化工操作单元相关知识
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第一章流体流动质点含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。
连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
拉格朗日法选定一个流体质点,对其跟踪观察,描述其运动参数(如位移、速度等)与时间的关系。
欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况,如空间各点的速度、压强、密度等,即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。
定态流动流场中各点流体的速度u 、压强p不随时间而变化。
轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线,是拉格朗日法考察的结果。
流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线,是欧拉法考察的结果。
系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。
控制体是采用欧拉法考察流体的。
理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零,而实际流体粘度不为零。
粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。
通常液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主。
气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主。
总势能流体的压强能与位能之和。
可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。
有关的称为可压缩流体,无关的称为不可压缩流体。
伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。
平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原那么的。
动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。
均匀分布同一横截面上流体速度相同。
均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直,在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。
层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。
稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反响。
定态性是指有关运动参数随时间的变化情况。
边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。
边界层别离现象在逆压强梯度下,因外层流体的动量来不及传给边界层,而形成边界层脱体的现象。
离心泵,往复泵,旋涡泵的开车步骤离心泵:先开前阀,再开泵,然后开后阀。
往复泵:先把前后阀门打开,再启动泵。
旋涡泵:先开进口阀,再开旁路阀门,然后开泵,最后开出口阀。
静力学方程1.表压力=绝对压力-当地环境大气压力2.真空度=当地环境大气压力-绝对压力3.静力学方程:P1/密度+Z1g=P2/密度+Z2g(适用于在重力场中静止、连续的同种不可压缩流体)在静止的、连续的同种液体内,处于同一水平面上各点的压力处处相等。
雷诺数4.雷诺数Re(没有单位):Re=duρ/μ当Re<=2000时,此区为层流区,当Re>=4000时,此区为湍流区,当2000<Re<4000时,流动可能是层流,也可能是湍流。
换热知识点5.传热的三种基本方式:热传导、热对流和热辐射。
温度差是传热根本原因。
热传导需要介质。
热对流分为强制对流和自然对流。
6.换热器有间壁式换热器、直接接触式换热器、蓄热式换热器、中间载热体换热器10. 测定热量方式:显热法、潜热法、焓差法11. 对流传热膜系数越大,说明对流强度越大,对流传热热阻越小。
12. 水的沸腾曲线分为自然对流、泡核沸腾、膜状沸腾三个区域。
过滤知识点13. 恒压过滤的特点是过滤操作的总压差恒定,随着过滤时间的延长,滤饼厚度增大,过滤阻力增加,过滤速率降低。
测定湿度,相对湿度利用以下知识点的工式 1.湿度 2.相对湿度 3.湿空气中的比容 4.湿空气中的比热容 5.湿空气中的焓 6.露点 7.绝热饱和温度精馏知识点15. 精馏就是多次蒸馏,利用挥发度和沸点不同,实现分离。
精馏塔主要包括塔体,全凝器和再沸器。
塔板是进行气液交换的场所。
精馏分为常压、加压和真空精馏三种。
16. 露点方程:表示平衡物系的温度与气相组成的关系。
泡点方程:表示平衡物系的温度与液相组成的关系。
17. t-x-y相图,根据泡点线和露点线将图像分为三个区域:液相区、气相区和气液共存区18. t-x相图中,相平衡线离对角线越远,表示该溶液越容易分离。
一、流体力学及其输送1.单元操作:物理化学变化的单个操作过程,如过滤、蒸馏、萃取。
2.四个基本概念:物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。
3.牛顿粘性定律:F=±τA=±μAdu/dy ,(F :剪应力;A :面积;μ:粘度;du/dy :速度梯度)。
4.两种流动形态:层流和湍流。
流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ;层流—2000—过渡—4000—湍流。
当流体层流时,其平均速度是最大流速的1/2。
5.连续性方程:A1u1=A2u2;伯努力方程:gz+p/ρ+1/2u2=C 。
6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力;范宁公式:沿程压降:Δpf=λlρu2/2d ,沿程阻力:Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ:摩擦系数);层流时λ=64/Re ,湍流时λ=F(Re ,ε/d),(ε:管壁粗糙度);局部阻力hf=ξu2/2g ,(ξ:局部阻力系数,情况不同计算方法不同)7.流量计:变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计);变截面流量计。
孔板流量计的特点;结构简单,制造容易,安装方便,得到广泛的使用。
其不足之处在于局部阻力较大,孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损,因此要定期进行校正,同时流量较小时难以测定。
转子流量计的特点——恒压差、变截面。
8.离心泵主要参数:流量、压头、效率(容积效率ηv :考虑流量泄漏所造成的能量损失;水力效率ηH :考虑流动阻力所造成的能量损失;机械效率ηm :考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。
)、轴功率;工作点(提供与所需水头一致);安装高度(气蚀现象,气蚀余量);泵的型号(泵口直径和扬程);气体输送机械:通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。
9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m31atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg(1)被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压-大气压(2)被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压-绝压= -表压10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳(蜗壳形)和 轴封装置离心泵的叶轮闭式效率最高,适用于输送洁净的液体。
化工单元操作基础知识目录一、内容概要 (2)1.1 化工单元操作的定义与重要性 (2)1.2 化工单元操作的基本分类 (4)二、化工单元操作基础知识 (5)2.1 流体流动与输送 (6)2.1.1 流体流动的基本概念 (8)2.1.2 流体输送设备 (9)2.1.3 管道与附件 (10)2.2 传热与热量交换 (11)2.2.1 传热基本原理 (12)2.2.2 热量交换设备 (13)2.2.3 传热过程的优化与控制 (14)2.3 蒸馏与分离技术 (15)2.3.1 蒸馏原理与操作 (16)2.3.2 分离技术概述 (18)2.3.3 蒸馏塔与分离设备 (19)2.4 化学反应工程基础 (20)2.4.1 化学反应类型与特点 (22)2.4.2 反应器类型及选择 (23)2.4.3 反应过程的优化与控制 (24)2.5 干燥与浓缩 (25)2.5.1 干燥技术概述 (27)2.5.2 浓缩技术概述 (28)2.5.3 干燥与浓缩设备 (29)三、化工单元操作实践应用 (31)3.1 化工生产过程中的单元操作组合与应用 (33)3.2 化工单元操作的优化与改进策略 (34)3.2.1 操作参数的优化 (35)3.2.2 设备选型的注意事项 (36)四、安全与环保知识在化工单元操作中的应用 (38)4.1 化工单元操作的安全管理要求与措施 (39)4.2 环保法规在化工单元操作中的实施与应用 (40)五、实验技能与操作实践 (41)5.1 实验基础知识与技能培养要求 (43)5.2 实验操作实践案例及分析讨论题库及答案解析等辅助内容安排说明等44一、内容概要化工单元操作的基本原理:阐述化工单元操作的基本原理,包括传质、热量传递、反应动力学等方面的知识。
化工单元操作的操作条件:分析影响化工单元操作性能的主要操作条件,如温度、压力、流量等参数的控制方法。
化工单元操作设备与工艺流程:介绍常用的化工单元操作设备及其结构特点,以及典型的化工生产流程。
一、流体力学及其输送1.单元操作:物理化学变化的单个操作过程,如过滤、蒸馏、萃取。
2.四个基本概念:物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。
3.牛顿粘性定律:F=±τA=±μAdu/dy,(F:剪应力;A:面积;μ:粘度;du/dy:速度梯度)。
4.两种流动形态:层流和湍流。
流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ;层流—2000—过渡—4000—湍流。
当流体层流时,其平均速度是最大流速的1/2。
5.连续性方程:A1u1=A2u2;伯努力方程:gz+p/ρ+1/2u2=C。
6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力;范宁公式:沿程压降:Δpf=λlρu2/2d,沿程阻力:Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ:摩擦系数);层流时λ=64/Re,湍流时λ=F(Re,ε/d),(ε:管壁粗糙度);局部阻力hf=ξu2/2g,(ξ:局部阻力系数,情况不同计算方法不同)7.流量计:变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计);变截面流量计。
孔板流量计的特点;结构简单,制造容易,安装方便,得到广泛的使用。
其不足之处在于局部阻力较大,孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损,因此要定期进行校正,同时流量较小时难以测定。
转子流量计的特点——恒压差、变截面。
8.离心泵主要参数:流量、压头、效率(容积效率?v:考虑流量泄漏所造成的能量损失;水力效率?H:考虑流动阻力所造成的能量损失;机械效率?m:考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。
)、轴功率;工作点(提供与所需水头一致);安装高度(气蚀现象,气蚀余量);泵的型号(泵口直径和扬程);气体输送机械:通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。
9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m31atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg(1)被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压-大气压(2)被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压-绝压= -表压10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳(蜗壳形)和 轴封装置离心泵的叶轮闭式效率最高,适用于输送洁净的液体。
化工原理知识点总结整理一、流体力学及其输送1、单元操作:物理化学变化的单个操作过程,如过滤、蒸馏、萃取。
2、四个基本概念:物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。
3、牛顿粘性定律:F=τA=μAdu/dy,(F:剪应力;A:面积;μ:粘度;du/dy:速度梯度)。
4、两种流动形态:层流和湍流。
流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ;层流过渡湍流。
当流体层流时,其平均速度是最大流速的1/2。
5、连续性方程:A1u1=A2u2;伯努力方程:gz+p/ρ+1/2u2=C。
6、流体阻力=沿程阻力+局部阻力;范宁公式:沿程压降:Δpf=λlρu2/2d,沿程阻力:Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ:摩擦系数);层流时λ=64/Re,湍流时λ=F(Re,ε/d),(ε:管壁粗糙度);局部阻力hf=ξu2/2g,(ξ:局部阻力系数,情况不同计算方法不同)7、流量计:变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计);变截面流量计。
孔板流量计的特点;结构简单,制造容易,安装方便,得到广泛的使用。
其不足之处在于局部阻力较大,孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损,因此要定期进行校正,同时流量较小时难以测定。
转子流量计的特点恒压差、变截面。
8、离心泵主要参数:流量、压头、效率(容积效率hv:考虑流量泄漏所造成的能量损失;水力效率hH:考虑流动阻力所造成的能量损失;机械效率hm:考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。
)、轴功率;工作点(提供与所需水头一致);安装高度(气蚀现象,气蚀余量);泵的型号(泵口直径和扬程);气体输送机械:通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。
9、常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1、29 kg/m31atm =Pa=101、3kPa=0、1013MPa=10、33mH2O=760mmHg(1)被测流体的压力 > 大气压表压 = 绝压-大气压(2)被测流体的压力 < 大气压真空度 = 大气压-绝压= -表压10、管路总阻力损失的计算11、离心泵的构件: 叶轮、泵壳(蜗壳形)和轴封装置离心泵的叶轮闭式效率最高,适用于输送洁净的液体。
化工单元操作教材
化工单元操作教材是指教授化工单元操作相关知识和技能的教材。
化工单元操作是指在化工生产中对原材料进行加工和转化的过程,包括物理、化学和生物等多种操作。
化工单元操作教材一般包括以下内容:
1. 基本原理和理论:介绍化工单元操作的基本原理和理论知识,包括热力学、流体力学、传热传质等方面的基础知识。
2. 设备和设施:介绍化工单元操作中常用的设备和设施,如反应器、蒸馏塔、萃取塔等,包括它们的结构、原理和操作方法。
3. 操作技术:介绍化工单元操作的一些常用技术和方法,如控制操作、灌注操作、充填填料等,包括技术的选择和优化。
4. 安全与环保:介绍化工单元操作中的安全和环保问题,包括操作过程中的安全措施和环保要求。
5. 操作实例:提供一些实际的化工单元操作实例,通过案例分析来了解实际操作中的问题和解决方法。
化工单元操作教材可以帮助学生深入了解化工单元操作的基本原理和技术,能够更好地理解和应用化工工艺流程,为将来从事相关工作打下基础。
同时,教材中的实例和案例可以帮助学生掌握实际操作中的技巧和方法,提高操作能力和安全意识。
绪论1.单元操作的分类:流体动力学过程、传热过程、传质过程、热质传递过程。
2.化工原理:是研究化工单元操作的基本原理、典型设备的结构和工艺尺寸计算的一门技术基础课,化工原理的学习必须以高等数学,物理学,和物理化学等课程为基础。
第一章流体流动1.粘度:流体具有粘性,表征流体粘性的物理性质称为粘滞系数,简称粘度,符号μ表示。
2.压力的单位换算1标准大气压(atm)=1.013×105Pa=1.033kgf/cm2=10.33mH2O=760mmHg3.U形压差计(计算) P1-P2 = R(ρ0-ρ)g4.P16 公式1-33、1-34、1-355.流体的流动类型:层流、湍流。
6.雷诺数Re≤2000时,流动类型为层流;2000<Re<4000时,流动类型不稳定,为过渡区;Re≥4000,流动类型为湍流。
7.湍流摩擦系数:λ= f(Re,ε/d) 即与雷诺数、相对粗糙度有关。
8.P33 例1-10(计算)9.流速测量的工具:测速管(皮托管)、孔板流量计、文氏流量计、转子流量计。
第二章流体输送机械1.气体与液体不同,气体具有可压缩性。
用于输送液体的机械称为泵,用于输送气体的机械称为风机及压缩机。
2.气缚:如果离心泵在启动前未充满被输送液体,则泵壳内存在空气。
由于空气密度很小,所产生的离心力也很小。
此时,在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。
这样,虽然启动了离心泵,但不能输送液体。
此现象称为“气缚”。
汽蚀:离心泵安装高度提高时,将导致泵内压力降低,泵内压力最低点通常位于叶轮叶片进口稍后的一点附近。
当此处压力降至被输送液体的饱和蒸汽压时,将发生沸腾,所生成的蒸汽泡在随液体从入口向外周流动中,又因压力迅速增大而急剧冷凝。
会使液体以很大的速度从周围冲向气泡中心,产生频率很高、瞬时压力很大的冲击,这种现象称为汽蚀现象。
本质原因:入口压力小于流体输送温度下的饱和蒸汽压。
3.离心泵的主要性能参数工作原理基本部件:叶轮(6~12片后弯叶片);泵壳(蜗壳)(集液和能量转换装置);轴封装置(填料函、机械端面密封)。
2024年化工单元操作的危险性及基本安全技术化工单元操作的危险性主要包括以下几个方面:
1. 物理危险:化工单元常涉及高温、高压等高能环境,存在爆炸、火灾等物理危险。
2. 化学危险:化工单元用到的化学物质可能具有毒性、腐蚀性、易燃性等特性,可能造成溅射、泄漏、中毒等危险。
3. 环境危险:化工单元操作可能产生废水、废气等污染物,对环境造成危害。
为了降低化工单元操作的危险性,可以采取以下基本安全技术:
1. 空气监测:安装气体检测仪器,实时监测工作场所的空气中是否存在有害物质,及时采取防护措施。
2. 安全装置:化工单元应配备安全阀、泄放装置等安全装置,以预防压力过高导致的爆炸等事故。
3. 个人防护装备:操作人员应佩戴适合的个人防护装备,如防护眼镜、手套、防护服等,确保自身安全。
4. 建立应急预案:制定针对化工单元操作的应急预案,明确危险源、应急处理措施及责任分工,以应对突发事故。
此外,还有许多其他的安全技术和措施,根据具体情况选择合适的安全措施是非常重要的。
维护化工单元操作安全需要全员参与,定期进行安全培训,提高操作人员的安全意识。
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化工单元操作总复习化工单元操作是指在化工生产过程中进行的各种操作,包括原料的加工处理、反应操作、分离和纯化等步骤。
化工单元操作对于保证生产过程的顺利进行,以及产品质量的稳定提高具有重要意义。
本文将对化工单元操作的相关知识进行总结和复习。
首先,化工单元操作的第一步是原料的加工处理。
原料加工处理主要包括物料的粉碎、过滤、浸提、溶解等操作。
物料的粉碎可以使用粉碎机等设备,将大颗粒物料破碎成适当大小的颗粒。
过滤则是在液-固或液-液分离过程中,通过过滤装置或过滤器,将悬浮固体分离出来。
浸提是指通过溶剂将有机物或无机物从固体物料中提取出来。
溶解是将固体物质溶解于溶剂中,形成溶液。
其次,化工单元操作的核心部分是反应操作。
反应操作主要包括原料混合、反应过程控制、反应时间等操作。
原料混合是将各种原料按照一定比例混合,形成反应物。
反应过程控制主要是控制反应的温度、压力、pH 值等参数,以确保反应得到预期的产物。
反应时间是指反应过程中所需的时间,根据反应的速度和程度可以确定。
常用的反应设备包括反应釜、搅拌器、加热装置等。
第三,化工单元操作的最后一步是分离和纯化。
分离和纯化操作主要是将反应产物中的各种组分进行分离和提纯。
分离操作包括蒸馏、萃取、结晶、过滤等。
蒸馏是将液体混合物根据其沸点差异进行分离,通过不同的升温和冷却方式实现。
萃取是通过溶剂选择性地提取目标组分,实现分离纯化。
结晶是通过溶解物质后再使其结晶,以得到纯度较高的晶体。
纯化操作是通过化学或物理方法,将产物中杂质去除,提高产物的纯度。
除了以上的基本操作,化工单元操作还需要关注安全和环保等问题。
在化工过程中,需要使用各种安全设备,确保操作人员的安全。
同时,需要严格遵守环保法规,避免对环境的污染。
综上所述,化工单元操作是化工生产过程中的核心环节之一、通过加工处理、反应操作、分离和纯化等步骤,实现了原料的加工转化和产物的提纯。
化工单元操作的复习对于提高化工生产的效率和产品质量具有重要意义。
化工单元操作知识点
嘿,朋友!今天咱就来聊聊化工单元操作那些超有趣的知识点!
比如说蒸馏,就像是把不同的小伙伴分开一样。
好比你有一堆混杂的糖果,你想把巧克力糖果和水果糖果分开,蒸馏就是这个过程啦!你得让它们升温,然后根据它们的沸点不一样,一个个地分离出来。
还有吸收呢,想象一下你是一块超级海绵,用力地把那些有用的东西吸进来。
比如工厂里要吸收空气中的有害气体,就像你急切地想要抓住喜欢的玩具一样。
再说说过滤呀,这就像是过筛子,把大的东西留在上面,小的东西就筛下去啦!就如同你在沙滩上筛沙子,把贝壳啥的留住,让细沙流走。
萃取呢,哎呀呀,就好像是精心挑选你最喜欢的东西。
从一堆混合的物品中,专门挑出那个最特别、最有用的部分。
化工单元操作可不简单呢,每个步骤都需要精心对待呀!就像做菜一样,每一种调料的加入、每一步的操作都不能马虎,不然做出来的菜可就不好吃啦!在工厂里也是一样,如果在蒸馏的时候温度控制不好,那不就糟糕啦?
吸收的时候选的材料不对,那怎么能吸收干净呢?过滤要是筛子选错了,那可就达不到目的咯!萃取要是没弄好,那不就损失了好多好东西呀!所以说呀,一定要认真对待每一个化工单元操作哦!大家可别小看这些知识点,它们可是化工生产的灵魂呢!没有它们,我们哪能得到那么多好用的化工产品呀!。
反应釜:1搅拌的作用:反应釜上的搅拌主要有2个作用一是使物料充分混合,二是使物料与夹套的冷热交换更快更充分2夹套的作用:夹套中进冷热介质对反应釜内物料加热或冷却3人孔盖的作用:用于固体物料投料口,釜内反应情况的观察口,对于大的反应釜可以作为釜内检修的人孔通道4测温温度异常判断:测温管测量的温度应该测量介质的温度,如果温度超出经验和常识的判断,,考虑校验。
5夹套压力,釜内压力:夹套压力是指反应釜夹套可以承受的压力,由于蒸汽正常的温度应该在100度,如果需要更高的温度就需要带一定的压力,但这压力不能超过夹套的允许的额定压力。
釜内压力是指反应釜内的压力,釜内的压力主要有内部反应剧烈产热没有及时冷却,反应剧烈产气,或者外部打入保护气体或者打入反应气体产生的。
压力不允许超过额定值。
过滤:1过滤的概念:利用多孔物质(筛板或滤膜等)等过滤介质两侧的压力(压强)差,由过滤介质阻截大的颗粒物质,而使小于孔隙的物质通过的一种最简单、最常用的分离方法2过滤的原理:以过滤介质孔径的大小作为选择开关,当物质的大小大于过滤介质孔径时被截留于过滤介质一侧,当物质的大小小于过滤介质的孔径时则可以通过过滤介质到达另外一侧,这样大于和小于过滤介质的物质就分开了。
3离心机与过滤器的选择依据:一般过滤器的孔径比离心机小的多而且更适合比较粘稠的液体,一般用于去处大量液体中的小量固体杂质,离心机处理量大去固留液,去液留固分离后都要的均可。
4离心过程中滤饼起什么作用:离心过程中,一开始起到截留作用的是滤布,当形成滤饼后,起截留作用的是滤饼,滤饼的孔径小于滤布,因此尽快形成滤饼可以减少物料损失。
干燥:1负压对干燥温度的影响:水分或者溶剂的沸点跟压力是有很强的相关性的,沸点是随着压力的增高而增高,压力的减少而减少的。
因此负压可以降低溶剂的沸点,因此可以降低干燥时的温度。
降低干燥时的温度对热敏性物料的干燥是很有好处的。
2干燥过程中物料交换与能量交换:干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递,热量从高温热源以各种方式传递给湿物料,使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间,从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。
化工原理知识点总结文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]一、流体力学及其输送1.单元操作:物理化学变化的单个操作过程,如过滤、蒸馏、萃取。
2.四个基本概念:物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。
3.牛顿粘性定律:F=±τA=±μAdu/dy,(F:剪应力;A:面积;μ:粘度;du/dy:速度梯度)。
4.两种流动形态:层流和湍流。
流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ;层流—2000—过渡—4000—湍流。
当流体层流时,其平均速度是最大流速的1/2。
5.连续性方程:A1u1=A2u2;伯努力方程:gz+p/ρ+1/2u2=C。
6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力;范宁公式:沿程压降:Δpf=λlρu2/2d,沿程阻力:Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ:摩擦系数);层流时λ=64/Re,湍流时λ=F(Re,ε/d),(ε:管壁粗糙度);局部阻力hf=ξu2/2g,(ξ:局部阻力系数,情况不同计算方法不同)7.流量计:变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计);变截面流量计。
孔板流量计的特点;结构简单,制造容易,安装方便,得到广泛的使用。
其不足之处在于局部阻力较大,孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损,因此要定期进行校正,同时流量较小时难以测定。
转子流量计的特点——恒压差、变截面。
8.离心泵主要参数:流量、压头、效率(容积效率v:考虑流量泄漏所造成的能量损失;水力效率H:考虑流动阻力所造成的能量损失;机械效率m:考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。
)、轴功率;工作点(提供与所需水头一致);安装高度(气蚀现象,气蚀余量);泵的型号(泵口直径和扬程);气体输送机械:通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。
9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度 kg/m31atm =101325Pa====760mmHg(1)被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压-大气压(2)被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压-绝压= -表压10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳(蜗壳形)和 轴封装置离心泵的叶轮闭式效率最高,适用于输送洁净的液体。
常用化工单元操作基本知识一、水浴加热、蒸汽直接加热如何进行操作, 答:根据工艺要求使反应罐处于蒸馏或回流及其其他加热状态,在夹套控制阀关闭位置下: 1、水浴加热操作步骤: (1) 开“水浴排”阀门。
(2) 开“循环水进”阀门,使水体装满夹层,自“水浴排”溢出。
(3) 关“循环水进”阀门。
(4) 缓慢开启“蒸汽下进”阀门,控制蒸汽压力,使罐内温度升至工艺要求。
(5) 升温至工艺要求后,关“蒸汽下进”阀或保护适当进汽,稳定罐内温度。
(6) 水浴加热结束,关“蒸汽下进”阀和“水浴排”阀,视情况是否排空夹层。
2、蒸汽直接加热步骤: (1) 开罐底“冷凝水”阀和“旁通阀” ,排空夹套内的水。
(2) 缓慢开“蒸汽上进”阀,控制蒸汽压力?0.4Mpa。
(3) 待排水管道发烫或排出较多蒸汽时,关旁通阀,开疏水器前后阀门。
(4) 注意调节蒸汽压力,时常观察罐内情况,如有大量冒泡要马上关闭“蒸汽上进”阀,甚至停止搅拌,防止冲料。
(5) 升温将至釜内物料温度低于釜内溶剂沸点 510?时(注:此时极,易冲料) 应减小或关闭蒸汽,观察几分钟,视罐内情况供给蒸汽,使温度稳定在工艺要求范围内。
(6) 蒸汽加热结束,关“蒸汽上进”和“冷凝水”阀。
二、减压蒸馏如何操作, 答:减压蒸馏操作步骤:1、检查水、电、汽和真空系统是否正常。
2、检查反应罐、接受罐等设备是否正常,及其所有相连的阀门处于关闭位置,开启搅拌正常。
3、打开升气管蒸馏阀,接受罐进口阀。
、、、4、依次开各级冷凝器“循环水出”“循环水进”“冰盐水出”“冰盐水进”阀门,观察视盅是否有漏水现象,冷却有效。
5、开接受罐“真空”阀,按工艺要求控制真空度。
6、按工艺要求进行蒸汽直接加热或则水浴加热,正确操作,升温至工艺控制要求,进行减压蒸馏。
7、减压蒸馏过程中,要密切关注真空是否稳定,如有波动要及时调节罐内真空,防止冲料。
8、要观察接受罐液位,严禁满罐被真空抽走。
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;解答:该题目主要考核空气进入干燥器之前一般都要进行了预热目的:提高空气干球温度,而降低空气的相对湿度;二、选择题1.单位体积的流体所具有的质量称为 B ;A .比容B .密度C .压强D .相对密度解答:该题主要考核密度的基本概念,即为单位体积的流体所具有的质量;2.密度为1000kg/m 3的流体,在Φ108×4的管内流动,流速为2m/s,流体的粘度为1cp,其Re 为 D ;A .105B .2×107C .2×106D .2×105解答:该题主要考核流体流动中雷诺准数的计算方法,即530.121000Re 210110du ρμ-⨯⨯===⨯⨯;3.某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1表压=1200mmHg 和p2真空度=700mmHg,当地大气压为750 mmHg,则两处的绝对压强差为 D ;A .500B .1250C .1150D .1900解答:该题目主要考核真空度及表压的计算方法;表压=绝对压力-大气压,真空度=大气压-绝对压力,根据上两式所示可知,表压+真空度=两处的绝对压强差=1900 mmHg;4.离心泵的工作点是指 D ;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 解答:该题目主要考核对于离心泵工作点的理解;在一定的管路系统中指进出口压力、输液高度、管路及管件的尺寸及件数、阀门的开启度等一定,当泵的转速一定时,它只有一个稳定的工作点;该点由泵的Q-H 曲线与该管路的Q-He 曲线的交点决定;5.离心泵的扬程随着流量的增加而 B ;A .增加B .减小C.不变D.无规律性解答:该题目主要考核离心泵特性曲线;离心泵的特性曲线是将由实验测定的Q、H、N、η等数据标绘而成的一组曲线;其中扬程H-流量Q曲线为扬程随流量的增大而减小;6.下列用来分离气—固非均相物系的是C ;A.板框压滤机B.转筒真空过滤机C.袋滤器D.三足式离心机解答:该题目主要考核单元操作分离设备所处理的分离物系;板框式压滤机分离液-固物系,转筒真空过滤机为液-固物系,袋滤器分离气-固物系,三足式离心机分离固-液物系;7.下列哪一种不属于列管式换热器 C ;A.U型管式B.浮头式C.螺旋板式D.固定管板式解答:该题目主要考核换热器的类型,其中列管式换热器包括固定管板式、浮头式和U型管式,然而螺旋板式换热器为板面式换热器的一种;8.双层平壁定态热传导,两层壁厚相同,各层的导热系数分别为λ1和λ2,其对应的温度差为Δt1和Δt2,若Δt1>Δt2,则λ1和λ2的关系为A ;A.λ1 <λ2 B.λ1>λ2C.λ1=λ2 D.无法确定解答:该题目主要考核傅里叶定律的应用;其中单层平壁定态热传导的计算公式:t qbλ∆=,其中每层的热通量相等q1=q2,且壁厚b1=b2,Δt1>Δt2,则λ1 <λ2;9.下述分离过程中不属于传质分离过程的是 D ;A.萃取分离B.吸收分离C.精馏分离D.离心分离解答:该题目主要考核哪些单元操作过程涉及到质量传递;其中萃取、吸收和精馏分离中都涉及到质量传递,然而离心分离是借助于离心力,使比重不同的物质进行分离的方法;10.某精馏塔的馏出液量是50kmol/h,回流比是2,则精馏段的回流量是A ;A.100 kmol/h B.50 kmol/hC.25 kmol/h D.125 kmol/h解答:该题目主要考核精馏过程中回流比的概念;回流比LRD=,根据题目可知R=2,D=50kmol/h,则L=100 kmol/h;11.某精馏塔的理论板数为17块包括塔釜,全塔效率为,则实际塔板数为D 块;A.34 B.31C.33 D.32解答:该题目主要考核精馏塔的全塔效率的计算;100%TPNEN=⨯,根据题目中已知条件,N T=16排除塔釜,E=,则N P=32;12.选择吸收剂时不需要考虑的是 D ;A.对溶质的溶解度B.对溶质的选择性C.操作条件下的挥发度D.操作温度下的密度解答:该题目主要考核选择合适吸收剂的相关要求,其中吸收剂的密度对于吸收过程影响不大;13.在进行吸收操作时,吸收操作线总是位于平衡线的AA.上方B.下方C.重合D.不一定解答:该题目主要考核吸收过程的操作线方程;根据吸收过程的操作线曲线可知,吸收操作线是位于平衡线的上方;14.下列叙述正确的是D ;A.空气的相对湿度越大,吸湿能力越强B.湿空气的比体积为1kg湿空气的体积C.湿球温度与绝热饱和温度必相等D.对流干燥中,空气是最常用的干燥介质解答:该题目主要考核干燥过程相关基础知识;空气的吸湿能力在一定温度时1千克空气的湿含量与在此温度时的饱和状态空气的湿含量之差,为该空气的吸湿能力;而相对湿度,指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比;在湿空气中,1kg绝干空气的体积和相应Hkg水汽的体积之和称为湿空气的比体积或湿容积;湿球温度是标定的一种手段,其涵义是,某一状态下的空气,同湿球温度表的湿润温包接触,发生热湿交换,使其达到饱和状态时的温度;该温度是用温包上裹着湿纱布的温度表,在流速大于s且不受直接辐射的空气中,所测得的纱布表面温度,以此作为空气接近饱和程度的一种度量;周围空气的饱和差愈大,湿球温度表上发生的蒸发愈强,而其湿度也就愈低;15.影响干燥速率的主要因素除了湿物料、干燥设备外,还有一个重要因素是 C ;A.绝干物料B.平衡水分C.干燥介质D.湿球温度解答:该题目主要考核影响干燥速率的主要因素有哪些;主要有湿物料、干燥设备和干燥介质;三、判断题1. 设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强愈小; √解答:该题目主要考核真空度的概念;真空度=大气压-绝对压力;2.过滤速率与滤液粘度和滤渣厚度成反比;√解答:该题目主要考核影响过滤速率的影响因素;其中过滤介质性质中的粘度越大则过滤速率越小,然而滤饼性质中的滤饼厚度越厚则过滤阻力越大,即过滤速率越小;3.离心泵送液体的粘度越大,则流量越大; Х解答:该题目主要考核离心泵性能参数的影响因素;若流体粘度大于常温下的清水的粘度,则泵的流量、压头、效率都会下降,但轴功率上升;4.降尘室的长与降尘室的生产能力无关;Х解答:该题目主要考核影响降尘室生产能力的因素;理论上降尘室的生产能力只与其沉降面积及颗粒的沉降速度u t有关,而与降尘室的高度H无关;5.工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是增加传热面积,提高传热效果;√解答:该题目主要考核影响传热效果因素;当采用翅片管代替圆管时,管内流体流动的形态发生改变,有利于湍流,增大K值;6.在化工生产中应用最广泛的蒸馏方式为简单蒸馏;Х解答:该题目主要考核不同蒸馏方式的特点;简单蒸馏是将原料液一次加入蒸馏釜中,在一定压强下加热至沸,使液体不断汽化;适合于混合物的粗分离,特别适合于沸点相差较大而分离要求不高的场合;而精馏是一种利用回流使液体得到高纯度分离的方法,是工业上应用最广的液体混合物分离操作,广泛用于石油、化工、轻工、食品、等部门;四、计算题1.如附图所示,用泵将出水池中常温的水送至吸收塔顶部,水面维持恒定,各部分相对位置如图所示;输水管为φ76×3mm钢管,排水管出口与喷头连接处的压强为×104Pa表压,送水量为34.5m3/h,水流经全部管道不包括喷头的能量损失为160J/kg;水的密度取1000kg/m3;求:1水在管内的流速2泵的有效功率kw1.解:1求u:u2=Ws/A2ρ=Vs/d2π/4=3600/π/42=2.49m/s2求N e ;①取水池液面为1-1’截面,且定为基准水平面,取排水管出口与喷头连接处为2-2’截面,如图所示;②在两截面间列出柏努利方程:z 1g+u 12/2+P 1/ρ+W e = z 2g+u 22/2+P 2/ρ+∑hf 1-2各量确定如下:z 1=0,z 2=26m,u 1≈0,u 2=u=2.49m/s,P 1表=0,P 2表=×104Pa,Σhf 1-2=160J/kg ③将已知量代入伯努利方程,可求出W eW e = z 2g+u 22/2+P 2/ρ+∑hf 1-2=26×+2/2+×104/1000+160= J/kg④求N e ;W s =V s ρ=3600×1000=9.853kg/s而N e =W e W s =×=≈2.在板式精馏塔内分离某二元理想溶液;原料液流量为100kmol/h,饱和蒸气进料,进料组成为易挥发组分的摩尔分率;塔顶馏出液量和塔釜液量相同;塔顶为全凝器;塔釜用间接蒸汽加热;精馏段操作线方程为:y=+试求:1塔顶和塔底产品的组成;2提馏段操作线方程式;解:1物料衡算:W D F += w D F Wx Dx Fx +=即:D W D 2100=+= kmol D 50=∴ h W /lmol 50=先求D x : 根据精馏段方程:18.08.0+=x y8.01=+R R 4=R 18.01=+R x D 即:()9.0518.0118.0=⨯=+=R x D 2用饱和蒸汽进料:∴提馏段操作方程: 2.采用常压的干燥装置干燥某种湿物料,已知操作条件如下:空气的状况:进预热器前t 0=20℃,H 0=水/kg 绝干气;进干燥器前t 1=120℃;出干燥器时t 2=70℃,H 2=0.05 kg 水/kg 绝干气;物料的状况:进干燥器前θ1=30℃,w 1=20%湿基;出干燥器时θ2=50℃,w 2=5%湿基;绝干物料比热:C s=kg·℃;干燥器的生产能力为53.5kg/h按干燥产品计;求:绝干空气流量Lkg绝干气/h3.解:1110.251wXw==-2220.05261wXw==-则:1220()50.825(0.250.0526)250.82/h0.050.01G X XL kgH H--===--绝干气4.在内管为φ180×10mm的套管换热器中,将流量为3500kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃,其平均比热Cp=kg℃,环隙走冷却水,其进出口温度分别为40℃和50℃,平均比热Cp=kg℃;基于传热外表面积的总传热系数K=2000W/m2·℃,且保持不变;设热损失可以忽略;试求:1冷却水用量;2计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及管长;解:1冷却水用量:W1C p1T1-T2= W2C p2t2-t1代入数据得:3500××100-60=W2××50-40∴W2=7982kg/h8分2 Δtm逆=50-20/Ln50/20=℃Δtm并=60-10/Ln60/10=27.91℃Q=KAΔtmQ=W1C p1T1-T2=⨯⨯100-60=⨯5hA逆=×108/2000××3600=1.41m2××L=∴L逆=2.5 mA并=×108/2000××3600=1.66m2××L=∴L并=2.94m。
化工单元操作章节总结化工单元操作是化学工程中的基础课程,主要介绍了各种化工生产过程中所涉及的基本操作单元,如流体输送、传热、蒸馏、吸收、萃取、干燥等。
以下是化工单元操作的章节总结:1. 绪论:介绍化工单元操作的定义、分类、研究方法以及其在化工生产中的应用和重要性。
2. 流体输送:介绍流体输送的基本原理、流体静力学和动力学的基本概念和计算方法,以及各种流体输送设备如泵、压缩机、鼓风机等的结构、工作原理和使用特点。
3. 传热:介绍热量传递的基本原理、传热过程的基本计算方法和各种传热设备如换热器、加热炉等的结构、工作原理和使用特点。
4. 蒸发:介绍蒸发的基本原理、蒸发过程的基本计算方法和各种蒸发设备如蒸发器、结晶器的结构、工作原理和使用特点。
5. 蒸馏:介绍蒸馏的基本原理、蒸馏过程的基本计算方法和各种蒸馏设备如精馏塔、分馏塔等的结构、工作原理和使用特点。
6. 吸收:介绍吸收的基本原理、吸收过程的基本计算方法和各种吸收设备如吸收塔、解吸塔等的结构、工作原理和使用特点。
7. 萃取:介绍萃取的基本原理、萃取过程的基本计算方法和各种萃取设备如萃取塔等的结构、工作原理和使用特点。
8. 干燥:介绍干燥的基本原理、干燥过程的基本计算方法和各种干燥设备如干燥器等的结构、工作原理和使用特点。
9. 膜分离:介绍膜分离的基本原理、膜分离过程的基本计算方法和各种膜分离设备如反渗透膜等的结构、工作原理和使用特点。
10. 实验与数据处理:介绍实验设计、实验数据的采集与处理以及实验结果的分析方法,并通过实验验证化工单元操作的基本原理和计算方法。
通过以上章节的学习,学生可以掌握化工单元操作的基本原理和计算方法,了解各种化工设备的结构和工作原理,为后续的化工专业课程学习和实际工作打下基础。
化工单元操作相关知识1.什么是化工单元操作一个化工产品的生产是通过若干个物理操作与若干个化学反应实现的。
尽管化工产品千差万别,生产工艺多种多样,但这些产品的生产过程所包含的物理过程并不是很多,而且是相似的。
比如,流体输送不论用来输送何种物料,其目的都是将流体从一个设备输送至另一个设备;加热与冷却的目的都是得到需要的操作温度;分离提纯的目的都是得到指定浓度的混合物等。
因此把这些包含在不同化工产品生产过程中,发生同样物理变化,遵循共同的物理学规律,使用相似设备,具有相同功能的基本物理操作,称为单元操作。
2.单元操作按其遵循的基本规律分类:3.(1)遵循流体动力学基本规律的单元操作:包括流体输送、沉降、过滤、固体流态化等;4.(2)遵循热量传递基本规律的单元操作:包括加热、冷却、冷凝、蒸发等;5.(3)遵循质量传递基本规律的单元操作:包括蒸馏、吸收、萃取、结晶、干燥等;(物质从物体或空间的某一部分转移到另一部分的现象)6.流体输送单元操作的相关知识什么叫流体输送流体输送指的是流体以一定流量沿着管道(或明渠)由一处送到另一处。
流体输送在化工生产中的作用化工生产处理的物料多数为流体,按工艺要求在各化工设备和机器之间输送这些物料,是实现化工生产的重要环节。
化工生产中物料的种类很多,被输送流体的性质如密度、粘度、毒性、腐蚀性、易燃性与易爆性等各不相同,而且流体的,压力从高真空到高压,每小时的输送量从到100m3以上,所以输送流体所用的流体输送机械有多种形式,制作材料也是多种多样的。
化工生产中常用的流体输送机械有哪些常用的有离心泵、往复泵、高油压泵、旋转泵等。
化工生产中常用流体输送机械的制作材料主要有哪些化工生产中,流体大都用密闭的管道输送。
为调节流量,改变流向以及实现流体的分流或合流,管道中装有阀门、弯头和三通等管件。
管道和管件由碳钢、铸铁、不锈钢、铜、铝和铅等金属材料或塑料、陶瓷、玻璃和石墨等非金属材料制成,其中以碳钢和铸铁应用最广。
7.沉降单元操作的相关知识沉降分为哪两类沉降的结果使分散体系发生相分离。
可利用悬浮在流体( 气体或液体)中的固体颗粒下沉而与流体分离。
利用悬浮的固体颗粒本身的重力而获得分离的称做重力沉降。
利用悬浮的固体颗粒的离心力作用而获得分离的称做离心沉降。
沉降分离跟哪些因素有关沉降的推动力是悬浮颗粒受到的重力或惯性离心力,它正比于粒径的立方;而流体作用于沉降颗粒表面的阻力,正比于粒径的平方。
因之颗粒越细,则沉降速度越小, 分离也越困难。
通常,用重力沉降分离的最小粒径为30~40μm;用离心沉降分离的最小粒径为5~10μm。
更小的颗粒则用电除尘、超声波除尘等分离方法。
沉降主要应用在哪些方面沉降用于气相悬浮系时,是从气体中分离出所含固体粉尘或液滴;用于液相悬浮系时,是从液体中分离出所含固体颗粒或另一液相的液滴。
这种分离在生产上的目的有二:①获得清净的流体,如空气的净化、水的澄清、油品脱水等;②为了回收流体中的悬浮物如从干燥器出口气体中回收固体产品、从流化床反应器出口气体中回收催化剂等。
有时两个目的兼而有之。
沉降操作在化工、医药、冶金、食品、环境保护等部门都有广泛应用。
8.过滤单元操作的相关知识什么是过滤过滤法是最常用的分离溶液与沉淀的操作方法。
当溶液和沉淀的混合物通过过滤器(如滤纸)时,沉淀就留在过滤器上,溶液则通过过滤器而流入接收的容器。
传统意义上的过滤是指利用多孔性介质截留悬浮液中的固体粒子,进而使固、液分离的方式。
影响过滤的有哪些因素溶液的温度、黏度、过滤时的压力、过滤器的孔隙大小和沉淀物的状态都会影响过滤的速度。
热的溶液比冷的溶液易过滤。
溶液的黏度越大,过滤越慢。
减压过滤比常压过滤快。
过滤器的孔隙要选择适当,太大会透过沉淀;太小则易被沉淀堵塞,使过滤难以进行。
沉淀若呈胶状时,必须先加热一段时间来破坏它,否则它要透过滤纸。
总之,要考虑各方面的因素来选用不同的过滤方法。
化工生产中常用的一些过滤方法及一些过滤操作注意事项过滤是化工生产中常用的固液分离的通用方法。
化工生产中常用的过滤方法有加压过滤,减压过滤,离心过滤等几种。
加压过滤最常用的是板框式压滤机。
操作时应注意以下事项:①防静电。
压滤操作时,由于液体通过过滤介质及板框运动都可能产生静电,引起易燃液体发生燃烧事故。
为防止静电,压滤机应有良好的接地装置。
②防泄漏。
整个压滤过程中,要避免液体泄露,尤其是有危险性的液体,以免造成腐蚀火灾等事故。
③做好个人防护。
卸渣和装卸板框如需人力操作,作业时应做好个人防护,避免发生接触伤害等。
真空过滤操作应注意以下几点:①防静电。
高电阻率的滤液高速通过过滤介质时容易产生大量静电,如果是易燃液体,系统内存在空气,则极易发生爆炸事故。
因此,抽滤开始时,滤速要慢,经过一段时间后,再慢慢提高滤速。
真空过滤机应有良好的接地装置。
②防止滤液蒸汽进入真空系统。
抽滤时,滤液在真空下可能大量蒸发,被抽进真空泵,会影响其运转,进而引发事故。
因此,在真空泵前设置蒸汽冷凝回收装置。
离心过滤操作应注意以下几点:离心过滤最常用的则是离心机。
操作时应注意以下几点:①防止剧烈振动。
离心过滤操作中,当负荷不均匀时会发生剧烈振动,造成轴承磨损、转鼓撞击外壳引发事故。
②防止杂物落入。
当离心机无盖时,工具和其他杂物容易落入其中,并可能高速飞出,造成人员伤害。
③严禁不停车清理。
不停车或未停稳时进行器壁清理,工具会脱手飞出,使他人致伤。
因此在离心机转动的情况下,严禁将手伸入离心机处理各种情况。
9.固体流态化操作单元的相关知识什么叫固体流态化流态化一般指固体流态化,又称假液化。
利用流动流体的作用,将固体颗粒群悬浮起来,从而使固体颗粒具有某些流体表观特征,利用这种流体与固体间的接触方式实现生产过程的操作,称为流态化技术,属于粉体工程的研究范畴。
固体流态化在化工生产中的应用流态化是目前化学工业以及其他许多行业(譬如能源、冶金等)广泛使用的一门工业技术。
在化学工业中主要用以强化传热、传质,亦可实现气固反应、物理加工乃至颗粒的输送等过程。
7.加热单元操作的相关知识什么是加热加热是指热源将热能传给较冷物体而使其变热的过程。
一般的外在表现为温度的升高,可以用温度计等设备直接测量。
加热方式分为哪几类根据热能的获得,可分为直接的和间接的两类。
直接热源加热是将热能直接加于物料,如烟道气加热、电流加热和太阳辐射能加热等。
间接热源加热是将上述直接热源的热能加于一中间载热体,然后由中间载热体将热能再传给物料,如蒸汽加热、热水加热、矿物油加热等。
化工生产中常用的加热方式有主要有导热油加热、蒸汽加热、水浴加热、油浴加热、电加热等方式化工生产中有关加热操作的相关注意事项加热是化工生产中的常用操作之一,对于化学反应是至关重要的。
加热操作应注意以下几点:①保证适宜的反应温度。
温度是化学反应最重要的条件。
在进行加热操作时,必须按照工艺工艺要求升温,温度不能过高,否则将导致催化剂烧坏,反应被迫停止;对于放热反应,速度加快,放热量增加,撤热不及时会引起温度失控,不仅会烧坏催化剂,还可能发生冲料、燃烧和爆炸事故。
②保持适宜的升温速度。
加热操作时,要保持一定的升温速度,不能过快。
因为实际温度通过测量反馈到显示仪表上是有时间滞后的,也就是说仪表上显示的温度比实际温度要低,若温度升温过快,就很容易使反应温度超过工艺要求温度上限,从而引发事故。
③严密注意压力变化。
加热操作时,要严密注意设备的压力变化,通过排气等措施,及时调节压力,以免升温过程中造成压力过高,发生冲料、燃烧、爆炸等事故。
④正确选用加热介质。
一般加热温度在100℃以下的可以用热水循环加热;100℃到140℃的可以用蒸汽加热;140℃以上的可以用导热油加热。
选择油加热时要防止泄露,引起火灾爆炸。
对忌水的物料加热时不能用水或蒸汽,以免物料泄露遇水发生事故,可采用油加热。
⑤必要时采取惰气保护。
加热温度接近或超过物料自燃点的过程,应采用惰性气体保护。
对于非裂解过程,当加热温度接近物料分解温度时,应停止加热,万不可冒险操作,引发事故。
8冷却与冷凝操作单元的相关知识什么是冷却和冷凝冷却,指使热物体的温度降低而不发生相变化的过程。
冷凝则是使热物体温度降低发生了相变化得过程。
冷却和冷凝在化工生产中的的应用及其注意事项冷却和冷凝过程广泛应用于化工生产中反应产物后处理和分离过程。
冷却冷凝操作应该注意以下几点;①正确选用冷却冷凝设备。
根据冷却冷凝的物料的温度、压力、性质及工艺要求正确选择冷却冷凝设备和制冷剂。
②严格注意冷却冷凝设备的密封性。
防止物料窜入冷却集中和冷却剂渗入物料中,发生混合引发事故。
③冷却冷凝介质不能中断。
冷却冷凝过程中,冷却剂不能突然中断,否则不能及时导出热量,引起系统温度失控,造成生产事故,甚至可能导致燃烧爆炸事故。
④开车前清理积液。
冷却冷凝系统开车前,应首先清理冷却冷凝器中的积液和气体,待冷却剂流动正常后,在通入高温物料。
⑤排空保护。
为了保证物料中不凝可燃气体顺利排出,排空系统应进行冲氮保护。
9.蒸发单元操作的相关知识什么是蒸发溶液的蒸发通常是指通过加热使溶液中一部分溶剂汽化,以提高溶液中非挥发性组分的浓度(浓缩)或使溶质从溶液中析出结晶的过程。
通常,温度越高、液面暴露面积越大,蒸发速率越快;溶液表面的压强越低,蒸发速率越快。
蒸发单元操作在化工生产中的应用以及注意事项蒸发操作是化工生产中产物的浓缩或结晶前的主要操作过程,有时原料预处理也常用上,进行蒸发操作应注意以下两点:①严格控制蒸发温度。
溶液蒸发过程中,结晶、沉淀和污垢的产生会降低传热效率,导致局部过热以及设备堵塞,甚至造成热敏性物质分解,可能引发燃烧事故。
因此,操作中要按工艺要求严格控制蒸发温度,防止结晶、沉淀和污垢的产生。
②保证蒸发器内的液位。
蒸发过程中,应保证蒸发器内一定的溶液量。
一旦蒸发器内溶液被蒸干,严禁立刻加入蒸发溶液,防止溶剂突然大量气化引起超压,发生爆炸事故。
应停止供热,待冷却后,再加料进行操作。
10.蒸馏单元操作相关知识什么是蒸馏蒸馏是一种热力学的分离工艺,它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的单元操作过程,是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。
与其它的分离手段,如萃取、过滤结晶等相比,它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂,从而保证不会引入新的杂质。
蒸馏单元操作在化工生产中的分类蒸馏是化工生产中分离液体混合物,精制液体产品最常用的操作过程。
化工生产中的蒸馏操作有常压蒸馏、减压(真空)蒸馏和加压蒸馏三种。
常压蒸馏的适用范围及相关注意事项常压蒸馏主要用于分离中等挥发度(沸点在100℃左右)的液体。
操作时应注意以下几点。
①正确选用再沸热源。
蒸馏操作一般不采用明火做热源,应采用蒸汽或者导热油较为安全。