精细化工单元操作过程与设备
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精细化工企业安全管理-工艺设备及单元操作一、反应设施及单元操作1企业应建立健全重点监管危险化工工艺和金属有机物合成反应(包括格氏反应)等的安全生产信息档案,明确起始分解温度、放热速率、放热量等热特性数据。
2涉及重点监管的危险化工工艺和金属有机物合成反应(包括格氏反应)的企业,应按照安全控制措施和操作规程的要求,结合工艺危险性分析与安全风险评估的结果,设置反应温度、压力、搅拌电流、物料进料、冷热媒进出等监控、超限报警、联锁及紧急切断设施。
3企业应采取防止物料错误投料和投料、出料顺序上操作失误的措施,反应投料过程中应采用可靠的跟踪和核查物料措施,对物料外包装上的安全标签进行双重复核确认。
4企业应采用密闭生产工艺,确因工艺需要,加料、出料、转料、分离、取样等场所应采取可靠的防物料外泄的技术措施。
5对涉及放热易造成移热失控且需控制加料速度的操作,应采用自动加料系统,并通过设置如限流孔板等固定不可超调的限流措施,精确控制加料,保持在预设的安全范围内。
6液体危险化学品物料的投料和转料应采用密闭方式。
固体物料的投料和转料应优先采用预先流体化(熔融、溶解、分散等)、机械输送、气力输送等密闭方式。
确需固体物料投料的,应结合投料过程产生粉尘的可能性设置除尘措施,并对尾气管线粉尘进行定期清理。
7催化剂、溶剂、添加剂等的小剂量配制,涉及易燃易爆挥发性物质、会产生有毒有害气体的,应设专用配制室(柜),采用仪器精确配置,其配制室(柜)应有机械通风并配备可燃有毒气体检测报警设施;相应生产设备的投料口附近应设局部排风设施。
涉及燃烧爆炸危险性物质的,应使用防爆设备。
8移动式罐(瓶)装烷基铝等自燃液体类别1的物料进料应设置独立的供料间。
供本厂房(装置)专用的自燃液体类别1供料间,当采用无门、窗、洞口的耐火极限为不低于4h的防火墙分隔时,可设置于本厂房(装置)首层一面贴邻,供料间门窗周围4m范围内相邻外墙应为防火墙。
供料间应配置相应的防液体泄漏、防流散、紧急切断、火焰探测及自动灭火等措施。
精细化工过程开发步骤详解精细化工过程开发的一般步骤是从一个新的技术思想的提出,再通过实验室试验、中间试验到实现工业化生产取得经济实效并形成一整套技术资料这一个全过程;或者说是把“设想”变成“现实”的全过程。
由于化工生产的多样性与复杂性,化工过程开发的目标和内容有所不同,如新产品开发、新技术开发、新设备开发、老技术及老设备的革新等。
但开发的程序或步骤则大同小异。
一般精细化工过程开发步骤示意如图。
综合起来看,一个新的精细化工过程开发可分为三大阶段,分述如下。
精细化工过程开发步骤示意图1.实验室研究(小试)实验室研究阶段包括根据物理和化学的基本理论、或从实验现象的启发与推演、信息资料的分析等出发,提出一个新的技术或工艺思路,然后在实验室进行实验探索,明确过程的可能性和合理性,测定基础数据,探索工艺条件等,具体事项说明如下。
(1)选择原料小试的原料通常用纯试剂(化学纯、分析纯级)。
纯试剂杂质少、能本质地显露出反应条件和原料配比对产品收率的影响,减少研制新产品的阻力。
在用纯试剂研制取得成功的基础上,逐一改用工业原料。
有些工业原料含有的杂质对新产品质量等影响很小,则可直接采用。
有些工业原料杂质较多,影响合成新产品的反应或质量,那就要经过提纯或别的方法处理后再用。
(2)确定催化体系催化剂可使反应速度大大加快,能使一些不宜用于工业生产的缓慢反应得到加速,建立新的产业。
近年来关于制取医药、农药、食品和饲料添加剂等的催化剂专利增长很快。
选择催化体系尽量要从省资源、省能源、少污染的角度考虑,尤其要注意采用生物酶作催化剂。
(3)提出和验证实施反应的方法、工艺条件范围、最优条件和指标包括进料配比和流速、反应温度、压力、接触时间、催化剂负荷、反应的转化率和选择性、催化剂的寿命或失活情况等,这些大部分可以通过安排单因素实验、多因素正交试验等来得出结论。
(4)收集或测定必要的理化数据和热力学数据包括密度、黏度、热导率、扩散系数、比热容、反应的热效应、化学平衡常数、压缩因子、蒸气压、露点、泡点、爆炸极限等。
化工车间主设备安全操作规程范本一、总则1. 为确保化工车间的安全生产和员工的人身安全,制定本规程。
2. 本规程适用于化工车间内的主设备安全操作,包括但不限于锅炉、压力容器、反应釜等设备。
3. 所有从事涉及主设备操作的人员必须严格遵守本规程的要求。
二、安全准备1. 在开始操作之前,必须检查设备的工作状态,确保其安全运行。
2. 确认所有相关的安全装置、保护设施是否正常工作,如防爆门、安全阀、压力表等。
3. 确保操作人员戴上符合规定的个人防护装备,包括安全帽、护目镜、防护服等,并保持手部干净。
三、设备操作1. 确认操作所需的工艺参数和操作程序,确保了解设备的正常运行要求。
2. 严禁擅自更改设备的工艺参数和操作程序,如有必要,必须经过主管人员批准。
3. 在操作设备过程中,必须专心致志,严禁分心、玩忽职守或进行与操作无关的活动。
四、应急措施1. 在设备操作期间,如发现任何异常情况,例如冒烟、漏液等,操作人员必须立即停止操作,并汇报给主管人员。
2. 在发生火灾等紧急情况时,操作人员应按照应急预案进行相应的处置,并迅速撤离现场。
3. 在进行紧急维修或排除故障时,必须采取适当的措施来保护操作人员的安全,并保证操作环境的安全。
五、操作台账1. 每次操作前必须填写操作台账,包括操作人员、操作时间、操作内容等信息。
2. 操作过程中如有异常情况,必须及时记录,并按照规定的程序上报。
3. 操作结束后,必须将操作台账及时归档,以备日后查看。
六、违规行为处理1. 任何违反本规程的行为都将受到相应的处罚,包括但不限于口头警告、记过、停职、辞退等。
2. 对于故意造成设备损坏或生产安全事故的行为,将依法追究刑事责任。
3. 对于发现他人违规操作的情况,应立即向主管人员报告,协助进行处理。
七、附则本规程根据化工车间的实际情况制定,经过相关部门的评审和批准后生效,并适用于全体操作人员。
对于不符合本规程的情况,将根据实际情况进行相应的修订和补充。
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。
《化工过程与设备》教学大纲一、课程基本信息课程编码:0801043B中文名称:化工过程与设备英文名称:Chemical Engineering Process and Equipment课程类别:专业选修课总学时:32总学分:2适用专业:化学先修课程:无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、化工基础二、课程的性质、目标和任务化工过程与设备是化学专业的选修课。
本课程的任务是使学生在学习化工基础的基础上,进一步了解化工过程与设备,从而为化工产品的生产与开发打下必要的工程基础,同时了解化学工程学把科研成果转化为生产力的基本观点和方法。
通过本课程的学习,使学生掌握过滤、精馏、萃取等化工单元操作及反应过程的基本原理,熟悉化工工艺过程与设备的基本理论,培养学生具备多组分精馏塔设计、复杂反应器评选与设计的能力,初步具备开发新产品、新工艺路线的能力。
三、课程教学基本要求本课程的学习要以无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、化工基础课程为基础,教师的教学方式以讲授为主,而学生的作业则多以实践练习的形式出现。
本课程是一门实践性很强的学科,学生仅仅靠理论的传输和认同是不可靠的,必须靠他们自身在生产环境中去实践、去体验。
通过课堂教学,学生应掌握釜式反应器、管式反应器、固定床反应器的设计与计算,掌握过滤、精馏等单元操作的基本原理与计算,建议课堂教学学时不少于32学时。
四、课程教学内容及要求第一章绪论(6学时)【教学目标与要求】1、了解化工过程中的一些基本概念。
2、理解工业反应器放大问题。
【教学重点与难点】工业反应器放大。
【教学内容】1.1化工生产的特点及其对反应设备的要求。
1.2反应器类型。
1.3反应器操作方式。
1.4反应器计算基本方程式。
1.5理想反应器。
1.6工业反应器放大。
第二章釜式反应器(9学时)【教学目标与要求】1、了解搅拌器的类型与釜式反应器相关一些基本概念。
2、理解间歇釜式反应器与连续操作釜式反应器体积的计算。
精细化工单元操作过程与设备一、引言精细化工指的是那些在纳米或微米等级上进行生产和操作的化工产品,它们被广泛应用于电子、医疗、航空航天、生物工程、新材料等领域。
在生产精细化工产品的过程中,需要使用精细化工设备,这些设备可以对反应介质、反应温度、反应时间和反应压力进行精确控制,并保证反应物料的纯度和产品的输出量。
为了实现高效和可控制性的生产,需要对精细化工单元的操作过程和设备进行深入了解。
二、精细化工单元操作过程2.1 反应过程精细化工反应过程是一个复杂和精密的化学反应系统。
它可以由多个阶段的反应组成,包括在恒温下进行的批量式反应、连续式反应以及生长反应等。
在这个过程中需要精确控制反应物的比例、混合速率、温度和pH等参数,设置合适的反应时间,以及实现过程中的气体、液体和固体等物料的输送和分离。
2.2 分离过程在化学反应过程中,需要对产生的产物和反应物进行分离。
这个过程是通过一系列的物理、化学反应和分离实现的,包括蒸发、结晶、沉淀、冷凝、过滤、离心、萃取和干燥等等。
在这个过程中需要使用一系列的设备,包括蒸发器、结晶器、冷凝器、离心机和干燥器等。
2.3 储存过程储存是化学过程中非常重要的一步,它直接影响下一步的操作和产品的质量。
化学物质的储存方式取决于其特性和用途,通常包括使用气体容器和液体容器等。
在储存过程中,需要将化学材料储存在密闭的环境中,防止与空气中的氧气、水和灰尘等发生反应。
三、精细化工设备3.1 反应器反应器是精细化工反应过程的核心部件,它有很多种不同类型的型号和体积,包括批量式反应器、连续式反应器和生产线反应器等。
反应器可以根据反应介质热平衡、搅拌、控制温度和压力等多种功能进行设置和操作。
3.2 蒸发器蒸发器是精细化工分离过程中的重要设备,可用于将溶解液或混合液中的少量固体物质蒸发掉,同时保留其他液态物质进行分离。
蒸发器包括单效蒸发器、多效蒸发器和薄膜蒸发器。
3.3 相整流塔相整流塔是精细化工分离过程中的另一个重要设备,可以对气体、液体和固体进行分离。
《化工单元操作》课程标准学时学分:254(理论课时104,实训课时150)/13专业:精细化工、工业分析与检验专业先修课程:基础化学(无机、有机)、化工制图、化工设备基础、化工仪表及自动化等一、课程性质与定位1.本课程的性质《化工单元操作基础》是精细化工专业平台课程,其主要内容是以化工生产中的物理加工过程为背景,按操作原理的共性归纳成若干单元操作过程。
本课程主要学习各单元操作的基本原理、基本计算、典型设备及生产中的操作方法。
课程所涉及的知识和技能在实际生产中广泛应用,是培养学生专业能力的必不可少的课程。
2.本课程的作用通过本课程的学习,让学生知道常见化工单元操作基本原理、基本计算,掌握设备的基础知识和基本操作,具备生产一线工艺管理和维护的初步能力,并进一步提升学生的职业岗位能力和职业素养。
二、课程目标1.能力目标(专业能力):(1)能应用伯努利方程计算流体输送;(2)能分析流体流动阻力的影响因素;(3)能进行化工用泵(离心泵、往复泵)的操作及常见故障处理;(4)能根据生产要求调节流体流量;(5)能正确操作压缩机、风机,并根据需要调节流量;(6)能分析影响非均相物料分离效率的因素,正确操作典型过滤设备;(7)能分析影响传热速率的因素,计算热负荷、传热面积;(8)能进行单效蒸发基本计算;(9)能进行二组分理想液体蒸馏的基本计算,分析影响蒸馏分离效率因素。
(10)能进行吸收的基本计算,分析影响吸收效率因素。
(11)能进行湿物料干燥物料衡算,分析影响干燥速率的因素。
2.知识目标:(1)理解化工单元操作中的四个基本概念,掌握单位之间的换算。
(2)掌握静力学基本方程式、流体连续性方程式、伯努利方程式及应用;掌握流体流动类型及判断的方法;掌握流体阻力计算方法,了解四种流量计工作原理。
(3)掌握离心泵的结构和工作原理;掌握离心泵主要性能参数流量、扬程、效率、轴功率;了解离心泵的特性曲线图;掌握影响离心泵特性的因素;了解管路特性曲线方程;掌握离心泵工作点定义及意义,掌握离心泵流量调节方法。
化工单元操作课后答案【篇一:《化工单元操作技术》知识点、习题解答】ss=txt>一、填空题1.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。
3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解答:该题目主要考核离心泵及旋涡泵的正确开启方法。
6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?应≥颗粒的沉降时间?t。
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,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。
解答:该题主要考核流体流动中雷诺准数的计算方法,即re?du? ??0.1?2?1000?2?105?31?10。
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 )。
精细化工工程与设备教材:《精细化工过程与设备》 主编: 杨春晖 郭亚军主讲:赵 平混合物的分离净化原料 纯化产物混合物分离为单一产物非均相混合物:气-液、气-固、液-气、液-液、液-固等; 分离手段:非均相混合物一般可用沉降、过滤等。
均相混合物:气-气、液-液、固-固等; 分离手段:一般用传质过程单元操作解决。
传质过程以及单元操作传质过程:物质借助扩散作用由一相转移到另一相的过程称为传质过程。
单元操作:单元操作1吸收2解吸3蒸馏4萃取5结晶6吸附7浸取8离子交换适用体系 气体混合物(氨-空气分离体系)液体混合物(吸收逆过程) 液体混合物 液体混合物液体混合物(溶液结晶分离)气体混合物、液体混合物 固体混合物(中药有效成分的分离) 液体混合物(水的软化)传质方向 气→液 液→气 气↔液 液→液 液→固 气→固 液→固 固→液液→固Chapter 7 蒸馏与精馏本章主要内容:概述 蒸馏和精馏的操作流程操作流程 特殊精馏塔设备1. 概 述蒸馏与蒸发的区别蒸馏:溶质和溶剂都具有挥发性; 塔顶和塔底都有可能是产品。
蒸发:溶剂挥发,溶质不挥发; 蒸发产品是被浓缩了的溶液。
互溶液体混合物的分离方法很多,其中常用的方法是蒸馏和精馏。
分类:1、按操作方式分类简单蒸馏:一次部分汽化冷凝 精馏: 多次部分汽化冷凝 特殊精馏:恒沸精馏、萃取精馏、2、根据原料的组分数目分类双组分精馏 多组分精馏3、操作流程的不同分类间歇精馏 连续精馏4、按操作压力分类常压精馏 减压精馏 加压精馏双组分的常 压连续精馏2. 蒸馏和精馏的操作流程蒸馏的基本原理液体混合物挥发度易挥发(低沸点、轻组分)组分 难挥发(高沸点、重组分)组分简单蒸馏流程简单蒸馏特点非定态,用于初步分离精馏原理(一)D, yDF, xFt 3’2’ 1’12 3W, xWxWxFyD多次部分汽化和部分冷凝可分别得到较纯的轻重组分;重复单级操作,流程复杂,能耗大,中间产品多,产品收率低。
精细化工工艺习题1. 什么是“精细化工〞? 它的生产特性和经济特性是什么 ? 生产特性:1.小批量2.多品种3.综合生产流程和多功能生产装置4.高技术密集度5.大量应用复配技术6.商品性能经济特性 :1.投资效率高2.利润率高3.附加价值率高2. 何谓精细化率?目前世界兴旺国家及我国的精细化率分别为多少?①精细化率=〔精细化工产值/化学工业总产值〕×100%②兴旺国家的精细化率达60-70%,我过目前可能已经到达35-45%3. 一个新的精细化工过程开发分为哪几个阶段?化学合成或复配、剂型(制剂)加工、商品化(标准化)一个新的精细化工过程开发可分为三大阶段:〔1〕实验室研究〔小试〕:①、选择原料;②、确定催化体系;③、提出和验证实施反响的方法、工艺条件范围、最优条件和指标;④、收集或测定必要的理化数据和热力学数据;⑤、动力学研究;⑥、传递过程研究;⑦、材料抗腐蚀性能研究;⑧、毒性试验;⑨、质量分析。
〔2〕中试放大:①、预设计及评价;②、中试的任务;③、中试放大方法:a经历放大法;b局部解析法;c数学模型放大法;d相似模拟法。
〔3〕工业化生产试验4. 何谓正交实验?L9〔34〕的含义是什么?①是以正交表来安排和分析多因素试验的一种数理统计方法②L9〔34〕是最简的正交表,正交表是正交试验的设计工具。
5. 简要说明精细化工新产品的开发程序。
答:①. 选择研究课题。
②.课题可行性分析和论证:课题的意义、是否重复研究;科学和技术上的可行性与合理性;经济效益和社会效益。
③.实验研究,即所谓小试,考察生产方法、生产流程;寻找适宜的工艺条件和操作条件。
④.中间试验。
⑤.性能、质量测定和鉴定,权威机构检测和用户试用6. 理解根本概念:限制反响物:以最小化学计量数存在的反响物。
、过量反响物:某种反响物的量超过〞限制反响物〞完全反响的理论量,那么该反响物为过量反响物。
过量百分数:Ne: 过量反响物的物质的量Nt: 与限制反响物完全反响所消耗的物质量转化率:NAR : 某反响物A反响掉的量NA,in:向反响器输入量NA,out:从反响器输出量、选择性:某反响物转化成目的产物,理论消耗摩尔数占该反响中实际消耗掉的总摩尔数的百分数。