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1、化工單元操作相關(guān)知識(shí)1. 什么是化工單元操作?一個(gè)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)是通過(guò)若干個(gè)物理操作與若干個(gè)化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。盡管化工產(chǎn)品千差萬(wàn)別,生產(chǎn)工藝多種多樣,但這些產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程所包含的物理過(guò)程并不是很多,而且是相似的。比如,流體輸送不論用來(lái)輸送何種物料,其目的都是將流體從一個(gè)設(shè)備輸送至另一個(gè)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。因此把這些包含在不同化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)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。2. 單元操作按其遵循的基本規(guī)律分類:(1)遵循流體動(dòng)力學(xué)基本規(guī)律的單元操作:包括流體輸送、
2、沉降、過(guò)濾、固體流態(tài)化等;(2)遵循熱量傳遞基本規(guī)律的單元操作:包括加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等;(3)遵循質(zhì)量傳遞基本規(guī)律的單元操作:包括蒸餾、吸收、萃取、結(jié)晶、干燥等;(物質(zhì)從物體或空間的某一部分轉(zhuǎn)移到另一部分的現(xiàn)象)3. 流體輸送單元操作的相關(guān)知識(shí)3.1什么叫流體輸送?流體輸送指的是流體以一定流量沿著管道(或明渠)由一處送到另一處。3.2流體輸送在化工生產(chǎn)中的作用?化工生產(chǎn)處理的物料多數(shù)為流體,按工藝要求在各化工設(shè)備和機(jī)器之間輸送這些物料,是實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。化工生產(chǎn)中物料的種類很多,被輸送流體的性質(zhì)如密度、粘度、毒性、腐蝕性、易燃性與易爆性等各不相同,而且流體的,壓力從高真空到高壓,
3、每小時(shí)的輸送量從0.01m³到100m³以上,所以輸送流體所用的流體輸送機(jī)械有多種形式,制作材料也是多種多樣的。3.3化工生產(chǎn)中常用的流體輸送機(jī)械有哪些?常用的有離心泵、往復(fù)泵、高油壓泵、旋轉(zhuǎn)泵等。3.4化工生產(chǎn)中常用流體輸送機(jī)械的制作材料主要有哪些?化工生產(chǎn)中,流體大都用密閉的管道輸送。為調(diào)節(jié)流量,改變流向以及實(shí)現(xiàn)流體的分流或合流,管道中裝有閥門(mén)、彎頭和三通等管件。管道和管件由碳鋼、鑄鐵、不銹鋼、銅、鋁和鉛等金屬材料或塑料、陶瓷、玻璃和石墨等非金屬材料制成,其中以碳鋼和鑄鐵應(yīng)用最廣。4. 沉降單元操作的相關(guān)知識(shí)4.1沉降分為哪兩類?沉降的結(jié)果使分散體系發(fā)生相分離??衫脩?/p>
4、浮在流體( 氣體或液體)中的固體顆粒下沉而與流體分離。利用懸浮的固體顆粒本身的重力而獲得分離的稱做重力沉降。利用懸浮的固體顆粒的離心力作用而獲得分離的稱做離心沉降。4.2沉降分離跟哪些因素有關(guān)?沉降的推動(dòng)力是懸浮顆粒受到的重力或慣性離心力,它正比于粒徑的立方;而流體作用于沉降顆粒表面的阻力,正比于粒徑的平方。因之顆粒越細(xì),則沉降速度越小, 分離也越困難。通常,用重力沉降分離的最小粒徑為3040m;用離心沉降分離的最小粒徑為510m。更小的顆粒則用 電除塵、超聲波除塵等分離方法。4.3沉降主要應(yīng)用在哪些方面?沉降用于氣相懸浮系時(shí),是從氣體中分離出所含固體粉塵或液滴;用于液相懸浮系時(shí),是從液體中分
5、離出所含固體顆?;蛄硪灰合嗟囊旱巍_@種分離在生產(chǎn)上的目的有二:獲得清凈的流體,如空氣的凈化、水的澄清、油品脫水等;為了回收流體中的懸浮物如從干燥器出口氣體中回收固體產(chǎn)品、從流化床反應(yīng)器出口氣體中回收催化劑等。有時(shí)兩個(gè)目的兼而有之。 沉降操作在 化工、醫(yī)藥、 冶金、食品、環(huán)境保護(hù)等部門(mén)都有廣泛應(yīng)用。5. 過(guò)濾單元操作的相關(guān)知識(shí)5.1 什么是過(guò)濾?過(guò)濾法是最常用的分離溶液與沉淀的操作方法。當(dāng)溶液和沉淀的混合物通過(guò)過(guò)濾器(如濾紙)時(shí),沉淀就留在過(guò)濾器上,溶液則通過(guò)過(guò)濾器而流入接收的容器。傳統(tǒng)意義上的過(guò)濾是指利用多孔性介質(zhì)截留懸浮液中的固體粒子,進(jìn)而使固、液分離的方式。5.2 影響過(guò)濾的有哪些因素?溶
6、液的溫度、黏度、過(guò)濾時(shí)的壓力、過(guò)濾器的孔隙大小和沉淀物的狀態(tài)都會(huì)影響過(guò)濾的速度。熱的溶液比冷的溶液易過(guò)濾。溶液的黏度越大,過(guò)濾越慢。減壓過(guò)濾比常壓過(guò)濾快。過(guò)濾器的孔隙要選擇適當(dāng),太大會(huì)透過(guò)沉淀;太小則易被沉淀堵塞,使過(guò)濾難以進(jìn)行。沉淀若呈膠狀時(shí),必須先加熱一段時(shí)間來(lái)破壞它,否則它要透過(guò)濾紙??傊?,要考慮各方面的因素來(lái)選用不同的過(guò)濾方法。5.3 化工生產(chǎn)中常用的一些過(guò)濾方法及一些過(guò)濾操作注意事項(xiàng)?過(guò)濾是化工生產(chǎn)中常用的固液分離的通用方法?;どa(chǎn)中常用的過(guò)濾方法有加壓過(guò)濾,減壓過(guò)濾,離心過(guò)濾等幾種。加壓過(guò)濾最常用的是板框式壓濾機(jī)。操作時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):防靜電。壓濾操作時(shí),由于液體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)及板
7、框運(yùn)動(dòng)都可能產(chǎn)生靜電,引起易燃液體發(fā)生燃燒事故。為防止靜電,壓濾機(jī)應(yīng)有良好的接地裝置。防泄漏。整個(gè)壓濾過(guò)程中,要避免液體泄露,尤其是有危險(xiǎn)性的液體,以免造成腐蝕火災(zāi)等事故。做好個(gè)人防護(hù)。卸渣和裝卸板框如需人力操作,作業(yè)時(shí)應(yīng)做好個(gè)人防護(hù),避免發(fā)生接觸傷害等。真空過(guò)濾操作應(yīng)注意以下幾點(diǎn):防靜電。高電阻率的濾液高速通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)時(shí)容易產(chǎn)生大量靜電,如果是易燃液體,系統(tǒng)內(nèi)存在空氣,則極易發(fā)生爆炸事故。因此,抽濾開(kāi)始時(shí),濾速要慢,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,再慢慢提高濾速。真空過(guò)濾機(jī)應(yīng)有良好的接地裝置。防止濾液蒸汽進(jìn)入真空系統(tǒng)。抽濾時(shí),濾液在真空下可能大量蒸發(fā),被抽進(jìn)真空泵,會(huì)影響其運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)而引發(fā)事故。因此,在真空泵
8、前設(shè)置蒸汽冷凝回收裝置。離心過(guò)濾操作應(yīng)注意以下幾點(diǎn):離心過(guò)濾最常用的則是離心機(jī)。操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):防止劇烈振動(dòng)。離心過(guò)濾操作中,當(dāng)負(fù)荷不均勻時(shí)會(huì)發(fā)生劇烈振動(dòng),造成軸承磨損、轉(zhuǎn)鼓撞擊外殼引發(fā)事故。防止雜物落入。當(dāng)離心機(jī)無(wú)蓋時(shí),工具和其他雜物容易落入其中,并可能高速飛出,造成人員傷害。嚴(yán)禁不停車清理。不停車或未停穩(wěn)時(shí)進(jìn)行器壁清理,工具會(huì)脫手飛出,使他人致傷。因此在離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,嚴(yán)禁將手伸入離心機(jī)處理各種情況。6. 固體流態(tài)化操作單元的相關(guān)知識(shí)6.1 什么叫固體流態(tài)化?流態(tài)化一般指固體流態(tài)化,又稱假液化。利用流動(dòng)流體的作用,將固體顆粒群懸浮起來(lái),從而使固體顆粒具有某些流體表觀特征,利用這種
9、流體與固體間的接觸方式實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的操作,稱為流態(tài)化技術(shù),屬于粉體工程的研究范疇。6.2固體流態(tài)化在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用?流態(tài)化是目前化學(xué)工業(yè)以及其他許多行業(yè)(譬如能源、冶金等)廣泛使用的一門(mén)工業(yè)技術(shù)。在化學(xué)工業(yè)中主要用以強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì),亦可實(shí)現(xiàn)氣固反應(yīng)、物理加工乃至顆粒的輸送等過(guò)程。7.加熱單元操作的相關(guān)知識(shí)7.1什么是加熱? 加熱是指熱源將熱能傳給較冷物體而使其變熱的過(guò)程。一般的外在表現(xiàn)為溫度的升高,可以用溫度計(jì)等設(shè)備直接測(cè)量。7.2加熱方式分為哪幾類?根據(jù)熱能的獲得,可分為直接的和間接的兩類。直接熱源加熱是將熱能直接加于物料,如煙道氣加熱、電流加熱和太陽(yáng)輻射能加熱等。間接熱源加熱是將上述直接
10、熱源的熱能加于一中間載熱體,然后由中間載熱體將熱能再傳給物料,如蒸汽加熱、熱水加熱、礦物油加熱等。7.3化工生產(chǎn)中常用的加熱方式有?主要有導(dǎo)熱油加熱、蒸汽加熱、水浴加熱、油浴加熱、電加熱等方式7.4化工生產(chǎn)中有關(guān)加熱操作的相關(guān)注意事項(xiàng)?加熱是化工生產(chǎn)中的常用操作之一,對(duì)于化學(xué)反應(yīng)是至關(guān)重要的。加熱操作應(yīng)注意以下幾點(diǎn):保證適宜的反應(yīng)溫度。溫度是化學(xué)反應(yīng)最重要的條件。在進(jìn)行加熱操作時(shí),必須按照工藝工藝要求升溫,溫度不能過(guò)高,否則將導(dǎo)致催化劑燒壞,反應(yīng)被迫停止;對(duì)于放熱反應(yīng),速度加快,放熱量增加,撤熱不及時(shí)會(huì)引起溫度失控,不僅會(huì)燒壞催化劑,還可能發(fā)生沖料、燃燒和爆炸事故。保持適宜的升溫速度。加熱操作
11、時(shí),要保持一定的升溫速度,不能過(guò)快。因?yàn)閷?shí)際溫度通過(guò)測(cè)量反饋到顯示儀表上是有時(shí)間滯后的,也就是說(shuō)儀表上顯示的溫度比實(shí)際溫度要低,若溫度升溫過(guò)快,就很容易使反應(yīng)溫度超過(guò)工藝要求溫度上限,從而引發(fā)事故。嚴(yán)密注意壓力變化。加熱操作時(shí),要嚴(yán)密注意設(shè)備的壓力變化,通過(guò)排氣等措施,及時(shí)調(diào)節(jié)壓力,以免升溫過(guò)程中造成壓力過(guò)高,發(fā)生沖料、燃燒、爆炸等事故。正確選用加熱介質(zhì)。一般加熱溫度在100以下的可以用熱水循環(huán)加熱;100到140的可以用蒸汽加熱;140以上的可以用導(dǎo)熱油加熱。選擇油加熱時(shí)要防止泄露,引起火災(zāi)爆炸。對(duì)忌水的物料加熱時(shí)不能用水或蒸汽,以免物料泄露遇水發(fā)生事故,可采用油加熱。必要時(shí)采取惰氣保護(hù)。加
12、熱溫度接近或超過(guò)物料自燃點(diǎn)的過(guò)程,應(yīng)采用惰性氣體保護(hù)。對(duì)于非裂解過(guò)程,當(dāng)加熱溫度接近物料分解溫度時(shí),應(yīng)停止加熱,萬(wàn)不可冒險(xiǎn)操作,引發(fā)事故。8冷卻與冷凝操作單元的相關(guān)知識(shí)8.1什么是冷卻和冷凝?冷卻,指使熱物體的溫度降低而不發(fā)生相變化的過(guò)程。冷凝則是使熱物體溫度降低發(fā)生了相變化得過(guò)程。8.2冷卻和冷凝在化工生產(chǎn)中的的應(yīng)用及其注意事項(xiàng)? 冷卻和冷凝過(guò)程廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)中反應(yīng)產(chǎn)物后處理和分離過(guò)程。冷卻冷凝操作應(yīng)該注意以下幾點(diǎn);正確選用冷卻冷凝設(shè)備。根據(jù)冷卻冷凝的物料的溫度、壓力、性質(zhì)及工藝要求正確選擇 冷卻冷凝設(shè)備和制冷劑。嚴(yán)格注意冷卻冷凝設(shè)備的密封性。防止物料竄入冷卻集中和冷卻劑滲入物料中,發(fā)生
13、混合引發(fā)事故。冷卻冷凝介質(zhì)不能中斷。冷卻冷凝過(guò)程中,冷卻劑不能突然中斷,否則不能及時(shí)導(dǎo)出熱量,引起系統(tǒng)溫度失控,造成生產(chǎn)事故,甚至可能導(dǎo)致燃燒爆炸事故。開(kāi)車前清理積液。冷卻冷凝系統(tǒng)開(kāi)車前,應(yīng)首先清理冷卻冷凝器中的積液和氣體,待冷卻劑流動(dòng)正常后,在通入高溫物料。排空保護(hù)。為了保證物料中不凝可燃?xì)怏w順利排出,排空系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行沖氮保護(hù)。9.蒸發(fā)單元操作的相關(guān)知識(shí)9.1什么是蒸發(fā)?溶液的蒸發(fā)通常是指通過(guò)加熱使溶液中一部分溶劑汽化,以提高溶液中非揮發(fā)性組分的濃度(濃縮)或使溶質(zhì)從溶液中析出結(jié)晶的過(guò)程。通常,溫度越高、液面暴露面積越大,蒸發(fā)速率越快;溶液表面的壓強(qiáng)越低,蒸發(fā)速率越快 。9.2 蒸發(fā)
14、單元操作在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用以及注意事項(xiàng)?蒸發(fā)操作是化工生產(chǎn)中產(chǎn)物的濃縮或結(jié)晶前的主要操作過(guò)程,有時(shí)原料預(yù)處理也常用上,進(jìn)行蒸發(fā)操作應(yīng)注意以下兩點(diǎn):嚴(yán)格控制蒸發(fā)溫度。溶液蒸發(fā)過(guò)程中,結(jié)晶、沉淀和污垢的產(chǎn)生會(huì)降低傳熱效率,導(dǎo)致局部過(guò)熱以及設(shè)備堵塞,甚至造成熱敏性物質(zhì)分解,可能引發(fā)燃燒事故。因此,操作中要按工藝要求嚴(yán)格控制蒸發(fā)溫度,防止結(jié)晶、沉淀和污垢的產(chǎn)生。保證蒸發(fā)器內(nèi)的液位。蒸發(fā)過(guò)程中,應(yīng)保證蒸發(fā)器內(nèi)一定的溶液量。一旦蒸發(fā)器內(nèi)溶液被蒸干,嚴(yán)禁立刻加入蒸發(fā)溶液,防止溶劑突然大量氣化引起超壓,發(fā)生爆炸事故。應(yīng)停止供熱,待冷卻后,再加料進(jìn)行操作。10.蒸餾單元操作相關(guān)知識(shí)10.1 什么是蒸餾?蒸餾是一
15、種熱力學(xué)的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點(diǎn)不同,使低沸點(diǎn)組分蒸發(fā),再冷凝以分離整個(gè)組分的單元操作過(guò)程,是蒸發(fā)和冷凝兩種單元操作的聯(lián)合。與其它的分離手段,如萃取、過(guò)濾結(jié)晶等相比,它的優(yōu)點(diǎn)在于不需使用系統(tǒng)組分以外的其它溶劑,從而保證不會(huì)引入新的雜質(zhì)。10.2 蒸餾單元操作在化工生產(chǎn)中的分類? 蒸餾是化工生產(chǎn)中分離液體混合物,精制液體產(chǎn)品最常用的操作過(guò)程?;どa(chǎn)中的蒸餾操作有常壓蒸餾、減壓(真空)蒸餾和加壓蒸餾三種。10.3 常壓蒸餾的適用范圍及相關(guān)注意事項(xiàng)?常壓蒸餾 主要用于分離中等揮發(fā)度(沸點(diǎn)在100左右)的液體。操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。正確選用再沸熱源。蒸餾操作一般不采用明火做
16、熱源,應(yīng)采用蒸汽或者導(dǎo)熱油較為安全。注意防腐和密閉。為了防止易燃液體或者蒸汽泄露,引發(fā)火災(zāi)爆炸,應(yīng)保證系統(tǒng)的密閉性;對(duì)于蒸餾有腐蝕性的液體,應(yīng)防止塔壁和塔板等被腐蝕,以免引起泄露。防止冷卻水漏入塔內(nèi)。對(duì)于高溫蒸餾系統(tǒng),一定要防止塔頂冷凝器的冷卻水突然漏入蒸餾塔內(nèi)。否則水會(huì)迅速汽化導(dǎo)致塔壓迅速增高而發(fā)生沖料,甚至引發(fā)火災(zāi)爆炸。防止堵塔。常壓蒸餾操作中,還應(yīng)防止因液體所含高沸物或聚合物凝結(jié)造成堵塞,使塔壓升高引起爆炸。保證塔頂冷凝。塔頂冷凝器中的冷卻水不能中斷,否則未凝易燃蒸氣逸出可能引起爆炸。10.4 減壓蒸餾操作的適用范圍及相關(guān)注意事項(xiàng)?對(duì)于沸點(diǎn)較高,或在高溫下易分解或聚合的液體分離,采用減壓
17、(真空)蒸餾既節(jié)能又安全。操作時(shí)因注意以下幾點(diǎn):保證系統(tǒng)密閉。減壓(真空)蒸餾系統(tǒng)密閉性十分重要。蒸餾過(guò)程中一旦吸入空氣,很容易引起燃燒爆炸事故。因此,減壓(真空)蒸餾系統(tǒng)所用的真空泵應(yīng)安裝單向閥,防止突然停泵造成空氣倒吸入設(shè)備。保證停車安全。減壓(真空)蒸餾系統(tǒng)停車,應(yīng)先冷卻,然后通入氮?dú)獯祾咧脫Q,再停真空泵。若先停真空泵,空氣將吸入高溫蒸餾塔,引發(fā)燃燒爆炸。保證開(kāi)車安全。減壓(真空)蒸餾系統(tǒng)停車時(shí),應(yīng)先開(kāi)真空泵,然后開(kāi)啟塔頂冷卻水,最后再開(kāi)蒸汽。否則,液體會(huì)被吸入真空泵,可能引起沖料,引起爆炸。10.5加壓蒸餾操作的適用范圍及相關(guān)注意事項(xiàng)?對(duì)于常壓沸點(diǎn)低于30的液體,應(yīng)采用加壓蒸餾操作。常
18、壓操作的安全要求也適用于加壓蒸餾。除此,加壓蒸餾操作還需要注意以下兩點(diǎn)。保證系統(tǒng)密閉。加壓操作,氣體或蒸汽容易向外泄露,引起火災(zāi)、中毒和爆炸等事故。設(shè)備必須保證很好的密閉性。嚴(yán)格控制壓力和溫度。由于加壓蒸餾處理的液體沸點(diǎn)都比較低,危險(xiǎn)性很大,因此,為了防止沖料等事故發(fā)生,必須嚴(yán)格控制蒸餾壓力和溫度。并安裝安全閥。11.吸收單元操作相關(guān)知識(shí)11.1吸收單元操作在化工生產(chǎn)中的作用以及相關(guān)注意事項(xiàng)?吸收操作是化工生產(chǎn)中分離氣體混合物,精制氣體原料和產(chǎn)品的最常用的操作過(guò)程。操作時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):保證系統(tǒng)的密閉。由于吸收操作處理的是氣體混合物,為防止氣體逸出造成燃燒、爆炸和中毒等事故,設(shè)備必須保證很好的
19、密閉性。安全使用吸收劑。吸收操作中很多吸收劑具有腐蝕性等危險(xiǎn)特性,在使用時(shí)應(yīng)按化學(xué)危險(xiǎn)物質(zhì)使用注意事項(xiàng)操作,避免造成傷害性事故。12.萃取單元操作相關(guān)知識(shí)12.1什么是萃取以及在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用?萃取,又稱溶劑萃取或液液萃取,亦稱抽提,是利用系統(tǒng)中組分在溶劑中有不同的溶解度來(lái)分離混合物的單元操作。即,是利用物質(zhì)在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同,使溶質(zhì)物質(zhì)從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中的方法。廣泛應(yīng)用于化學(xué)、冶金、食品等工業(yè),通用于石油煉制工業(yè)。另外將萃取后兩種互不相溶的液體分開(kāi)的操作,叫做分液。12.2萃取單元操作在化工生產(chǎn)中的適用范圍以及相關(guān)注意事項(xiàng)?萃取與其他分離溶
20、液組分的方法相比,優(yōu)點(diǎn)在于常溫操作,節(jié)省能源,不涉及固體、氣體,操作方便。萃取在如下幾種情況下應(yīng)用,通常是有利的:料液各組分的沸點(diǎn)相近,甚至形成共沸物,為精餾所不易奏效的場(chǎng)合。低濃度高沸組分的分離,用精餾能耗很大。多種離子的分離。不穩(wěn)定物質(zhì)(如熱敏性物質(zhì))的分離。操作時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):對(duì)萃取劑選擇是很重要的, 必須滿足萃取劑和原溶劑互不混溶 ,萃取劑和溶質(zhì)互不發(fā)生反應(yīng) ,溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度 等條件。只有選擇比較合適的萃取劑,不僅可以使萃取劑在操作的過(guò)程中能夠正常的運(yùn)行,對(duì)經(jīng)濟(jì)也是非常合理的。.加入萃取劑要與原溶液充分接觸(攪拌).,然后靜置分層。
21、待完全分層后才能進(jìn)行分液操作,否則易使產(chǎn)物損失。13.結(jié)晶單元操作相關(guān)知識(shí)13.3什么是結(jié)晶以及結(jié)晶的常用的結(jié)晶方法有哪幾種?在化學(xué)里面,熱的飽和溶液冷卻后,溶質(zhì)以晶體的形式析出,這一過(guò)程叫結(jié)晶。晶體在溶液中形成的過(guò)程稱為結(jié)晶。結(jié)晶的方法一般有2種:一種是蒸發(fā)溶劑法,它適用于溫度對(duì)溶解度影響不大的物質(zhì)。沿海地區(qū)“曬鹽”就是利用的這種方法。另一種是冷卻熱飽和溶液法 。此法適用于溫度升高,溶解度也增加的物質(zhì)。如北方地區(qū)的鹽湖,夏天溫度高,湖面上無(wú)晶體出現(xiàn);每到冬季,氣溫降低,石堿(Na2CO3·10H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等物質(zhì)就從鹽湖里
22、析出來(lái)。在實(shí)驗(yàn)室里為獲得較大的完整晶體,常使用緩慢降低溫度,減慢結(jié)晶速率的方法。13.4結(jié)晶溶劑選擇的相關(guān)注意事項(xiàng)?選擇的溶劑應(yīng)不與欲純化的化學(xué)試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。選擇的溶劑對(duì)欲純化的化學(xué)試劑在熱時(shí)應(yīng)具有較大的溶解能力,而在較低溫度時(shí)對(duì)欲純化的化學(xué)試劑的溶解能力大大減小。對(duì)欲純化的化學(xué)試劑中可能存在的雜質(zhì)或是溶解度甚大,以便能使雜質(zhì)在欲純化的化學(xué)試劑結(jié)晶和重結(jié)晶時(shí)留在母液中,在結(jié)晶和重結(jié)晶時(shí)不隨晶體一同析出;或是溶解度甚小,以便能使雜質(zhì)在欲純化的化學(xué)試劑加熱溶解時(shí),很少在熱溶劑溶解,在熱過(guò)濾時(shí)被除去。選擇的溶劑沸點(diǎn)不宜過(guò)于高,以免該溶劑在結(jié)晶和重結(jié)晶時(shí)附著在晶體表面不容易除盡。14.干燥操作單元
23、相關(guān)知識(shí)14.1 什么是干燥?化工生產(chǎn)中常用的干燥方法分為哪幾種?干燥是化工術(shù)語(yǔ),在化學(xué)工業(yè)中,常指借熱能使物料中水分(或溶劑)氣化,并由惰性氣體帶走所生成的蒸氣的過(guò)程。干燥是化工生產(chǎn)中精制固體產(chǎn)品常用的操作過(guò)程?;どa(chǎn)中常用的干燥方式有對(duì)流干燥和傳導(dǎo)干燥。14.2 對(duì)流干燥注意事項(xiàng)?對(duì)流干燥的設(shè)備主要有箱式電阻器、氣流干燥器等。對(duì)流干燥設(shè)備操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):嚴(yán)格控制干燥溫度。為防止出現(xiàn)局部過(guò)熱造成物料分解以及易燃蒸氣逸出或者粉塵逸出,引起燃燒爆炸,干燥操作要嚴(yán)格控制溫度。嚴(yán)格控制干燥氣流的速度。在對(duì)流干燥中,由于物料相互運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞,摩擦易產(chǎn)生靜電,容易引起干燥過(guò)程中所產(chǎn)生的易燃?xì)怏w和
24、粉塵與空氣混合發(fā)生爆炸。因此,干燥時(shí)嚴(yán)格控制干燥氣流的速度,并安裝設(shè)置良好的接地裝置。嚴(yán)格控制有害雜質(zhì)。對(duì)于干燥物料中可能含有自燃點(diǎn)很低或其他有害物質(zhì),在干燥前應(yīng)徹底清除,防止在干燥時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。定期清理死角積料。為防止積料長(zhǎng)期受熱發(fā)生變化引起事故,應(yīng)定期對(duì)干燥設(shè)備中的死角進(jìn)行清理,清理應(yīng)在停車狀態(tài)下進(jìn)行,并按檢修要求進(jìn)項(xiàng)安全清理。14.3傳導(dǎo)干燥注意事項(xiàng)?傳導(dǎo)干燥設(shè)備主要有滾筒干燥器和真空干燥器,滾筒干燥器操作時(shí)應(yīng)注意,要適當(dāng)調(diào)整刮刀與筒壁之間的間隙,牢牢固定住刮刀,防止產(chǎn)生撞擊火花。真空干燥器操作時(shí)應(yīng)注意消除真空時(shí)一定先降低溫度后才能放進(jìn)空氣,以免引起火災(zāi)爆炸。16.粉碎操作單元的相關(guān)知識(shí)
25、在化工生產(chǎn)中,采用固體物料作反應(yīng)原料或催化劑,為增大表面積,經(jīng)常要進(jìn)行固體粉碎或研磨操作。即利用擠壓、撞擊、研磨和劈裂等方法,將大塊物料最終變?yōu)榉蹱钸^(guò)程。粉碎或研磨有干法和濕法兩類。粉碎研磨過(guò)程注意以下問(wèn)題:系統(tǒng)密閉、通風(fēng)。粉碎研磨過(guò)程必然會(huì)產(chǎn)生大量粉塵,為防止粉塵擴(kuò)散引起的各種事故,粉碎研磨設(shè)備必須要做好密閉,同時(shí)操作環(huán)境要保持良好的通風(fēng),必要時(shí)可安裝噴淋設(shè)備。系統(tǒng)內(nèi)的摩擦。對(duì)于進(jìn)行可燃、易燃物質(zhì)粉碎研磨的設(shè)備,應(yīng)有可靠的接地和防爆裝置,要保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài),防止摩擦生熱和產(chǎn)生靜電,引起粉塵燃燒爆炸。系統(tǒng)的惰性保護(hù)。為確保易燃易爆物質(zhì)粉碎研磨過(guò)程的安全,密閉的研磨系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)通入惰性氣體進(jìn)行保護(hù)
26、。17.混合操作單元相關(guān)知識(shí)混合是化工生產(chǎn)中最基本的單元過(guò)程之一。包括液體與液體的混合、固體與液體的混合、固體與固體的混合。氣體與氣體的混合不包括在內(nèi)。常用的混合設(shè)備有機(jī)械攪拌和氣流攪拌兩種?;旌喜僮饕彩且粋€(gè)比較危險(xiǎn)的過(guò)程。操作時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。槳葉強(qiáng)度與轉(zhuǎn)速。采用機(jī)械攪拌進(jìn)行混合過(guò)程,漿葉強(qiáng)度是非常重要的。漿葉強(qiáng)度要高,安裝要牢固,漿葉的長(zhǎng)度不能過(guò)長(zhǎng),攪拌轉(zhuǎn)速不能隨意提高,否則容易導(dǎo)致電機(jī)超負(fù)荷、漿葉折斷以及物料飛濺等事故。設(shè)備密閉。對(duì)于混合能產(chǎn)生易燃易爆或有毒物質(zhì)的過(guò)程,混合設(shè)備應(yīng)保證良好的密閉,并充入惰性氣體進(jìn)行保護(hù)。防靜電。對(duì)于混合易燃、可燃粉塵的設(shè)備,應(yīng)有很好的接地裝置,并應(yīng)在設(shè)
27、備上安裝爆破片。攪拌突然停止。由于負(fù)荷過(guò)大導(dǎo)致電機(jī)燒壞或突然停電造成攪拌停止,會(huì)導(dǎo)致物料局部過(guò)熱,引發(fā)事故。因此應(yīng)有緊急應(yīng)對(duì)措施,如設(shè)置冷卻裝置等。檢修安全。機(jī)械攪拌設(shè)備檢修時(shí),應(yīng)切斷電源并在電閘處明示或派專人看守,以防止設(shè)備突然啟動(dòng)造成重大人身傷害。18.加料操作單元相關(guān)知識(shí)化工生產(chǎn)中投料一般有壓入法、負(fù)壓抽入法、人工法三種。壓入法投料 壓入法投料指正壓下投料采用的方法,采用壓入法加料時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:置換。壓入易燃物料時(shí)應(yīng)先對(duì)加入設(shè)備(如反應(yīng)器等)進(jìn)行惰性氣體吹掃置換,然后壓入物料,防止壓入物料與空氣混合可能產(chǎn)生危險(xiǎn)。防靜電。壓入易燃物料時(shí)必須嚴(yán)格控制壓力,以防止物料猛烈噴射摩擦產(chǎn)生靜電火花,引起意外事故,同時(shí)設(shè)備還要有良好的接地。防泄露。正壓系統(tǒng)應(yīng)保證良好的密封,防止因物料逸出引發(fā)事故。 負(fù)壓抽料 對(duì)于逸出后容易造成中毒、爆炸等事故的物料,可以采用負(fù)
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