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文档简介
1、化工单元知识一化工单元-反应1空气湿度的表示方法H=m水/m绝干空气=M水*n水/( M空气*n空气)2KA油氧化法工艺催化剂的铜钒作用?分别为 铜的作用是抑制多亚硝基环已酮的生成,钒的作用是 促进双酮转化为已二酸 。3戊二酸生成机理4丁二酸生成机理5KA油氧化生成己二酸反应机理6什么叫稳定状态操作?整个化工操作过程中,操作条件(温度、压力、浓度)不随时间变化,只是设备内不同点有差别。7.无化学反应稳定状态操作的物料衡算式 进料量=出料量8.一蒸馏塔分离戊烷和己烷混合物,进料组成50%(质量比)戊烷,50%己烷,顶部馏出液含戊烷95%,塔底排出液含己烷96%,塔顶蒸出气体经冷凝后,部分冷凝液回
2、流,其余为产物,回流比(回流量/馏出产物量)为0.6计算:A:每千克进料馏出产物及塔底产物的量解:设馏出产物为x,塔底产物为y根据无化学稳定状态操作进料量=出料量 得: 1=x+y 0.5=0.95x+0.04y 0.5=0.05x+0.96y计算得:x=0.505 y=0.495B:进冷凝塔物料量:(0.6*0.505+0.505)/1=0.8089写出烷类烃类/炔类化学通式烷:CnH2n+2 烃类CnH2n 炔类CnH2n-210.乙酸和甲醇生成酯的反应式CH3OH + CH3COOH = CH3COOCH3 + 2H
3、2O11.丁二酸与氨气的反应式COOH(CH2)2 +2NH3= NH2-C0 CH2- CH2-C0 NH2.12.乙酸生成酐的 反应式2CH3COOH CH3-COO-CO- CH3+ H3PO413.如何由乙酰氯制备一氯乙酰氯?CH3COCl+Cl2 CH2Cl COCl+HCl14.草酸受热分解的反应式-HOOCCOOH H COOH+CO215甲酸和氢氧化钠中和反应式HCOOH+NaOHHCOONa+ H2O16.什么叫同分异构? 分子式相同,结构不同。17.树脂粒度大小对其性能有何影响? 粒度越小,比表面积越大,且粒度过细,不仅增大液体在树脂内的阻力,而且也会影响树脂的机
4、械强度,降低使用寿命,通常树脂直径为18.湿视密度定义又称堆积密度,指树脂在水中充分溶胀后,单位体积树脂所固有的质量。19.交联度指交联剂所占有的份数,一般用交联剂占单体质量百分数来表示。20.树脂对离子亲和力的差异取决于哪两个方面?树脂自身的性能,尤其自身的交联度。交联度越大,对离子的选择性越大,其亲和力越强,反之,越弱。树脂交换量定义 又指树脂交换容量,指单位质量或体积(g/ml)的离子交换树脂所能够交换出离子的物质的量。21。离子交换的过程包括哪些?穿过树脂表面膜层在树脂膜内扩散在功能基位置上交换。22提高离子穿过膜层的措施有哪些?加快交换体系搅拌速度或提高溶液的过流速度,以减低树脂表面
5、的膜层。提高溶液中的离子浓度增大交换剂的比表面积,即减小树脂粒度。提高交换体系的温度,以加快扩散温度。23再生剂用量与哪些因素有关?与树脂的再生效果和运行费用密切有关,还与再生方式、树脂类型和再生剂种类有关。24树脂用量公式Q(C0-Cn)VR=- Qt25.D321属于哪种树脂?D-大孔3-弱碱2-酚醛二化工单元-搅拌1搅拌的目的使被搅拌物料各处达到均质状态。强化传热过程强化传质过程2典型机械搅拌设备的结构搅拌设备:1.搅拌装置a传动装置b搅拌轴c叶轮2.轴封3.搅拌罐a罐体b附件(挡板、导流筒)3.气流搅拌特点:没有运动部件主要用于处理腐蚀性介质以及高温高压条件下的反应物料。搅拌能力较弱,
6、一般用于低粘度物料的搅拌。4.强化传热过程的特点:加强冷热液体之间的混合、防止局部过热或过冷增大液体对壁面的相对速度,提高对流传热系数。5强化传质过程的特点:增大相际接触面积降低分散相周围液膜阻力,提高传质系数。6搅拌器的两大功能:釜内的总体流动与大尺度的混合强剪切或高度湍动与小尺度的混合。7黏度的物理意义?促使流体流动运动,产生单位速度梯度的剪应力,液体的黏度随温度升高而下降,气体的黏度随温度上升而上升。8.牛顿黏性定律公式: F d=- =-=- S y dy9选择搅拌器放大准则的要求:几何相似运动相似动力相似热相似10流体流动的相似原理 凡在两根不同的管子中,当流体流动的Re相同时,只要
7、流体边界几何条件相似,则流动状态也相同,这称为流体流动的相似原理11流体流动的两种类型及三个区。两种类型:层流 湍流三个区: 层流区 湍流区 过渡区12什么是搅拌?是使釜内物料形成某种特定形式的运动。13什么是混合?是使物性不同的两种或两相物种以上物料产生均匀分布。14混合机理?在搅拌釜中,通过叶轮的旋转,机械能传给液体物料造成液体的强制对流,混合过程是在强制对流作用下的强制扩散过程。15什么是打漩?釜内液体在离心力作用下,涌向器壁,使轴边部分的液体沿器壁上升,中心部分液面自然下降,形成一个大漩涡,叶轮旋转转速越大,漩涡深度越深,这种流动形态称为打漩。16消除打漩现象最常用的办法是什么?反应釜
8、内加设挡板。17釜式反应器搅拌器的作用?反应器内的物料借助搅拌器的搅拌使物料充分混合增强物料的分子碰撞,强化反应器物料的传质与传热。18常用的搅拌器类型有哪些?浆式、框式、锚式、旋浆式、螺带式、涡轮式19推进式搅拌器有何特点?由于转轴的高速旋转,浆叶将液体搅动,使液体沿器壁和中心流动,在上下之间形成激烈的循环运动,使之产生很强的轴向流动。20框式搅拌器特点?循环速度及剪切作用比较小,主要产生的切线流,当粘度较高时,可产生一定的轴向流和径向流。21挡板的作用?可把切向流速转为轴向流或径向流,增大液体的湍动程度,从而改善搅拌效果。消除液体打漩现象。22工业上搅拌器如何选型? 主要根据流体状态,流体
9、性质、搅拌目的、搅拌容以及各种搅拌器的性质特征来进行,一般情况下,流体的粘度对搅拌的影响最大。所以可根据液体的粘度来选型。三、反应单元-结晶1.根据生活常识下列物质与水作用放出大量热的是-C-A 白糖 B味精 C生石灰 D洗衣粉2.已知50时,NH4CL的溶解度为50克,则该温度下100克NH4CL饱和溶液中含NH4CL-克(50/50+100)*100=33.3克3.什么是结晶?固体物质以晶体状态从蒸汽溶液或熔融物中析出的过程。4.什么是晶浆和母液?晶浆:在结晶器中结晶出来的晶体和剩余的溶液所构成的混悬物。母液:去除悬浮液中的晶体后剩下的溶液或熔液5.什么是过饱和溶液和过饱和度?过饱和溶液:
10、溶解含有超过饱和溶质的溶液。过饱和度:同一温度下过饱和溶液与饱和溶液的浓度差。过饱和度是结晶过程的推动力。6.原料液中水质量为200kg,其初始浓度为0.25 kg/ kg水。则其中溶质为-50 kg -7.某料液中初始浓度为0.4kg盐/ kg水,则此盐在水中的溶解度为40克-,若此溶液100kg,则溶质质量为-28.6克-假设此溶液冷却结晶中有3%水蒸发,则蒸发量为0.038.醋酸钠溶液结晶后得到水和CH3COONa.3H2O(M=136), CH3COONa(M=82) 则R=68/419.在己二酸冷却结晶过程中,如果将100kg的己二酸从100降至40问:此过程中无溶剂时结晶产品质量?
11、假设冷却过程中有0.02%水蒸发,求产品质量(已知:100溶解度为61.53克,40溶解度为4.87克)结晶质量:Y=W(C1C2)=(100-61。53/161。53)×(0、61530、0487)=35、07Y=WC1C2(1-V)=31。710.某溶液中含有5000kg水和1000kgNa2SO4(146),使溶液冷却到10(溶解度9.0kg盐/100克水)如果,冷却过程中有2%水蒸发,求结晶产量Y=WC1C2(1-V)=11结晶的三个步骤过饱和溶液的形成 晶核的形成 晶体生长12用扩散理论说明晶体成长过程的三个步骤?扩散过程 表面反应过程 传热过程13.晶核是过饱和溶液中新生
12、成的微小晶体粒子,是晶体成长过程中必不可少的核。14.影响结晶质量的几个因素?温度、 冷却(蒸发)速度时间、 晶浆浓度、 过饱和度、 杂质、 搅拌与混合、溶剂与PH 晶种15.为什么工业生产中结晶搅拌器转速要控制在7001080R/min?结晶不但是固液分离,也是提纯的过程强烈的搅拌使晶浆悬浮 加入晶种成核速度快,大大减少了线晶面晶晶胚的形成,同时抑制晶粒长的过大晶浆溶液流动速度快,减少粘壁的可能性。16.结晶的方法?冷却法 溶剂蒸发法 绝热蒸发法 盐析法 反应结晶法17同离子效应在电解质饱和溶液中,加入与该电解质具有相同离子的强电解质,从而降低原电解质的溶解度,这种现象成为同离子效应。18.
13、结晶过程可分为:溶液、熔融 升华、沉淀四大类19溶液结晶大致可分为: 冷却、蒸发、真空冷却、加压四种基本类型。20工业上常用的真空冷却器通过 冷却和蒸发浓缩两种效应来产生饱和度的。21溶液结晶与熔融结晶比较项目溶液结晶熔融结晶原理冷却或除去部分溶剂,使溶质从溶剂中结晶出来。利用待分离组分凝固点不同使它们分离。操作温度取决于物系溶解特性在结晶组分的熔点附近推动力过饱和度、过冷度过冷度主要控制因素传质与结晶速率传热、传质与结晶速率目的分离、纯化产品晶粒化分离、纯化产品形态成一定分布的晶体颗粒液体或固体结晶形式釜式为主釜式或塔式22移出部分溶剂的结晶器最常见的形式和特点。名称特点蒸发结晶器在减压下操
14、作,故可维持较低的温度和溶液产生较大的饱和度,但对晶体粒度难控制。真空冷却结晶器结构简单,生产能力大系绝热蒸发而冷却无需传热面,可避免结垢和腐蚀现象。DTB结晶器生产强度大,能生产6001200um的大粒结晶,产品器内不易结疤,成为连续结晶器主要形式之一。23二次成核机理流体剪应力成核和接触成核区别。名称区别成核几率流体剪应力饱和溶液以较大的流速流过成长中的晶体表面时,流体过界层存在的剪应力,能将一些附着于晶体之上的粒子扫落成为新的晶核接触成核当晶体与其他固体物接触时,所产生的晶体表面的碎粒成为新的晶核,又称为碰撞成核。接触成核流体剪应力四、干燥单元1.影响化学反应速率的因素温度压强催化剂浓度
15、2.固体物料去湿方法机械去湿法 吸附去湿法 供热去湿法3.干燥方法按压力分可分哪几类?常压和真空干燥两种4.对流干燥的条件干燥介质温度必须大于被干燥物料温度.干燥物料表面的水汽压强必须大于干燥介质水汽压强.5.已知空气中水蒸气分压为4.24Kpa,当饱和大气压为101.3 Kpa时,求该空气的湿度4.2/(101.3-4.2)=0.027kg/kg6.60时,水的饱和蒸汽压为19.92Kpa,湿空气中水蒸气分压为7.5Kpa,求该空气的相对湿度=7.5/19.9*%=37.65%7.恒速干燥的特点?物料表面温度为湿球温度,在该温度阶段除去的水分为非结合水,恒速干燥速率只与空气状态有关,与物料种
16、类无关。8.干燥速率的方程式dwU= Ad9.恒速干燥的前提?湿物料水分全部湿润,即湿物料从物料水分内部迁移至界面的速率大于水分在表面气化的速率。10、恒速干燥的特点答:物料表面温度为湿球温度,在该温度阶段除去的水份为非结合水,恒速干燥速率只与空气状态有关,与物料种类无关。11.自由水分:当湿物料中的含水量大于物料的平衡水分时,其含水量与平衡水分的差值,成为自由水分。平衡水分:当物料与一定状态的空气接触后,物料将释出或吸入水分,最高达到恒定的含水量,若空气状态恒定,则物料将永远维持这么多的含水量,不会因接触时间延长而改变,这种恒定的含水量称为该物料在固定空气状态下的平衡水分,又称平衡含水量或平
17、衡含湿量,以X*表示,单位kg水/kg绝干料。12显热与潜热的区别显热:温度变相不变 潜热:相变温度不变13.画出干燥速率的曲线图,写出各段的物理意义。A-B 湿物料不稳定加热过程,物料的含水量及温度随时间变化,含水量由初始含水量降至与B点对应的含水量,其温度由初始温度升高或降低至与空气湿球温度相等的温度。BC 干燥速率恒定,物料表面温度等于空气实际温度C 由恒速干燥转化为降速干燥阶段的临界温度点,所对应的含水量为临界含水量CD-E 由于含水量减少,干燥速率下降,E 干燥速率为014湿基含水量=水的质量15干燥传热和传质相结合的操作,干燥速率由传热速率和传质速率共同控制。16按传热方式可分为传
18、导、传热干燥、对流干燥、辐射干燥、介电加热干燥。17露点?将不饱和空气等温冷却到饱和状态时的温度称为露点。18干燥的必要条件?物料表面的水汽压强必须大于干燥介质中水汽分压,两者差别越大,干燥操作进行越快。19对干燥器的要求?能够保证产品质量要求,如含水量、强度。干燥速率快,干燥时间短,以减小干燥器尺寸,降低耗能量,同时还考虑干燥器的辅助设备的规格和成本,即经济效益要好。操作控制方便,劳动条件好。20干燥器的分类按操作压强分为常压和真空干燥。按操作方式可分连续操作和间歇操作。按传热方式可分为传导、传热干燥、对流干燥、辐射干燥、介电加热干燥。21真空干燥适合处理热敏性及易氧化物料或要求成品含湿量低
19、的场合。22最常用的干燥方式是对流干燥,以不饱和热空气为干燥介质,湿物料湿分多为水分23密相输送的分类?密相输送分为发送罐输送和旋转阀输送。发送罐输送是通过将发送罐加压至一定压力,采用切换出料阀及气刀对物料进行分配(物料在管道中呈柱塞状态)来实现输送的。这种输送气流速度较低而固气比较高,输送气压力较高。输送气体常采用空气或氮气,动力一般由压缩机提供。主要特点为输送速度低,对物料品质影响较小。旋转阀密相输送是采用稀相正压输送方式,而动力采用压缩机提供。系统具有较高压力、较低流速但输送能力大,对物料几乎无影响。 24气力输送的应用 气力输送的应用已有100多年的历史,早在1853年邮局就用来输送信
20、件,1883年港口用于装卸粮食,到20世纪初开始用于工业生产。但作为防尘的一项技术措施,在车间内外用来输送型砂、煤粉、金属粉末、化肥、水泥、粮食、棉花、烟叶等粉粒状和纤维状物料,还是近几十年的事。气力输送把工艺改革与防尘工作紧密结合起来,既促进了生产,又从根本上改善了劳动条件和生产环境。 25、气力输送的优缺点气力输送具有防尘效果好;便于实现机械化、自动化,可减轻劳动强度,节省人力;在输送过程中,可以同时进行多种工艺操作,如混合、粉碎、分选、干燥、冷却;防止物料受潮、污染或混入杂物等优点,因而在铸造、冶金、化工、建材、粮食加工等部门都得到应用。 主要缺点是动力消耗较大;设备(主要是分离器人口)
21、和管道(主要是弯头)磨损较快,如果设计、施工或运转不当,则容易造成物料沉积,以致堵塞,使输送中断;不宜输送湿度大、黏性大或易破碎的物料等。 26、气力输送系统的主要设备和部件? 气力输送系统一般由受料器(如喉管、吸嘴、发送器等)、输送管、风管、分离器(常用的有容积式和旋风式两种)、锁气器(常用的有翻板式和回转式两种,既可作为喂料器,又可作为卸料器)、除尘器和风机(如离心式风机、罗茨鼓风机、水环真空泵、空压机等)等设备和部件组成。27、气力输送系统受料器、分离器、锁气器、风机的作用是什么?受料器的作用是进入物料,造成合适的固气比,使物料启动、加速。分离器的作用是将物料与空气分离,并对物料进行分选
22、。锁气器的作用是均匀供料或卸料,同时阻止空气漏人。风机的作用是为系统提供动力。真空吸送系统常用高压离心风机或水环真空泵;而压送系统则需用罗茨鼓风机或空压机。五、化工单元-流体1输送管路管径d1=2.5cm,d2=10cm,d3=5cm,当流量为4l/s时,求各管段的平均流速根据公式U=Q/*(d2/4)则u1=4*4*10-3/.2.52*10-42体积流量和质量流量的关系。qm=qv*p3什么是流体?气体和液体统称为流体。4表压、绝对压力、大气压力三者关系表压=绝对压力大气压力。 真空度=大气压力绝对压力。5写出理想气体状态方程式,标出各个符号代表的物理量。PV=RnTp-气体的压力kpa
23、V-气体体积 m3n-气体物质的量Kmol R-摩尔气体常数T-气体热力学温度K3离心泵的工作原理:结构: 叶轮安装在泵壳内,并紧固在泵轴3上,泵轴由电机直接带动。泵壳中央有一液体吸入4与吸入管5连接。液体经底阀6和吸入管进入泵内。泵壳上的液体排出口8与排出管9连接。 在泵启动前,泵壳内灌满被输送的液体;启动后,启动后,叶轮由轴带动高速转动,叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量,以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中,液体由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转变为静压能,最后以较高的压力流入排出管道,送至需要场所。液体由叶轮中心流向外
24、缘时,在叶轮中心形成了一定的真空,由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力,液体便被连续压入叶轮中。可见,只要叶轮不断地转动,液体便会不断地被吸入和排出。排液过程:在泵启动前,泵壳内灌满被输送的液体;启动后,高旋转的叶轮带动叶片间的液体作旋转转动。在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘。在这个过程中。叶片间的液体获得机械能能,液体的静压力提高,同时动能也增加。液体离开叶轮进入泵流体壳体。在蜗壳中,由于泵壳中的流道逐渐扩大。而液体流速降低,又将部分动能转变为静压能至泵出水口,泵体的静压力进一步提高,最后以较高的压力流入排出管道,送至需要场所。吸液过程:当泵内液体由叶轮中心被抛向外缘时,在叶轮
25、中心形成低压区,这样就造成吸入罐贮槽液面和叶轮中心处的压力差,贮槽内的液体便被连续压入叶轮中。以补充被排出的液体。只要叶轮不断地转动,液体便会不断地被吸入和排出。 4气缚现象 由于泵壳内存有空气,启动离心泵不能输送液体的现象称为“气缚现象”。为了使泵内充满液体,通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀,该底阀为止逆阀,滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。5.离心泵的主要部件 主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。6 叶轮 的作用是将原动机的机械能直接传给液体,以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能)。7泵壳的作用?是将叶轮封闭在一定的空间,以便由叶轮的作用吸入和压出液体。泵壳多做
26、成蜗壳形,故又称蜗壳。由于流道截面积逐渐扩大,故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速,使部分动能有效地转换为静压能。泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体,同时又是一个能量转换装置。8轴封装置作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。9 填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。 10流体输送机械的分类液体输送机械(泵)气体输送机械(机)11计算题将25水进水池打入高位槽,槽的水平面高于池面50米,管路阻力损失为2.14m,流量为34m3/h,需外加多少功率才能达到目的?U12/
27、2g+P1/g+z1+we/g= U22/2g+P2/g+z2+hf/g以Z1为基准面,由题意得:we/g=50+2.14 we=521.4Ne= we×qm=521.4×34×1000/3600=4924J/S12喷射泵为什么要串联?13.气蚀后果?1) 产生振动和噪声2) 产生大量气泡,使泵的QH明显下降3) 在叶片入口附近金属疲劳剥蚀14离心泵的切割定律Q1/Q2=D1/D2 H1/H2= (D1/D2 )2 N1/N2=(D1/D2 )315.喷射泵工作原理 工作蒸汽在高压下以很高的速度从喷嘴喷出,在喷射过程中,蒸汽的静压能变为动能,产生低压,从吸入口将气
28、体吸入,吸入的气体与蒸汽混合进入扩散管,速度逐渐降低,压强随之升高,而后从压出口排出。16泵的最大安装高度Hgmax=(p0-p饱)gh-hf17.计算题丁烷贮槽的贮存温度为303K,饱和蒸汽压为304Kpa,密度为580kg/m3,吸入管损失1。6米,泵的汽蚀余量为32m,贮罐最低液面在泵入口中心线2.4米,液面压力412Kpa。1) 此安装高度能满足泵的正常操作?Hgmax=(p0-p饱)gh-hf=(412-304)580×9.811.63.2=14.2实际安装高度按低于0.5米算14.2-0.5=13.72.4所以能满足泵的正常操作。2) 若液面压力319Kpa能否满足泵的正
29、常操作?Hgmax=(p0-p饱)gh-hf=(319-304)580×9.811.63.2=-2.6所以不能满足泵的正常操作六吸收单元1物质传递过程:化工生产中所处理的一般是混合物,大多是均相物系。对于均相物系,必须造成一个两相物系,利用原物系中各组分间某种物性的差异,而使其中某个组分(或某些组分)从一相转移到另一相,以达到分离的目的。物质在相间的转移过程称为物质传递过程(或传质过程)2吸收:物质从一种介质相进入另一种介质相的现象。3气体吸收:选适当的液体溶剂处理气体混合物的一种气液传质过程,利用气体混合物中各组分在液体中的溶解度不同来分离。当气体混合物与适当的液体接触,气体中的一
30、个或几个组分溶解于液体中,而不能溶解的组分仍留在气体中,使气体混合物得到了分离。吸收操作所用的液体称为吸收剂或溶剂;混合气中,被溶解的组分称为溶质或吸收质;不被溶解的组分称为惰性气体或载体;所得到的溶液称为吸收液,其成分是溶剂与溶质;排出的气体称为吸收尾气,如果吸收剂的挥发度很小,则其中主要成分为惰性气体及残留的溶质。4吸收操作在工业生产的应用5用吸收操作来进行气体混合物的分离,必须解决哪三方面的问题?1) 选择合适的溶剂2) 提供传质设备,使溶质从气相转移到液相3) 溶剂的再生6吸收剂的选择应从哪几方面考虑?1) 对溶质有较大的溶解度2) 对所处理的气体选择性高3) 不易挥发有较低的蒸汽压减
31、少吸收过程中溶剂的挥发损失4) 操作温度下粘度低不易发泡、5) 便于再生易回收6) 廉价易得 7) 化学稳定性好。7亨利定律8三个表达式及各系数关系m=E/P H=C/EsEmss溶剂密度m3 Ms-溶剂的摩尔质量KmolE-亨利系数 m相平衡常数 总压9解吸,又称气提或汽提,吸收的逆过程,是液相中的溶质组分向与之接触的气(汽)相转移的传质分离过程。10、溶解度一般情况下气体的溶解度随温度升高而降低-降温有利于吸收,反之有利于解吸。加压-有利于吸收操作11。溶解度的影响因素1) 溶质和溶剂的性质2) 压强3) 温度12溶解度曲线1) 正溶解度特性:随温度上升而增加,溶解时吸热。2) 逆溶解度特
32、性:随温度上升而下降,溶解时放热。13吸收操作线方程式Y=(L/G)X+(Y2- L/G)X2L/G斜率 Y2- L/G 截距14.填料的基本要求1) 比表面积和孔隙率较大2) 堆积密度较小3) 有足够的机械强度15吸收设备最常用的有填料塔和板式塔。填料塔中装有诸如瓷环之类的填料,气液接触在填塔板料中进行。板式塔中安装有筛孔塔板,气液两相在塔板上鼓泡进行接触。16吸收过程的分类1) 物理吸收与化学吸收。2) 单组份吸收与多组分吸收。3) 等温吸收与非等温吸收17填料塔的结构塔体为一圆形筒体,筒内分层装有一定高度的填料。自塔上部进入的液体通过分布器均匀喷洒于塔截面上,在填料层内液体沿填料表面呈膜
33、状流下。各层填料之间装有液体再分布器,将液体重新均匀分布于塔截面上,再进入下层填料。气体自塔下部进入,通过填料缝隙中自由空间从塔上部排出。离开填料层的气体可能夹带少量雾状液滴,因此有时需要在塔顶安装除沫器。18为什么填料塔有时需要在塔顶安装除沫器?气体自塔下部进入,通过填料缝隙中自由空间从塔上部排出。离开填料层的气体可能夹量雾状 状水状液滴,因此有时需要在塔顶安装除沫器。19填料性能分类1) 散装填料a) 乱堆填料b) 整砌填料2) 整装填料20计算题七蒸发单元1对于沸点高的溶液可选用高温载体如热油、熔岩作为加热载体。2多效蒸发?将几个蒸发器按一定方式组合起来,利用前一个蒸发器的二次蒸汽作为后
34、一个蒸发器的加热蒸汽进行操作。称为多效蒸发。3蒸发连续进行的条件?1) 不断向溶液提供热能,维持溶液的气七蒸发单元1对于沸点高的溶液可选用高温载体如热油、熔岩作为加热载体。七蒸发1多效蒸发?将几个蒸发器按一定方式组合起来,利用前一个蒸发器的二次蒸汽作为后一个蒸发器的加热蒸汽进行操作。称为多效蒸发。2蒸发连续进行的条件?1) 不断向溶液提供热能,维持溶液的气化。2) 及时移走产品的蒸汽,否则气体将和溶液逐渐趋于平衡,使气化无法进行。3造成自然循环型蒸发器溶液循环的原因?溶液的受热程度引起的密度差。4膜式蒸发器的特点?1) 传热速率高,蒸发速度大,溶液受热时间短。2) 比较适用于热敏性物料的蒸发,
35、对粒度大和容易起泡的溶液也比较适用。5蒸发器的构造以及作用?蒸发器由加热室和蒸发室两部分组成。主要部件:加热室、分离器、除沫器、汽液分离器、冷凝器、冷却器、贮液桶、循环管等部件组成加热室向液体提供蒸发所需要的热量,促使液体沸腾汽化;蒸发室使气液两相完全分离。加热室中产生的蒸气带有大量液沫,到了较大空间的蒸发室后,这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸气分离。通常除沫器设在蒸发室的顶部。6结构及性能:加热室内部为列管式,壳程接入生蒸汽,加热列管内部的液体,加液室并配有压力表、安全阀,以确保生产安全。分离室正面设有视镜,供操作者观察料液的蒸发情况,后面入孔便于更换品种时清洗室内部,并设有温度表
36、、真空表、方便观察掌握蒸发室内部的料液温度与负压蒸汽时的真空度。7。蒸汽器的分类?蒸发器按操作压力分常压、加压和减压3种。按溶液在蒸发器中的运动状况分有:循环型。沸腾溶液在加热室中多次通过加热表面,如中央循环管式、悬筐式、外热式、列文式和强制循环式等。单程型。沸腾溶液在加热室中一次通过加热表面,不作循环流动,即行排出浓缩液,如升膜式、降膜式、搅拌薄膜式和离心薄膜式等。直接接触型。加热介质与溶液直接接触传热,如浸没燃烧式蒸发器。8蒸发器的特点?蒸发装置在操作过程中,要消耗大量加热蒸汽,为节省加热蒸汽,可采用多效蒸发装置和蒸汽再压缩蒸发器。蒸发器广泛用于化工、轻工等部门。原料液又加热管顶部加入,溶
37、液在自身重力作用下沿管内壁呈膜状下流,并被蒸发浓缩。汽-液混合物由加热管底部进入分离室,经汽-液分离后的浓缩完成液由分离器的底部排出。为使溶液在管内壁均匀成膜,在每根加热管的顶部均安装液体布膜器。9升膜蒸发器工作原理: 升膜式蒸发器的加热室由一根或数根垂直长管组成。通常加热管径为2550mm,管长与管径之比为100150。原料液预热后由蒸发器底部进入加热器管内,加热蒸汽在管外冷凝。当原料液受热后沸腾汽化,生成二次蒸汽在管内高速上升,带动料液沿管内壁成膜状向上流动,并不断地蒸发汽化,加速流动,气液混合物进入分离器后分离,浓缩后的完成液由分离器底部放出。特点:&
38、#160; 这种蒸发器需要精心设计与操作,即加热管内的二次蒸汽应具有较高速度,并获较高的传热系数,使料液一次通过加热管即达到预定的浓缩要求。通常,常压下,管上端出口处速度以保持2050m/s为宜,减压操作时,速度可达100160m/s。升膜蒸发器适宜处理蒸发量较大,热敏性,粘度不大及易起沫的溶液,但不适于高粘度、有晶体析出和易结垢的溶液。10多效蒸发器流程的分类和比较在多效降膜式蒸发器中,溶液的流程可以是并流、逆流、平流和错流。其选择主要根据物料特性、操作方式及经济性来决定。11多效蒸发器是不是效数越多越好?在多效蒸发中,将前一效的蒸汽作为后一效的加热蒸汽,所以多效蒸发能节省生蒸汽的消耗量。但不是效数
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