認(rèn)識實習(xí)報告正文

1、摘 要關(guān)鍵詞：單元操作 流體輸送設(shè)備 精餾設(shè)備 吸收解吸設(shè)備 干燥設(shè)備 化學(xué)工業(yè)泛指對原料進(jìn)行化學(xué)加工，以改變物質(zhì)原料或組成，或合成新物質(zhì)，而獲得有用產(chǎn)品的制造工業(yè)，又稱化學(xué)加工工業(yè)。由于產(chǎn)品、原料的多樣性及產(chǎn)品過程的復(fù)雜性形成了數(shù)以萬計的化工生產(chǎn)工藝。縱觀紛雜眾多的化工生產(chǎn)過程，都是由化學(xué)反應(yīng)和若干物理操作猶記得組合而成。其中，化學(xué)反應(yīng)過程及其設(shè)備反應(yīng)器是化工生產(chǎn)的核心，物理過程則起到為化學(xué)反應(yīng)準(zhǔn)備必要的反應(yīng)條件及將反應(yīng)產(chǎn)物提純而獲得最終產(chǎn)品的作用。構(gòu)成多種化工產(chǎn)品生產(chǎn)的物理過程都可以歸納為有限的幾個基本過程，如流體輸送、加熱或冷卻、沉降、蒸發(fā)、蒸餾、結(jié)晶、干燥等，這些基本操作統(tǒng)稱為化工單元

2、操作，簡稱單元操作。一個化工產(chǎn)品的生產(chǎn)是通過若干個物理操作與若干個化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的。長期的實踐與研究發(fā)現(xiàn)，盡管化工產(chǎn)品千差萬別，生產(chǎn)工藝多種多樣，但這些產(chǎn)品的生產(chǎn)過程所包含的物理過程并不是很多，而且是相似的。比如，流體輸送不論用來輸送何種物料，其目的都是將流體從一個設(shè)備輸送至另一個設(shè)備；加熱與冷卻的目的都是得到需要的操作溫度；分離提純的目的都是得到指定濃度的混合物等。把這些包含在不同化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，發(fā)生同樣物理變化，遵循共同的物理學(xué)規(guī)律，使用相似設(shè)備，具有相同功能的基本物理操作，稱為單元操作。只有將各種不同的化工過程分解為單元操作來進(jìn)行研究，才能揭示其共性的本質(zhì)、原理和規(guī)律。以“干燥”這個單

3、元操作為例，可在造紙、染料、制藥等有機工業(yè)中使用，在制堿、制鹽、陶瓷等無機工業(yè)中也可以使用。在不同的行業(yè)中處理不同物料所使用的“干燥”技術(shù)都遵循一樣的原則。 目 錄摘 要 1目 錄 2前 言 3第一章 化工生產(chǎn)與單元操作4一.化工生產(chǎn)與單元操作的定義4二.單元操作特點4三.單元操作的分類4第二章 化工生產(chǎn)中常見的單元操作設(shè)備 5一.流體輸送設(shè)備51.流體輸送設(shè)備的用途52.流體輸送設(shè)備的分類53.離心泵 5二.精餾設(shè)備7三.傳熱設(shè)備8四.吸收與解析設(shè)備9五.干燥設(shè)備10六閃蒸干燥器11七 流化床粉碎分級機13心 得15參考文獻(xiàn)16謝 辭16前 言實踐是檢驗真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)。在課堂上，我們學(xué)習(xí)了很

4、多理論知識，但是如果我們在實際當(dāng)中不能靈活運用，那就等于沒有學(xué)。實習(xí)就是將我們在課堂上學(xué)的理論知識運用到實戰(zhàn)中。我們怎樣才能把課本上的知識靈活恰當(dāng)?shù)倪\用到生活、工作當(dāng)中去。本次實習(xí)的目的主要是增加我們接觸化工設(shè)備接觸生產(chǎn)實際的機會，增加了感性認(rèn)識。使我們熟悉由原料到產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，加深對課堂所學(xué)基本原理基本理論等知識的理解與掌握，同時對生產(chǎn)過程中所用的化工設(shè)備有較生動的認(rèn)識。使所學(xué)理論知識得到驗證增長和擴(kuò)充了知識面樹立我們的學(xué)習(xí)信心，培養(yǎng)靈活運用書本知識的能力。同時使我們了解到所學(xué)專業(yè)在實際中的應(yīng)用從而增強學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和對本專業(yè)的熱愛。 第一章 化工生產(chǎn)與單元操作一.化工生產(chǎn)與單元操作的定

5、義化工生產(chǎn)是以化學(xué)變化或化學(xué)處理為主要特征的工業(yè)生產(chǎn)過程。在化學(xué)工業(yè)中，對原料進(jìn)行大規(guī)模的加工處理，使其不僅在狀態(tài)與物理性質(zhì)上發(fā)生變化，而且在化學(xué)性質(zhì)生也發(fā)生變化，成為合乎要求的產(chǎn)品，這個過程即叫化工生產(chǎn)過程。整個化工生產(chǎn)中那些普遍采用的、遵循共同的操作原理，所用設(shè)備相近，具有相同作用的一些基本的物理性操作，稱為“化工單元操作”。一個化工生產(chǎn)過程所包括的步驟分為化學(xué)反應(yīng)過程和單元操作過程兩類：化學(xué)反應(yīng)過程通常在反應(yīng)器中進(jìn)行，以化學(xué)反應(yīng)為主。不同化學(xué)工業(yè)中的化學(xué)反應(yīng)不同，反應(yīng)機理千差萬別，其反應(yīng)器在構(gòu)造與操作原理上有很大差別。而單元操作過程則是化工生產(chǎn)中基本的物理處理過程。二.單元操作特點1.都

6、是物理操作。2都是化工生產(chǎn)過程中共有的操作。3.用于不同化工生產(chǎn)過程的同一單元操作，其原理相同，所用設(shè)備亦通用。三.單元操作的分類化工單元操作的目的是：1物料的輸送；2物料物理狀態(tài)的改變；3混合物料的分離。因而據(jù)其所發(fā)生的過程和遵循的物理共性而言，可按其進(jìn)行的物理本質(zhì)和理論基礎(chǔ)分為三類：1流體動力過程(傳動)：研究流體流動及流體和與之接觸的固體間發(fā)生相對運動時的基本規(guī)律，以及受其支配的若干單元操作(包括輸送、沉降、過濾等)。2熱量傳遞過程(傳熱)：研究傳熱的基本規(guī)律及受其支配的單元操作 (包括熱交換、蒸發(fā))。3質(zhì)量傳遞過程(傳質(zhì))：研究物質(zhì)通過相界面遷移過程的規(guī)律及受其支配的單元操作(包括吸收

7、、蒸餾等)。按單元操作進(jìn)行的方式可分為兩種：1.間歇操作：每次操作之初向設(shè)備內(nèi)投入一批物料，經(jīng)過一番處理后，排除全部產(chǎn)物，再重新投料。2.連續(xù)操作：原料不斷地從設(shè)備一端送入，產(chǎn)品不斷從另一端送出。第二章 化工生產(chǎn)中常見的單元操作設(shè)備一.流體輸送設(shè)備流體輸送是化工生產(chǎn)過程常見的單元操作之一。為了將流體從一處送到另一處，不論是提高其位置高度或增加其壓強，還是克服管路的沿程阻力，都需要向流體施加外部機械能。流體輸送機械就是向流體作功以提高其機械能的裝置。1.流體輸送設(shè)備的用途補充能量：將流體從一處輸送到另一處提高壓強：給流體加壓造成設(shè)備真空：給流體減壓為液體提供能量的輸送機械稱為泵，如離心泵、往復(fù)泵

8、、旋渦泵等。為氣體提供能量的輸送機械稱為風(fēng)機或壓縮機，如離心通風(fēng)機、鼓風(fēng)機等2.流體輸送設(shè)備的分類流體輸送機械按照其工作原理分為：(1)動力式：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使流體的機械能增加，典型的是離心式、軸流式輸送機械。(2)容積式：利用活塞或轉(zhuǎn)子運動改變工作室容積而對流體作功。典型的是往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式輸送機械。(3)其它類型：如利用另外一種流體作用的噴射式等。3.離心泵 液體輸送機械的種類很多，按照工作原理的不同，分為離心泵、往復(fù)泵、旋轉(zhuǎn)泵、旋渦泵等幾種，其中，離心泵由于其適用范圍廣、操作方便，便于實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)和控制而在化工生產(chǎn)中應(yīng)用最為普遍。離心泵啟動前應(yīng)在泵殼內(nèi)灌滿所輸送的液體，當(dāng)電機帶動泵軸旋

9、轉(zhuǎn)時，葉輪亦隨之高速旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速一般為10003000r/min)。葉輪的旋轉(zhuǎn)一方面迫使葉片間的液體在隨葉輪作等角速旋轉(zhuǎn)的同時，另一方面，由于受離心力的作用使液體向葉輪外緣作徑向運動。在液體被甩出的過程中，流體通過葉輪獲得了能量，并以1525m/s的速度進(jìn)入泵殼。在蝸殼中由于流道的逐漸擴(kuò)大，又將大部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓強，使壓強進(jìn)一步提高，最終以較高的壓強沿切向進(jìn)入排出管道，實現(xiàn)輸送的目的，此即為排液原理。 當(dāng)液體由葉輪中心流向外緣時，在葉輪中心處形成了低壓。在液面壓強與泵內(nèi)壓強差的作用下，液體經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵的葉輪內(nèi)，以填補被排除液體的位置，此即為吸液原理。只要葉輪旋轉(zhuǎn)不停，液體就被源源不斷地吸入

10、和排出，這就是離心泵的工作原理。 若離心泵在啟動前泵殼內(nèi)不是充滿液體而是空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，產(chǎn)生的離心力很小，因而葉輪中心區(qū)形成的低壓不足以將貯槽內(nèi)液體壓入泵內(nèi)，此時雖啟動離心泵但不能夠輸送液體，這種現(xiàn)象稱作氣縛。表示離心泵無自吸能力。因此在啟動泵前一定要使泵殼內(nèi)充滿液體。通常若吸入口位于貯槽液面上方時，在吸入管路中安裝一單向底閥和濾網(wǎng)，以防止停泵時液體從泵內(nèi)流出和吸入雜物。離心泵主要由葉輪、泵殼等組成，由若干彎曲葉片組成的葉輪緊固在泵軸上安裝在蝸殼形的泵殼內(nèi)。泵殼中央的吸入口與吸入管路相連，側(cè)旁的排出口與排出管路連接。 下圖是流體設(shè)備的整個正常運轉(zhuǎn)的過程：二.精餾設(shè)備一種利

11、用回流使液體混合物得到高純度分離的蒸餾方法，是工業(yè)上應(yīng)用最廣的液體混合物分離操作，廣泛用于石油、化工、輕工、食品、冶金等部門。精餾操作按不同方法進(jìn)行分類。根據(jù)操作方式，可分為連續(xù)精餾和間歇精餾；根據(jù)混合物的組分?jǐn)?shù)，可分為二元精餾和多元精餾；根據(jù)是否在混合物中加入影響汽液平衡的添加劑，可分為普通精餾和特殊精餾（包括萃取精餾、恒沸精餾和加鹽精餾）。若精餾過程伴有化學(xué)反應(yīng)，則稱為反應(yīng)精餾。 原理：雙組分混合液的分離是最簡單的精餾操作。典型的精餾設(shè)備是連續(xù)精餾裝置，包括精餾塔、再沸器、冷凝器等。精餾塔供汽液兩相接觸進(jìn)行相際傳質(zhì)，位于塔頂?shù)睦淠魇拐魵獾玫讲糠掷淠?部分凝液作為回流液返回塔頂,其余餾出液

12、是塔頂產(chǎn)品。位于塔底的再沸器使液體部分汽化，蒸氣沿塔上升，余下的液體作為塔底產(chǎn)品。進(jìn)料加在塔的中部,進(jìn)料中的液體和上塔段來的液體一起沿塔下降，進(jìn)料中的蒸氣和下塔段來的蒸氣一起沿塔上升。在整個精餾塔中，汽液兩相逆流接觸，進(jìn)行相際傳質(zhì)。液相中的易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相，汽相中的難揮發(fā)組分轉(zhuǎn)入液相。對不形成恒沸物的物系，只要設(shè)計和操作得當(dāng)，餾出液將是高純度的易揮發(fā)組分，塔底產(chǎn)物將是高純度的難揮發(fā)組分。進(jìn)料口以上的塔段，把上升蒸氣中易揮發(fā)組分進(jìn)一步提濃，稱為精餾段；進(jìn)料口以下的塔段，從下降液體中提取易揮發(fā)組分，稱為提餾段。兩段操作的結(jié)合，使液體混合物中的兩個組分較完全地分離，生產(chǎn)出所需純度的兩種產(chǎn)品。當(dāng)使

13、n組分混合液較完全地分離而取得n個高純度單組分產(chǎn)品時，須有n-1個塔。 精餾之所以能使液體混合物得到較完全的分離，關(guān)鍵在于回流的應(yīng)用。回流包括塔頂高濃度易揮發(fā)組分液體和塔底高濃度難揮發(fā)組分蒸氣兩者返回塔中。汽液回流形成了逆流接觸的汽液兩相，從而在塔的兩端分別得到相當(dāng)純凈的單組分產(chǎn)品。塔頂回流入塔的液體量與塔頂產(chǎn)品量之比，稱為回流比，它是精餾操作的一個重要控制參數(shù)，它的變化影響精餾操作的分離效果和能耗。下圖是精餾設(shè)備的整個正常運轉(zhuǎn)的過程：三.傳熱設(shè)備物體或者系統(tǒng)內(nèi)部由于溫度不同而使熱量發(fā)生轉(zhuǎn)移的過程，稱為熱量的傳遞，簡稱傳熱。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，只要有溫度差就將有熱量自發(fā)地從高溫處傳到低溫處，因

14、此傳熱是自然界和工程技術(shù)領(lǐng)域中普遍存在的一種物理現(xiàn)象。 化學(xué)工業(yè)與傳熱問題更為密切，無論是化學(xué)反應(yīng)過程，還是物理性操作過程，幾乎都伴有熱量的引入或?qū)С?。因此，傳熱是重要的化工單元操作之一，其?yīng)用主要包括以下幾方面：1.加熱或冷卻流體，符合化學(xué)反應(yīng)或單元操作的需要2.對設(shè)備或管道進(jìn)行保溫、隔熱，以減少熱量(或冷量)損失。  3.合理使用熱源，進(jìn)行熱量的綜合回收利用。 根據(jù)傳熱的機理不同，傳熱分為三種基本方式：熱傳導(dǎo)：熱量從物質(zhì)中溫度較高的部分傳遞到溫度較低的部分，或者從高溫物質(zhì)傳遞到與之相鄰的低溫物質(zhì)的熱量傳遞現(xiàn)象。熱對流：由于流體質(zhì)點發(fā)生相對位移而引起的熱量傳遞過程熱輻射：因熱的原因

15、而產(chǎn)生的電磁波在空間的傳遞。下圖是傳熱設(shè)備的整個正常運轉(zhuǎn)的過程：四. 吸收與解析設(shè)備吸收：根據(jù)混和氣體中各組分在某溶液中的溶解度或化學(xué)反應(yīng)活性不同而將氣體混合物分離的單元操作。分離的依據(jù)：各組分溶解度的差異。在吸收操作中，通常將混合氣體中能夠溶解于溶劑中的組分稱為溶質(zhì)，而不溶或微溶的組分稱為載體或惰性組分；吸收所用的溶劑稱為吸收劑；經(jīng)吸收后得到的溶液稱為吸收液；被吸收后排出吸收塔的氣體稱為吸收尾氣。填料單塔氣體吸收系統(tǒng)吸收液由填料塔上部經(jīng)噴淋裝置進(jìn)入塔內(nèi)，流經(jīng)填料表面，從塔下部排出，進(jìn)入受液槽。 氣體吸收塔利用氣體混合物在液體吸收劑中溶解度的不同，使易溶的組分溶于吸收劑中，并與其他組分分離的過

16、程稱為吸收。操作時，從塔頂噴淋的液體吸收劑與由塔底上升的氣體混合物在塔中各層填料或塔盤上密切接觸，以便進(jìn)行吸收。伴有化學(xué)反應(yīng)的吸收叫化學(xué)吸收。按吸收時氣液作用方式吸收塔可分為表面式、膜式、噴淋式和鼓泡式等。 塔內(nèi)氣液兩相的流動方式可以逆流也可并流。通常采用逆流操作，吸收劑以塔頂加入自上而下流動，與從下向上流動的氣體接觸，吸收了吸收質(zhì)的液體從塔底排出，凈化后的氣體從塔頂排出。 基本要求：1塔內(nèi)氣體與液體應(yīng)有足夠的接觸面積和接觸時間。 2氣液兩相應(yīng)具有強烈擾動，減少傳質(zhì)阻力，提高吸收效率。 3操作范圍寬，運行穩(wěn)定。 4設(shè)備阻力小，能耗低。 5具有足夠的機械強度和耐腐蝕能力。 6結(jié)構(gòu)簡單、便于制造和

17、檢修。下圖是吸收設(shè)備的整個正常運轉(zhuǎn)的過程：五.干燥設(shè)備干燥器在化工、食品、造紙和醫(yī)藥等許多工業(yè)領(lǐng)域都有應(yīng)用由于被干燥的物料形狀（塊狀、粒狀、溶液、漿狀及高糊狀等）和性質(zhì)（如耐熱性、含水量、分散性、粘性、耐酸堿性、防爆性及適度等）不同；生產(chǎn)規(guī)模或生產(chǎn)能力也相差很大；對于干燥后的產(chǎn)品要求（如含水量、形狀、強度及粒度）也不盡相同，因此，所采用的干燥放法和干燥器的形式也是多種多樣的。通常，對于干燥器的主要要求如下：1 能保證干燥產(chǎn)品的質(zhì)量要求。如含水量、強度、形狀等。2 要求干燥速度快、干燥時間短。以減小干燥器尺寸、降低能耗，提高熱效率。同時還應(yīng)考慮干燥器的輔助設(shè)備的規(guī)格和成本，即經(jīng)濟(jì)性要好。3 操作

18、控制方便，勞動條件好。干燥設(shè)備按操作壓力分為：1.常壓干燥。2.真空干燥。適于處理熱敏性及易氧化的物料，或要求成品中含濕量低的場合。干燥設(shè)備按操作方式分為：1.連續(xù)式。生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品質(zhì)量均勻、熱效率高、勞動條件好。2.間歇式。適于處理小批量、多品種、干燥時間長的物料。下圖是干燥設(shè)備的整個正常運轉(zhuǎn)的過程：六.閃蒸干燥器閃蒸干燥機是集干燥、粉碎、篩分于一體的新型連續(xù)式干燥設(shè)備，特別適用于濾餅狀、膏糊狀、稀泥漿狀物料的烘干。熱空氣由入口管以切線方向進(jìn)入干燥室底部的環(huán)隙，并螺旋狀上升，同時，物料由加料器定量加入塔內(nèi)，并與熱空氣進(jìn)行充分熱交換，較大較濕的物料在攪拌器作用下被機械破碎，濕含量較低及顆粒度

19、較小的物料隨旋轉(zhuǎn)氣流一并上升，輸送至分離器進(jìn)閃蒸干燥機的特點：閃蒸干燥機具有熱效率高，干燥時間短，節(jié)能效果好的優(yōu)點。對膏糊狀物料可直接干燥制成粉狀干燥產(chǎn)品，節(jié)省了干燥前預(yù)處理，干燥后粉碎、篩分等工序；由于干燥速度快，物料受熱時間短，不易破壞干燥物料的組分，特別有利于對熱敏性物料的干燥；干燥過程全封閉，無雜質(zhì)混入，成品質(zhì)量高，操作環(huán)境好。目前，閃蒸干燥機已根據(jù)不同的物料設(shè)計了多種機型，并形成了系列產(chǎn)品，在化工、制藥、輕工、食品、礦產(chǎn)等行業(yè)的應(yīng)用范圍進(jìn)行氣固分離。七.流化床粉碎分級機氣流粉碎機主要適用于的粉碎機理決定了其適用范圍廣、成品細(xì)度高等特點，典型的物料有：超硬的金剛石、碳化硅、金屬粉末等，

20、高純要求的：陶瓷色料、醫(yī)藥、生化等，低溫要求的：醫(yī)藥、PVC。通過將氣源部份的普通空氣變更為氮氣、二氧化碳?xì)獾榷栊詺怏w，可使本機成為惰性氣體保護(hù)設(shè)備，適用于易燃易爆、易氧化等物料的粉碎分級加工。流粉碎機與旋風(fēng)分離器、除塵器、引風(fēng)機組成一整套粉碎系統(tǒng)。壓縮空氣經(jīng)過濾干燥后，通過拉瓦爾噴嘴高速噴射入粉碎腔，在多股高壓氣流的交匯點處物料被反復(fù)碰撞、磨擦、剪切而粉碎，粉碎后的物料在風(fēng)機抽力作用下隨上升氣流運動至分級區(qū)，在高速旋轉(zhuǎn)的分級渦輪產(chǎn)生的強大離心力作用下，使粗細(xì)物料分離，符合粒度要求的細(xì)顆粒通過分級輪進(jìn)入旋風(fēng)分離器和除塵器收集，粗顆粒下降至粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎。 心 得通過本次認(rèn)識實習(xí)，對我們以后化工

21、原理課程的學(xué)習(xí)有很好的感性認(rèn)識，有利于理論和實際更好的結(jié)合和理解。認(rèn)識實習(xí)是我們專業(yè)教學(xué)計劃中一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，為學(xué)生由理論到實踐之間架起的一座“橋梁”。通過生產(chǎn)工藝及設(shè)備的參觀實習(xí)使學(xué)生了解化工生產(chǎn)實際，增加感性認(rèn)識，從而加強工程觀點，為學(xué)習(xí)化工原理等專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。認(rèn)識實習(xí)是大學(xué)本科的必修課程，學(xué)校很是重視，每年都批下大批資金安排學(xué)生到學(xué)校的工廠參觀實習(xí)，增長學(xué)生的見識，鞏固課本知識，讓我們了解工廠的一些基本運作過程，為我們以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)。在認(rèn)識實習(xí)的過程中我們要學(xué)習(xí)的不僅僅是那些原理和生產(chǎn)流程和生產(chǎn)流水線。這次認(rèn)識實習(xí)讓我認(rèn)識到自己在工作中應(yīng)該干什么，了解了宏觀的一些設(shè)備的結(jié)構(gòu)。同時我們對于安全問題的覺悟提高。知識是人類進(jìn)步的階梯，而學(xué)習(xí)知識不僅僅靠從書本上獲取，而重要的是在于體驗。理論知識往往過于標(biāo)準(zhǔn)化，僅僅靠掌握理論，一點實際操作經(jīng)驗都沒有的話，事實上是沒有實際效應(yīng)的，現(xiàn)實中的事情