列举六种化学工业中常见的单元操作方法
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。
化工导论——精选推荐
化⼯导论历年考题总结简答题1、简单解释化⼯的含义？化学⼯业（chemical industry）、化学⼯程（chemical engineering）和化学⼯艺（chemical technology）的总称或其单⼀部分都可称为化⼯。
化⼯可以分别指化学⼯业、化学⼯程和化学⼯艺，也可指其综合。
2、指出按现⾏学科的分类，⼀级学科《化学⼯程与⼯艺》下分哪些⼆级学科？化学⼯程、化学⼯艺、应⽤化学、⽣物化⼯、⼯业催化3、简述化学⼯程与化学⼯艺的差别？化学⼯程研究以化学⼯业为代表的过程⼯业中有关的化学过程和物理过程的⼀般原理和共性规律，解决过程及装置的开发、设计、操作及优化的理论和⽅法问题。
化学⼯艺即化⼯技术或化学⽣产技术。
它是指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的⽅法和过程，包括实现这⼀转变的全部措施。
化学⼯艺学是以产品为⽬标，研究化⼯⽣产过程的学科，⽬的是为化学⼯业提供技术上最先进、经济上最合理的⽅法、原理、设备、流程。
4、简述现代⾼等教育指导思想与培养⽬标？1、三⼤合成材料主要指什么？在⽇常⽣活中有哪些应⽤？请分别举出它们各⾃的３种常见品种名称塑料、合成纤维、合成橡胶2、指出⾄少5种功能⾼分⼦材料的类型。
3、离⼦交换树脂的基本功能是什么？4．常⽤的聚合反应有哪四⼤类型？1、重要的能源有⼏种？其中有哪些是可再⽣的？2、天然⽓资源的四种蕴藏形式的简单名称各是什么？指出天然⽓在化学⼯业中上的主要⽤途。
3、由⽓⽥采出的天然⽓和由油⽥⽓采出的天然⽓的主要区别是什么？4．试指出煤的三种化学利⽤⽅法。
5、煤的主要化学加⼯⽅法有哪⼏种？煤的⾼温⼲馏后的主要产品有哪四种？6、⽯油炼制和⽯油化⼯的主要产品有哪些？各列举5种。
7、⽯油⼀次加⼯的基本过程是什么？得到的燃料油主要包括哪⼏种？属于哪⼀种单元操作？1、⽆机化⼯包括哪些类产品？⽆机⾮⾦属材料中的硅酸盐材料包括哪⼏种？2、举出产量较⼤的五种⽆机化⼯产品及五种有机化⼯产品。
常用化工单元操作基本知识
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。
化工导论题
第二章无机化工简答题1、无机化工包括哪些类产品？无机化学工业的原料来源很广，大致可分五大类：空气、水、化学矿物、化石燃料（煤、石油、天然气等）及工业农业副产品。
2、无机非金属材料中的硅酸盐材料包括哪几种？硅酸盐材料主要有陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种。
3、烧碱是用什么方法生产的？电解食盐的水溶液4、三酸两碱都包括那些酸和碱？（1）硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、盐酸(HCl)；（2）烧碱(氢氧化钠，NaOH)、纯碱(碳酸钠，Na2CO3)；5、最重要的氮肥是什么？其氮含量大约是多少？尿素氮含量大约是46.6%论述题1、简述硫酸生产的主要步骤和每个步骤的目的，写出主要反应方程式。
接触法生产硫酸工艺（1）二氧化硫的制备（2）含二氧化硫原料气的净化（3）二氧化硫氧化为三氧化硫（4）三氧化硫的吸收2、简述合成氨生产的主要步骤和每个步骤的目的，写出主要反应方程式。
1、原料气的制备造气过程以水蒸气作为气化剂，将原料煤或焦炭气化得到混合气（即水煤气）；2、脱硫脱除对合成氨催化剂有害的硫化氢、二硫化碳、硫醇、硫醚、噻吩等。
3、CO变换通过变换工序使得原料气中的一氧化碳与水蒸气作用变为氢和二氧化碳；4、脱CO2采用物理吸收和化学吸收方法，脱除原料气中的二氧化碳；5、氨的合成在高温（400℃）、高压（30MPa）和催化剂（Fe等）作用下，进行合成反应。
第三章石油炼制与石油化工简答题：1、石油炼制和石油化工的主要产品有哪些？各列举5种。
石油炼制主要产品：汽油、溶剂油、航空煤油、煤油、柴油、轮滑油、石蜡石油化工主要产品：2、石油炼制的一次加工主要采用什么方法，得到的燃料油主要包括哪几种？3、原油减压蒸馏的目的是什么？减压操作的目的是降低物料的沸点，避免在高温下蒸馏发生分解。
4、石油二次加工的目的是什么？炼油产品需求量较大的是轻质油（如汽油），但直接蒸馏得到的汽油等轻质油含量很少。
另外，直馏汽油主要含直链烷烃，辛烷值（衡量汽油在汽缸内抗爆性的数字指标）较低。
化工单元操作
03
传热与传质
传热原理及设备
01
02
03
传热方式
导热、对流和辐射三种基 本方式。
传热设备
换热器、冷却器、加热器 等。
传热过程强化
采用高效传热设备、优化 设备结构、提高传热系数 等。
传质原理及设备
传质方式
分子扩散和对流扩散两种 基本方式。
传质设备
填料塔、板式塔、膜分离 器等。
传质过程强化
优化设备结构、提高传质 系数、采用高效传质设备 等。
压缩机类型
根据工作原理和结构特点，压缩机可分为容积型和速度型两大类。容积型压缩机包括往复 式、回转式等；速度型压缩机包括轴流式、离心式等。
容积型压缩机工作原理
通过改变工作腔的容积来压缩气体，使气体压力升高。如往复式压缩机通过活塞在气缸内 往复运动来改变工作腔容积；回转式压缩机通过转子在气缸内旋转来改变工作腔容积。
速度型压缩机工作原理
通过高速旋转的叶轮对气体做功，使气体获得动能和静压能，从而实现气体的压缩。如轴 流式压缩机通过高速旋转的叶轮对气体进行轴向压缩；离心式压缩机通过高速旋转的叶轮 对气体进行径向压缩。
真空泵的类型与工作原理
真空泵类型
根据工作原理和结构特点，真空泵可分为容积型和速度型两大类。容积型真空泵包括往复式、回转式等；速度型真空 泵包括喷射式、水环式等。
严格遵守化工单元操作规程，可以保障生 产安全，防止事故发生，保护人员和环境 安全。
化工单元操作的历史与发展
历史
化工单元操作起源于古代化学工艺，随着化学工业的发展而不断完善。从最初的手工操作到后来的机械化、自动 化操作，化工单元操作经历了漫长的历史发展过程。
发展
随着科技的不断进步，化工单元操作也在不断发展和创新。新的分离技术、节能技术、环保技术等不断应用于化 工单元操作中，使得化工生产更加高效、安全和环保。同时，计算机模拟和优化技术的应用也为化工单元操作的 优化提供了有力支持。
化工单元操作过程安全技术PPT
• 解吸又称脱吸，是脱除吸收剂中已被吸收 的溶质，而使溶质从液相逸出到气相的过 程。在生产中解吸过程用来获得所需较纯 的气体溶质，使溶剂得以再生，返回吸收 塔循环使用。工业上常采用的解吸方法有 加热解吸、减压解吸、在惰性气体中解吸、 精馏方法。
十、结晶
• 结晶是固体物质以晶体状态从蒸气、溶液或熔
• 2.避免搅拌轴的填料函漏油，因为填料函中的油 漏入反应器会发生危险。例如硝化反应时，反应 器内有浓硝酸，如有润滑油漏入，则油在浓硝酸 的作用下氧化发热，使反应物料温度升高，可能 发生冲料和燃烧爆炸。当反应器内有强氧化剂存 在时，也有类似危险。
• 3.对于危险易燃物料不得中途停止搅拌。因为搅 拌停止时，物料不能充分混匀，
十一、萃取
• 萃取时溶剂的选择是萃取操作的关键，萃取剂
的性质决定了萃取过程的危险性大小和特点。萃 取剂的选择性、物理性质(密度、界面张力、黏 度)、化学性质(稳定性、热稳定性和抗氧化稳定 性)、萃取剂回收的难易和萃取的安全问题(毒性、 易燃性、易爆性)是选择萃取剂时需要特别考虑的 问题。工业生产中所采用的萃取流程有多种，主 要有单级和多级之分。
化工单元操作过程安全技术
江苏省XY中等专业学校
0、前言
• 化工单元操作是指各种化工产品生产过 程中具有共同物理变化、遵循共同的物理 学规律以及具有共同作用的通用物理操作， 例如物料输送、传热、蒸馏、粉碎、冷冻 等。
• 任何化工产品的生产都离不开化工单元 操作，它在化工生产中的应用十分广泛。
0、前言
• 反应不良，且大量积聚；而当搅拌恢复时，则大 量未反应的物料迅速混合，反应剧烈，往往造成 冲料，有燃烧、爆炸危险。如因故障而导致搅拌 停止时，应立即停止加料，迅速冷却；恢复搅拌 时，必须待温度平稳、反应正常后方可续加料， 恢复正常操作。
化工单元操作
1.1.3 流体静力学基本方程
重点讨论： 1. 方程应用条件：静止，连续，同一流体。 静止------受力平衡 连续------能够积分 同一流体------密度一定 2. 当p0一定时，静止流体中任一点的压力与流体密度ρ和所处高
度h有关。所以同一高度处静压力相等。 3. 当表面压强p0变化时，内部压强p也发生同样大小的变化。 4. 由p=p0+ρgh可得： h=P表/ρg 这就是用流体高度表示压强单位的计量依据。 从公式可知，密度ρ会有影响，因此必须注明流体的名称。 静力学基本方程主要应用于压强，压强差，液面等方面的测量。 U型测压管 、U型压差计 、微差压差计 、玻璃管液面计和液封高 度的确定均可以此计算。
化工单元操作 在制药生产中的应用
绪论
0.1 化工（制药）生产与单元操作
1. 化工生产过程
原料预处理 化学反应 产物后处理
化工单元操作的种类及应用
化工单元操作的种类及应用化工单元操作是指将原料经过一系列工艺操作，转化成产物的过程。
它是化工生产中的重要环节，涵盖了各种不同的操作类型。
下面将介绍几种常见的化工单元操作及其应用。
1. 反应操作：反应操作是化工流程中最关键的环节之一。
它指的是将原料在特定条件下与催化剂或其他反应物相互作用，从而获得所需的化合物。
反应操作广泛应用于化学合成、有机合成、催化反应等领域。
例如，合成酯的反应，用于制备涂料、香精等；合成氨的反应，用于制备肥料和化学品。
2. 分离操作：分离操作包括物质分离、组分分离和相分离等。
它是将精细分散的原料中的有用组分或产品与其他组分分离开来的过程。
分离操作是化工生产中最常见的操作之一，其应用广泛，包括蒸馏、萃取、结晶、吸附等。
例如，酒精的蒸馏分离和提纯，用于酒类酿造；石油炼制中的分馏、萃取和吸附操作，用于得到不同油品和化学品。
3. 干燥操作：干燥操作是将湿润原料中的水或其他溶剂迅速或逐渐地蒸发除去，使其达到一定的干度要求的过程。
干燥可以通过自然干燥或加热干燥实现。
干燥操作广泛应用于化工生产中，如制药、食品、化妆品和冶金等领域。
例如，在制药行业中，药品的干燥操作是确保药品质量和稳定性的重要步骤。
4. 传质操作：传质操作是指物质从一个相中向另一个相中转移的过程。
传质操作包括传质反应和传质分离。
传质操作应用广泛，如气体吸收、液体萃取和膜分离等。
例如，在制糖工业中，采用碱法从植物纤维中萃取出糖分。
5. 流体操作：流体操作是指通过改变物料的流动状态以实现特定的目的。
流体操作包括输送、搅拌、混合和分散等。
在化工生产中，常见的流体操作包括泵送、搅拌槽、管道输送和砂浆制备等。
例如，在某些化学反应过程中需要将反应物输送至反应釜中的过程就是流体操作。
总之，化工单元操作是化工生产中的关键环节，涵盖了反应、分离、干燥、传质和流体等不同类型的操作。
这些操作在化工生产中扮演着至关重要的角色，广泛应用于不同行业，包括制药、化妆品、食品、石油和化学品等领域。
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一、混合与均质化
化学工业中，混合是一种常见的单元操作方法。
混合是指将不同原料
混合在一起，使其成为均匀的一体。
在化工生产过程中，我们常常需
要将各种原料混合在一起，例如将不同浓度的溶液或不同粒径的固体
混合在一起。
这就需要进行混合与均质化的操作。
二、反应
反应是化学工业中常见的单元操作方法之一。
在化学工业生产过程中，许多化学反应需要在工业生产中进行，例如有机合成反应、酯化反应、氧化还原反应等。
在化学工业生产中，反应操作是必不可少的。
三、蒸馏
蒸馏是化学工业中常见的单元操作方法之一。
蒸馏是利用物质的沸点
差异进行分离的操作方法，广泛应用于化工生产中。
蒸馏可以用于分
离液体混合物中的不同成分，或者从溶液中提纯目标物质等。
四、结晶
结晶是化学工业中常见的单元操作方法之一。
结晶是指通过溶剂的挥
发或者温度的改变使溶液中的溶质析出而形成结晶体。
结晶在化工生
产中被广泛应用，特别是在有机化工中，例如有机合成中的晶体分离、纯化等。
五、萃取
萃取是化学工业中常见的单元操作方法之一。
萃取是指利用不同物质
在不同溶剂中的溶解度不同进行分离的操作方法。
在化工生产中，萃
取常用于提取、分离有机物质等操作，例如从天然植物中提取精油、
从废水中提取有机污染物等。
六、干燥
干燥是化学工业中常见的单元操作方法之一。
在化学工业生产过程中，许多物质需要进行干燥操作，例如干燥粉末、颗粒、浆料等。
干燥操
作可以通过自然干燥、加热干燥、真空干燥等方式来进行，以去除物
质中的水分或其他溶剂，使得物质的含水量达到要求的标准。
化学工业中常见的单元操作方法包括混合与均质化、反应、蒸馏、结晶、萃取和干燥。
这些操作方法在化工生产中起着重要的作用，对于
保证产品质量、提高生产效率具有重要意义。
在实际生产中，化工工
程师们需要根据具体的生产工艺和要求，选择合适的单元操作方法，
并合理设计操作方案，以确保化工生产过程的顺利进行。
七、吸附
吸附是化学工业中常见的单元操作方法之一。
在化学工业生产过程中，吸附操作通常用于气相或液相混合物中分离或提纯物质。
通过吸附剂
对混合物中的组分进行选择性吸附，可以实现分离和提纯的目的。
常
见的吸附剂包括活性炭、硅胶、分子筛等，它们具有不同的吸附特性
和适用范围，可根据具体的生产要求进行选择和应用。
八、扩散
扩散是化学工业中一个重要的物质传递过程，在许多单元操作方法中都有应用。
扩散是指物质在不同相或物理、化学环境之间由高浓度向低浓度自发传输的过程。
在化工生产中，扩散可以用于分离、提纯以及促进化学反应等方面。
例如在气相或液相传质过程中，扩散是各种物质分子扩散运动的重要方式之一。
在电解过程、催化反应中，扩散也扮演着重要作用。
九、析出
析出是指在化学反应或物质溶解过程中，某些物质由溶液或混合物中析出的过程。
在化学工业生产中，析出常常用于提纯目标产物或改善某些反应过程。
例如在晶体分离、合成纯度要求较高的药物制备、金属沉积等过程中均涉及析出操作。
十、搅拌
搅拌是化学工业中常见的单元操作方法之一。
在化工生产中，许多工艺需要通过搅拌来实现原料的混合、传质、反应等目的。
搅拌操作可以采用机械搅拌、气体搅拌、液体搅拌等方式进行，以确保反应均匀进行，混合物质的均匀性和稳定性得到满足。
十一、过滤
过滤是化学工业中常见的单元操作方法之一。
在化工生产中，许多工艺需要使用过滤来分离固体和液体，或者从混合物中去除悬浮物等。
过滤操作通常使用不同精度和性能的过滤设备，例如布袋过滤器、板
框过滤器、离心机等，以满足不同物质的分离和过滤要求。
十二、结构化操作
在化学工业中，结构化操作是指根据化学工艺要求，合理设计和管理
操作流程，以确保生产工艺的高效、稳定和安全进行。
结构化操作包
括生产工艺的优化设计、操作条件的控制、设备的合理配置和调节、
操作人员的技术培训和操作规范等诸多方面。
通过结构化操作可以提
高生产效率，降低生产成本，增强生产过程的可控性和稳定性。
化学工业中，除了上述在化工生产中常见的单元操作方法之外，还包
括吸附、扩散、析出、搅拌、过滤和结构化操作等方法。
这些单元操
作方法在化工生产中均发挥着重要的作用，是保证工业生产顺利进行
和产品质量稳定的关键。
化工生产中工程师们需要充分理解和掌握各
种单元操作的特点和原理，结合实际工艺要求，选择合适的操作方法，并优化设计操作方案，以保证生产工艺的高效稳定。
同时也需要加强
对操作人员的技术培训和操作规范的制定，确保生产过程的安全稳定
进行。