传热面积3增大传热系数。

给热系数的影响因素：1流体流动原因的影响2流动形态及流速的影响3流体物性的影响4流体有无相变的影响5换热面几何因素的影响。

热传导：它是物体各部分之间不发生宏观的相对位移的情况下，在相互接触而温度不同的两个物体之间或同一物体内部温度不同的各部分之间，仅由于微观粒子的位移，分子的转动和振动等热运动而引起的热量传递现象。

热导率：单位面积（厚度、温差、时间）内所传递的热量。

传热速率Q ：单位时间内通过传热面传递的热量。

热通量q ：单位时间内通过单位传热面积苏传递的热量。

比容ρν1==mV ：单位质量流体所有的体积。

相对水ρρ=Td 27700TP PT ρρ=4.220M =ρ2730=Ta Kp P 33.1010=1atm=10..mH2O=760mmHg=1.033kgf/2cm=101.325kpaA V s μ= ρS S V G =AG S =ω（ω质量流速）21221221dd A A u u ==伯努利方程：ρρ2222121122P u gZ p u gZ ++=++SQ q =q、热通量Q传热速率ss st t Q w w 3221141λσλσλσ++-=σ厚度λ热导率..........ln211211r r L t Q w λπ∆=。

化工单元过程及操作题库及答案一、单选题（共49题，每题1分，共49分）1.根据双膜理论，在气液两相主体中，正确的是A、无密度差B、有温度差C、无浓度差D、无高度差正确答案：C2.在蒸发操作中，可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效温度差的是A、加压蒸发B、减压蒸发C、变压蒸发D、常压蒸发正确答案：B3.精馏操作时，挡操作条件变化时,塔内温度变化最大的那块板称A、提馏板B、灵敏板C、加料板D、回流板正确答案：B4.根据双膜理论，用水吸收空气中的二氧化碳的吸收过程是A、不确定B、同时控制C、气膜控制D、液膜控制正确答案：D5.在蒸发过程中，若有结晶析出，则适用的流程是A、平流流程B、逆流流程C、错流流程D、并流流程正确答案：A6.对气体解吸有利的操作条件是A、高温+低压B、高温+高压C、低温+低压D、低温+高压正确答案：A7.吸收操作中的液气比指的是A、吸收剂与混合气体质量流量比B、混合气体与吸收剂的摩尔流量比C、吸收剂与惰性气体的摩尔流量比D、吸收剂与混合气体的摩尔流量比正确答案：C8.减压蒸发不具有的优点是A、提高热能利用率B、可蒸发不耐高温的溶液C、减少基建费和操作费D、减少传热面积正确答案：C9.氯化氢在水中的溶解度会随温度升高而A、减小B、不变C、无法判断D、增大正确答案：A10.蒸发操作中的二次蒸汽指的是A、最后一个蒸发器中蒸发的蒸汽B、无论哪一效溶液中蒸发出来的蒸汽C、第二效所用的加热蒸汽D、加热蒸汽正确答案：B11.吸收过程能够进行的条件是A、p<p*B、不需条件C、p=p*D、p>p*正确答案：D12.下列塔设备中，操作弹性最小的是A、泡罩塔B、筛板塔C、浮阀塔D、舌板塔正确答案：B13.吸收操作中最适宜吸收剂用量为最小用量的( )倍A、1.1～2.0B、1.1C、2D、1.5～2.0正确答案：A14.精馏塔的第一块塔板指的是A、回流液返回的塔板B、精馏塔最上面一块塔板C、精馏塔最下面一块塔板D、物料加入时的塔板正确答案：B15.实际生产中，提高蒸发总传热系数的有效方法是A、及时排放不凝气体B、换热管加装翅片C、提高流量D、提高流速正确答案：A16.在精馏操作中，混合物中易挥发组分从精馏塔的引出，并加以A、底，加热B、顶，冷却C、顶，冷凝D、底，汽化正确答案：C17.溶解度较小时，气体在液相中的溶解度遵守的定律是A、开尔文B、亨利C、拉乌尔D、依数性正确答案：B18.在吸收操作中，用液相组成表示吸收塔某一截面上的总推动力为A、X*-XB、Xi-XC、X-X*D、X-Xi正确答案：A19.溶解度较小时，气体在中的溶解度遵守的定律是A、拉乌尔定律B、亨利定律C、道尔顿分压定律正确答案：B20.吸收操作中，减少吸收剂用量，将引起尾气浓度A、升高B、无法判断C、不变D、下降正确答案：A21.关于最小液气比，正确的是A、在生产中可以达到B、是操作线斜率C、均可用公式进行计算D、可作为选择适宜液气比的依据正确答案：D22.利用气体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称为( )。

《化工单元过程及设备的选择与操作》课程标准课程名称：《化工单元过程及设备的选择与操作》总学时数：250学 分 数：12开课单位：化学工程系课程类别：必修课适用专业：应用化工技术、石油化工生产技术、有机化工生产技术、高分子材料应用技术、精细化学品生产技术一、课程的性质《化工单元过程及设备的选择与操作》是我院的应用化工技术、石油化工生产技术、有机化工生产技术、精细化学品生产技术、高分子材料应用技术等化学工程与工艺类高职专业的一门专业核心课程，是学生修完化学物料的识用与分析、化工识图与绘图等方面课程后学习的一门专业技术课程，目的是使学生获得今后从事化工生产过程操作与生产过程技术管理等方面必备技能。

课程内容是在专业调研的基础上，以化工生产企业中工段长以上岗位职工所需的知识结构、必需的职业能力为依据进行组织的，其功能是使学生掌握常用化工单元操作过程和反应过程的相关原理以及相应设备操作与维护技能；会进行单元过程方案的选择、设备的选用及部分设备的简单设计，并为今后学习《无机化工生产运行与操控》、《石油炼制运行与操控》、《有机化工生产运行与操控》、《精细化工生产运行与操控》、《高聚物生产与操控》等专业课程打下扎实的基础。

同时注重培养学生的方法能力、社会能力，最终形成化工生产的职业综合能力。

二、课程设计思路本课程总体设计思路是以应用化工技术专业的工程技术人员的相关工作任务和职业能力分析为依据, 以工作过程为导向，构建的行动体系的工作过程系统化的课程。

按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求，该门课程以培养化工单元过程方案选择能力、设备选用与简单设计能力、装置的操作运行能力等为基本目标，打破学科课程的设计思路，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学习者在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学习者的就业能力。