化工单元操作吸收和解析
吸收与解吸
一．原理及典型流程
1. 原理
吸收解吸是石油化工生产过程中较常用的重要单元操作过程。吸收过程是利用气体混合物中各个组分在液体(吸收剂)中的溶解度不同,来分离气体混合物。被溶解的组分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。
溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡,当溶质在吸收剂中达到溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该吸收剂中的饱和蒸汽压。当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入溶质中,称为吸收过程。当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从液相逸出到气相中,称为解吸过程。
2. 典型流程图
氧气吸收解吸装置流程图
1、氧气钢瓶
2、氧减压阀
3、氧压力表
4、氧缓冲罐
5、氧压力表
6、安全阀
7、氧气流量调节阀
8、氧转子流量计
9、吸收塔 10、水流量调节阀11、水转子流量计12、富氧水取样阀 13、风机14、空气缓冲罐 15、温度计16、空气流量调节阀 17、空气转子流量计 18、解吸塔 19、液位平衡罐 20、贫氧水取样阀21、温度计 22、压差计23、流量计前表压计24、防水倒灌阀
二．操作方法
1.吸收塔开停车
（1）开车操作规程
装置的开工状态为吸收塔解吸塔系统均处于常温常压下，各调节阀处于手动关闭状态，各手操阀处于关闭状态，氮气置换已完毕，公用工程已具备条件，可以直接进行氮气充压。
1.1、氮气充压
(1)确认所有手阀处于关状态。
(2)氮气充压
①打开氮气充压阀，给吸收塔系统充压。
②当吸收塔系统压力升至1.0Mpa(g)左右时,关闭N2充压阀。
③打开氮气充压阀，给解吸塔系统充压。
④当吸收塔系统压力升至0.5Mpa(g)左右时，关闭N2充压阀。
1.2、进吸收油
(1)确认
①系统充压已结束。
②所有手阀处于关状态。
(2)吸收塔系统进吸收油
①打开引油阀V9至开度50％左右，给C6油贮罐D-101充C6 油至液位70%。
②打开C6油泵P-101A(或B)的入口阀,启动P-101A(或
B)。
③打开P-101A(或B)出口阀,手动打开FV103阀至30％左右给吸收塔T-101充液至50%。充油过程中注意观察D-101液位,必要时给D-101补充新油。
(3)解吸塔系统进吸收油
①手动打开调节阀FV104开度至50％左右,给解吸塔T-102进吸收油至液位50%。
②给T-102进油时注意给T-101和D-101补充新油,以保证D-101和T-101的液位均不低于50%。
1.3、C6油冷循环
(1)确认
①贮罐，吸收塔，解吸塔液位50%左右。
②吸收塔系统与解吸塔系统保持合适压差。
(2)建立冷循环
①手动逐渐打开调节阀LV104,向D-101倒油。
②当向D-101倒油时,同时逐渐调整FV104,以保持T-102液位在50%左右,将LIC104设定在50%设自动。
③由T-101至T-102油循环时,手动调节FV103以保持T-101液位在50%左右,将LIC101设定在50%投自动。
④手动调节FV103,使FRC103保持在13 .50T/h,投自动，冷循环10分钟。
1.4、T-102回流罐D-103灌C4
打开V21向D-103灌C4至液位为20%
1.5、C6油热循环
(1)确认
①冷循环过程已经结束。
②D-103液位已建立。
(2) T-102再沸器投用
①设定TIC103于5℃,投自动。
②手动打开PV105至70%。
③手动控制PIC105于0.5MPa,待回流稳定后再投自动。
④手动打开FV108至50%,开始给T-102加热。
(3)建立T-102回流
①随着T-102塔釜温度TIC107逐渐升高,C6油开始汽化,并在E-104中冷凝至回流罐D-103。
②当塔顶温度高于50℃时，打开P-102A/B泵的入出口阀VI25/27、VI26/28,打开FV106的前后阀,手动打开FV106至合适开度,维持塔顶温度高于51℃。
③当TIC107温度指示达到102℃时,将TIC107设定在102℃投自动,TIC107和FIC108投串级。
④热循环10分钟。
1.6、进富气
(1)确认C6油热循环已经建立。
(2)进富气
①逐渐打开富气进料阀V1,开始富气进料。
②随着T-101富气进料,塔压升高,手动调节PIC103使压力恒定在1.2MPa(表)。当富气进料达到正常值后,设定PIC103于1.2MPa(表)，投自动。
③当吸收了C4的富油进入解吸塔后,塔压将逐渐升高,手动调节PIC105,维持PIC105在0.5MPa(表),稳定后投自动。
④当T-102温度,压力控制稳定后,手动调节FIC106使回流量达到正常值8.0T/h,投自动。
⑤观察D-103液位,液位高于50时,打开LIV105的前后阀,手动调节LIC105维持液位在50%,投自动。
⑥将所有操作指标逐渐调整到正常状态。
（2）停车操作规程
2.1、停富气进料
(1)关富气进料阀V1,停富气进料。
(2)富气进料中断后,T-101塔压会降低,手动调节PIC103,维持T-101压力>1.0MPa(表)。
(3)手动调节PIC105维持T-102塔压力在0.20MPa(表)左右。
(4)维持T-101→T-102→D-101的C6油循环。
2.2、停吸收塔系统
(1)停C6油进料
①停C6油泵P-101A/B。
②关闭P-101A/B入出口阀。
③FRC103置手动,关FV103前后阀。
④手动关FV103阀,停T-101油进料。
此时应注意保持T-101的压力,压力低时可用N2充压,否则T-101塔釜C6油无法排出。
(2)吸收塔系统泄油
①LIC101和FIC104置手动,FV104开度保持50%,向T-102泄油。
②当LIC101液位降至0%时,关闭FV108。
③打开V7阀,将D-102中的凝液排至T-102中。
④当D-102液位指示降至0%时,关V7阀。
⑤关V4阀,中断盐水停E-101。
⑥手动打开PV103,吸收塔系统泄压至常压,关闭
PV103。
2.3、停解吸塔系统
(1)停C4产品出料
富气进料中断后,将LIC105置手动,关阀LV105,及其前后阀。
(2)T-102塔降温
①TIC107和FIC108置手动,关闭E-105蒸汽阀FV108,停再沸器E-105。
②停止T-102加热的同时,手动关闭PIC105和PIC104,保持解吸系统的压力。
(3)停T-102回流
①再沸器停用,温度下降至泡点以下后,油不再汽化,当D-103液位LIC105指示小于10%时,停回流泵P-102A/B,关P-102A/B的入出口阀。
②手动关闭FV106及其前后阀,停T-102回流。
③打开D-103泄液阀V19。
④当D-103液位指示下降至0%时,关V19阀。
(4)T-102泄油
①手动置LV104于50%,将T-102中的油倒入D-101。
②当T-102液位LIC104指示下降至10%时,关LV104。
③手动关闭TV103,停E-102。
④打开T-102泄油阀V18,T-102液位LIC104下降至0%时,关V18。
(5)T-102泄压
①手动打开PV104至开度50%;开始T-102系统泄压。
②当T-102系统压力降至常压时,关闭PV104。
2.4、吸收油贮罐D-101排油
(1)当停T-101吸收油进料后,D-101液位必然上升,此时打开D-101排油阀V10排污油。
(2)直至T-102中油倒空,D-101液位下降至0%,关V10。（3）正常操作规程
3.1、正常工况操作参数
(1)吸收塔顶压力控制PIC103：1.20MPa(表)。
(2)吸收油温度控制TIC103：5.0℃。
(3)解吸塔顶压力控制PIC105：0.50MPa(表)。
(4)解吸塔顶温度：51.0℃。
(5)解吸塔釜温度控制TIC107：102.0℃。
3.2、补充新油
因为塔顶C4产品中含有部分C6油及其他C6油损失,所以随着生产的进行，要定期观察C6油贮罐D-101的液位，当液位低于30％时，打开阀V9补充新鲜的C6油。
3.3、D-102排液
生产过程中贫气中的少量C4和C6组分积累于尾气分离罐D-102中,定期观察D-102的液位，当液位高于70％时，打开阀V7将凝液排放至解吸塔T-102中。
3.4、T-102塔压控制
正常情况下T-102的压力由PIC-105通过调节E-104的冷却水流量控制。生产过程中会有少量不凝气积累于回流罐D-103中使解吸塔系统压力升高,这时T-102顶部压力超高保护控制器PIC-104会自动控制排放不凝气,维持压力不会超高。必要时可打手动打开PV104至开度1％--3％来调节压力。
（4）、仿真界面
吸收系统DCS界面
吸收系统现场界面
解吸系统DCS界面
解吸系统现场界面
2. 吸收塔的日常维护
（1）定期检查、清理、更换莲蓬头或溢流管，保持不堵塞、不破损、不偏斜，使喷淋装置能把液体均匀地分布到填料上。
（2）进塔气体的压力和流速不能过大，否则将带走填料或使其紊乱，严重降低气液两相接触的效率。
（3）控制进气温度，防止塑料填料软化或变质，增加气流阻力。
（4）进塔的液体不能含有杂物，太脏时应过滤，避免杂物堵塞填料缝隙。
（5）定期检查、防腐、清理塔壁，防止腐蚀、冲刷、挂疤等缺陷。
（6）定期检查箅板腐蚀程度，如果腐蚀变薄则应更新，防止脱落。
（7）定期测量塔壁温度并观察塔体有无渗漏，发现后及时修补。
（8）经常检查液面，不要淹没气体进口，防止引起震动和异常响声。
（9）经常观察基础下沉情况，注意塔体有无倾斜。
（10）观无保持塔体油漆完整，外挂疤，清洁卫生。
（11）定期打开排污阀门，排放塔底积存赃物和碎填料。(12) 冬季停用时，应将液体排放净，防止冻结。
（13）如果压力突然下降，可能的原因是发生了泄漏。如果压力上升，可能的原因是填料阻力增加或设备管道堵塞。
3. 吸收塔的停车检修
塔设备停止生产时，要卸掉塔内压力，放出塔内所有留存物料，然后向塔内吹入蒸汽清洗。打开塔顶大盖（或塔顶气相出口）进行蒸煮、吹除、置换、降温，然后自上而下地打开塔体人孔，在检修前要做好防火、防爆和防毒的安全措施，既要把塔内部的可燃性或有毒性介质彻底清洗吹净，又要对设备内及塔周围现场气体进行化验分析，达到安全检修的要求。
（1）塔体检查
a.每次检修都要检查各附件是否灵活、准确；
b.检查塔体腐蚀、变形、裂纹及各部分焊接情况。
（2）塔内外检查
a.检查塔板各部件的结焦、污垢、堵塞情况；
b.检查塔板、支撑结构的腐蚀及变形情况。
三．吸收塔的故障分析及处理
（1）塔体腐蚀主要是吸收塔或解吸塔内壁的表面因腐
蚀出现凹痕，发生的主要原因是:
a.塔体的制造材质选择不当；
b.原始开车时钝化效果不理想；
c.溶液中缓蚀剂浓度与吸收剂浓度不对应；
d.溶液偏流，塔壁四周气液分布不均匀。
一般在腐蚀的初始阶段，塔壁先是变得粗糙，钝化膜附着力变弱，当受到冲刷、撞击时出现局部脱落，使腐蚀范围扩大，腐蚀速率加快。
对于已经发生腐蚀的塔壁要立即进行修复，即对所有被腐蚀处先补焊、堆焊后再衬以耐腐蚀钢带（如不锈钢板）。
在日常操作过程中应严格控制工艺指标，确保良好的钝化质量，要适当增加对吸收溶液的分析次数，及时、准确、有效地监控溶液组分的变化，并及时清除溶液中的污物，保持溶液的洁净，减少系统污染。
（2）液体分布器、再分布器损坏主要原因：
a．由于设计不合理，受到液体高流速冲刷造成腐蚀；
b.选择材料不当所致；
c．填料的磨擦作用使分布器、再分布器上的保护层被破坏产生腐蚀；
d．经过多次开车、停车，钝化控制不好。
（3）工作表面结垢故障原因：
a. 被处理物料中含有机械杂质；
b. 被处理物料中有结晶析出和沉淀；
c. 硬水所产生的水垢；
d. 设备结构材料被腐蚀而产生的腐蚀产物；
处理方法：
a.加强管理，考虑增加过滤设备；
b.清除结晶、水垢和腐蚀产物；
c.采取防腐措施；
（4）塔体厚度变薄故障原因：
设备在操作中受到介质的腐蚀、冲蚀和摩擦。
处理方法：
减压使用；或修理腐蚀严重部分或设备报废。
（5）塔体出现裂缝故障原因：
a.局部变形加剧；
b.焊接的内应力；
c.封头过度圆弧弯曲半径太小或未经返火便弯曲；
d.水力冲击作用；
e.结构材料缺陷；
f.振动与温差的影响；
e.应力腐蚀；
处理方法：
裂缝修理
（6）连接处失去密封能力故障原因：
a.法兰连接螺栓没有拧紧；
b.螺栓拧得过紧而产生塑性变形；
c.由于设备在工作中发生振动，而引起螺栓松动；
d.密封垫圈产生疲劳破坏（失去弹性）；
e.垫圈受介质腐蚀而坏；
f.法兰面上的衬里不平‘
g.焊接法兰翘起；
处理方法：
a.拧紧松动螺栓；
b.更换变形螺栓；
c.消除振动，拧紧松动螺栓；
d.更换变质的垫圈；
e.选择耐腐蚀垫圈换上；
f.加工不平的法兰；
g.更换新法兰；
四．安全生产
要安全生产主要是要控制好重要的工艺指标
（1）操作温度吸收塔的操作温度对吸收速率的影响很大。
温度越低，气体的溶解度越大，吸收率越高。对有明显
热效应的吸收过程，通常要在塔内塔外设置中间冷凝
器，及时移走热量，必要时加大冷凝水。
（2）操作压力提高操作压力有利于吸收操作。吸收塔实际操作压力原料气组成、工艺要求的气体净化程度和前后
工序的操作压力来决定。
（3）吸收剂的用量对一定的生产任务，增大吸收剂的用量可以降低吸收温度，使吸收速率提高，增大吸收速率。
（4）吸收剂中的吸收质浓度吸收剂中溶质浓度增高，吸收推动力减小，尾气中溶质的浓度增加，严重时达不到
要求。
（5）气流速度气体的速度会直接影响吸收过程，气流速度大使气、液膜变薄，减少了气体向液体扩散的阻力，有
利于气体的吸收。但气流速度过大会造成液泛雾沫夹带
或气液接触不良
（6）液位这是吸收操作中的重要控制因素，当液位过低时会造成气体串到后面低压设备影起超压，或发生溶液泵
抽空现象；液位过高时，则会造成出口气体带液，影响
后工序安全运行。
参考文献
1、陆美娟，化工原理。北京，化工工业出版社，2010
2、刘佩田等。化工单元操作过程。北京，化工工业出版社，2006
3、东方仿真软件
化工单元操作
化工单元操作 作者：易卫国页数：324 出版：化学工业出版社ISBN：90232 上一个：化工制图习题集（第3版） 下一个：现代制造技术 化工单元操作 《化工单元操作》根据高职教育的特点、要求和教学实际，按照“工作过程系统化”课程开发方法，打破本科教材的常规，不再以传统的“三传”为主线来安排教学次序，而是将化工原理、化工装备、电器与仪表等课程的相关知识有机融合，以典型化工生产单元操作及其设备为纽带，进行理实一体化的模块化内容设计，且精简理论，删除繁琐的公式推导过程和纯理论型计算，放弃对过程原理及理论计算“过深、过细、过全、过难”的描述。 全书共分“流体流动及输送技术、传热技术（传热、冷冻）、分离技术（非均相物系的分离——沉降和过滤、蒸发、干燥、蒸馏、吸收、萃取、结晶、新型分离方法——膜分离和吸附）”三大模块，十一个子模块，各子模块均涵盖“技术应用”、“设备或流程认知”、“相关知识获取”、“操作方法”、“故障处理”、“安全生产”及“节
能”等内容，突出对学生工程应用能力、实践技能和综合素质的培养。 本教材可作为高职高专化工技术类及相关专业的教材，亦可供化工企业生产一线的工程技术人员参考。 绪论 任务一了解化工生产过程及单元操作 一、化工生产过程与单元操作 二、单元操作的分类 任务二了解本课程的性质、内容和课程目标 一、本课程的性质、内容 二、课程目标 任务三了解解决工程问题的基本思路和方法 任务四正确使用单位 一、单位和单位制 二、单位换算 习题 模块一流体流动及输送 任务一认知流体输送设备及管路 一、贮罐 二、化工管路 三、输送设备 任务二获取流体输送知识 一、流体的基本物理量 二、静力学方程式及其应用 三、连续性方程式及其应用 四、柏努利方程式及其应用 五、流体流动阻力及降低措施 六、流体的基本物理量的检测 任务三熟悉流体输送机械 一、液体输送机械 二、气体输送机械 任务四离心泵的操作 一、操作方法 二、故障分析及处理
化工生产单元操作设备简介
第三节化工装置基础与日常运行 化工生产过程中，化工装置的正常运行和安全生产是重中之重。任何化工生产装置都有与之相应的操作规程，以指导、组织和管理生产。 “三传一反”精辟概括了化工生产过程的本质。“三传”指化学工业中遵循共同的物理变化规律的三大基本单元操作，即动量传递、热量传递和质量传递过程；“一反”指化学反应。根据生产工艺要求，将若干单元有机组合起来，就构成了完整的化工生产过程。下面将简单介绍一些“三传一反”中的典型化工装置及日常运行和操作。一、流体输送装置 流体输送装置主要包括液体输送装置和气体的压缩与输送装置。 1.液体输送装置 液体输送装置统称泵。根据泵的工作原理和结构特征可划分为动力式泵、容积式泵、流体作用泵和其他类型泵等。动力式泵也称叶片式泵，包括离心泵、轴流泵和旋涡泵等，此类泵的压头随流量而变；容积式泵也称正位移泵，包括往复泵、隔膜泵、齿轮泵和螺杆泵等，此类泵的压头几乎与流量无关；流体作用泵是利用一种流体的作用来产生压力或真空环境，从而输送另一种流体的装置，如酸蛋、喷射泵、水锤泵和空气升液器等。 （1）离心泵 离心泵是典型的动力式泵，在化工生产中应用最为广泛。 ①离心泵的结构 离心泵的名称很形象，它是依靠离心力作用来输送流体的。 离心泵的主要构件有：叶轮、泵壳、轴封和泵轴等，见图1- 图1- 离心泵的结构 叶轮是离心泵中能量传递的部件，它的作用是将原动机的机械能传递给被输送的液体，以增加液体的静压能和动能。离心泵的叶轮可分为闭式、半闭式和开式三种，如图1- 所示。目前，大多数离心泵采用闭式叶轮，半开式和开式叶轮常用语输送含
有杂质的液体。 泵壳也称蜗壳，是离心泵的能量转化装置，它的作用是将叶轮提供的动能转化为静压能，并将叶轮甩出的液体收集起来导向泵的出口管或下一级叶轮。 轴封是用来封闭泵轴穿出泵壳处的间隙，以防止外界空气进入泵壳，或阻止泵内的高压液体泄漏到泵壳外面。轴封分为填料密封和机械密封两种类型，其中机械密封应用广泛。 ②离心泵的工作原理 启动前准备：开泵前，先在泵内灌满要输送的液体（灌泵）。同时关闭排出管路上的流量调节阀（出口阀），待电动机启动后，再打开出口阀。 泵的排液：启动后叶轮告诉旋转产生较强离心力，液体从叶轮中心被抛向外周，以很高的速度流向泵壳，部分动能转化为静压能，而以较高压力从排液口排出。 泵的吸液：当泵内液体从叶轮中心被抛向叶轮外缘时，在叶轮中心处形成低压区，液体在吸入液面与叶轮中心处的压强差的作用下，沿着吸入管连续不断地进入叶轮中心。其工作原理如图1- 所示。 离心泵无自吸能力，启动前需要灌泵，否则会发生气缚现象。 ③离心泵的特性曲线及应用 离心泵的主要参数有流量Q 、扬程（压头）H 、轴功率N 、有效功率e N 、效率 和转速n 等。 图1- 离心泵叶轮的类型 图1- 离心泵的工作原理
化工原理教案(下册)
化工原理教案（下册） 第一章蒸馏（下册） 1. 教学目的 通过本章的学习，掌握蒸馏的基本概念和蒸馏过程的基本计算方法。 2. 教学重点 （1）两组分理想物系的汽液平衡关系 （2）蒸馏过程的原理 （3）两组分连续精馏过程的计算（物料衡算与进料热状况的影响、理论板层数的计算与回流比的影响、塔板效率） 3. 教学难点 进料热状况参数及对精馏的影响；多侧线的精馏塔理论板层数的求解；间歇精馏的计算。 4. 本章学习应注意的问题 （1）汽液平衡关系是精馏过程计算的基础，要理解平衡常数、相对挥发度等基本概念，熟练地运用汽液平衡关系进行有关计算。 （2）两组分连续精馏过程计算的主要内容是物料衡算、理论板层数的计算及塔高和塔径的计算，涉及到进料热状况、最小回流比和回流比、塔板效率等诸多概念，要理解上述概念，熟练地掌握各计算公式之间的联系。 （3）两组分连续精馏过程计算所涉及的公式较多，学习时不要机械地记忆，应注意掌握其推导过程。 （4）塔板效率计算通常需联立操作线方程、汽液平衡方程及塔板效率定义式，应注意给出有关组成可计算塔板效率；给出塔板效率亦可计算有关组成。计算时应注意所求塔板的位置和类型（是理论板还是实际板）。 5. 教学方法 以课堂讲授为主，辅之以课堂讨论和习题课进行巩固和强化训练。 6. 本章学习资料 (1)夏清等.化工原理,下册. 天津: 天津大学出版社, 2005 (2)姚玉英等. 化工原理,下册. 天津: 天津大学出版社, 1999 (3)大连理工大学. 化工原理,下册. 大连: 大连理工大学出版社, 1992 (4) 贾绍义，柴诚敬.化工传质与分离过程.北京：化学工业出版社，2001 (5) 蒋维钧，雷良恒，刘茂林.化工原理,下册.北京：清华大学出版社， 1993 1-1 蒸馏过程概述与汽液平衡关系
化工原理——其他化工单元操作过程
第八章其他化工单元操作过程 【例8-1】在中央循环管蒸发器内将NaOH水溶液由10%浓缩至20%，试求：（1）利用图8-2求50kPa时溶液的沸点。 （2）利用经验公式计算50kPa时溶液的沸点。 解：由于中央循环管蒸发器内溶液不断地循环，故操作时器内溶液浓度始终接近完成液的浓度。 从附录中查出压强为101.33kPa及50kPa时水的饱和温度分别为100℃及81.2℃，压强为50kPa时的汽化热为2304.5kJ/kg。 （1）利用图8-2求50kPa压强下的沸点50kPa压强下水的沸点为81.2℃，在图8-2的横标上找出温度为81.2℃的点，根据此点查出20%NaOH水溶液在50kPa压强下的沸点为88℃。 （2）利用经验公式求50kPa压强下的沸点用式8-5求20%NaOH水溶液的杜林线的斜率，即 k=1+0.142x=1+0.142×0.2=1.028 再求该线的截距，即 y m=150.75x2－2.71x=150.75×0.22－2.71×0.2=5.488 又由式8-4知该线的截距为 y m=t A′－kt w′=5.488 将已知值代入上式，得 t A′－1.028×81.2=5.488 解得t A′=88.96℃ 即在50kPa压强下溶液沸点为88.96℃。 由于查图8-2时引入误差，以及式8-5及式8-6均为经验公式，也有一定的误差，故二种方法的计算结果略有差异。 【例8-2】在单效蒸发器中每小时将5400kg、20%NaOH水溶液浓缩至50%。原料液温度为60℃，比热容为3.4kJ/（kg·℃），加热蒸汽与二次蒸汽的绝对压强分别为400kPa及50kPa。操作条件下溶液的沸点为126℃，总传热系数K o为1560W/（m2·℃）。加热蒸汽的冷凝水在饱和温度下排除。热损失可以忽略不计。试求： （1）考虑浓缩热时：①加热蒸汽消耗量及单位蒸汽耗量；②传热面积。 （2）忽略浓缩热时：①加热蒸汽消耗量及单位蒸汽耗量；②若原料液的温度改为30℃及126℃，分别求①项。 表8-1 蒸发器的总传热系数K值 蒸发器的型式 总传热系数W/（m2·℃） 水平沉浸加热式600～2300 标准式（自然循环）600～3000
化工原理的教案
化工原理教案 ★每章编写概要： 1、本章内容大串联:包括主要内容简介、重点难点提示、突出“三基”内容和工程观点。 2、典型实例：密切结合生产实例,重在理论联系实际,拟补相关教材“重理论，轻实践”的不足；突出知识的灵活运用；考研题解。 3、工程观点及概念补充练习题。 ★课程特点： 化工原理是一门工程性、实用性很强的课程。在课程内容中，既有详细的过程分析，又有大刀阔斧的粗描概略；既有详尽的理论分析，又有许多的经验总结。作为一门专业基础课，起着承前启后的作用，对于帮助学生建立基本的工程观点、培养专业的学习兴趣至关重要。 化工原理也是化工类研究生入学考试的必考课，由于它讨论的各种单元操作也广泛地被应用于其它工业过程，同时也是制药、食品、冶金、纺织、材料等类专业的选考课。目前全国开设此课的院校有百多家，教材种类繁多，其中最有代表性的是华东理工大学、天津大学、谭天恩、清华大学等所编的教材。这些教材编写格局大致相同，局部内容有差异。因此同学在报考不同院校时，首先应注意选择教材，其次应熟悉各院校的出题思路。各院校的命题指导思想，命题原则是基本一致的。即：是否牢固地掌握了基础知识；是否具备定量计算能力；是否树立了工程观点具备理论联系实际的分析和解决问题的能力。 无论升学考试还是专业学习，化工原理的教学目的是一致的。因此，教学中，我们十分强调学生能力的培养和工程观点的建立，在每一章后都补充相应的概念题，主要是把重要的工程观点和基本概念通过练习题书面化加强学生这方面的学习。另外在具体知识的讲解中，再三强调方法的重要性。通过具体知识的学习，将实验研究方法、因次理论下的实验研究方法、数学模型法介绍给学生。 化工原理主要研究化工单元操作的基本原理、典型设备的设计及操作调节等，又称为化学工程基础或化工单元操作。化工生产中涉及到大大小小几十种单元操作，在有限的学时内，不可能一一介绍，那么对于一个新的单元操作应如何分析和掌握哪些内容呢？ ★如何着手分析某一单元操作? 一、单元操作的目的是什么? 二、单元操作的依据是什么? 三、采取什么措施? 四、典型设备的操作与调节 五、过程的经济性 单元操作从理论上分析，可归结为三大类：遵循动量传递规律、遵循热量传递规律、遵循质量传递规律。因此化工原理的重点内容为：流体流动及输送、传热、精馏、吸收、干燥等。这也是课程学习中需加深理解、重点掌握的内容。 第一章流体流动及输送
化工单元操作思考题
化工单元操作思考题 离心泵思考题 1．为什么离心泵启动前一定要打开入口阀灌泵？ 答：离心泵开始工作时，若泵内有气体因为空气的密度比液体的密度小得多，在叶轮旋转时所产生的离心力不足以在泵内造成足够的真空度（真空度很小），贮槽液面和泵入口处的静压差很小，不能推动液体进入泵内，产生气缚。因此，在开泵前必须使泵的吸入系统内充满液体，也就是灌泵。 2．为什么离心泵启动前要关闭出口阀？ 答：离心泵是靠叶轮的高速旋转将液体甩出泵外，流量越大，所消耗的功率越大，当流量为零时轴功率最小，所以离心泵启动时，为了减小启动功率，保护电机，可将出口阀关闭。待电机运转到额定转速后，再逐渐打开出口阀。 3．离心泵为什么会抽空？泵抽空有哪些现象，如何处理？ 答：泵抽空原因是由于泵运转中进入泵内的液体不能满足需要，发生供不应求的现象，而这时泵还在高速运转，就会抽空。 泵抽空的原因：（1）塔、罐、容器的液面低或空；（2）油品带水，温度高会气化；（3）入口阀开得过小；（4）两泵同时运行（5）入口阀未打开或芯掉；（6）入口阀堵。 泵抽空的现象：压力、电流下降并波动、流量小或无、管线发出“叮、叮”响声，管线、泵体剧烈振动、严重时造成密封漏或泵盖垫漏。 处理方法：（1）关小出口阀，开打入口阀，并打开放空阀进行排气；（2）提高吸入泵液位，如液面低，可停泵，待液面上升后再启动；（3）若抽空时密封漏，可进行换泵；（4）若进口管线堵塞，要吹扫管线；入口阀芯坏掉要更换泵。4．离心泵轴承发热的原因是什么？有何危害？如何处理？ 答：原因；（1）润滑油（脂）液面过高或过低、变质、脏；（2）冷却水、封油不足或管路堵；（3）滚珠架松、落、卡、花点；（4）安装质量差；（5）同心度不正；（6）机泵振动（7）机环甩脱或不转；（8）超负荷运行。 严重时，会烧坏轴承，造成停泵，给生产带来损失最大。 处理：（1）调整液面或换油（2）搞通管路，加大油量或封油量（3）更换轴承（4）联系谦恭处理。
典型化工单元操作过程安全技术.
典型化工单元操作过程安全技术 第一部分流体输送单元操作过程 在工业生产过程中，经常需要将各种原材料、中间体、产品以及副产品和废弃物从一个地方输送到另一个地方，这些输送过程就是物料输送。在现代化工业企业中，物料输送是借助于各种输送机械设备实现的。由于所输进的物料形态不同(块状、粉态、液态、气态等)，所采取的输送设备也各异。 一、屏护（用于电机外壳、泵的转动部分保护外壳） 屏护就是使用屏障、遮栏、护罩、箱盒等将带电体与外界隔离。配电线路和电气设备的带电部分如果不便于包以绝缘或者单靠绝缘不足以保证安全的场合，可采用屏护保护。 用金属材料制成的屏护装置，为了防止屏护装置意外带电造成触电事故，必须将屏护装置接地或接零。 屏护装置一般不宜随便打开、拆卸或挪移，有时其上还应装有连锁装置（只有断开电源才能打开）。 @ 屏护装置还应与以下安全措施配合使用。屏护装置应有足够的尺寸，并应与带电体之间保持必要的距离。被屏护的带电部分应有明显的标志，标明规定的符号或涂上规定的颜色，遮栏、栅栏等屏护装置上应根据被屏护对象挂上“止步！”、“禁止攀登，高压危险！”、“当心触电”等警告牌；配合屏护采用信号装置和连锁装置。 前者一般用灯光或仪表指示有电，后者采用专门装置，当人体越过装置可能接近带电体时，所屏护的装置自动断电。 —
图1—1 警告牌 二、电机的安全知识（接地或接零） 1. 保护接地 保护接地就是将电气设备在故障情况下可能出现危险电压的金属部分（如外壳等）用导线与大地做电气连接。 2. 保护接零 保护接零是指将电气设备在正常情况下不带电的金属部分（外壳），用导线与低压电网的零线（中性线）连接起来。 【 3. 保护接零的原理 保护接零一般与熔断器、自动开关等保护装置配合，当发生碰壳短路时，短路电流就由相线流经外壳到零线（中性线），再回到中性点。由于故障回路的电阻、电抗都很小，所以有足够大的故障电流使线路上的保护装置（熔断器等）迅速动作，从而将故障的设备断开电源，起到保护作用 三、流体输送中的安全知识（消除流体流动中在管路中产生的静电） 1．工艺控制法 工艺控制法就是从工艺流程、设备结构、材料选择和操作管理等方面采取措施，限制静电的产生或控制静电的积累，使之达不到危险的程度。 （1）限制输送速度 降低物料移动中的摩擦速度或液体物料在管道中的流速等工作参数，可限制静电的产生。例如，油品在管道中流动所产生的流动电流或电荷密度的饱和值近似与油品流速的二次方成正比，所以对液体物料来说，控制流速是减少静电电荷产生的有效办法。为了不影响生产率，将最大允许流速定为安全流速，使物料在输送中不超过安全流速的规定。 … （2）加速静电电荷的逸散 在产生静电的任何工艺过程中，总是包括着产生和逸散两个区域。在静电产生的
化工单元过程及操作第三章传热
第三章传热 3.1 概述 3.1.1 传热在化工生产中的应用 传热，即热量的传递，是自然界中普遍存在的物理现象。由热力学第二定律可知，凡是有温度差存在的物系之间，就会导致热量从高温处向低温处的传递，故在科学技术、工业生产以及日常生活中都涉及许多的传热过程。 化工生产过程与传热关系十分密切。这是因为化工生产中的很多过程都需要进行加热和冷却。传热在化工生产中的应用主要有以下方面：1)创造并维持化学反应需要的温度条件：例如，为保证化学反应在一定的温度下进行，就需要向反应器输入或移出热量； 2)创造并维持单元操作过程需要的温度条件：蒸发、精馏、吸收、萃取、干燥等单元操作都与传热过程有关。 3)热能的合理利用和余热的回收：生产过程中的热量的合理使用以及废热的回收利用，换热网络的综合； 4)隔热与节能：化工生产设备的保温或保冷。 化工生产过程中需要解决的传热问题大致分为两类： （1）传热过程的计算，包括设计型计算和操作型计算； （2）传热过程的改进与强化。 3.1.2 强化传热与削弱传热 化工生产中常遇到的传热问题，通常有以下两类：一类是要求热量传递情况好，亦即要求传热速率高，这样可使完成某一换热任务时所需的设备紧凑，从而降低设备费用；另一类是像高温设备及管道的保温，低温设备及管道的隔热等，则要求传热速率越低越好。我们学习传热的目的，主要是能够分析影响传热速率的因素，掌握控制热量传递速率的一般规律，以便能根据生产的要求来强化和削弱热量的传递，正确地选择适宜的传热设备和保温（隔热）方法。 3.1.3 稳态传热和非稳态传热 · 稳态传热： 在传热系统中各点的温度分布不随时间而改变的 传热过程；稳态传热时各点的热流量不随时间而变，连续生产过程中的传热多为稳态传热。 ·非稳态传热： 传热系统中各点的温度既随位置又随时间而变的传热过程。 3.1.4 工业换热方法 3.1. 4.1 间壁式换热 3.1. 4.2直接接触式换热 3.1. 4.3 蓄热式换热 3.1.5 典型间壁式换热器 3.1.5.1 套管换热器 3.1.5.2 列管换热器
化工生产单元操作设备简介
化工生产单元操作设备简 介 Last updated at 10:00 am on 25th December 2020
第三节化工装置基础与日常运行化工生产过程中，化工装置的正常运行和安全生产是重中之重。任何化工生产装置都有与之相应的操作规程，以指导、组织和管理生产。 “三传一反”精辟概括了化工生产过程的本质。“三传”指化学工业中遵循共同的物理变化规律的三大基本单元操作，即动量传递、热量传递和质量传递过程；“一反”指化学反应。根据生产工艺要求，将若干单元有机组合起来，就构成了完整的化工生产过程。下面将简单介绍一些“三传一反”中的典型化工装置及日常运行和操作。 一、流体输送装置 流体输送装置主要包括液体输送装置和气体的压缩与输送装置。 1.液体输送装置 液体输送装置统称泵。根据泵的工作原理和结构特征可划分为动力式泵、容积式泵、流体作用泵和其他类型泵等。动力式泵也称叶片式泵，包括离心泵、轴流泵和旋涡泵等，此类泵的压头随流量而变；容积式泵也称正位移泵，包括往复泵、隔膜泵、齿轮泵和螺杆泵等，此类泵的压头几乎与流量无关；流体作用泵是利用一种流体的作用来产生压力或真空环境，从而输送另一种流体的装置，如酸蛋、喷射泵、水锤泵和空气升液器等。 （1）离心泵 离心泵是典型的动力式泵，在化工生产中应用最为广泛。 ①离心泵的结构 离心泵的名称很形象，它是依靠离心力作用来输送流体的。
图1- 离心泵的结构 离心泵的主要构件有：叶轮、泵壳、轴封和泵轴等，见图1- 叶轮是离心泵中能量传递的部件，它的作用是将原动机的机械能传递给被输送的液体，以增加液体的静压能和动能。离心泵的叶轮可分为闭式、半闭式和开式三种，如图1- 所示。目前，大多数离心泵采用闭式叶轮，半开式和开式叶轮常用语输送含有杂质的液体。
《化工原理生产过程单元操作规律》课件
《化工原理生产过程单元操作规律》课件 绪论 化工原理主要研究生产过程中各种单元操作的规律，并利用这些规律解决实际生产中的过程问题。该课程紧密联系实际，实践性很强，是化工、环工、生物化工等工科专业学生必修的技术基础课。作为一门研究化工生产过程的工程学科，它已形成了完整的教学内容和教学体系。 化工原理实验是学习、掌握和运用这门课程必不可少的重要教学环节。它与课堂讲授、习题课和课程设计等教学环节构成一个有机的整体。化工原理实验属于工程实验范畴，具有典型的工程特点。每一个单元操作按照其操作原理设置，工艺流程、操作条件和参数变量等都比较接近于工业应用，因此，一个单元操作实验相当于化工生产中的一个基本过程，通过它能建立起一定的工程概念。随着实验的进行，会遇到大量的工程实际问题，对学生来说，可以在实验过程中更实际、更有效地学到更多的工程实验方面的原理和测试手段，可以看到复杂的真实设备与工艺过程同描述这一过程的数学模型之间的关系。学习和掌握化工原理的实验及其研究方法，是学生从理论学习到工程应用的一个重要实践过程。 长期以来，化工原理实验常以验证课堂理论为主，教学安排上也仅作为《化工原理》课程的一部分。近20年来，由于化学工程、石油化工、生物工程的飞跃发展，要求研制新材料，寻找新能源，开发高新科技产品，对化工过程与设备的研究提出了格外能够高的要求，新型高效率低能耗的化工设备的研究也更为迫切。为适应新形势的要求，化工原理实验单独设课，指定实验课的教学大纲，加强学生实践环节的教育，培养有创造性和有独立的科技人才，从而确立化工原理实验在培养学生中应有地位。 第一节实验教学目的和要求 一、化工原理实验的教学目的 为提高实验课教学质量，我们在调整理论课教学内容的同时，编写了实验课教材-----《化工实验技术基础》。按照实验课教学大纲的基本要求，针对学生普遍存在的实践薄弱环节，在内容编排上，我们从以下几个方面进行了考虑： 1．巩固和深化课堂所学的理论 根据全国高校化工原理教学指导委员会的规定，从实验目的、实验原理、装置流程、数据处理等方面，组织各单元操作的实验内容。这样，通过实验可进一步学习、掌握和运用学过的基础理论，加深对化工单元操作的理解，巩固和深化所学的理论知识。例如离心泵特性曲线测定实验，第一步改变阀门开度，可以测得一组定转速下的特性曲线。第二步固定管路中阀门的开度，改变泵的转速可以得到一条管路特性曲线。再改变管路中阀门的开度，就可以测得改变管路阻力得一系列管路特性曲线。也就是说通过实验改变管路得阀门开度可得到泵的特性曲线；改变泵的转速可测得管路的特性曲线。使学生进一步了解泵性能和管路性能的各种影响因素，帮助学生理解从书本谁较难弄懂的概念。 2．培养基本的实验和科研能力 对于化工类专业来说，化工原理实验之前有物理、化学、物化等基础实验，其后有专业实验和毕业论文环节，从教学角度，应从纵的方向培养和逐步提高学生的实验和科研能力。
《化工单元操作》课程标准
《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。
化工单元操作吸收与解析
吸收与解吸 一．原理及典型流程 1. 原理 吸收解吸是石油化工生产过程中较常用的重要单元操作过程。吸收过程是利用气体混合物中各个组分在液体(吸收剂)中的溶解度不同,来分离气体混合物。被溶解的组分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。 溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡,当溶质在吸收剂中达到溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该吸收剂中的饱和蒸汽压。当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入溶质中,称为吸收过程。当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从液相逸出到气相中,称为解吸过程。 2. 典型流程图 氧气吸收解吸装置流程图 1、氧气钢瓶 2、氧减压阀 3、氧压力表 4、氧缓冲罐 5、氧压力表 6、安全阀 7、氧气流量调节阀 8、氧转子流量计 9、吸收塔 10、水流量调节阀11、水转子流量计12、富氧水取样阀 13、风机14、空气缓冲罐 15、温度计16、空气流量调节阀 17、空气转子流量计 18、解吸塔 19、液位平衡罐 20、贫氧水取样阀21、温度计 22、压差计23、流量计前表压计24、防水倒灌阀
二．操作方法 1.吸收塔开停车 （1）开车操作规程 装置的开工状态为吸收塔解吸塔系统均处于常温常压下，各调节阀处于手动关闭状态，各手操阀处于关闭状态，氮气置换已完毕，公用工程已具备条件，可以直接进行氮气充压。 1.1、氮气充压 (1)确认所有手阀处于关状态。 (2)氮气充压 ①打开氮气充压阀，给吸收塔系统充压。 ②当吸收塔系统压力升至1.0Mpa(g)左右时,关闭N2充压阀。 ③打开氮气充压阀，给解吸塔系统充压。 ④当吸收塔系统压力升至0.5Mpa(g)左右时，关闭N2充压阀。 1.2、进吸收油 (1)确认 ①系统充压已结束。 ②所有手阀处于关状态。 (2)吸收塔系统进吸收油 ①打开引油阀V9至开度50％左右，给C6油贮罐D-101充C6 油至液位70%。 ②打开C6油泵P-101A(或B)的入口阀,启动P-101A(或 B)。 ③打开P-101A(或B)出口阀,手动打开FV103阀至30％左右给吸收塔T-101充液至50%。充油过程中注意观察D-101液位,必要时给D-101补充新油。 (3)解吸塔系统进吸收油 ①手动打开调节阀FV104开度至50％左右,给解吸塔T-102进吸收油至液位50%。 ②给T-102进油时注意给T-101和D-101补充新油,以保证D-101和T-101的液位均不低于50%。 1.3、C6油冷循环
《化工单元过程及操作》
安职高2015~2016学年第一学期期中考试 二化工专业《化工单元过程及操作》试卷 题号一二三四五总分 得分 一．填空（每空1分，共20分） 1．物理量的正确表达应该是与统一的结果。 2．生产中传统的测压仪表主要有两种，一种叫表，其读数叫表 压；一种叫表，其读数叫真空度。 3．稳定流动系统的连续性方程表明流体在作稳定流动时，流体通过各 截面的 流量相等；对不可压缩流体，则流量也相等。 4．在流体流动过程中，流体的压力、流量、流速等流动参数只与 有关，而与 无关的流动，叫稳定流动。 5. 因为被输送液体在泵体内化再化的现象叫离心泵的汽蚀现 象，避免离心泵汽蚀现象的最大安装高度，称为离心泵的高 度。 6. 流体在流动时，单位时间内通过管道任一截面的流体的质量，称为 ，用符号 表示，质量流量和体积流量的换算关系为 。 7. 生产中常用调节法来调节往复泵的流量。 8. 非均相物系是指存在个或个以上相的混合物。在非均相物 系中，一相称为相，另一相称为相。
9.根据颗粒在沉降过程中是否受到其他粒子、流体运动及器壁的影响，可将沉降分为干扰沉降和沉降。 二．选择（每题1分，共20分） （ ）1．下列说法正确的是 A.伯努利方程不能表示静止流体内部能量转化与守恒的规律 B.流体作用在单位面积上的压力，称为静压力 C.可以用液柱高度表示压力大小 D.在静止、连续的流体中，处于同一水平面上各点的压力均相等（ ）2．下列说法错误的是 A.黏性是流体阻力产生的根本原因 B.静止的流体没有黏性 C.静止的流体没有阻力 D.流体的流动类型和黏度有关 （ ）3．流体在直管内作湍流流动时，若管径和长度都不变，且认为摩擦系数不变，若流速为原来的2倍，则阻力为原来的倍。 A.1/4 B.1/2 C.2 D.4 （ ）4、某流体在内径为100mm的钢管内流动，在稳定流动条件下流速为2m/h，若内径变为50mm，则流速为 m/h。 A．2 B.8 C.1 D.4 （ ）5．小管路除外，对常拆的管路一般采用 A.螺纹连接 B.法兰连接 C.承插式连接 D. 焊接
化工单元操作试题含答案
《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
化工原理吸收部分答案教学文案
14.在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H 2S,进塔气相含H 2S2.91%（体 积），要求吸收率不低于99%，操作温度300K ，压强101.33kPa ，平衡关系为Y ﹡=2X ，进塔液 体为新鲜溶剂，出塔液体中H 2S 组成为0.013kmol(H 2S)/kmol(溶剂)。已知单位塔截面上单 位时间流过的惰性气体量为0.015kmol/(m 2·s)，气相体积吸收总系数为0.000395 kmol/(m 3·s ·kPa)，求所需填料层的高度。 【解】由题意可知 10.02910.0299710.0291 Y ==- 21(1)0.02997(10.99)0.0003A Y Y ?=-=?-= 22100.0130.015kmol /(m s)V X X ===?Ω ，，m=2, 3a 0.000395101.330.04003/()Y K kmol m s =?=? 则气相总传质单元高度 a 0.0150.3747m 0.04003 OG Y V H K ===Ω 下面用对数平均推动力法求气相总传质单元数 112211 22 ()()0.0299720.0130.00030.0014210.0299720.013ln ln 0.0003m Y Y Y Y Y Y Y Y Y ****----?-?===-?-- 120.029970.000320.880.001421 OG m Y Y N Y --= =? 填料层高度为 0.374720.887.82m OG OG Z H N ==?= 15.有一吸收塔，填料层高度为3m ，操作压强为101.33kPa ，温度为200C ，用清水吸收 混于空气中的氨。混合气质量流速G=580kg/(m 2·h),含氨6%（体积），吸收率为99%； 水的质量流速W=770 kg/(m 2·h)。该塔在等温下逆流操作，平衡关系为Y ﹡ =0.9X 。a G K 与气相质量流速的0.8次方成正比而与液相质量流速大体无关。试计算当操作条件分别作下列改变时，填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率（塔径不变）:(1)操作压强增大一倍；（2）液体流量增大一倍；（3）气体流量增大一倍。 【解】由题意可知 10.060.0638310.06 Y ==-
典型化工单元操作过程安全技术
安全管理编号：LX-FS-A30850 典型化工单元操作过程安全技术 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
典型化工单元操作过程安全技术 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 (一)非均相分离 化工生产中的原料、半成品、排放的废物等大多为混合物，为了进行加工。得到纯度较高的产品以及环保的需要等，常常要对混合物进行分离。混合物可分为均相(混合)物系和非均相(混合)物系。非均相物系中，有一相处于分散状态，称为分散相，如雾中的小水滴、烟尘中的尘粒、悬浮液中的固体颗粒、乳浊液中分散成小液滴的液相；另一相处于连续状态，称为连续相(或分散介质)，如雾和烟尘中的气相、悬浮液中的液相、乳浊液中处于连续状态的液相。从有毒有害物质处理的角度，非均相分离过程就是这些物质
化工单元过程及设备课程设计1
化工单元过程及设备 课程设计 指导教师：吴雪梅 学生姓名: 张长伟 班级：生工1101 学号：201141014 时间：2014年7月1日
目录 前言 (2) 第一章任务书 (3) 第二章精馏过程工艺及设备概述 (4) 第三章精馏塔工艺设计 (6) 第四章再沸器的设计 (18) 第五章辅助设备的设计 (26) 第六章管路设计 (32) 第七章塔计算结果表 (33) 第八章控制方案 (33) 总结 (34) 参考资料 (35)
前言 本课程设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。 说明书中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了说明。 鉴于设计者经验有限，本设计中还存在许多错误，希望各位老师给予指正。 感谢老师的指导和参阅！
第一章概述 精馏是分离过程中的重要单元操作之一，所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。 1．1精馏塔 精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。 简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。精馏塔内，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高。 本设计为筛板塔，筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。但易漏液，易堵塞。然而经长期研究发现其尚能满足生产要求，目前应用较为广泛。 1．2再沸器 作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内气液两相间的接触传质得以进行。 本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热器。液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程内的载热体供热。 立式热虹吸特点： 1.循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。 2.结构紧凑、占地面积小、传热系数高。
《化工单元操作》教案
《化工单元操作》教案 酒泉职业技术学院《化工单元操作》学习领域教案 课题班级授课日期教学及参考资料教学地点知识目标： 1. 掌握物料衡算、能量衡算的基本概念及计算步骤。 2. 理解化工生产过程的构成，单元操作的概念。 3. 了解化工单元操作课程的内容、性质及任务。能力目标： 1. 能明确化工生产技术与化工单元操作的关系；学习目标 2. 会进行物料衡算和能量衡算。素质目标： 1. 踏实、认真的学习态度； 2. 对所学结果进行自我评价、自我学习的能力； 3. 培养分析问题、解决问题的能力； 4. 明确职业岗位所处的位置，不断提升自身职业能力。教学重点教学难点教学难点解通过多种教学方法并用，举例让学生深入体会决教学方法以PPT展示、黑板讲授相结合为主，启发、提问、讨论等多种方法相结合。教学组织及时间分配教学组织第一部分：组织教学、清点人数时间分配 2 1. 化工生产过程； 2. 本课程学习的主要内容； 3. 化工单元操作的计算方法、单位换算。物料衡算和能量衡算绪论 xx年来，随着新技术的应用，膜分离、吸附、超临界萃取、反应与分离偶合等新的单元操作，也得到了越来越广泛的应用。根据操作方式不同，单元操作可以分为连续操作和间歇操作两种方式。根据设备中各种操作参数随时间的关系，单元
操作又可分为定常操作和非定常操作两种形式。[提问、集体讨论] 想一想定常操作和非定常操作两种形式有什么区别？ [板书] 二、化工单元操作课程的性质、内容和任务 15min [讲述] 性质：化工技术类专业核心课程，是承前启后、理及工的桥梁，是构造化工高等技术应用性专门人才知识结构、素质结构与能力结构的必修课，是培养学生工程技术观点与化工核心实践技能的重要课程。主要内容：化学工程学科“三传一反”中的三传部分。任务：使学生获得常见化工单元操作过程及设备的基础知识；使学生得到用工程技术观点观察问题、分析问题和解决常见操作问题的训练；使学生初步树立创新意识、安全生产意识、质量意识和环境保护意识；使学生了解新型单元操作在化工生产中的应用。[板书] 三、单元操作计算的基本内容 42min [讲述] 《化工单元操作》所解决的问题具有明显的工程性。主要原因是：影响因素多；制约因素多；评价指标多；经验与理论并重。1．物料衡算，温度为220℃，以CuCl2为催化剂等条件下反应，制取氯乙烯。 3 输入系统的物料量－输出系统的物料量=系统中物料的积累量在进行衡算时，应注意下列几点：划定范围确定基准列出方程求解方程 [举例] 【例0-1】两股物流 A和B混合得到产品C。每股物流均两个组分组成。物
《化工单元操作技术》知识点、习题解答
《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
化工生产单元操作设备简介
化工生产单元操作设备 简介 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
第三节化工装置基础与日常运行化工生产过程中，化工装置的正常运行和安全生产是重中之重。任何化工生产装置都有与之相应的操作规程，以指导、组织和管理生产。 “三传一反”精辟概括了化工生产过程的本质。“三传”指化学工业中遵循共同的物理变化规律的三大基本单元操作，即动量传递、热量传递和质量传递过程；“一反”指化学反应。根据生产工艺要求，将若干单元有机组合起来，就构成了完整的化工生产过程。下面将简单介绍一些“三传一反”中的典型化工装置及日常运行和操作。 一、流体输送装置 流体输送装置主要包括液体输送装置和气体的压缩与输送装置。 1.液体输送装置 液体输送装置统称泵。根据泵的工作原理和结构特征可划分为动力式泵、容积式泵、流体作用泵和其他类型泵等。动力式泵也称叶片式泵，包括离心泵、轴流泵和旋涡泵等，此类泵的压头随流量而变；容积式泵也称正位移泵，包括往复泵、隔膜泵、齿轮泵和螺杆泵等，此类泵的压头几乎与流量无关；流体作用泵是利用一种流体的作用来产生压力或真空环境，从而输送另一种流体的装置，如酸蛋、喷射泵、水锤泵和空气升液器等。 （1）离心泵 离心泵是典型的动力式泵，在化工生产中应用最为广泛。 ①离心泵的结构 离心泵的名称很形象，它是依靠离心力作用来输送流体的。
离心泵的主要构件有：叶轮、泵壳、轴封和泵轴等，见图1- 叶轮是离心泵中能量传递的部件，它的作用是将原动机的机械能传递给被输送的液体，以增加液体的静压能和动能。离心泵的叶轮可分为闭式、半闭式和开式三种，如图1- 所示。目前，大多数离心泵采用闭式叶轮，半开式和开式叶轮常用语输送含有杂质的液体。 泵壳也称蜗壳，是离心泵的能量转化装置，它的作用是将叶轮提供的动能转化为静压能，并将叶轮甩出的液体收集起来导向泵的出口管或下一级叶轮。 图1- 离心泵的结构 图1- 离心泵叶轮的类型