《化工原理》第十四讲
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2.1.2 日本瑞翁工艺
在石油化工生产过程中,混合碳四主要来源于炼油厂的催化裂化装置和化工厂的乙烯裂解装置。目前各生产装置普遍利用萃取或化学反应的方法将混合碳四中的丁二烯、异丁烯脱除,再利用超精密精馏将丁烯-1之外的碳四馏分分离掉,得到高纯度的丁烯-1产品。
日本瑞翁公司开发了以极性溶剂为萃取剂的萃取蒸馏技术,从碳四馏分中除去1,3-丁二烯和异丁烯后的碳四馏分,其工艺流程见图1。原料碳四先进入萃取精馏塔A中,经萃取精馏分离成丁烯馏分和丁烷馏分。丁烷由塔顶蒸出,丁烯与溶剂混合物经塔底进汽提塔B中。在该塔中丁烯与溶剂分离,丁烯由塔顶蒸出,在塔C中分离丁烯-1和丁烯-2再经过萃取精馏,得到高纯度的丁烯-1产品。
又称GPD工艺,其特点是在原有DMF萃取精馏法抽提丁二烯的工艺技术(GPB)的基础上,将GPB工艺中第1萃取精馏塔改为新型萃取精馏塔,改变其部分操作条件,使抽余C4馏分中的硼(丁二烯)可降至20~50 ptg·g一,因而在1一丁烯生产装置无需再进行加氢处理。经萃取精馏抽提丁二烯之后的抽余C4,如通过MTBE或其他异丁烯分离装置,使其中的砌(异丁烯)低于0.3%,则只需经过2个分馏塔就可以获得1一丁烯产品。
在第1个分馏塔中,塔顶为丙烷、丙烯、丙二烯、异丁烯和水,塔釜液送入第2精馏塔,在第2精馏塔塔釜分离出顺反丁烯,塔顶为产品1-丁烯,产品收率可达97%。
第一章 流体流动
一、压强
1、单位之间的换算关系:
221101.3310330/10.33760atmkPakgfmmHOmmHg
2、压力的表示
(1)绝压:以绝对真空为基准的压力实际数值称为绝对压强(简称绝压),是流体的真实压强。
(2)表压:从压力表上测得的压力,反映表内压力比表外大气压高出的值。
表压=绝压-大气压
(3)真空度:从真空表上测得的压力,反映表内压力比表外大气压低多少
真空度=大气压-绝压
3、流体静力学方程式
0ppgh
二、牛顿粘性定律
FduAdy
τ为剪应力;dudy为速度梯度;为流体的粘度;
粘度是流体的运动属性,单位为Pa·s;物理单位制单位为g/(cm·s),称为P(泊),其百分之一为厘泊cp
111PasPcPg
液体的粘度随温度升高而减小,气体粘度随温度升高而增大。
三、连续性方程
若无质量积累,通过截面1的质量流量与通过截面2的质量流量相等。
111222uAuA
对不可压缩流体
1122uAuA 即体积流量为常数。
四、柏努利方程式
单位质量流体的柏努利方程式:
22upgzWehf 22upgzE称为流体的机械能
单位重量流体的能量衡算方程:
HfHegpguz22 z:位压头(位头);22ug:动压头(速度头) ;pg:静压头(压力头)
有效功率:NeWeWs
轴功率:NeN
五、流动类型
雷诺数:Redu
Re是一无因次的纯数,反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系。
(1)层流:
Re2000:层流(滞流),流体质点间不发生互混,流体成层的向前流动。圆管内层流时的速度分布方程:
2max2(1)rruuR 层流时速度分布侧型为抛物线型
(2)湍流
Re4000:湍流(紊流),流体质点间发生互混,特点为存在横向脉动。
化工原理实验讲义
石河子大学化学化工学院
目 录
实验1 伯努利实验 ....................................... 5
实验2 流体阻力测定实验 ................................. 7
实验3 离心泵性能测定实验 .............................. 11
实验4 过滤实验 ........................ 错误!未定义书签。
实验5 传热综合实验 .................................... 13
实验6 填料吸收塔实验 .................. 错误!未定义书签。
实验7 精馏实验 ........................ 错误!未定义书签。
实验8 液─液 萃 取 塔 实 验 ........... 错误!未定义书签。
实验9 干燥速率曲线测定实验 ............ 错误!未定义书签。
对学生基本要求
1. 实验前必须到现场结合实验装置,进行实验预习,列出书写报告所需要的原始数据表,并通过老师的检查提问,方可参加实验。
2.实验做完后,所记录的数据经指导老师检查合格后,才可结束实验;实验若有短缺或不合理应该补全或重做。结束实验后,指导老师在原始数据表上签字。
3.实验结束后,应将使用的仪器设备整理复原。检查水源、电源、汽源等是否已确实关断,并将场地打扫干净。
4.实验后要认真写实验报告,报告要求独立完成,若发现彼此抄袭,对有关的所有人都给低于及格分数线的低分。
5.实验报告中,除了包括实验数据与计算结果的表格以及需要的标绘曲线外,还必须有计算举例。同组人取实验的不同序号进行举例,列出全部数字运算过程;若发现同组中两人用相同的序号进行计算举例,则两人的报告均给低分。
6.对实验所测得的数据结果做必要的分析、讨论。 实验安排
化工原理课程设计贾冬梅
一、课程目标
知识目标:
1. 掌握化工原理的基本概念,如流体力学、热力学、传质和反应工程等;
2. 了解化工过程中常见设备的原理、结构和操作方法;
3. 掌握化学工程中数学模型和计算方法,并能应用于实际问题。
技能目标:
1. 能够运用所学知识分析和解决化工过程中的实际问题;
2. 培养查阅资料、设计实验和撰写实验报告的能力;
3. 提高团队协作和沟通能力,为后续课程和实际工作打下基础。
情感态度价值观目标:
1. 培养学生对化工原理课程的兴趣,激发学习热情;
2. 培养严谨、认真、负责的学习态度,树立良好的学术道德观念;
3. 增强环保意识,认识化学工业在环境保护和可持续发展中的重要性。
本课程针对高中年级学生,结合化工原理课程特点,注重理论联系实际,提高学生的知识水平和实践能力。课程设计旨在帮助学生掌握化工基本原理,培养解决实际问题的能力,同时关注学生情感态度的培养,使其成为具有创新精神和实践能力的化工专业人才。通过对课程目标的分解和教学设计,教师可以有效地进行教学评估,确保课程目标的实现。
二、教学内容
1. 化工原理基本概念:流体静力学、流体动力学、热力学第一定律、热力学第二定律、传质原理、反应工程基础。
教材章节:第一章至第六章。
2. 化工设备与工艺:常见化工设备(如泵、压缩机、换热器、塔设备等)的原理、结构及操作;典型化工工艺流程分析。
教材章节:第七章至第十章。
3. 化工计算方法:物料平衡、能量平衡、传质速率方程、反应速率方程及其在化工过程中的应用。
教材章节:第十一章至第十四章。
4. 实验与实践:设计实验方案,进行实验操作,分析实验数据,撰写实验报告。
教材章节:第十五章。
教学内容安排和进度:
第一周:化工原理基本概念(1-3章)
第二周:化工原理基本概念(4-6章)
第三周:化工设备与工艺(7-9章)
第四周:化工设备与工艺(10章)及化工计算方法(11-12章)