化工單元操作張課件

化工工藝操作培訓(xùn)方埠化工廠化工工藝操作培訓(xùn)方埠化工廠1第一章緒論1.化工工藝的定義化工工藝即化工技術(shù)或化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)也叫化工生產(chǎn)技術(shù)，指將原料物主要經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的方法和過(guò)程,包括實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的全部措施。具體到實(shí)際應(yīng)用中又可概括為化工生產(chǎn)，將煤、石油、天然氣、礦石、水、空氣等經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)變化或化學(xué)處理手段，改變其性質(zhì)狀態(tài)、組成，得到目的產(chǎn)物的過(guò)程。而如何實(shí)現(xiàn)和組織這一過(guò)程，即是化工生產(chǎn)（工藝）的基本任務(wù)。方埠化工廠第一章緒論1.化工工藝的定義方埠化工廠22.化工生產(chǎn)的基本任務(wù)研究化工生產(chǎn)的基本過(guò)程和反應(yīng)原理確認(rèn)化工生產(chǎn)的工藝流程和最佳工藝條件。生產(chǎn)中運(yùn)用的主要設(shè)備的構(gòu)造、工作原理及強(qiáng)化生產(chǎn)的方法。方埠化工廠2.化工生產(chǎn)的基本任務(wù)方埠化工廠3第二章化工生產(chǎn)與單元操作1、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，流涕輸送不論用來(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(chēng)為單元操作。方埠化工廠第二章化工生產(chǎn)與單元操作1、化工單元操作方埠化工廠4化工生產(chǎn)與單元操作2.單元操作（UnitOperation）

單元操作按其遵循的基本規(guī)律分類(lèi)：（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、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、膜分離等；方埠化工廠化工生產(chǎn)與單元操作2.單元操作（UnitOperat5化工生產(chǎn)與單元操作單元操作的基本原理；單元操作典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)；單元操作設(shè)備選型設(shè)計(jì)計(jì)算。內(nèi)容高效率、低能耗、環(huán)保；開(kāi)發(fā)新的單元操作單元操作集成工藝與技術(shù)。方向3單元操作的內(nèi)容與方向：方埠化工廠化工生產(chǎn)與單元操作單元操作的基本原理；內(nèi)容高效率、低6第三章流體流動(dòng)流體流動(dòng)規(guī)律是化工原理課程的重要基礎(chǔ)，主要原因有以下三個(gè)方面：（1）流動(dòng)阻力及流量計(jì)算（2）流動(dòng)對(duì)傳熱、傳質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)的影響（3）流體的混合效果方埠化工廠第三章流體流動(dòng)流體流動(dòng)規(guī)律是化工原理課程的重要基礎(chǔ)，方埠化71.1.1重要概念一.密度定義:單位體積流體的質(zhì)量稱(chēng)為密度.公式:

式中ρ--------流體的密度，kg/m3；

m--------流體的質(zhì)量，kg；

V--------流體的體積，m3。在研究流體流動(dòng)時(shí)，若壓力與溫度變化不大時(shí)，則可認(rèn)為液體的密度為常數(shù)。密度為常數(shù)的流體稱(chēng)為不可壓縮流體。

嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，真實(shí)流體都是可壓縮流體,不可壓縮流體只是在研究流體流動(dòng)時(shí)，對(duì)于密度變化較小的真實(shí)流體的一種簡(jiǎn)化。本章中如不加說(shuō)明均指不可壓縮流體。方埠化工廠1.1.1重要概念一.密度方埠化工廠81.1.1重要概念二.氣體密度一般來(lái)說(shuō)氣體是可壓縮的，稱(chēng)為可壓縮流體。但是，在壓力和溫度變化率很小的情況下，也可將氣體當(dāng)作不可壓縮流體來(lái)處理。當(dāng)氣體的壓力不太高，溫度又不太低時(shí)，可近似按理想氣體狀態(tài)方程來(lái)計(jì)算密度。由

計(jì)算

p--------氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)，kPa或kN/m2；

M--------氣體的摩爾質(zhì)量，kg/kmol；

T--------氣體的絕對(duì)溫度，K；

R--------氣體常數(shù)，8.314kJ/(kmolK)。方埠化工廠1.1.1重要概念二.氣體密度方埠化工廠91.1.2流體的靜壓強(qiáng)

一.靜壓強(qiáng)流體垂直作用于單位面積上的力，稱(chēng)為壓強(qiáng)，或稱(chēng)為靜壓強(qiáng)。其表達(dá)式為

式中p--------流體的靜壓強(qiáng)，Pa；

FV-------垂直作用于流體表面上的力，N；

A--------作用面的面積，m2。方埠化工廠1.1.2流體的靜壓強(qiáng)一.靜壓強(qiáng)方埠化工廠101.1.2流體的靜壓強(qiáng)二.靜壓強(qiáng)的單位1．

按壓強(qiáng)的定義，壓強(qiáng)是單位面積上的壓力，其單位應(yīng)為Pa，也稱(chēng)為帕斯卡。其105倍稱(chēng)為巴（bar），

即1bar=105Pa。常用單位有：Pa、KPa、Mpa。2．

直接以液柱高表示：mH2O、cmCCl4、mmHg等。3.以大氣壓強(qiáng)表示：atm（物理大氣壓）、at（工程大氣壓）

1atm=1.013105Pa=10.33mH2O=760mmHg

1at=9.81104Pa=10mH2O=735mmHg方埠化工廠1.1.2流體的靜壓強(qiáng)二.靜壓強(qiáng)的單位方埠化工廠111.1.2流體的靜壓強(qiáng)三.靜壓強(qiáng)的表示方法絕對(duì)壓強(qiáng)（ata）：以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)量得的壓強(qiáng)；表壓強(qiáng)（atg）：以大氣壓強(qiáng)為基準(zhǔn)量得的壓強(qiáng)。

真空度表壓強(qiáng)以大氣壓為起點(diǎn)計(jì)算，所以有正負(fù)，負(fù)表壓強(qiáng)就稱(chēng)為真空度，其相互關(guān)系如下圖所示。注意符號(hào):atm--------物理大氣壓；

at--------工程大氣壓；

ata--------絕對(duì)壓強(qiáng)；

atg--------表壓強(qiáng)。方埠化工廠1.1.2流體的靜壓強(qiáng)三.靜壓強(qiáng)的表示方法方埠化工廠121.2.1流量

單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道任一截面的流體量稱(chēng)為流量。若流體量用體積來(lái)計(jì)算，稱(chēng)為體積流量，以Vs表示，其單位為m3/s；若流體量用質(zhì)量來(lái)計(jì)算，則稱(chēng)為質(zhì)量流量，以ws表示，其單位為kg/s。體積流量與質(zhì)量流量的關(guān)系為：ws=Vsρ式中ρ--------流體的密度，kg/m3。注意，流量是一種瞬時(shí)的特性，不是一段時(shí)間的累計(jì)量。方埠化工廠1.2.1流量

單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道任一截面的流體量稱(chēng)131.2.2流速單位時(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向上所流經(jīng)的距離稱(chēng)為流速。以u(píng)表示，其單位為m/s。

流體流過(guò)管路時(shí)，在管路任一截面上各點(diǎn)的流速沿管徑而變化，即在管截面中心處流速最大，越靠近管壁流速就越小，在管壁處的流速為零。流體在管截面上各點(diǎn)的流速分布規(guī)律較為復(fù)雜，在工程中為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，流速通常采用整個(gè)管截面上的平均流速，即用流量相等的原則來(lái)計(jì)算平均流速。其表達(dá)式為：

式中A--------與流動(dòng)方向相垂直的管路截面積，m2

。流量與流速的關(guān)系為：ws=Vsρ=uAρ

方埠化工廠1.2.2流速單位時(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向上所流經(jīng)的距離稱(chēng)為流141.2.2流速由于氣體的體積流量隨溫度和壓強(qiáng)而變化，因而氣體的流速亦隨之而變。因此采用質(zhì)量流速就較為方便。質(zhì)量流速即單位時(shí)間內(nèi)流體流過(guò)管路截面積的質(zhì)量，以G表示，其表達(dá)式為：

式中G--------質(zhì)量流速，亦稱(chēng)質(zhì)量通量；kg/m2s。方埠化工廠1.2.2流速由于氣體的體積流量隨溫度和壓強(qiáng)而變化，因而氣151.2.3管路直徑的估算及選擇一般管路的截面均為圓形，若以d表示管路內(nèi)徑，則

于是。所以流體輸送管路的直徑可根據(jù)流量及流速進(jìn)行計(jì)算，所以選擇的u越小，則d越大，那么對(duì)于相同的流量，所用的材料就越多，所以材料費(fèi)、檢修費(fèi)等基建費(fèi)也會(huì)相應(yīng)增加。相反，選擇的u越大，則d就越小，材料費(fèi)等費(fèi)用會(huì)減少，但由于流體在管路中流動(dòng)的阻力與u成正比，所以阻力損失會(huì)增大，即操作費(fèi)用就會(huì)增加。所以應(yīng)綜合考慮，使兩項(xiàng)費(fèi)用之和最小。通常流體流動(dòng)允許壓強(qiáng)降：水24.5kpa/100m管空氣5.1kpa/100m管可以此來(lái)衡量所選擇的管徑是否合適。對(duì)于長(zhǎng)距離與大流量輸送流體，d應(yīng)按前述的經(jīng)濟(jì)核算原則進(jìn)行選擇；而對(duì)于車(chē)間內(nèi)部，通常管道較短，也不太粗，這時(shí)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇d。一般液體流速為0.5—3m/s，氣體為10—30m/s，蒸汽為20—50m/s。方埠化工廠1.2.3管路直徑的估算及選擇一般管路的截面均為圓形，若以16某些流體在管路中常用流速范圍方埠化工廠某些流體在管路中常用流速范圍方埠化工廠17第四章流體輸送機(jī)械一、為什么要流體輸送機(jī)械？

化工生產(chǎn)中大都是連續(xù)流動(dòng)的各種物料或產(chǎn)品。由于工藝需要常需將流體由低處送至高處；由低壓設(shè)備送至高壓設(shè)備；或者克服管道阻力由一車(chē)間（某地）水平地送至另一車(chē)間（另一地）。為了達(dá)到這些目的，必須對(duì)流體作功以提高流體能量，完成輸送任務(wù)。這就需要流體輸送機(jī)械。方埠化工廠第四章流體輸送機(jī)械一、為什么要流體輸送機(jī)械？方埠化工廠18二、為什么要用不同結(jié)構(gòu)和特性的輸送機(jī)械？

這是因?yàn)榛S中輸送的流體種類(lèi)繁多：

1、流體種類(lèi)有強(qiáng)腐蝕性的、高粘度的、含有固體懸浮物的、易揮發(fā)的、易燃易爆的以及有毒的等等；

2、溫度和壓強(qiáng)又有高低之分；

3、不同生產(chǎn)過(guò)程所需提供的流量和壓頭又各異。所以需要有各種結(jié)構(gòu)和特性的輸送機(jī)械。三、化工流體輸送機(jī)械分類(lèi)

一般可分為四類(lèi)：即離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體動(dòng)力作用式。這四種類(lèi)型機(jī)械均有國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，且大多數(shù)已成為系列化產(chǎn)品。方埠化工廠二、為什么要用不同結(jié)構(gòu)和特性的輸送機(jī)械？這是因?yàn)榛S中輸192-1-1離心泵的工作原理在液體受迫由葉輪中心流向外緣的同時(shí)，在葉輪中心處形成真空。泵的吸入管路一端與葉輪中心處相通，另一端則浸沒(méi)在輸送的液體內(nèi)，在液面壓力（常為大氣壓）與泵內(nèi)壓力（負(fù)壓）的壓差作用下，液體經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi)，只要葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)不停，離心泵便不斷地吸入和排出液體。由此可見(jiàn)離心泵主要是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪所產(chǎn)生的離心力來(lái)輸送液體，故名離心泵。方埠化工廠2-1-1離心泵的工作原理在液體受迫由葉輪中心流向外緣的同20離心泵方埠化工廠離心泵方埠化工廠212-1-2離心泵的工作原理離心泵若在啟動(dòng)前未充滿(mǎn)液體，則泵內(nèi)存在空氣，由于空氣密度很小，所產(chǎn)生的離心力也很小。吸入口處所形成的真空不足以將液體吸入泵內(nèi)，雖啟動(dòng)離心泵，但不能輸送液體，這種現(xiàn)象就稱(chēng)為“氣縛”。所以離心泵啟動(dòng)前必須向殼體內(nèi)灌滿(mǎn)液體，在吸入管底部安裝帶濾網(wǎng)的底閥。底閥為止逆閥，防止啟動(dòng)前灌入的液體從泵內(nèi)漏失。濾網(wǎng)防止固體物質(zhì)進(jìn)入泵內(nèi)?？拷贸隹谔幍膲撼龉艿郎涎b有調(diào)節(jié)閥，供調(diào)節(jié)流量時(shí)使用。方埠化工廠2-1-2離心泵的工作原理離心泵若在啟動(dòng)前未充滿(mǎn)液體，則泵22液體物理性質(zhì)對(duì)離心泵特性的影響

（1）密度的影響由離心泵的基本方程式可知，離心泵的壓頭、流量均與液體的密度無(wú)關(guān)，所以效率也不隨液體的密度而改變，但軸功率會(huì)隨著液體密度而變化。（2）粘度的影響所輸送的液體粘度越大，泵內(nèi)能量損失越多，泵的壓頭、流量都要減小，效率下降，而軸功率則要增大。方埠化工廠液體物理性質(zhì)對(duì)離心泵特性的影響（1）密度的影響方埠化工廠23離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)

一、工作點(diǎn)離心泵的特性曲線是泵本身固有的特性，它與外界使用情況無(wú)關(guān)。但是，一旦泵被安排在一定的管路系統(tǒng)中工作時(shí)，其實(shí)際工作情況就不僅與離心泵本身的特性有關(guān)，而且還取決于管路的工作特性。所以，要選好和用好離心泵，就還要同時(shí)考慮到管路的特性。在特定管路中輸送液體時(shí)，管路所需壓頭He隨著流量Qe的平方而變化。將此關(guān)系繪在坐標(biāo)紙上即為相應(yīng)管路特性曲線。方埠化工廠離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)一、工作點(diǎn)方埠化工廠24離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)若將離心泵的特性曲線與其所在管路特性曲線繪于同一坐標(biāo)紙上，如上圖所示，此兩線交點(diǎn)M稱(chēng)為泵的工作點(diǎn)。選泵時(shí)，要求工作點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的流量和壓頭既能滿(mǎn)足管路系統(tǒng)的要求，又正好是離心泵所提供的，即Q=Qe，H=He。

方埠化工廠離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)若將離心泵的特性曲線與其所在管路特性25離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)二、流量調(diào)節(jié)1）改變閥門(mén)的開(kāi)度改變離心泵出口管線上的閥門(mén)開(kāi)關(guān)，其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線。如圖所示，當(dāng)閥門(mén)關(guān)小時(shí)，管路的局部阻力加大，管路特性曲線變陡，工作點(diǎn)由M移至M1，流量由QM減小到QM1。當(dāng)閥門(mén)開(kāi)大時(shí)，管路阻力減小，管路特性曲線變得平坦一些，工作點(diǎn)移至M2，流量加大到QM2。用閥門(mén)調(diào)節(jié)流量迅速方便，且流量可以連續(xù)變化，適合化工連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)。所以應(yīng)用十分廣泛。缺點(diǎn)是閥門(mén)關(guān)小時(shí)，阻力損失加大，能量消耗增多，不很經(jīng)濟(jì)。方埠化工廠離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)二、流量調(diào)節(jié)方埠化工廠26離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)2）改變泵的轉(zhuǎn)速改變泵的轉(zhuǎn)速實(shí)質(zhì)上是改變泵的特性曲線。泵原來(lái)轉(zhuǎn)速為n，工作點(diǎn)為M，如下圖所示，若把泵的轉(zhuǎn)速提高到n1，泵的特性曲線H–Q往上移，工作點(diǎn)由M移至M1，流量由QM加大到QM1。若把泵的轉(zhuǎn)速降至n2，工作點(diǎn)移至M2，流量降至QM2。這種調(diào)節(jié)方法需要變速裝置或價(jià)格昂貴的變速原動(dòng)機(jī)，且難以做到連續(xù)調(diào)節(jié)流量，故化工生產(chǎn)中很少采用。方埠化工廠離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)2）改變泵的轉(zhuǎn)速方埠化工廠27離心泵的安裝高度

一、汽蝕現(xiàn)象

在如圖所示的管路中，在液面0—0與泵進(jìn)口附近截面1—1之間無(wú)外加能量，液體靠壓強(qiáng)差流動(dòng)。因此，提高泵的安裝位置，葉輪進(jìn)口處的壓強(qiáng)可能降至被輸送液體的飽和蒸汽壓，引起液體部分汽化。方埠化工廠離心泵的安裝高度一、汽蝕現(xiàn)象方埠化工廠28汽蝕現(xiàn)象實(shí)際上，泵中壓強(qiáng)最低處位于葉輪內(nèi)緣葉片的背面，當(dāng)泵的安裝位置高至一定距離，首先在該處發(fā)生汽化并產(chǎn)生汽泡。含汽泡的液體進(jìn)入葉輪后，因壓強(qiáng)升高，汽泡立即凝聚，汽泡的消失產(chǎn)生局部真空，周?chē)后w以高速涌向汽泡中心，造成沖擊和振動(dòng)。尤其是當(dāng)汽泡的凝聚發(fā)生在葉片表面附近時(shí)，眾多液體質(zhì)點(diǎn)猶如細(xì)小的高頻水錘撞擊著葉片；另外汽泡中還可能帶有氧氣等對(duì)金屬材料發(fā)生化學(xué)腐蝕作用。泵在這種狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，將會(huì)導(dǎo)致葉片的過(guò)早損壞，這種現(xiàn)象稱(chēng)為泵的汽蝕。離心泵在產(chǎn)生汽蝕條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，泵體振動(dòng)并發(fā)出噪音，流量、揚(yáng)程和效率都明顯下降，嚴(yán)重時(shí)甚至吸不上液體。為了避免汽蝕現(xiàn)象，泵的安裝位置不能太高，以保證葉輪中各處的壓強(qiáng)高于液體的飽和蒸汽壓。方埠化工廠汽蝕現(xiàn)象實(shí)際上，泵中壓強(qiáng)最低處位于葉輪內(nèi)緣葉片的背面，當(dāng)泵的29

氣體輸送機(jī)械

氣體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)和原理與液體輸送機(jī)械大體相同。但是氣體具有可壓縮性和比液體小得多的密度（約為液體密度的千分之一左右），從而使氣體輸送具有某些不同于液體輸送的特點(diǎn)。氣體輸送機(jī)械根據(jù)它所能產(chǎn)生的進(jìn)、出口壓強(qiáng)差或壓強(qiáng)比（稱(chēng)為壓縮比）進(jìn)行如下分類(lèi)：1）通風(fēng)機(jī)：出口壓強(qiáng)不大于1.47104Pa（表壓），壓縮比為1~1.15；2）鼓風(fēng)機(jī)：出口壓強(qiáng)為（1.47~29.4）104Pa（表壓），壓縮比小于4；（3）壓縮機(jī)：出口壓強(qiáng)為29.4104Pa（表壓）以上，壓縮比大于4；（4）真空泵：用于減壓，出口壓力為1大氣壓，其壓縮比由真空度決定。此外，氣體輸送機(jī)械按其機(jī)構(gòu)與工作原理又可分為離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體作用式。方埠化工廠氣體輸送機(jī)械氣體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)和原理與液體輸送機(jī)械大體相30

第五章

機(jī)械分離和固體流態(tài)化

方埠化工廠方埠化工廠313.1概述混合物可以分為兩大類(lèi)。凡物系內(nèi)部各處物料性質(zhì)均勻，且不存在相界面者，稱(chēng)為均相混合物。凡物系內(nèi)部有隔開(kāi)兩相的界面存在，且界面兩側(cè)物料性質(zhì)截然不同者，稱(chēng)為非均相混合物或非均相物系。非均相物系中，處于分散狀態(tài)的物質(zhì)，如懸浮液中的固體顆粒、乳濁液中的液滴、泡沫液中的氣泡，稱(chēng)為分散相或分散物質(zhì)；包圍著分散物質(zhì)的流體，則稱(chēng)為連續(xù)相或分散介質(zhì)。由于非均相物系中分散相和連續(xù)相具有不同的物理性質(zhì)，工業(yè)上一般采用機(jī)械方法將兩相進(jìn)行分離。工業(yè)上分離非均相混合物的目的是：方埠化工廠3.1概述混合物可以分為兩大類(lèi)。凡物系內(nèi)部各處物料性質(zhì)均勻，321）回收有價(jià)值的分散物質(zhì)例如從某些類(lèi)型干燥器出來(lái)的氣體及從結(jié)晶機(jī)出來(lái)的晶漿中都帶有一定量的固體顆粒，必須回收這些懸浮的顆粒作為產(chǎn)品。2）凈化分散介質(zhì)以滿(mǎn)足后繼生產(chǎn)工藝的要求例如某些催化反應(yīng)的原料氣中夾帶有會(huì)影響催化劑活性的雜質(zhì)，因此，在氣體進(jìn)入反應(yīng)器之前，必須除去其中塵粒狀的雜質(zhì)。3）環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)為了保護(hù)人類(lèi)生態(tài)環(huán)境，要求排放的廢氣或廢液濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；很多含碳物質(zhì)及金屬細(xì)粉與空氣形成爆炸物，必須除去這些物質(zhì)以消除隱患。方埠化工廠1）回收有價(jià)值的分散物質(zhì)例如從某些類(lèi)型干燥器出來(lái)的氣333.2.1離心分離設(shè)備

方埠化工廠3.2.1離心分離設(shè)備方埠化工廠343.3流體通過(guò)顆粒床層的流動(dòng)3.3.2過(guò)濾及過(guò)濾基本方程一、概述過(guò)濾操作如圖所示。實(shí)現(xiàn)過(guò)濾操作的外力可以是重力、壓強(qiáng)差或慣性離心力。1．過(guò)濾方式工業(yè)上過(guò)濾基本方式有兩種：深層過(guò)濾和濾餅過(guò)濾。在深層過(guò)濾操作中，顆粒尺寸比過(guò)濾介質(zhì)孔徑小，顆粒附著在孔道壁面上，過(guò)濾在過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行。濾餅過(guò)濾中，固體顆粒被截留在過(guò)濾介質(zhì)表面上，形成一顆粒層，稱(chēng)為濾餅。方埠化工廠3.3流體通過(guò)顆粒床層的流動(dòng)3.3.2過(guò)濾及過(guò)濾基本方353.3.3過(guò)濾設(shè)備

1．板框壓濾機(jī)

方埠化工廠3.3.3過(guò)濾設(shè)備1．板框壓濾機(jī)方埠化工廠36第六章傳熱方埠化工廠第六章傳熱方埠化工廠371.1概述傳熱是由于溫度差引起的能量的轉(zhuǎn)移，又稱(chēng)熱量傳遞過(guò)程。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，凡是存在溫度差就必然導(dǎo)致熱量自發(fā)的從高溫處向低溫處傳遞，因此傳熱是自然界和工程技術(shù)領(lǐng)域中普遍存在的一種傳遞現(xiàn)象。在化工生產(chǎn)中，傳遞過(guò)程的應(yīng)用更是十分廣泛。在化學(xué)工業(yè)中幾乎所有的化工生產(chǎn)過(guò)程均伴有傳熱操作。化工生產(chǎn)中對(duì)傳熱的要求通常有以下兩種情況：一種是強(qiáng)化傳熱，比如各種換熱設(shè)備中的傳熱；另一種是削弱傳熱過(guò)程，如設(shè)備和管道的保溫。學(xué)習(xí)傳熱的目的主要是能夠分析影響傳熱速率的因素，掌握控制熱量傳遞速率的一般規(guī)律，以便根據(jù)生產(chǎn)要求來(lái)強(qiáng)化或削弱熱量的傳遞，正確地計(jì)算和選擇適宜的傳熱設(shè)備和保溫措施。方埠化工廠1.1概述傳熱是由于溫度差引起的能量的轉(zhuǎn)移，又稱(chēng)熱量傳遞過(guò)381.2換熱器的類(lèi)型列管式換熱器a.固定管板式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉但由于殼程不易清洗和檢修，因此殼方流體應(yīng)是較潔凈且不易起垢的b.U型管換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，適用于高溫和高壓的場(chǎng)合。其主要缺點(diǎn)是管內(nèi)清洗比較困難，因此管內(nèi)流體必須潔凈。管板的利用率較差。c.浮頭式換熱器優(yōu)點(diǎn)：可以補(bǔ)償熱膨脹，便于清洗和檢修。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、金屬耗量較多、造價(jià)較高。方埠化工廠1.2換熱器的類(lèi)型列管式換熱器方埠化工廠39換熱器方埠化工廠換熱器方埠化工廠401.3換熱器的類(lèi)型板式換熱器(1)夾套式換熱器廣泛應(yīng)用于反應(yīng)過(guò)程的加熱和冷卻。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其加熱面受容器壁面限制，總傳熱系數(shù)也不高?？稍诟獌?nèi)安裝攪拌器以提高總傳熱系數(shù)，也可在釜內(nèi)部安裝蛇管以補(bǔ)充傳熱面的不足。板式換熱器優(yōu)點(diǎn)：由于流體在板片間流動(dòng)湍動(dòng)程度高，而且板片又薄，故總傳熱系數(shù)K大。板片間隙小(一般為4-6mm)，結(jié)構(gòu)緊湊，金屬耗量可減少一半以上。具有可拆結(jié)構(gòu)，可根據(jù)需要調(diào)整板片數(shù)目以增減傳熱面積。操作靈活性大，檢修清洗也很方便。缺點(diǎn)：允許操作的壓強(qiáng)和溫度比較低。通常操作壓強(qiáng)不超過(guò)2MPa，壓強(qiáng)過(guò)高易滲漏。操作溫度受墊片材料的耐熱性限制，一般不超過(guò)250℃方埠化工廠1.3換熱器的類(lèi)型板式換熱器方埠化工廠411.4列管式換熱器的選用列管式換熱器選用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：1.冷、熱流體流動(dòng)通道的選擇在列管式換熱器內(nèi)，冷、熱流體流動(dòng)通道可根據(jù)以下原則進(jìn)行選擇。

(1)不潔凈和易結(jié)垢的液體宜走管程，因?yàn)楣軆?nèi)清洗方便；

(2)腐蝕性的流體宜走管程，以免管束和殼體同時(shí)受腐蝕；

(3)壓強(qiáng)高的流體宜走管內(nèi)，以免殼體承受壓力；方埠化工廠1.4列管式換熱器的選用列管式換熱器選用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：方421.5列管式換熱器的選用(4)飽和蒸汽宜走殼程，因?yàn)轱柡驼羝容^清凈，對(duì)流傳熱系數(shù)與流速無(wú)關(guān)且冷凝液易排出；(5)被冷卻的液體宜走殼程，便于散熱；(6)若兩流體溫差較大，對(duì)于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，宜將對(duì)流傳熱系數(shù)大的流體通入殼程，可減少熱應(yīng)力；

(7)流量小而粘度大的液體一般宜走殼程，因在殼程Re〉100即可達(dá)到湍流，但這不是絕對(duì)，如流動(dòng)阻力損失允許，將這種流體通入管內(nèi)并采用多管程結(jié)構(gòu)，反而能得到更多的對(duì)流傳熱系數(shù)。方埠化工廠1.5列管式換熱器的選用(4)飽和蒸汽宜走殼程，因?yàn)轱柡驼?3第七章蒸餾方埠化工廠第七章蒸餾方埠化工廠441.1概述蒸餾時(shí)分離液體混合物的典型單元操作。這種操作是利用液體混合物中各組份揮發(fā)度不同的特性實(shí)現(xiàn)分離的目的。例如，加熱乙醇水溶液，使之部分汽化，由于乙醇的沸點(diǎn)較水低，即其揮發(fā)度較水高，故汽化出來(lái)的蒸汽中，乙醇的組成（即濃度），必然比原來(lái)溶液的要高。若將汽化的蒸汽全部冷凝，則可得到乙醇含量較高的冷凝液，從而使乙醇和水得到初步分離。通常，將沸點(diǎn)低的組分稱(chēng)為易揮發(fā)組分，沸點(diǎn)高的組分稱(chēng)為難揮發(fā)組分。多次進(jìn)行部分氣化或部分冷凝以后，最終可以在氣相中得到較純的易揮發(fā)組分，而在液相中得到較純的難揮發(fā)組分。這就叫精餾。方埠化工廠1.1概述蒸餾時(shí)分離液體混合物的典型單元操作。這種操作是利用45二、蒸餾的分類(lèi)1、間歇蒸餾和連續(xù)蒸餾。2、簡(jiǎn)單蒸餾，平衡蒸餾，精餾和特殊精餾。3、常壓蒸餾，加壓蒸餾，減壓蒸餾。4、雙組份蒸餾，多組份蒸餾。方埠化工廠二、蒸餾的分類(lèi)方埠化工廠461.2簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾異同點(diǎn)共同：料液經(jīng)一次汽化冷凝，只能是液體混合物得到初步分離不同：簡(jiǎn)單蒸餾是間歇不穩(wěn)定操作

平衡蒸餾是連續(xù)穩(wěn)定操作

若汽化率相同，簡(jiǎn)單蒸餾較平衡蒸餾可獲得更好的分離效果，及流出液組成更高。方埠化工廠1.2簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾異同點(diǎn)方埠化工廠471.3簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾異同點(diǎn)1.3.1平衡蒸餾（閃蒸）

平衡蒸餾（閃蒸）是一種單級(jí)蒸餾操作，既可以間歇又可以連續(xù)進(jìn)行上圖所示為連續(xù)操作的平衡蒸餾裝置。

平衡蒸餾計(jì)算所應(yīng)用的基本關(guān)系是物料衡算、熱量衡算和汽液平衡關(guān)系。

物料衡算：

F=D+W

FxF=DxD+Wxw

令(液化率)方埠化工廠1.3簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾異同點(diǎn)1.3.1平衡蒸餾（閃蒸）481.3簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾異同點(diǎn)1.3.2簡(jiǎn)單蒸餾（微分蒸餾）方埠化工廠1.3簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾異同點(diǎn)1.3.2簡(jiǎn)單蒸餾（微分蒸491.4精餾原理采用設(shè)備：篩板塔方埠化工廠1.4精餾原理采用設(shè)備：方埠化工廠50精餾原理板式精餾塔

方埠化工廠精餾原理板式精餾塔方埠化工廠511.5間歇蒸餾間歇蒸餾流程圖

方埠化工廠1.5間歇蒸餾間歇蒸餾流程圖方埠化工廠52間歇蒸餾間歇蒸餾與連續(xù)蒸餾不同點(diǎn)：

1)原料在操作前一次加入釜中，釜液中輕組分濃度隨著操作的進(jìn)行而不斷降低，待釜液組成降至規(guī)定值后一次排出。因此，各層板上氣液相的濃度也相應(yīng)地隨時(shí)在改變，所以間歇蒸餾屬于非穩(wěn)態(tài)操作。

2)間歇蒸餾只有精餾段沒(méi)有提餾段。

間歇蒸餾可以按兩種方式進(jìn)行：

1)保持餾出液濃度恒定而相應(yīng)地不斷改變回流比。

1)保持回流比恒定，而餾出液組成逐漸降低。方埠化工廠間歇蒸餾間歇蒸餾與連續(xù)蒸餾不同點(diǎn)：方埠化工廠531.6板式塔1.6.1塔板結(jié)構(gòu)方埠化工廠1.6板式塔1.6.1塔板結(jié)構(gòu)方埠化工廠541.7板式塔1)氣相通道

塔板上均勻地開(kāi)有一定數(shù)量供氣相自下而上流動(dòng)的通道。氣相通道的形式很多，對(duì)塔板性能的影響極大，各種形式的塔板主要區(qū)別就在于氣相通道的形式不同。結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的氣相通道為篩孔（如圖中所示）。篩孔的直徑通常是3～8mm.目前大孔徑（12～25mm）篩板也得到相當(dāng)普遍的應(yīng)用。2)溢流堰在每層塔板的出口端通常裝有溢流堰（weir），板上的液層高度主要由溢流堰決定。最常見(jiàn)的溢流堰為弓形平直堰，起高度為hw，長(zhǎng)度為lw（如圖中所示）。3)降液管降液管（downcomer）是液體自上層塔板流到本層塔板的通道。液體經(jīng)上層板的漿液灌流下，橫向經(jīng)過(guò)塔板，翻越溢流堰，進(jìn)入本層塔板的降液管載流向下層塔板。為充分利用塔板的面積，降液管一般為弓形。降液管的下端離下層塔板應(yīng)有一定高度（圖中所示h0），使液體能通暢流出。為防止氣相竄入降液管中，h0應(yīng)小于堰高h(yuǎn)w。方埠化工廠1.7板式塔1)氣相通道

方埠化工廠55第八章干燥

方埠化工廠第八章干燥方埠化工廠561.1基本概念在化工、食品、制藥、紡織、采礦、農(nóng)產(chǎn)品加工等行業(yè)，常常需要將濕固體物料中的濕分除去，以便于運(yùn)輸、貯藏或達(dá)到生產(chǎn)規(guī)定的含濕率要求。除濕的方法很多，常用的有：1.機(jī)械分離法即通過(guò)壓榨、過(guò)濾和離心分離等方法去濕。這是一種耗能較少、較為經(jīng)濟(jì)的去濕方法，但濕分的除去不完全。2.吸附脫水法即用固體吸附劑，如氯化鈣、硅膠等吸去物料中所含的水分。這種方法去除的水分量很少，且成本較高。3.干燥法即利用熱能，使?jié)裎锪现械臐穹謿饣竦姆椒?。干燥法耗能較大，工業(yè)上往往將機(jī)械分離法與干燥法聯(lián)合起來(lái)除濕，即先用機(jī)械方法盡可能除去濕物料中的大部分濕分，然后在利用干燥方法繼續(xù)除濕。方埠化工廠1.1基本概念在化工、食品、制藥、紡織、采礦、農(nóng)產(chǎn)品加工等571.1物料中含水量的表示方法1）濕基含水量濕物料中所含水分的質(zhì)量分率稱(chēng)為濕物料的濕基含水量。ｗ＝濕物料中水分的質(zhì)量/濕物料總質(zhì)量

2）干基含水量不含水分的物料通常稱(chēng)為絕對(duì)干料.濕物料中的水分的質(zhì)量與絕對(duì)干料質(zhì)量之比,稱(chēng)為濕物料的干基含水量。X＝濕物料中的水分的質(zhì)量/濕物料中絕對(duì)干料質(zhì)量?jī)烧叩年P(guān)系為

X＝ｗ／（１－ｗ）ｗ＝X／（１＋X）方埠化工廠1.1物料中含水量的表示方法1）濕基含水量方埠化工廠581.2干燥的分類(lèi)按照熱能供給濕物料的方式，干燥可分為：1.傳導(dǎo)干燥熱能通過(guò)傳熱壁面以傳導(dǎo)方式傳給物料，產(chǎn)生的濕分蒸汽被氣相(又稱(chēng)干燥介)質(zhì))帶走，或用真空泵排走。例如紙制品可以鋪在熱滾筒上進(jìn)行干燥。2.對(duì)流干燥使干燥介質(zhì)直接與濕物料接觸，熱能以對(duì)流方式加入物料，產(chǎn)生的蒸汽被干燥介質(zhì)帶走。3.輻射干燥由輻射器產(chǎn)生的輻射能以電磁波形式達(dá)到物體的表面，為物料吸收而重新變?yōu)闊崮?，從而使?jié)穹謿饣?。例如用紅外線干燥法將自行車(chē)表面油漆烘干。4.介電加熱干燥將需要干燥電解質(zhì)物料置于高頻電場(chǎng)中，電能在潮濕的電介質(zhì)中變?yōu)闊崮?，可以使液體很快升溫氣化。這種加熱過(guò)程發(fā)生在物料內(nèi)部，故干燥速率較快，例如微波干燥食品。方埠化工廠1.2干燥的分類(lèi)按照熱能供給濕物料的方式，干燥可分為：方埠591.3固體物料的去濕方法化工生產(chǎn)為了使固體物料便于加工、運(yùn)輸和貯存，需要除去其中的水或其他溶劑（稱(chēng)為濕分），簡(jiǎn)稱(chēng)去濕。藥品的含水量太高會(huì)影響保質(zhì)期等。常用的固體去濕方法大致有以下兩種：1.機(jī)械去濕通過(guò)用沉降、過(guò)濾或離心分離等機(jī)械方式除去固體物料中濕分的方法稱(chēng)為去濕。這方法多用于處理含液量大的物料，適于初步去濕，能耗較低。2.干燥通過(guò)向濕物料供熱使?jié)穹制瑫r(shí)帶走所產(chǎn)生蒸汽的去濕方法稱(chēng)為干燥。工業(yè)生產(chǎn)中往往將兩種方法聯(lián)合起來(lái)操作，即先用比較經(jīng)濟(jì)的機(jī)械方法盡可能除去濕物料中大部分濕分，然后再利用干燥方法繼續(xù)除濕，以獲得濕分符合規(guī)定的產(chǎn)品。方埠化工廠1.3固體物料的去濕方法方埠化工廠60固體物料的去濕方法通常，干燥可按下列分類(lèi):(1)按操作壓強(qiáng)分為常壓干燥和真空干燥。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(chǎng)合。(2)按操作方式分為連續(xù)操作和間歇操作。連續(xù)操作具有生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品質(zhì)量均勻、熱效率高以及勞動(dòng)條件好等優(yōu)點(diǎn)、間歇操作適用于處理小批量、多品種要求干燥時(shí)間較長(zhǎng)的物料。(3)按傳熱方式可分為傳導(dǎo)干燥、對(duì)流干燥、輻射干燥、介電加熱干燥以及由上述兩種或多種組合的聯(lián)合干燥。方埠化工廠固體物料的去濕方法通常，干燥可按下列分類(lèi):方埠化工廠611.4干燥設(shè)備的特點(diǎn)一.氣流干燥器優(yōu)點(diǎn)：傳熱傳質(zhì)過(guò)程被強(qiáng)化，物料停留時(shí)間短，運(yùn)輸方便、操作穩(wěn)定、成品質(zhì)量穩(wěn)定。缺點(diǎn)：對(duì)除成塵設(shè)備要求嚴(yán)格，系統(tǒng)流動(dòng)阻力大，由于干燥管較長(zhǎng)，故對(duì)廠房要求有一定的高度。適用于熱敏性、易氧化物料的干燥。二.沸騰床干燥器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，活動(dòng)部件少，操作維修方便。缺點(diǎn)：操作控制要求高。而且由于顆粒在床中高度混合，可能引起物料的反混和短路，從而造成物料干燥不充分。適用于處理粉粒狀物料，而且粒徑最好在30-60μm范圍。方埠化工廠1.4干燥設(shè)備的特點(diǎn)一.氣流干燥器方埠化工廠62干燥設(shè)備的特點(diǎn)三.轉(zhuǎn)筒干燥器優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械化程度高，生產(chǎn)能力大，流動(dòng)阻力小，容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量均勻，對(duì)物料適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)：設(shè)備笨重，金屬材料耗量多，熱效率低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，傳動(dòng)部件需經(jīng)常維修。四.噴霧干燥器優(yōu)點(diǎn)：物料干燥時(shí)間短，改變操作條件即可控制或調(diào)節(jié)產(chǎn)品指標(biāo)，流程較短。缺點(diǎn)：經(jīng)常發(fā)生粘壁現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)氣體的分離要求高，體積傳熱系數(shù)較小，對(duì)于不能用高溫載熱體干燥的物料所需要的設(shè)備龐大。適用于士林藍(lán)及士林黃染料等。方埠化工廠干燥設(shè)備的特點(diǎn)三.轉(zhuǎn)筒干燥器方埠化工廠63化工工藝操作培訓(xùn)方埠化工廠化工工藝操作培訓(xùn)方埠化工廠64第一章緒論1.化工工藝的定義化工工藝即化工技術(shù)或化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)也叫化工生產(chǎn)技術(shù)，指將原料物主要經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的方法和過(guò)程,包括實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的全部措施。具體到實(shí)際應(yīng)用中又可概括為化工生產(chǎn)，將煤、石油、天然氣、礦石、水、空氣等經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)變化或化學(xué)處理手段，改變其性質(zhì)狀態(tài)、組成，得到目的產(chǎn)物的過(guò)程。而如何實(shí)現(xiàn)和組織這一過(guò)程，即是化工生產(chǎn)（工藝）的基本任務(wù)。方埠化工廠第一章緒論1.化工工藝的定義方埠化工廠652.化工生產(chǎn)的基本任務(wù)研究化工生產(chǎn)的基本過(guò)程和反應(yīng)原理確認(rèn)化工生產(chǎn)的工藝流程和最佳工藝條件。生產(chǎn)中運(yùn)用的主要設(shè)備的構(gòu)造、工作原理及強(qiáng)化生產(chǎn)的方法。方埠化工廠2.化工生產(chǎn)的基本任務(wù)方埠化工廠66第二章化工生產(chǎn)與單元操作1、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，流涕輸送不論用來(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(chēng)為單元操作。方埠化工廠第二章化工生產(chǎn)與單元操作1、化工單元操作方埠化工廠67化工生產(chǎn)與單元操作2.單元操作（UnitOperation）

單元操作按其遵循的基本規(guī)律分類(lèi)：（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、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、膜分離等；方埠化工廠化工生產(chǎn)與單元操作2.單元操作（UnitOperat68化工生產(chǎn)與單元操作單元操作的基本原理；單元操作典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)；單元操作設(shè)備選型設(shè)計(jì)計(jì)算。內(nèi)容高效率、低能耗、環(huán)保；開(kāi)發(fā)新的單元操作單元操作集成工藝與技術(shù)。方向3單元操作的內(nèi)容與方向：方埠化工廠化工生產(chǎn)與單元操作單元操作的基本原理；內(nèi)容高效率、低69第三章流體流動(dòng)流體流動(dòng)規(guī)律是化工原理課程的重要基礎(chǔ)，主要原因有以下三個(gè)方面：（1）流動(dòng)阻力及流量計(jì)算（2）流動(dòng)對(duì)傳熱、傳質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)的影響（3）流體的混合效果方埠化工廠第三章流體流動(dòng)流體流動(dòng)規(guī)律是化工原理課程的重要基礎(chǔ)，方埠化701.1.1重要概念一.密度定義:單位體積流體的質(zhì)量稱(chēng)為密度.公式:

式中ρ--------流體的密度，kg/m3；

m--------流體的質(zhì)量，kg；

V--------流體的體積，m3。在研究流體流動(dòng)時(shí)，若壓力與溫度變化不大時(shí)，則可認(rèn)為液體的密度為常數(shù)。密度為常數(shù)的流體稱(chēng)為不可壓縮流體。

嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，真實(shí)流體都是可壓縮流體,不可壓縮流體只是在研究流體流動(dòng)時(shí)，對(duì)于密度變化較小的真實(shí)流體的一種簡(jiǎn)化。本章中如不加說(shuō)明均指不可壓縮流體。方埠化工廠1.1.1重要概念一.密度方埠化工廠711.1.1重要概念二.氣體密度一般來(lái)說(shuō)氣體是可壓縮的，稱(chēng)為可壓縮流體。但是，在壓力和溫度變化率很小的情況下，也可將氣體當(dāng)作不可壓縮流體來(lái)處理。當(dāng)氣體的壓力不太高，溫度又不太低時(shí)，可近似按理想氣體狀態(tài)方程來(lái)計(jì)算密度。由

計(jì)算

p--------氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)，kPa或kN/m2；

M--------氣體的摩爾質(zhì)量，kg/kmol；

T--------氣體的絕對(duì)溫度，K；

R--------氣體常數(shù)，8.314kJ/(kmolK)。方埠化工廠1.1.1重要概念二.氣體密度方埠化工廠721.1.2流體的靜壓強(qiáng)

一.靜壓強(qiáng)流體垂直作用于單位面積上的力，稱(chēng)為壓強(qiáng)，或稱(chēng)為靜壓強(qiáng)。其表達(dá)式為

式中p--------流體的靜壓強(qiáng)，Pa；

FV-------垂直作用于流體表面上的力，N；

A--------作用面的面積，m2。方埠化工廠1.1.2流體的靜壓強(qiáng)一.靜壓強(qiáng)方埠化工廠731.1.2流體的靜壓強(qiáng)二.靜壓強(qiáng)的單位1．

按壓強(qiáng)的定義，壓強(qiáng)是單位面積上的壓力，其單位應(yīng)為Pa，也稱(chēng)為帕斯卡。其105倍稱(chēng)為巴（bar），

即1bar=105Pa。常用單位有：Pa、KPa、Mpa。2．

直接以液柱高表示：mH2O、cmCCl4、mmHg等。3.以大氣壓強(qiáng)表示：atm（物理大氣壓）、at（工程大氣壓）

1atm=1.013105Pa=10.33mH2O=760mmHg

1at=9.81104Pa=10mH2O=735mmHg方埠化工廠1.1.2流體的靜壓強(qiáng)二.靜壓強(qiáng)的單位方埠化工廠741.1.2流體的靜壓強(qiáng)三.靜壓強(qiáng)的表示方法絕對(duì)壓強(qiáng)（ata）：以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)量得的壓強(qiáng)；表壓強(qiáng)（atg）：以大氣壓強(qiáng)為基準(zhǔn)量得的壓強(qiáng)。

真空度表壓強(qiáng)以大氣壓為起點(diǎn)計(jì)算，所以有正負(fù)，負(fù)表壓強(qiáng)就稱(chēng)為真空度，其相互關(guān)系如下圖所示。注意符號(hào):atm--------物理大氣壓；

at--------工程大氣壓；

ata--------絕對(duì)壓強(qiáng)；

atg--------表壓強(qiáng)。方埠化工廠1.1.2流體的靜壓強(qiáng)三.靜壓強(qiáng)的表示方法方埠化工廠751.2.1流量

單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道任一截面的流體量稱(chēng)為流量。若流體量用體積來(lái)計(jì)算，稱(chēng)為體積流量，以Vs表示，其單位為m3/s；若流體量用質(zhì)量來(lái)計(jì)算，則稱(chēng)為質(zhì)量流量，以ws表示，其單位為kg/s。體積流量與質(zhì)量流量的關(guān)系為：ws=Vsρ式中ρ--------流體的密度，kg/m3。注意，流量是一種瞬時(shí)的特性，不是一段時(shí)間的累計(jì)量。方埠化工廠1.2.1流量

單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道任一截面的流體量稱(chēng)761.2.2流速單位時(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向上所流經(jīng)的距離稱(chēng)為流速。以u(píng)表示，其單位為m/s。

流體流過(guò)管路時(shí)，在管路任一截面上各點(diǎn)的流速沿管徑而變化，即在管截面中心處流速最大，越靠近管壁流速就越小，在管壁處的流速為零。流體在管截面上各點(diǎn)的流速分布規(guī)律較為復(fù)雜，在工程中為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，流速通常采用整個(gè)管截面上的平均流速，即用流量相等的原則來(lái)計(jì)算平均流速。其表達(dá)式為：

式中A--------與流動(dòng)方向相垂直的管路截面積，m2

。流量與流速的關(guān)系為：ws=Vsρ=uAρ

方埠化工廠1.2.2流速單位時(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向上所流經(jīng)的距離稱(chēng)為流771.2.2流速由于氣體的體積流量隨溫度和壓強(qiáng)而變化，因而氣體的流速亦隨之而變。因此采用質(zhì)量流速就較為方便。質(zhì)量流速即單位時(shí)間內(nèi)流體流過(guò)管路截面積的質(zhì)量，以G表示，其表達(dá)式為：

式中G--------質(zhì)量流速，亦稱(chēng)質(zhì)量通量；kg/m2s。方埠化工廠1.2.2流速由于氣體的體積流量隨溫度和壓強(qiáng)而變化，因而氣781.2.3管路直徑的估算及選擇一般管路的截面均為圓形，若以d表示管路內(nèi)徑，則

于是。所以流體輸送管路的直徑可根據(jù)流量及流速進(jìn)行計(jì)算，所以選擇的u越小，則d越大，那么對(duì)于相同的流量，所用的材料就越多，所以材料費(fèi)、檢修費(fèi)等基建費(fèi)也會(huì)相應(yīng)增加。相反，選擇的u越大，則d就越小，材料費(fèi)等費(fèi)用會(huì)減少，但由于流體在管路中流動(dòng)的阻力與u成正比，所以阻力損失會(huì)增大，即操作費(fèi)用就會(huì)增加。所以應(yīng)綜合考慮，使兩項(xiàng)費(fèi)用之和最小。通常流體流動(dòng)允許壓強(qiáng)降：水24.5kpa/100m管空氣5.1kpa/100m管可以此來(lái)衡量所選擇的管徑是否合適。對(duì)于長(zhǎng)距離與大流量輸送流體，d應(yīng)按前述的經(jīng)濟(jì)核算原則進(jìn)行選擇；而對(duì)于車(chē)間內(nèi)部，通常管道較短，也不太粗，這時(shí)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇d。一般液體流速為0.5—3m/s，氣體為10—30m/s，蒸汽為20—50m/s。方埠化工廠1.2.3管路直徑的估算及選擇一般管路的截面均為圓形，若以79某些流體在管路中常用流速范圍方埠化工廠某些流體在管路中常用流速范圍方埠化工廠80第四章流體輸送機(jī)械一、為什么要流體輸送機(jī)械？

化工生產(chǎn)中大都是連續(xù)流動(dòng)的各種物料或產(chǎn)品。由于工藝需要常需將流體由低處送至高處；由低壓設(shè)備送至高壓設(shè)備；或者克服管道阻力由一車(chē)間（某地）水平地送至另一車(chē)間（另一地）。為了達(dá)到這些目的，必須對(duì)流體作功以提高流體能量，完成輸送任務(wù)。這就需要流體輸送機(jī)械。方埠化工廠第四章流體輸送機(jī)械一、為什么要流體輸送機(jī)械？方埠化工廠81二、為什么要用不同結(jié)構(gòu)和特性的輸送機(jī)械？

這是因?yàn)榛S中輸送的流體種類(lèi)繁多：

1、流體種類(lèi)有強(qiáng)腐蝕性的、高粘度的、含有固體懸浮物的、易揮發(fā)的、易燃易爆的以及有毒的等等；

2、溫度和壓強(qiáng)又有高低之分；

3、不同生產(chǎn)過(guò)程所需提供的流量和壓頭又各異。所以需要有各種結(jié)構(gòu)和特性的輸送機(jī)械。三、化工流體輸送機(jī)械分類(lèi)

一般可分為四類(lèi)：即離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體動(dòng)力作用式。這四種類(lèi)型機(jī)械均有國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，且大多數(shù)已成為系列化產(chǎn)品。方埠化工廠二、為什么要用不同結(jié)構(gòu)和特性的輸送機(jī)械？這是因?yàn)榛S中輸822-1-1離心泵的工作原理在液體受迫由葉輪中心流向外緣的同時(shí)，在葉輪中心處形成真空。泵的吸入管路一端與葉輪中心處相通，另一端則浸沒(méi)在輸送的液體內(nèi)，在液面壓力（常為大氣壓）與泵內(nèi)壓力（負(fù)壓）的壓差作用下，液體經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi)，只要葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)不停，離心泵便不斷地吸入和排出液體。由此可見(jiàn)離心泵主要是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪所產(chǎn)生的離心力來(lái)輸送液體，故名離心泵。方埠化工廠2-1-1離心泵的工作原理在液體受迫由葉輪中心流向外緣的同83離心泵方埠化工廠離心泵方埠化工廠842-1-2離心泵的工作原理離心泵若在啟動(dòng)前未充滿(mǎn)液體，則泵內(nèi)存在空氣，由于空氣密度很小，所產(chǎn)生的離心力也很小。吸入口處所形成的真空不足以將液體吸入泵內(nèi)，雖啟動(dòng)離心泵，但不能輸送液體，這種現(xiàn)象就稱(chēng)為“氣縛”。所以離心泵啟動(dòng)前必須向殼體內(nèi)灌滿(mǎn)液體，在吸入管底部安裝帶濾網(wǎng)的底閥。底閥為止逆閥，防止啟動(dòng)前灌入的液體從泵內(nèi)漏失。濾網(wǎng)防止固體物質(zhì)進(jìn)入泵內(nèi)。靠近泵出口處的壓出管道上裝有調(diào)節(jié)閥，供調(diào)節(jié)流量時(shí)使用。方埠化工廠2-1-2離心泵的工作原理離心泵若在啟動(dòng)前未充滿(mǎn)液體，則泵85液體物理性質(zhì)對(duì)離心泵特性的影響

（1）密度的影響由離心泵的基本方程式可知，離心泵的壓頭、流量均與液體的密度無(wú)關(guān)，所以效率也不隨液體的密度而改變，但軸功率會(huì)隨著液體密度而變化。（2）粘度的影響所輸送的液體粘度越大，泵內(nèi)能量損失越多，泵的壓頭、流量都要減小，效率下降，而軸功率則要增大。方埠化工廠液體物理性質(zhì)對(duì)離心泵特性的影響（1）密度的影響方埠化工廠86離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)

一、工作點(diǎn)離心泵的特性曲線是泵本身固有的特性，它與外界使用情況無(wú)關(guān)。但是，一旦泵被安排在一定的管路系統(tǒng)中工作時(shí)，其實(shí)際工作情況就不僅與離心泵本身的特性有關(guān)，而且還取決于管路的工作特性。所以，要選好和用好離心泵，就還要同時(shí)考慮到管路的特性。在特定管路中輸送液體時(shí)，管路所需壓頭He隨著流量Qe的平方而變化。將此關(guān)系繪在坐標(biāo)紙上即為相應(yīng)管路特性曲線。方埠化工廠離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)一、工作點(diǎn)方埠化工廠87離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)若將離心泵的特性曲線與其所在管路特性曲線繪于同一坐標(biāo)紙上，如上圖所示，此兩線交點(diǎn)M稱(chēng)為泵的工作點(diǎn)。選泵時(shí)，要求工作點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的流量和壓頭既能滿(mǎn)足管路系統(tǒng)的要求，又正好是離心泵所提供的，即Q=Qe，H=He。

方埠化工廠離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)若將離心泵的特性曲線與其所在管路特性88離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)二、流量調(diào)節(jié)1）改變閥門(mén)的開(kāi)度改變離心泵出口管線上的閥門(mén)開(kāi)關(guān)，其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線。如圖所示，當(dāng)閥門(mén)關(guān)小時(shí)，管路的局部阻力加大，管路特性曲線變陡，工作點(diǎn)由M移至M1，流量由QM減小到QM1。當(dāng)閥門(mén)開(kāi)大時(shí)，管路阻力減小，管路特性曲線變得平坦一些，工作點(diǎn)移至M2，流量加大到QM2。用閥門(mén)調(diào)節(jié)流量迅速方便，且流量可以連續(xù)變化，適合化工連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)。所以應(yīng)用十分廣泛。缺點(diǎn)是閥門(mén)關(guān)小時(shí)，阻力損失加大，能量消耗增多，不很經(jīng)濟(jì)。方埠化工廠離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)二、流量調(diào)節(jié)方埠化工廠89離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)2）改變泵的轉(zhuǎn)速改變泵的轉(zhuǎn)速實(shí)質(zhì)上是改變泵的特性曲線。泵原來(lái)轉(zhuǎn)速為n，工作點(diǎn)為M，如下圖所示，若把泵的轉(zhuǎn)速提高到n1，泵的特性曲線H–Q往上移，工作點(diǎn)由M移至M1，流量由QM加大到QM1。若把泵的轉(zhuǎn)速降至n2，工作點(diǎn)移至M2，流量降至QM2。這種調(diào)節(jié)方法需要變速裝置或價(jià)格昂貴的變速原動(dòng)機(jī)，且難以做到連續(xù)調(diào)節(jié)流量，故化工生產(chǎn)中很少采用。方埠化工廠離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)2）改變泵的轉(zhuǎn)速方埠化工廠90離心泵的安裝高度

一、汽蝕現(xiàn)象

在如圖所示的管路中，在液面0—0與泵進(jìn)口附近截面1—1之間無(wú)外加能量，液體靠壓強(qiáng)差流動(dòng)。因此，提高泵的安裝位置，葉輪進(jìn)口處的壓強(qiáng)可能降至被輸送液體的飽和蒸汽壓，引起液體部分汽化。方埠化工廠離心泵的安裝高度一、汽蝕現(xiàn)象方埠化工廠91汽蝕現(xiàn)象實(shí)際上，泵中壓強(qiáng)最低處位于葉輪內(nèi)緣葉片的背面，當(dāng)泵的安裝位置高至一定距離，首先在該處發(fā)生汽化并產(chǎn)生汽泡。含汽泡的液體進(jìn)入葉輪后，因壓強(qiáng)升高，汽泡立即凝聚，汽泡的消失產(chǎn)生局部真空，周?chē)后w以高速涌向汽泡中心，造成沖擊和振動(dòng)。尤其是當(dāng)汽泡的凝聚發(fā)生在葉片表面附近時(shí)，眾多液體質(zhì)點(diǎn)猶如細(xì)小的高頻水錘撞擊著葉片；另外汽泡中還可能帶有氧氣等對(duì)金屬材料發(fā)生化學(xué)腐蝕作用。泵在這種狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，將會(huì)導(dǎo)致葉片的過(guò)早損壞，這種現(xiàn)象稱(chēng)為泵的汽蝕。離心泵在產(chǎn)生汽蝕條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，泵體振動(dòng)并發(fā)出噪音，流量、揚(yáng)程和效率都明顯下降，嚴(yán)重時(shí)甚至吸不上液體。為了避免汽蝕現(xiàn)象，泵的安裝位置不能太高，以保證葉輪中各處的壓強(qiáng)高于液體的飽和蒸汽壓。方埠化工廠汽蝕現(xiàn)象實(shí)際上，泵中壓強(qiáng)最低處位于葉輪內(nèi)緣葉片的背面，當(dāng)泵的92

氣體輸送機(jī)械

氣體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)和原理與液體輸送機(jī)械大體相同。但是氣體具有可壓縮性和比液體小得多的密度（約為液體密度的千分之一左右），從而使氣體輸送具有某些不同于液體輸送的特點(diǎn)。氣體輸送機(jī)械根據(jù)它所能產(chǎn)生的進(jìn)、出口壓強(qiáng)差或壓強(qiáng)比（稱(chēng)為壓縮比）進(jìn)行如下分類(lèi)：1）通風(fēng)機(jī)：出口壓強(qiáng)不大于1.47104Pa（表壓），壓縮比為1~1.15；2）鼓風(fēng)機(jī)：出口壓強(qiáng)為（1.47~29.4）104Pa（表壓），壓縮比小于4；（3）壓縮機(jī)：出口壓強(qiáng)為29.4104Pa（表壓）以上，壓縮比大于4；（4）真空泵：用于減壓，出口壓力為1大氣壓，其壓縮比由真空度決定。此外，氣體輸送機(jī)械按其機(jī)構(gòu)與工作原理又可分為離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體作用式。方埠化工廠氣體輸送機(jī)械氣體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)和原理與液體輸送機(jī)械大體相93

第五章

機(jī)械分離和固體流態(tài)化

方埠化工廠方埠化工廠943.1概述混合物可以分為兩大類(lèi)。凡物系內(nèi)部各處物料性質(zhì)均勻，且不存在相界面者，稱(chēng)為均相混合物。凡物系內(nèi)部有隔開(kāi)兩相的界面存在，且界面兩側(cè)物料性質(zhì)截然不同者，稱(chēng)為非均相混合物或非均相物系。非均相物系中，處于分散狀態(tài)的物質(zhì)，如懸浮液中的固體顆粒、乳濁液中的液滴、泡沫液中的氣泡，稱(chēng)為分散相或分散物質(zhì)；包圍著分散物質(zhì)的流體，則稱(chēng)為連續(xù)相或分散介質(zhì)。由于非均相物系中分散相和連續(xù)相具有不同的物理性質(zhì)，工業(yè)上一般采用機(jī)械方法將兩相進(jìn)行分離。工業(yè)上分離非均相混合物的目的是：方埠化工廠3.1概述混合物可以分為兩大類(lèi)。凡物系內(nèi)部各處物料性質(zhì)均勻，951）回收有價(jià)值的分散物質(zhì)例如從某些類(lèi)型干燥器出來(lái)的氣體及從結(jié)晶機(jī)出來(lái)的晶漿中都帶有一定量的固體顆粒，必須回收這些懸浮的顆粒作為產(chǎn)品。2）凈化分散介質(zhì)以滿(mǎn)足后繼生產(chǎn)工藝的要求例如某些催化反應(yīng)的原料氣中夾帶有會(huì)影響催化劑活性的雜質(zhì)，因此，在氣體進(jìn)入反應(yīng)器之前，必須除去其中塵粒狀的雜質(zhì)。3）環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)為了保護(hù)人類(lèi)生態(tài)環(huán)境，要求排放的廢氣或廢液濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；很多含碳物質(zhì)及金屬細(xì)粉與空氣形成爆炸物，必須除去這些物質(zhì)以消除隱患。方埠化工廠1）回收有價(jià)值的分散物質(zhì)例如從某些類(lèi)型干燥器出來(lái)的氣963.2.1離心分離設(shè)備

方埠化工廠3.2.1離心分離設(shè)備方埠化工廠973.3流體通過(guò)顆粒床層的流動(dòng)3.3.2過(guò)濾及過(guò)濾基本方程一、概述過(guò)濾操作如圖所示。實(shí)現(xiàn)過(guò)濾操作的外力可以是重力、壓強(qiáng)差或慣性離心力。1．過(guò)濾方式工業(yè)上過(guò)濾基本方式有兩種：深層過(guò)濾和濾餅過(guò)濾。在深層過(guò)濾操作中，顆粒尺寸比過(guò)濾介質(zhì)孔徑小，顆粒附著在孔道壁面上，過(guò)濾在過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行。濾餅過(guò)濾中，固體顆粒被截留在過(guò)濾介質(zhì)表面上，形成一顆粒層，稱(chēng)為濾餅。方埠化工廠3.3流體通過(guò)顆粒床層的流動(dòng)3.3.2過(guò)濾及過(guò)濾基本方983.3.3過(guò)濾設(shè)備

1．板框壓濾機(jī)

方埠化工廠3.3.3過(guò)濾設(shè)備1．板框壓濾機(jī)方埠化工廠99第六章傳熱方埠化工廠第六章傳熱方埠化工廠1001.1概述傳熱是由于溫度差引起的能量的轉(zhuǎn)移，又稱(chēng)熱量傳遞過(guò)程。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，凡是存在溫度差就必然導(dǎo)致熱量自發(fā)的從高溫處向低溫處傳遞，因此傳熱是自然界和工程技術(shù)領(lǐng)域中普遍存在的一種傳遞現(xiàn)象。在化工生產(chǎn)中，傳遞過(guò)程的應(yīng)用更是十分廣泛。在化學(xué)工業(yè)中幾乎所有的化工生產(chǎn)過(guò)程均伴有傳熱操作。化工生產(chǎn)中對(duì)傳熱的要求通常有以下兩種情況：一種是強(qiáng)化傳熱，比如各種換熱設(shè)備中的傳熱；另一種是削弱傳熱過(guò)程，如設(shè)備和管道的保溫。學(xué)習(xí)傳熱的目的主要是能夠分析影響傳熱速率的因素，掌握控制熱量傳遞速率的一般規(guī)律，以便根據(jù)生產(chǎn)要求來(lái)強(qiáng)化或削弱熱量的傳遞，正確地計(jì)算和選擇適宜的傳熱設(shè)備和保溫措施。方埠化工廠1.1概述傳熱是由于溫度差引起的能量的轉(zhuǎn)移，又稱(chēng)熱量傳遞過(guò)1011.2換熱器的類(lèi)型列管式換熱器a.固定管板式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉但由于殼程不易清洗和檢修，因此殼方流體應(yīng)是較潔凈且不易起垢的b.U型管換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，適用于高溫和高壓的場(chǎng)合。其主要缺點(diǎn)是管內(nèi)清洗比較困難，因此管內(nèi)流體必須潔凈。管板的利用率較差。c.浮頭式換熱器優(yōu)點(diǎn)：可以補(bǔ)償熱膨脹，便于清洗和檢修。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、金屬耗量較多、造價(jià)較高。方埠化工廠1.2換熱器的類(lèi)型列管式換熱器方埠化工廠102換熱器方埠化工廠換熱器方埠化工廠1031.3換熱器的類(lèi)型板式換熱器(1)夾套式換熱器廣泛應(yīng)用于反應(yīng)過(guò)程的加熱和冷卻。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其加熱面受容器壁面限制，總傳熱系數(shù)也不高?？稍诟獌?nèi)安裝攪拌器以提高總傳熱系數(shù)，也可在釜內(nèi)部安裝蛇管以補(bǔ)充傳熱面的不足。板式換熱器優(yōu)點(diǎn)：由于流體在板片間流動(dòng)湍動(dòng)程度高，而且板片又薄，故總傳熱系數(shù)K大。板片間隙小(一般為4-6mm)，結(jié)構(gòu)緊湊，金屬耗量可減少一半以上。具有可拆結(jié)構(gòu)，可根據(jù)需要調(diào)整板片數(shù)目以增減傳熱面積。操作靈活性大，檢修清洗也很方便。缺點(diǎn)：允許操作的壓強(qiáng)和溫度比較低。通常操作壓強(qiáng)不超過(guò)2MPa，壓強(qiáng)過(guò)高易滲漏。操作溫度受墊片材料的耐熱性限制，一般不超過(guò)250℃方埠化工廠1.3換熱器的類(lèi)型板式換熱器方埠化工廠1041.4列管式換熱器的選用列管式換熱器選用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：1.冷、熱流體流動(dòng)通道的選擇在列管式換熱器內(nèi)，冷、熱流體流動(dòng)通道可根據(jù)以下原則進(jìn)行選擇。

(1)不潔凈和易結(jié)垢的液體宜走管程，因?yàn)楣軆?nèi)清洗方便；

(2)腐蝕性的流體宜走管程，以免管束和殼體同時(shí)受腐蝕；

(3)壓強(qiáng)高的流體宜走管內(nèi)，以免殼體承受壓力；方埠化工廠1.4列管式換熱器的選用列管式換熱器選用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：方1051.5列管式換熱器的選用(4)飽和蒸汽宜走殼程，因?yàn)轱柡驼羝容^清凈，對(duì)流傳熱系數(shù)與流速無(wú)關(guān)且冷凝液易排出；(5)被冷卻的液體宜走殼程，便于散熱；(6)若兩流體溫差較大，對(duì)于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，宜將對(duì)流傳熱系數(shù)大的流體通入殼程，可減少熱應(yīng)力；

(7)流量小而粘度大的液體一般宜走殼程，因在殼程Re〉100即可達(dá)到湍流，但這不是絕對(duì)，如流動(dòng)阻力損失允許，將這種流體通入管內(nèi)并采用多管程結(jié)構(gòu)，反而能得到更多的對(duì)流傳熱系數(shù)。方埠化工廠1.5列管式換熱器的選用(4)飽和蒸汽宜走殼程，因?yàn)轱柡驼?06第七章蒸餾方埠化工廠第七章蒸餾方埠化工廠1071.1概述蒸餾時(shí)分離液體混合物的典型單元操作。這種操作是利用液體混合物中各組份揮發(fā)度不同的特性實(shí)現(xiàn)分離的目的。例如，加熱乙醇水溶液，使之部分汽化，由于乙醇的沸點(diǎn)較水低，即其揮發(fā)度較水高，故汽化出來(lái)的蒸汽中，乙醇的組成（即濃度），必然比原來(lái)溶液的要高。若將汽化的蒸汽全部冷凝，則可得到乙醇含量較高的冷凝液，從而使乙醇和水得到初步分離。通常，將沸點(diǎn)低的組分稱(chēng)為易揮發(fā)組分，沸點(diǎn)高的組分稱(chēng)為難揮發(fā)組分。多次進(jìn)行部分氣化或部分冷凝以后，最終可以在氣相中得到較純的易揮發(fā)組分，而在液相中得到較純的難揮發(fā)組分。這就叫精餾。方埠化工廠1.1概述蒸餾時(shí)分離液體混合物的典型單元操作。這種操作是利用108二、蒸餾的分類(lèi)1、間歇蒸餾和連續(xù)蒸餾。2、簡(jiǎn)單蒸餾，平衡蒸餾，精餾和特殊精餾。3、常壓蒸餾，加壓蒸餾，減壓蒸餾。4、雙組份蒸餾，多組份蒸餾。方埠化工廠二、蒸餾的分類(lèi)方埠化工廠1091.2簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾異同點(diǎn)共同：料液經(jīng)一次汽化冷凝，只能是液體混合物得到初步分離不同：簡(jiǎn)單蒸餾是間歇不穩(wěn)定操作

平衡蒸餾是連續(xù)穩(wěn)定操作

若汽化率相同，簡(jiǎn)單蒸餾較平衡蒸餾可獲得更好的分離效果，及流出液組成更高。方埠化工廠1.2簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾異同點(diǎn)方埠化工廠1101.3簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾異同點(diǎn)1.3.1平衡蒸餾（閃蒸）

平衡蒸餾（閃蒸）是一種單級(jí)蒸餾操作，既可以間歇又可以連續(xù)進(jìn)行上圖所示為連續(xù)操作的平衡蒸餾裝置。

平衡蒸餾計(jì)算所應(yīng)用的基本關(guān)系是物料衡算、熱量衡算和汽液平衡關(guān)系。

物料衡算：

F=D+W

FxF=DxD+Wxw

令(液化率)方埠化工廠1.3簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾異同點(diǎn)1.3.1平衡蒸餾（閃蒸）1111.3簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾異同點(diǎn)1.3.2簡(jiǎn)單蒸餾（微分蒸餾）方埠化工廠1.3簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾異同點(diǎn)1.3.2簡(jiǎn)單蒸餾（微分蒸1121.4精餾原理采用設(shè)備：篩板塔方埠化工廠1.4精餾原理采用設(shè)備：方埠化工廠113精餾原理板式精餾塔

方埠化工廠精餾原理板式精餾塔方埠化工廠1141.5間歇蒸餾間歇蒸餾流程圖

方埠化工廠1.5間歇蒸餾間歇蒸餾流程圖方埠化工廠115間歇蒸餾間歇蒸餾與連續(xù)蒸餾不同點(diǎn)：

1)原料在操作前一次加入釜中，釜液中輕組分濃度隨著操作的進(jìn)行而不斷降低，待釜液組成降至規(guī)定值后一次排出。因此，各層板上氣液相的濃度也相應(yīng)地隨時(shí)在改變，所以間歇蒸餾屬于非穩(wěn)態(tài)操作。

2)間歇蒸餾只有精餾段沒(méi)有提餾段。

間歇蒸餾可以按兩種方式進(jìn)行：

1)保持餾出液濃度恒定而相應(yīng)地不