化工生产基础知识最终学习教案

1、会计学1化工化工(hugng)生产基础知识最终生产基础知识最终第一页，共194页。2第1页/共193页第二页，共194页。3第七节 干燥第八节 制冷第2页/共193页第三页，共194页。4第3页/共193页第四页，共194页。5第六节 己二酸的三种主要原料(yunlio)来源第4页/共193页第五页，共194页。6料的工业，称为化学工业。料的工业，称为化学工业。第5页/共193页第六页，共194页。7第6页/共193页第七页，共194页。8第7页/共193页第八页，共194页。9第8页/共193页第九页，共194页。10第9页/共193页第十页，共194页。11第10页/共193页第十一页，共

2、194页。12第11页/共193页第十二页，共194页。13第12页/共193页第十三页，共194页。14第13页/共193页第十四页，共194页。15(cozu)（也称物理过程）具有化学变化特点的基本加工过程成为单元反应（也称单元过程或化学过程）。第14页/共193页第十五页，共194页。16nn尿素产品合成原料(yunlio)的预处理化学反应(huxu fnyng)反应产物加工第15页/共193页第十六页，共194页。17第16页/共193页第十七页，共194页。18类别 名称 作用 设备举例 流体流动过程 流体输送 液体输送 把液体物料从一处输送到另一处 泵 气体输送 把气体物料从一处输

3、送到另一处 风机 气体压缩 提高气体压力，克服输送阻力 压缩机 非均相物系分离 沉降 用沉降的方法把悬浮颗粒从液体或气体中分离出来 沉降机 过滤 用多孔物质阻挡固体颗粒，使之从气体或液体中分离出来 过滤机 离心分离 在离心力作用下，分离悬浮液或乳浊液 离心机 固体流态化 用流体使大量固体颗粒悬浮而具有流体特点 流化床反应器 第17页/共193页第十八页，共194页。19传热过程 传热使物料升温、降温或改变相态 换热器 蒸发 用气化的方法，使非挥发性物质的稀溶液浓缩成较浓的溶液 蒸发器 结晶 使溶质成为晶体，从溶液中析出 结晶器 传质过程 蒸馏通过气化和冷凝将液体混合物分离 精馏塔吸收用液体吸收

4、剂将气体混合物分离 吸收塔萃取用液体萃取剂将液体混合物分离 萃取塔干燥一般指用加热气化的方法除去固体物料所含水分 干燥器第18页/共193页第十九页，共194页。20热力过程 冷冻将物料温度降到比常温低的操作冷冻循环装置机械过程 粉碎在机械外力作用下，使固体颗粒变小 粉碎机筛分将固体颗粒分为大小不同的部分 网形筛固体输送把固体物料从一处输送到另一处 皮带运输机说明：(1)流体流动过程(guchng)的单元操作 遵循流体动力学规律进行的操作过程(guchng)，如液体输送、气体输送、气体压缩、过滤、沉降等。第19页/共193页第二十页，共194页。21第20页/共193页第二十一页，共194页。

5、22第21页/共193页第二十二页，共194页。23第22页/共193页第二十三页，共194页。24系统可以是一个产品的整个流程，也可以是一个工序，一个设备。第23页/共193页第二十四页，共194页。25杯中有几块冰，虽然水和冰有共同的化学性质(huxu xngzh)，但在水和冰的界面上其物理性质发生了突变，若以水和冰为系统，它就是两相。显然，若以水、冰和水面上的气体为系统，它就是三相。第24页/共193页第二十五页，共194页。26果几种液体不是完全互溶的，就不是一相。例如水和油混合在一起是两相。第25页/共193页第二十六页，共194页。27第26页/共193页第二十七页，共194页。2

6、8第27页/共193页第二十八页，共194页。29看没有任何物质在各相之间传递时，可以认为这些相之间已达到平衡，称为相平衡。第28页/共193页第二十九页，共194页。30其中两条重要规律。第29页/共193页第三十页，共194页。31第30页/共193页第三十一页，共194页。32过程的阻力过程的推动力第31页/共193页第三十二页，共194页。33阻力，是提高产品收率的关键问题。第32页/共193页第三十三页，共194页。34第33页/共193页第三十四页，共194页。35第34页/共193页第三十五页，共194页。36基本单位是摩尔（mol），其倍数、分数单位 有kmol、mmol等。第

7、35页/共193页第三十六页，共194页。37量的名称量的符号SI单位SI值外法定计量单位单位名称单位符号单位名称单位符号长度L；l米m时间t秒s分 小时 天（日） min h d质量m千克（公斤）kg吨t热力学单位T开尔文K物质的量n摩尔mol第36页/共193页第三十七页，共194页。38力F牛顿N压力，压强p帕斯卡Pa能量 功 热量 F W Q焦耳J千瓦特小时功率P瓦特W面积A平方米体积V立方米m升L速度米每秒m/s密度千克每立方米kg/cm相对密度d1粘度()帕斯卡秒Pas第37页/共193页第三十八页，共194页。39体积流量qv立方米每秒m/s比热容c千焦耳每千克开尔文kg/(m.

8、K)导热系数瓦特每米开尔文W/(m.K)传递系数K瓦特每平米开尔文W/(.K)摩尔质量M千克每摩尔kg/(.k)B的质量浓度B千克每立方米kg/m克每升g/LB的物质的量浓度CB；B摩尔每立方米mol/m摩尔每升mol/LB的质量分数B1B的摩尔分数xB，（yB） 1B的体积分数B1第38页/共193页第三十九页，共194页。40法定计量单位不应使用的单位量的单位单位名称单位符号单位名称单位符号单位制与法定计量单位的换算长度米m英尺英寸Ftin 英制1ft=0.3048m 1in=25.4mm时间秒s 1min=60s 1h=3600s 1d=86400s第39页/共193页第四十页，共194

9、页。41质量千克（公斤）吨kg t(103kg)市斤kg.s2/m市制工程1市斤=500g 1kg.s2/m=9.81kg 热力学温度摄氏度开尔文 摄氏度K 物质的量摩尔mol克分子 克当量按当量粒子相当于mol力牛顿N千克力 达因kgf dyncgs1kgf=9.81N 1dyn=10-5N第40页/共193页第四十一页，共194页。42压力 压强帕斯卡Pa(N/m2)千克每平方厘米kgf/m2cgs1kgf/m2=9.81104Pa公斤每平方米kg/m2工程1kg/m2=9.81Pa毫米水柱mmH2O1mmH2O=9.81Pa毫米汞柱mmHg1mmHg=133.32Pa标准大气压atm1a

10、t,=101.3Pa第41页/共193页第四十二页，共194页。43能量 能量焦耳J/(N.m)千克米kgf.mcgs1kgf.m=9.81J卡cal1cal=4.1868J功率瓦特W公斤米每秒kg.m/s工程1kg.m/s=9.81W密度克每立方厘米g/cm3质量热容焦耳每千克卡尔文J/kg.k千卡每公斤摄氏度kcal/kg.工程1kcal/kg.=4.2kJ/kg.K第42页/共193页第四十三页，共194页。44内容。依次可以判定操作优劣，分析经济效益，提供工艺数据，为严密地控制生产运行打下基础。第43页/共193页第四十四页，共194页。45第44页/共193页第四十五页，共194页。

11、46甚至求不出解。选定系统后，在图上用虚线画出方框表示，虚线表示边界。第45页/共193页第四十六页，共194页。47第46页/共193页第四十七页，共194页。48第47页/共193页第四十八页，共194页。49醇小于10%，计算每小时的乙醇产量和残液量。第48页/共193页第四十九页，共194页。50（产品(chnpn)）第49页/共193页第五十页，共194页。51第50页/共193页第五十一页，共194页。52用量。第51页/共193页第五十二页，共194页。53第52页/共193页第五十三页，共194页。54第53页/共193页第五十四页，共194页。55学反应热等。第54页/共19

12、3页第五十五页，共194页。56第55页/共193页第五十六页，共194页。57第56页/共193页第五十七页，共194页。58解：（1）绘出热量(rling)衡算示意图(2000Kg/h)(2000Kg/h)第57页/共193页第五十八页，共194页。59 =32000kcal/h冷却水带出热量Q4=W水（35-0）1=35W水第58页/共193页第五十九页，共194页。60第59页/共193页第六十页，共194页。61第60页/共193页第六十一页，共194页。62第61页/共193页第六十二页，共194页。63=原料消耗总量/产品产量单位产品耗电量=用电总量/产品产量第62页/共193页

13、第六十三页，共194页。64第63页/共193页第六十四页，共194页。65第64页/共193页第六十五页，共194页。66第65页/共193页第六十六页，共194页。67第66页/共193页第六十七页，共194页。68第67页/共193页第六十八页，共194页。69第68页/共193页第六十九页，共194页。70 1mpa=1000 1兆帕（mpa）=106帕（pa）第69页/共193页第七十页，共194页。71真空度=大气压强-绝对压强第70页/共193页第七十一页，共194页。727603 .101745第71页/共193页第七十二页，共194页。73第72页/共193页第七十三页，共1

14、94页。74（式中qv为体积流量，A为管道截面积）单位：m/s。vmqqAqv第73页/共193页第七十四页，共194页。753600103603vqmq3105 .1100Aqv1 .0067.0第74页/共193页第七十五页，共194页。76得：第75页/共193页第七十六页，共194页。77第76页/共193页第七十七页，共194页。78222111AA1211A22A21d42d4第77页/共193页第七十八页，共194页。7921221dd）（第78页/共193页第七十九页，共194页。80答：泵出管中的水流速为。mm10042108d1mm715 . 2276d221221dd）（

15、s/m98. 2711005 . 1dd222112）（）（第79页/共193页第八十页，共194页。81高于基准水面而具有的能量(nngling)称为位能。（它相当于把流体从基准水平面升举到某一位置所做的功）第80页/共193页第八十一页，共194页。82hmgmgh2m21第81页/共193页第八十二页，共194页。83g2mgm2122m第82页/共193页第八十三页，共194页。84gpmgmpgpg22第83页/共193页第八十四页，共194页。85第84页/共193页第八十五页，共194页。86第85页/共193页第八十六页，共194页。8712第86页/共193页第八十七页，共1

16、94页。88第87页/共193页第八十八页，共194页。891Hg2gph2111eH第88页/共193页第八十九页，共194页。902Hg2gph2222第89页/共193页第九十页，共194页。91损hHeg2gphg2gph22222111 上式是不可压缩流体在稳定(wndng)流动下的能量衡算式，习惯上称为：柏努力方程式。第90页/共193页第九十一页，共194页。92第91页/共193页第九十二页，共194页。931-1和2-2第92页/共193页第九十三页，共194页。94第93页/共193页第九十四页，共194页。95g2gph2111g2gph2222eH11eH第94页/共1

17、93页第九十五页，共194页。96g2222vq3600d422第95页/共193页第九十六页，共194页。97第96页/共193页第九十七页，共194页。98第97页/共193页第九十八页，共194页。99 = m/s损）（hg2gpphh21221212eH1损h283. 13600052. 04142）（第98页/共193页第九十九页，共194页。1003 . 481. 9283. 181. 91000101003202023）（第99页/共193页第一百页，共194页。101第100页/共193页第一百零一页，共194页。102送(sh sn)也较困难。在法定单位制中，粘度单位为帕秒，

18、单位符号是Pas第101页/共193页第一百零二页，共194页。103在大小和方向上都随时发生变化，质点间彼此碰撞，互相混合，这种流动状态称为湍流。第102页/共193页第一百零三页，共194页。104产(shngchn)中一般要求流体处于湍流状态。第103页/共193页第一百零四页，共194页。105第104页/共193页第一百零五页，共194页。106第105页/共193页第一百零六页，共194页。107圆型管道截面积A= （公式中d管道内直径 m）Avqvq2d4第106页/共193页第一百零七页，共194页。108速根据生产经验确定，如下所表示 ：785. 0q4qvv第107页/共1

19、93页第一百零八页，共194页。109流 体 种 类流速范围（m/s） 流 体 种 类 流速范围（m/s） 水及一般液体1.53.0饱和水蒸气0.3kPa（表压）0.8 kPa（表压） 20404060 粘性液体，如油0.51.0常压下一般气体压1020强较高的气体1525过热水蒸气 3050 第108页/共193页第一百零九页，共194页。110的密度 =1000Kg/m3）第109页/共193页第一百一十页，共194页。11101. 010003600100036qmsm3mm92m092. 05 . 1785. 001. 0785. 0qv第110页/共193页第一百一十一页，共194页

20、。112(t men)的用途和优缺点，使用时可根据工艺要求加以选用。第111页/共193页第一百一十二页，共194页。113阀）、旋塞阀（考克）、气动薄膜调节阀、电动调节阀、蝶阀（翻板阀）。第112页/共193页第一百一十三页，共194页。114第113页/共193页第一百一十四页，共194页。115心分离三种方法。而气心分离三种方法。而气固分离固分离操作有旋风分离、泡沫除尘、操作有旋风分离、泡沫除尘、布袋过滤、电除尘等。布袋过滤、电除尘等。第114页/共193页第一百一十五页，共194页。116为过滤介质，使被过滤的液体(yt)由介质小孔通过，与固体微粒分离，这种将悬浮在液体(yt)中固体颗

21、粒分离出来的操作，称为过滤。第115页/共193页第一百一十六页，共194页。117中的甩水机相同。第116页/共193页第一百一十七页，共194页。118于分离粒径大于40微米的灰尘，分离效率只有40%70%,以上只适用气体的初步净化。第117页/共193页第一百一十八页，共194页。119高旋风(xunfng)分离器的效率，气体流量不宜太小。第118页/共193页第一百一十九页，共194页。120第119页/共193页第一百二十页，共194页。121第120页/共193页第一百二十一页，共194页。122第121页/共193页第一百二十二页，共194页。123冷Q热Q损Q损冷热QQQ第12

22、2页/共193页第一百二十三页，共194页。124失情况下的热量衡算方程式。热Q冷Q损Q热Q冷Q第123页/共193页第一百二十四页，共194页。125）（热热热21mcqTTQ）（冷冷冷12mcqTTQ热Q冷Q第124页/共193页第一百二十五页，共194页。126 1T2T2T1T热mq冷mq热c冷c第125页/共193页第一百二十六页，共194页。127冷mq31077. 3冷c）（冷冷冷12mcqTTQ31077. 3第126页/共193页第一百二十七页，共194页。128热热热mqQ冷冷冷mqQ热冷第127页/共193页第一百二十八页，共194页。129=0.112257103=1.

23、25105 J/s 答：热流体所放出的热量是1.25105 J/s热热mq热热热mqQ第128页/共193页第一百二十九页，共194页。130第129页/共193页第一百三十页，共194页。131）（热热21mcqTTQ热热mq第130页/共193页第一百三十一页，共194页。132mtKAmt第131页/共193页第一百三十二页，共194页。133复杂，略）。传热系数K值有三个来源：一是选取经验值；二是实验测定K值；三是计算。mttmt第132页/共193页第一百三十三页，共194页。134都固定(gdng)时，宜采用逆流操作，用以提高冷、热流体间的平均温差。mt第133页/共193页第一百

24、三十四页，共194页。135第134页/共193页第一百三十五页，共194页。136点温度下的沸腾蒸发；低于点温度下的沸腾蒸发；低于沸点温度下的自然蒸发。（如沸点温度下的自然蒸发。（如海水用太阳晒制盐）海水用太阳晒制盐）第135页/共193页第一百三十六页，共194页。137第136页/共193页第一百三十七页，共194页。138(zhngf)蒸汽在冷凝器4中与冷却水混合而冷凝，并从器底排掉。空气以及其它未被冷凝的气体则经分离器5和缓冲罐6，由真空泵抽出排入大气中。第137页/共193页第一百三十八页，共194页。139第138页/共193页第一百三十九页，共194页。140第139页/共19

25、3页第一百四十页，共194页。141第140页/共193页第一百四十一页，共194页。142第141页/共193页第一百四十二页，共194页。143降低。第142页/共193页第一百四十三页，共194页。144第143页/共193页第一百四十四页，共194页。145使易挥发组分浓集到汽相，使易挥发组分浓集到汽相，难挥发组分浓集到液相的传难挥发组分浓集到液相的传质分离质分离(fnl)过程。过程。第144页/共193页第一百四十五页，共194页。146第145页/共193页第一百四十六页，共194页。147液的分离都能适应；分离的产品纯度高。对纯度要求较高的产品都可通过精馏制取；第146页/共19

26、3页第一百四十七页，共194页。148蒸馏分离。第147页/共193页第一百四十八页，共194页。149第148页/共193页第一百四十九页，共194页。150第149页/共193页第一百五十页，共194页。151冷凝反复多次地进行下去，最后就可能使混合液得到较彻底的分离，精馏过程就是按这个原理进行的。第150页/共193页第一百五十一页，共194页。152第151页/共193页第一百五十二页，共194页。153蒸汽蒸汽31482675S.CC.WC.WC.WC.W 连续(linx)精馏流程简图1.精馏(jn li)段 2.提馏段 3.高位槽 4.预热器5.冷凝器 6.冷却器 7.馏出液贮槽

27、8.残液贮槽第152页/共193页第一百五十三页，共194页。154第153页/共193页第一百五十四页，共194页。155第154页/共193页第一百五十五页，共194页。156WXWFXFLP XP全塔物料(w lio)恒算图第155页/共193页第一百五十六页，共194页。157第156页/共193页第一百五十七页，共194页。158百分数）图中将回流量L与塔顶馏出液（产品）P的比，称为回流比R= 。PL第157页/共193页第一百五十八页，共194页。159物料衡算，即 20=P+W （1）第158页/共193页第一百五十九页，共194页。160第159页/共193页第一百六十页，共1

28、94页。161第160页/共193页第一百六十一页，共194页。162第161页/共193页第一百六十二页，共194页。163坏，造成产品不合格，为此进料必须保持平稳，调节阀门时要缓慢。第162页/共193页第一百六十三页，共194页。164却水量(shu lin)应减小。进料温度升高，则相反。第163页/共193页第一百六十四页，共194页。165釜温度恢复正常。第164页/共193页第一百六十五页，共194页。166第165页/共193页第一百六十六页，共194页。167留在气相，从而实现了气体混留在气相，从而实现了气体混合物的分离，这就是基本的吸合物的分离，这就是基本的吸收过程。收过程。

29、第166页/共193页第一百六十七页，共194页。168体；或回收废气中的有用组分。如用碱液脱除合成氨原料气中的CO2和H2S；用洗油回收焦炉气中的苯。第167页/共193页第一百六十八页，共194页。169收CO2等），则称为(chn wi)化学吸收。第168页/共193页第一百六十九页，共194页。170第169页/共193页第一百七十页，共194页。171第170页/共193页第一百七十一页，共194页。172第171页/共193页第一百七十二页，共194页。173液体沟流和壁流现象，使有效传质面积减少。易碎填料应注意安装方法，避免破碎。第172页/共193页第一百七十三页，共194页。174带的情况，大量的雾沫夹带不仅造成吸收剂的浪费，而且可能造成管道的堵塞。第173页/共193页第一百七十四页，共194页。175第174页/共1