化工单元操作任务一 重力沉降
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化工单元操作(张宏丽)(二版)∙作者:张宏丽刘兵闫志谦等∙出版社:化学工业出版社∙出版日期:2010年5月∙ISBN:712207871∙页数:272装帧:平装开本:16版次:2 ∙市场参考价:¥32商品编号:2389865绪论一、本课程的学习内容和任务二、单元操作的名称与分类三、基本概念与方法四、单位制和单位换算复习题习题第一章流体流动第一节流体流动的主要任务一、流体的输送二、压力、流速和流量的测量三、为强化设备提供适宜的流动条件第二节流体静力学一、流体的压缩性二、流体的主要物理量三、流体静力学基本方程式第三节流体动力学一、流量方程式二、稳定流动与不稳定流动三、流体稳定流动时的物料衡算——连续性方程四、流体稳定流动时的能量衡算——伯努利方程五、伯努利方程的应用第四节流体阻力一、流体的黏度二、流体流动的类型三、圆管内流体的速度分布四、流体阻力的计算第五节流量的测量与调节一、孔板流量计二、文氏管流量计三、转子流量计第六节管路一、管子二、管件三、阀件四、管路的连接五、管路的热补偿六、管路的保温和涂色复习题习题4次课——12学时第二章液体输送第一节液体输送的主要任务第二节离心泵操作技术一、离心泵的工作原理与构造二、离心泵的性能参数与特性曲线三、离心泵的安装高度与汽蚀现象四、离心泵的工作点与流量调节五、离心泵的操作、运转及维护六、离心泵的类型与选择第三节正位移泵操作技术一、往复泵二、旋转泵三、旋涡泵四、正位移泵的操作、运转及维护第四节常见流体输送方式一、压缩空气送料二、真空输送三、高位槽送料四、液体输送机械送料复习题习题2次课——6学时第三章气体的压缩与输送第一节气体压缩与输送的主要任务第二节往复式压缩机一、往复式压缩机的主要构造和工作原理二、往复式压缩机的生产能力三、多级压缩四、往复式压缩机的操作、运转及维护第三节离心式气体输送机械一、离心式通风机二、离心式鼓风机和压缩机第四节旋转式气体输送机械一、罗茨鼓风机二、液环压缩机第五节真空泵一、往复式真空泵二、水环真空泵三、真空喷射泵复习题第四章非均相物系的分离第一节非均相物系分离的主要任务一、非均相混合物的分离在工业中的应用二、非均相混合物的分离方法第二节过滤一、过滤的基本概念二、过滤操作过程三、过滤设备四、影响过滤操作的因素第三节沉降一、重力沉降二、离心沉降三、其他气体净制设备第四节离心分离一、离心分离的概念二、离心机的结构与操作复习题第五章传热第一节传热的主要任务一、传热在化工生产中的应用二、传热的基本方式三、工业生产上的换热方法四、、间壁式换热器简介五、稳定传热与不稳定传热第二节传热计算一、传热速率方程二、热负荷和载热体用量的计算三、平均温度差四、传热系数的测定和经验值第三节热传导一、导热基本方程和热导率二、通过平壁的稳定热传导三、通过圆筒壁的稳定热传导第四节对流传热一、对流传热方程二、对流传热系数三、设备热损失计算第五节传热系数一、传热系数的计算二、污垢热阻第六节换热器一、间壁式换热器的类型二、换热器的运行操作三、换热器常见故障与处理方法四、传热过程的强化途径五、列管式换热器设计或选用时应考虑的问题复习题习题3次课——9学时第六章蒸发一结晶第一节蒸发一结晶的主要任务第二节单效蒸发一、单效蒸发流程二、单效蒸发的计算三、溶液的沸点和温度差损失第三节多效蒸发一、多效蒸发的操作原理二、多效蒸发的流程三、多效蒸发效数的限定第四节结晶的基本原理一、溶解度和溶液的过饱和度二、结晶的速率和晶粒的大小三、结晶产品的纯度和产量四、结晶的方法第五节蒸发器和结晶器一、蒸发器的基本结构二、蒸发器的主要类型三、蒸发器的辅助装置四、结晶器复习题习题第七章蒸馏第一节蒸馏的主要任务一、蒸馏及其在化工生产中的应用二、汽液传质设备的分类第二节两组分溶液的汽液相平衡关系4次课——12学时……第八章吸收第九章萃取3次课——9学时第十章干燥《化工单元操作(第2版)》主要介绍化工生产过程中常见的单元操作的基本原理、典型设备的构造和性能、一般的计算方法以及单元操作技术。
中等专业学校2023-2024-1教案编号:备课组别化工组课程名称化工原理所在年级一年级主备教师授课教师授课系部授课班级授课日期课题重力沉降(第1课时)教学目标1.认识不同流动状态时沉降速率计算公式,掌握层流重力沉降速率计算。
2.进一步发展学生自主学习的能力,培养学生积极思考的习惯。
3.能够认识简单的沉降设备,将理论联系实际。
重点层流重力沉降速率计算,沉降设备的工作原理难点层流重力沉降速率计算教法以PPT展示和黑板讲授相结合为主,启发,讨论,提问等多种方式相结合教学设备一体机、PPT教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容第一部分:组织教学、清点人数[组织教学、清点人数]点名、查看学生上课出勤情况[展示“复习提问",找学生回答问题] 什么是沉降?重力沉降的原理?第二部分:新课导入展示图片教学内容[启发思考]不同流动状态沉降速率相同吗?工业上用什么沉降?今天要讲的就是不同流动形态的重力沉降速率公式和重力沉降设备。
第三部分:新课讲授[展示课件、介绍学生在本节课需要掌握的知识、能力、素养目标][板书]1. 重力沉降速率[讲述]阻力系数主要与雷诺数有关,根据雷诺数数值范围可将沉降分为三个区域,各区域内阻力系数与雷诺数的关系为:代入沉降速率计算式得滞留区计算公式称为斯托克斯公式;过渡区计算公式称为艾伦公式;湍流区公式称为牛顿公式。
[提问]计算沉降速率的计算步骤?[回答]计算沉降速率时,需先知道Re p以判断流型,而后才能选用计算式。
而Re p又与待求的u t有关,故应采用试差法。
即先假设沉降在某一区域内,选用相应的公式计算,然后再根据求出的u t值计算Re p值,如果Re值在所设范围内,则计算结果有效,否则需另设一区域重新计算,直到按求得的u t,所算出的Re p值与所设范围相符为止。
由于沉降操作中涉及的颗粒较小,操作通常处于滞流区,因此一般先假设沉降在滞流区内。
教学内容应注意,只有当悬浮系统中的每个粒子独自沉降而不互相干扰时,按上述各式计算出的u t值才与实际沉降速率接近,这种情况称为自由沉降。
《化工单元操作》课程标准课程名称:化工单元操作适用专业:应用化工、石油化工的等化工类相关专业课程类别:专业核心课修课方式:必修课程时数:256学时一、课程性质和任务(一)课程定位《化工单元操作》是承前启后、由理及工的桥梁,主要研究化工过程中各种单元操作,是一门强调工程观念、定量运算、设计、操作能力的训练,强调理论和实际相结合、提高分析问题、解决问题的能力及应用知识的综合技能课程,是高职院校化工类专业学生在具备了必要的数学、物理、物理化学、化工制图和计算技术等基础知识之后必修的专业课,目的使学生获得今后从事化工生产过程与化工生产工艺操作、管理等必备的技能。
课程内容是以化工生产企业工段长以上岗位职工所需的职业能力为依据进行设置,其功能是使学生掌握常用的化工单元操作过程和反应过程的相关原理及相应设备操作及维护技能,会进行化工单元过程方案的选择、设备的选用及部分设备的简单设计,为今后学习《化工工艺》、《反应过程与技术》、《精细化工生产技术》、《石油加工生产技术》等核心课程的学习打下坚实的基础,注重培养学生的自学能力、分析问题和解决问题的能力、人际沟通能力,为走上工作岗位打下良好的基础。
(二)课程设计思路按照“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体”的总体设计要求,以化工专业工程技术人员的相关工作任务和职业能力分析为依据,构建工作过程完整的课程体系。
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为基本目标,打破传统的学科完整体系,构建工作过程完整的学习过程,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,提高学习者的自学能力与就业能力。
学习项目选取的基本依据是该门课程的工作领域和工作任务,具体以常用的化工单元操作为线索进行设计,包括:化工管路、流体输送过程、碳酸钙悬浮液及非均相物系的分离、换热操作、吸收操作、精馏操作、干燥操作、其他单元操作操作简介等八个学习情境,各学习情境按照认识工艺流程-了解主要设备-明确加工物系-理解工艺指标-分析检验结果-评定考核过程等若干工作任务来训练学生化工岗位的操作技能,以工作任务为中心引出相关知识。
《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。
《化工原理》课程教学大纲第一部分大纲说明一、课程性质及任务《化工原理》是化学工程专业极为重要的的专业基础课,通过本课程的学习,使学生掌握化工单元操作的基本原理、计算方法、典型设备以及有关的化学工程实用知识。
并能用以分析和解决工程技术中的一般问题。
以便对现行的化学工业生产过程进行管理,使设备能正常运转,进而对现行的生产过程及设备作各种改进以提高其效率,从而使生产获得最大限度的经济效益。
为深入学习本专业后续课程及从事化工专业的实际工作打下基础。
二、与其他课程的关系先修高等数学、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等课程。
后续课程为化工设备机械基础、化工仪表、有机化工、石油炼制等专业课程。
三、教学总体要求基本概念:流体流动、输送机械、沉降、过滤、传热、精馏、吸收、干燥等。
基本知识:化工单元操作的基本原理基本技能:一般单元操作的操作能力、典型设备计算选用能力、因次分析法、实验测定法等重点:流体流动、传热、精馏、吸收等难点:阻力计算、对流传热计算、吸收速率计算等四、课程的教学方法和教学形式建议1、本课程的工程性、实践性较强,环节多,因此,教学形式以讲授为主。
2、为加强和落实动手能力的培养,充分重视实践性教学环节,保证上机操作、实验等不少于36课时,课程设计不少于60课时。
五、教学要求的层次课程的教学要求在每一章教学内容之后给出,大体分为了解、理解和熟练掌握三个层次。
了解一般为扩展知识面,知道即可;理解是能正确表达有关概念、掌握定律、计算、结构和方法;熟练掌握是在理解的基础上加以灵活运用。
第二部分教学内容及要求一、课程教学总学时数课程教学总学时数144学时(不含课程设计60课时),其中实验36学时。
二、教材与教学环节1、参考教材:天津大学《化工原理》、李云倩编《化工原理》2、授课内容以教材为主,教材担负起形成整个课程体系系统性和完整性的任务,是学生学习的主要媒体形式。
因此教材要概念清晰、条理分明、深入浅出、便于自学,并要注意加强导学。
浅谈化工单元操作——分离操作新员工进公司后,基本上接触到的培训主要是GMP 上,安全上和工艺操作上的,而我们公司生产的都是化学合成药品,对于化学合成方面的一些基本操作原理方面的培训较少,近期在看化工单元基本操作方面的书籍,其中有部分内容比较好,给大家总结分享一下。
一、混合物混合物的分离是化工生产中的重要过程。
混合物一般分为均相混合物和非均相混合物。
由相同相态组成的混合物称为均相物系,由不同相态组成的混合物称为非均相物系。
二、分离方式1、均相物系的分离通常是先造成一个非均相物系,如用蒸馏,萃取等方式使均相混合物变成非均相混合物,再用机械分离的方法分离。
2、非均相物系的分离:由于非均相物的两之的密度等物理特性差异较大,因此常采用机械方法进行分离。
按两相运动方式的不同,机械分离大致分为沉降和过滤两种操作。
三、沉降沉降是指在外力作用下,使密度或颗粒尺寸不同的两种物质发生相对运动,从而达到两相分离的目的。
根据所受力的不同,沉降可分为重力沉降和离心沉降。
1、 重力沉降:在重力的作用下,颗粒与流体之间发生相对运动而实现分离的操作过程,称为重力沉降。
影响颗粒沉降的因素:1)颗粒特性:对于同种颗粒,球形颗粒的沉降速度大于非球形颗粒的沉降速度;直径越大,密度越大,沉降速度越大;颗粒的浓度越大,沉降时受周围颗粒的影响越大,沉降速度越慢。
2)流体的性质:流体与颗粒的密度差越大,沉降速度越大;流体的黏度越大,沉降速度越慢。
液体物料随着温度的身高,黏度会下降。
混合物均相混合物 非均相混合物物系内部各处物料性质均匀而且不存在相界面的混合物。
例如:互溶溶液及混合气体物系内部有隔开两相的界面存在且界面两侧的物料性质截然不同的混合物。
例如 固体颗粒和气体构成的含尘气体固体颗粒和液体构成的悬浮液不互溶液体构成的乳浊液液体颗粒和气体构成的含雾气体3)流体的流动状态流体应尽可能的处于稳定的低速流动状态,以减少干扰,提高分离效率4)容器的壁效应在沉降过程中,由于器壁对颗粒产生摩擦而减小沉降速度;2、离心沉降:是利用惯性离心力的作用使固体颗粒产生与流体发生相对运动实现分离的操作方式。
《化工单元操作》试题使用教材:化工单元操作试题范围:全册出版社:化学工业出版社版次:第一版学校名称:一、填空题1.化工单元操作主要包括:机械过程、物质传递过程、热力过程、、。
2反应系统的三大平衡指的是、、三大平衡。
3.流体的粘度随温度而变化,流体的粘度随温度升高而,气体的粘度随温度的升高而。
4.热力学温度和摄氏度的换算关系为。
5. 和是使气体液化的有效手段。
6.精馏与蒸馏的的区别在于。
7.回流比是影响分馏操作和的重要因素。
8.能自动排泄介质,防止设备或管路破坏,压力正常后又能自动闭合,具有这种作用的阀门叫。
9.相对挥发度愈大,液体混合物分离愈。
10.在分馏塔中沸点最或最高的组分最易从塔顶馏出。
二、单项选择题1.有关单元操作的叙述错误的是()A.是化工生产过程的核心B.是《化工单元操作》的研究对象C.是基本物理操作D.用于不同的化工生产过程中其基本原理和作用相同2.化工原理中的“三传”是指()A.动能传递、势能传递、化学能传递B.动能传递、内能传递、物质传递C.动量传递、能量传递、热量传递D.动量传递、质量传递、热量传递3.下列操作不属于单元操作的是()。
A.流体输送B.传热C. 氧化还原反应D. 过滤4.下列哪种设备不是属于沉降设备()A.沉降槽B.旋风分离器C.降尘室D.袋滤器5.热量传递的基本方式是()A.恒温传热和稳态变温传热B.传导传热、对流传热与辐射传热C.气化、冷凝与冷却D.导热给热和热交换6.在精馏塔中,加料板以上(不包括加料板)的塔部分称为()A.精馏段B.提馏段C.进料段D.混合段7.对于一定分离任务的分馏塔,若在最小回流比下操作,所需的理论塔板层数为()A.最少B.无限少C.无限多D.难确定8.下列哪个方法不能增大传热系数K()A.增大流体湍流程度B.采用较薄和热导率大的换热器C.减少污垢层厚度D.如果有冷凝,尽量采取一定措施促进膜状冷凝9.为了提高蒸发器的强度,可()A.采用多效蒸B.加大加热蒸汽侧的对流传热系数C.提高沸腾侧的对流传热系数D.增加换热面积10.精馏塔中自上而下()A.分为精馏段、加料板和提馏段三个部分B.温度依次降低C.易挥发组分浓度依次降低D.蒸汽质量依次减少三、多项选择题1.离心泵主要由哪些部件构成()A.叶轮B.泵壳C.活塞D.轴封装置2.影响重力沉降的因素有哪些()A.颗粒的特性B.流体的性质C.流体的流动状态D.容器壁的影响3.采用下列方法可以提高过滤速率的有()A.增大滤饼和介质两侧间的压差B.冷却料浆C.加助滤剂D.加热料浆4.往复式压缩机的工作循环包括()过程。