化工本科认识实习报告

摘要化工原理是在研究化学工业共性的基础上发展起来的。本课程属于技术基础课程，主要研究化工生产中的物理加工过程，按其操作原理的共性归纳成若干个“单元操作”，研究对象由过程和设备两部分组成，通过学习本课程不仅使学生掌握如流体输送、液体搅拌、过滤、沉降、传热、蒸发、精储、吸收、干燥等典型化工单元操作的知识，实习主要内容包括：气流干燥器、化工管路及流体输送设备、板框过滤器、换热器、板式塔、精储塔。这次认识实习旨在让学生通过实践来产生认识，并进一步深化理解其中的工作原理，从而达到彻底理解原理、彻底掌握仪器操作规程的目的。用实践来检验真理，同时也可增强同学们学习的积极性。该报告将针对各个仪器设备的操作流程，操作原理进行详细说明。关键词：干燥流体输送换热器吸收塔精储塔萃取蒸发反应釜目录TOC\o"1-5"\h\z前言4一、干燥单元5实习目的5设备原理5流程简介5设备的优缺点6二、吸收和解吸单元8实习目的8设备原理8流程简介9设备的优缺点10三、流体输送单元11实习目的11设备原理11流程简介11设备的优缺点12四、传热单元14实习目的14设备原理14流程简介17设备的优缺点19五、精微单元20实习目的20设备原理20流程简介21设备的优缺点22六、间歇反应釜单元23实习目的23设备原理23流程简介23设备的优缺点24七、萃取单元26实习目的26设备原理26流程简介26设备优缺点分析及应用27八、蒸发单元28实验目的28设备原理2828TOC\o"1-5"\h\z流程简介29设备的优缺点30符号表31参考文献32心得体会33致谢34前言应用化学专业学生除了要有丰富的理论知识外，更应该加强和充实其实践能力，生产实习是培养应用化学专业学生实践能力和创新意识必不可少的重要环节，而《化工原理》课程是化学工程与工艺等化工专业的专业技术基础课程，化工原理认识实习是课程的重要环节之一。学生通过到实习现场进行实习和观察现场以及指导教师结合实习专业的具体情况有针对地进行讲解，并拓展相关内容，不仅让学生初步了解有关化工单元操作过程及设备的概况，有一个感性认识，为以后学习专业课程打下基础，培养其理论联系实际的能力，而且能让学生掌握一般工程处理方法，如因次分析法、数学模型法、过程分解法、极限处理法等等。同时本课程的学习有承上启下的作用。一方面需要应用已经掌握的微积分、常微分方程、数值计算方法等高等数学知识以及普通物理和物理化学知识，另一方面为后继专业课程，如分离工程，化工设计等课程的学习打下坚实的基础。一、干燥单元实习目的1）系统性地了解整个干燥单元操作的工艺流程2）通过现场观察认识主要操作设备，深入理解气流干燥的原理3）能够对各个阀门、电动控制仪表及一般化工仪表有一个清晰明确的认识4）能够将所学的理论知识与实践结合起来，培养勇于探索的精神设备原理干燥是利用热能使湿物料中的湿分（水或其他溶剂）汽化，水汽或蒸汽经气流带走或由真空泵将其抽出以除去，从而获得固体产品的操作。流化床干燥器是一种较为常用的干燥设备，适合大批量、连续性、全封闭的操作特点，使其在化工、医药行业中受到青睐。本装置选用小米-水-空气组成干燥物系，选用卧式流化床干燥器进行干燥实训装置设计。湿物料经输送机与加热后的自然空气同时进入干燥设备，在旋流干燥器内气流夹带物料从切线方向进入，沿着内壁形成螺旋运动，物料在气流中均匀分布与旋转拢动，进行干燥，干燥后的成品从旋风分离器排出，一小部分飞粉由旋风除尘器或布袋除尘器得到回收利用。气流干燥由于气体相对于物料颗粒的高速流动，以及气固相间接触面积很大，体积传热系数相当大，是工业生产中干燥重要的干燥设备之一。流程简介空气由鼓风机C501送到电加热炉E501加热后，分别进入卧式流化床T501的三个气体分配室，然后进入流化床床层，在床层上与固体湿物料进行传热、传动后，由流化床上部扩大部分沉降分离固体物后，经旋风分离器F501、布袋分离器F502分级除尘后分为两路，一路直接放空；一路经循环风机C502提高压力后送入卧式流化床干燥器的三个气体分配室作为补充气体和热能回收利用。固体湿物料由星型下料器E502加入，经星型下料器E502控制流量后缓慢进入卧式流化床T501床层，经热空气流化干燥后由出料口排入干燥出料槽V501。

is—区<>nw>.EOINris—区<>nw>.EOINr图1-1干燥工艺流程图系统组成：卧式流化床、电加热炉旋风分离器、布袋分离器、加料漏斗鼓风机、循环风机设备的优缺点A、气流干燥的优点1、干燥时间短、处理量大。由于气固相接触时间短，因此适用于热敏性或低溶点物料的干燥。2、干燥速率快、干燥时间只要数秒钟。干燥强度高，可实现自动化连续生产。3、结构简单、占地面积小，制造方便。4、适应性广。最大粒度可达10mn®粒状物料，湿含量可在10%~40无间B、气流干燥机缺点及不足之处1、气体流速较高，颗粒有一定磨损，因此对晶体形状有一定要求的物料不宜采用。对管壁粘附性很强的物料，以及需要干燥到临界湿含量的物料,也不宜采用此种干燥方法。2、气流干燥器的附属设备较大，操作气速高。物料在气流的作用下，冲击管壁，以及物料之间的相互碰撞，物料和管子的磨损较大，对坚硬固体如石英砂等干燥器应采用特殊材料并对转弯结构进行特殊设计。3、气流干燥也不适于粘附性很强的物料，如精制的葡萄糖等。4、对于在干燥过程中易产生微粉、又不易分离的物料，以及需要空气量极大的物料，都不宜采用气流干燥。二、吸收和解吸单元实习目的1）能够准确认识装置主要组成部分：及相关管路。2）能够对上述装置系统各部分的原理、结构及其功能进行叙述3）能够对照现场装置（或系统）绘制工艺流程图设备原理填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。它的塔身是一直立式圆筒塔身底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精储不太适合等。气体的吸收与解吸装置是化工常见的装置，在气体净化中常使用溶剂来吸收有害气体，保证合格的原料气供给，在合成氨、石油化工中原料气的净化过程中均有广泛应用。在合成氨脱硫、脱碳工段均采用溶剂吸收法脱除有害气体，溶剂吸收法吸收效率高，装置运行费用低廉。本装置考虑学校实际需求状况，采用水-二氧化碳体系为吸收-解吸体系，进行实训装置设计

流程简介二氧化碳钢瓶内二氧化碳经减压后与风机出口空气，按一定比例混合（通常控制混合气体中CO给量在5〜20%,经稳压罐稳定压力及气体成分混合均匀后，进入吸收塔下部，混合气体在塔内和吸收液体逆向接触，气体中的二氧化碳被水吸收后，由塔顶排出。吸收CO2H体后的富液由吸收塔底部排出至富液槽，富液经富液泵送至解吸塔上部，与解吸空气在塔内逆向接触。富液中二氧化碳被解吸出来，解吸出气体由塔顶排出放空，解吸后的贫液由解吸塔下部排入贫液槽。贫液经贫液泵送至吸收塔上部循环使用，继续进行二氧化碳气体吸收操作。

设备的优缺点填料塔与板式塔比较：1）填料塔操作范围较小，对于液体负荷的变化特别敏感。当液体负荷较小时，填料表面不能很好地润湿，传质效果急剧下降；当液体负荷过大时，容易产生液泛。板式塔具有较大的操作范围。2）填料塔不宜处理含固体悬浮物的物料，而某些类型的板式塔（如大孔径穿流板塔）可以有效地处理这种物系。另外，板式塔的清洗亦比填料塔方便。3）当气液接触过程中需要冷却以移除反应热或溶解热时，填料塔因涉及液体均布问题而使结构复杂化，板式塔可方便地在塔板上安装冷却盘管。4）填料塔直径可以很小。板式塔直径一般不小于0.6m。5）板式塔的设计比较准确可靠。安全系数较小。6）塔径不大时，填料塔因结构简单而造价便宜。7）填料塔适用于易起泡物系和［wiki］腐蚀［/wiki］性物系，因填料对泡沫有限制和破碎的作用，可以采用瓷质填料。三、流体输送单元实习目的1）能够准确认识装置主要组成部分及相关管路。2）能够对流体输送装置系统各部分的原理、结构及其功能进行叙述3）能够对照现场装置绘制工艺流程图。设备原理.流体的输送通常设备之间是用管道连接的，欲想把流体按照规定的条件,从一个设备送到另一个设备，就需要选用适宜的流动速度，以确定输送管路的直径。在流体的输送过程中，常常要采用输送设备，因此就需要计算流体在流动过程中应加入的外功，为选用输送设备提供依据。2.压强、流速和流量的测量为了了解和控制生产过程，需要对管路或设备内的压强、流速及流量等一系列参数进行测定，以便合理地选用和安装测量仪表，而这些仪表的操作原理又多以流体的静止或流动规律为依据。离心泵工作原理：液体随叶轮旋转在离心力作用下沿叶片间通道向外缘运动，速度增加、机械能提高。液体离开叶轮进入蜗壳，蜗壳流道逐渐扩大、流体速度减慢，液体动能转换为静压能，压强不断升高，最后沿切向流出蜗壳通过排出导管输入管路系统。流程简介1）常压流程原料槽V101料液输送到高位槽V102,有三种途径：由1#泵或2#离心泵输送；1#泵和2#泵串联输送；1#泵和2#泵并联输送。高位槽V102内料液通过三根平行管（一根可测离心泵特性、一根可测直管阻力、一根可测局部阻力），进入吸收塔T101上部，与下部上升的气体充分接触后，从吸收塔底部排出，返回原料槽V101循环使用。空气由空气压缩机C101压缩、经过缓冲罐V103后，进入吸收塔T101下部，与液体充分接触后顶部放空。

2）真空流程本装置配置了真空流程，主物料流程如常压流程。关闭1#泵P101和2#泵P102的灌泵阀，高位槽V102、吸U^塔T101的放空阀和进气阀，启动真空泵103，被抽出的系统物料气体由真空泵P103抽出放空。Y102P103高位槽真空泵HOIV101P102T101V103C161io藏空气压缩机图3-1工艺流程示意图设备的优缺点A.优点：1）流量连续均匀，工作平稳Q容易调节。所适用的Q范围很大，常用范围5—20000myh02）转速高可与电动机或汽轮机直接相连结构简单紧凑，尺寸和重量比同样流量的往复泵小得多，造价低。3）对杂质不敏感，易损件少，管理和维修较方便。无论在陆上或船上，离心泵的数量和使用范围超过了其它类型泵B.缺点:1）本身没有自吸能力为扩大使用范围在结构上采取特殊措施制造各种自吸式离心泵在离心泵上附设抽气引水装置。2）泵的Q随工作扬程而变H升高，Q减小达到封闭扬程时，泵即空转而不排液不宜作滑油泵、燃油泵等要求Q不随H而变的场合。3）扬程由D2和n决定的，不适合小Q高H这要求叶轮流道窄长，以致制造困难，效率太低。离心泵产生的最大排压有限，故不必设安全阀。四、传热单元4.1实习目的四、传热单元4.1实习目的1）能够全面了解精储操作原理2）能对各个设备的工作原理进行简要的概括3）了解和控制生产过程4）明白每个测量仪表选用和安装原因5）掌握这些仪表的操作原理及其依据设备原理根据传热机理的不同，热量传递有三种基本方式：热传导、对流传热和辐射传热，但根据具体情况，热量传递可以以其中一种方式进行，也可以以两种或三种方式同时进行。在无外功输入时，静的热流方向总是由高温处向低温处流动。两种流体分别在传热装置的管内和外管中流动，进行热量交换。热流体的温度由T1降至T2,冷流体白温度由t1升至t2。由于热流体与冷流体之间存有温度差Atm,则热量通过间壁从热流体传给冷流体。传热过程即热量传递过程。传热主要可分为直接传热和间接传热两大类。在工业生产中，间接传热是主要的传热形式，作为间接传热的设备一一换热器，换热器由多层导热特性良好的材料叠合而成，工作原理和热水器类似热水器,有热源回路中换热器的热源进口前有一个调节阀，通过改变这个阀门的开度就可以调节被加热源的温度，因其所涉介质的不同、传热要求不同，结构形式也不同。本装置是以“水-冷空气、冷空气-热空气、冷空气-蒸汽”为体系，选用列管式换热器、板式换热器、套管换热器等三种形式的换热器。1）板式换热器换热原理由于板片波纹表面的特殊作用，使流体沿着狭窄弯曲的通道流动其速度的大小方向不断的改变，致使流体在不大的流速下（Rc=200时），激起了强烈端动，因而加快了流体边界层的破坏，强化了传热过程，有效地提高了传热能力。并使其具有结构紧凑、金属耗量低、操作灵活性大、热损失小、安装、检查拆洗方便、耐腐性强、使用寿命长等突出优点。换热器的流程是由许多板片按一定工艺及需方技术工作要求组装而成的。组装时A板和B板交替排列，板片间形成网状通道四个角孔形成分配管和汇合管，密封垫把冷热介质密封在换热器里，同时又合理的将冷热介质分开而不致混合。在通道里面冷热流体间隔流动，可以逆流也可以顺流，在流动过程中冷热流体通过板壁进行热交换。板式换热器的流程组合形式很多，都是采用不同的换向板片和不同组装来实现的，流程组合形式可分为单流程，多流程和汽液交换流混合流程形式。图4-1板式换热器换热结构原理图2）列管式换热器工作原理又称管壳式换热器，它是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型

结构：由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。为提高管内流体速度，可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。冷出冷进冷出冷进图4-2列管式换热器结构原理图3）套管式换热器工作原理程”每一段套管称为它是以同心套管中的内管作为传热元件的换热器两种不同直径的管子套在一起组成同心套管，的内管（传热管）借U形肘管，而外管用短管依次连接成排，固定于支架上。热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。通常，热流体由上部引入，而冷流体则由下部引入。程”每一段套管称为套管中外管的两端与内管用焊接或法兰连接。内管与U形肘管多用法兰连接,便于传热管的清洗和增减。每程传热管的有效长度取4〜7米。这种换热器传热面积最高达18平方米，故适用于小容量换热。当内外管壁温差较大时，可在外管设置U形膨胀节或内外管间采用填料函滑动密封，以减小温差应力。管子可用钢、铸铁、铜、钛、陶瓷、玻璃等制成，若选材得当，它可用于腐蚀性介质的换热。、14素<~JMW图4-3套管式换热器结构原理图流程简介介质A:空气经增压气泵（冷风机）C601送到水冷却器E604,调节空气温度至常温后，作为冷介质使用

介质B:空气经增压气泵(热风机)C602送到热风加热器E605,经加热器加热至70c后，作为热介质使用。介质C:来自外管网的自来水。介质D:水经过蒸汽发生器R601汽化，产生压力为00.2MPa(G)的饱和水蒸汽。从冷风风机C601出来的冷风经水冷却器E604和其旁路控温后，分为四路：一路进入列管式换热器E603的管程，与热风换热后放空；二路经板式换热器E602与热风换热后放空；三路经套管式换热器E601内管，与水蒸气换热后放空；四路经列管式换热器E603管程后，再进入板式换热器E602,与热风换热后放空。从热风风机C602出来的热风经热风加热器E605加热后，分为三路：一路进入列管式换热器E603的壳程，与冷风换热后放空；二路进入板式换热器E602,与冷风换热后放空；三路经列管式换热器E603壳程换热后，再进入板式换热器E602,与冷风换热后放空。其中，热风进入列管式换热器E603的壳程分为两种形式，与冷风并流或逆流。系统组成：水冷却器、热风加热器、鼓风机、板式换热器、套管换热器、列管换热器、蒸汽发生器及相关管路设备的优缺点套管式换热器：A、优点：1）结构简单，传热面积增减自如。2）传热效能高。3）结构简单，工作适应范围大，传热面积增减方便4）可以根据安装位置任意改变形态，利于安装。B、缺点:1）检修、清洗和拆卸都较麻烦，在可拆连接处容易造成泄漏。2）生产中，有较多材料选择受限，由于套管式换热器大多是内管中不允许有焊接，因为焊接会造成受热膨胀开裂，而套管式换热器大多数为了节省空间选择，弯制，盘制成蛇管形态，故有较多特殊的耐腐蚀材料无法正常生产。3）套管换热器国内还没有形成统一的焊接标准，各个企业都是根据其他换热产品经验选择焊接方式，所以，套管式换热器的焊接处，出现各类问题司空见惯，需要经常注意检查，保养。五、精微单元5.1实习目的1）能够全面了解精储操作原理2）能对各个设备的工作原理进行简要的概括了解和控制生产过程4）明白每个测量仪表选用和安装原因5）掌握这些仪表的操作原理及其依据设备原理1）操作原理精储利用液体混合物中各组分挥发度的差别，使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝，从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的单元操作。广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。其原理是料液加热使它部分汽化，易挥发组分在蒸气中得到增浓，难挥发组分在剩余液中也得到增浓，这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大，则上述的增浓程度也越大。在工业精储设备中，使部分汽化的液相与部分冷凝的汽相直接接触，以进行汽液相际传质，结果是汽相中的难挥发组分部分转入液相，液相中的易挥发组分部分转入汽相，也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。同时，精储过程还需要为该过程提供物料的贮存、输送、传热、分离、控制等设备和仪表。填料塔属连续接触式传质设备，填料精储塔与板式精储塔的不同之处在于塔内气液相浓度变化趋势不同：前者呈连续变化，后者呈逐级变化而且，与板式塔比，填料塔具有分离效果高、操作弹性大、压强降低等优点。本实验装置的主体设备是填料精储塔，配套的有加料系统、回流系统、产品出料和侧线管路、残液出料管路、冷凝水进出管路、真空系统、进料泵和一些测量、控制仪表。2）理论原理a）全塔效率ET全塔效率ET=NT/NP；其中NT为塔内所需理论板数，NP为塔内实际板数。板式塔内各层塔板上的气液相接触效率并不相同，全塔效率简单反映了塔内塔板的平均效率，它反映了塔板结构、物系性质、操作状况对塔分离能力的影响，一股由实训测定。式中NT由已知的双组分物系平衡关系，通过实验测得塔顶产品组成XD料液组成XF、热X犬态q、残液组成XW回流比R等，即能用图解法求得。b）单板效率EM是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组成变化与经过一层理论塔板前后的组成变化的比值。c）等板高度（HETP等板高度（HETP是指与一层理论塔板的传质作用相当的填料层高度。它的大小取决于填料的类型、材质与尺寸，受系统物性、操作条件及塔设备尺寸的影响，一般由实训测定。对于双组分物系，根据平衡关系，通过实训测得塔顶产品组成XR料液组成XF、热X犬态q、残液组成XW回流比R和填料层高度Z等有关参数，用图解法求得理论板数后，即可确定：HETP=Z/NT本实训采用水-乙醇作为精微体系。流程简介1）常压精微流程原料槽V703内约20%勺水-乙醇混合液，经原料泵P702输送至原料加热器E701,预热后，由精储塔中部进入精储塔T701,进行分离.气相由塔顶储出，经冷凝器E702冷却后，进入冷凝液槽V705,经产品泵P701,一部分送至精储塔上部第一块塔板作回流；另一部分送至塔顶产品槽V702作为产品采出。塔釜残液经塔底换热器E703冷却后送残液槽V701。2）真空精微流程本装置配置了真空流程，主物料流程与常压精微流程同，只是在原料槽V70&冷凝液槽V705产品槽V702、残液槽V701均设置抽真空阀。被抽出的系统物料气体经真空总管进入真空缓冲罐V704,然后由真空泵P703抽出后放空。

图5-1工艺流程图图5-1工艺流程图设备的优缺点A.优点：填料精储塔具有结构简单、制作方便、流体阻力较小、压降低，填料易用材料耐腐蚀材料制造，塔的效率高，一般采用共沸剂共沸精储，能耗小、塔径小、塔整体高度低（相对于同种工艺采用的板式塔）。B.缺点：不适用于差压大的环境（容易形成壁流）；分离组分中水含量大的；分离组分中固体颗粒物含量高的（容易堵塞）等。六、间歇反应釜单元实习目的1）能够准确认识间歇反应釜装置的主要组成部分：蒸储搅拌反应釜、中和釜组成、原料罐、中和罐和冷凝液罐及相关管路。2）能够对上述装置系统各部分的原理、结构及其功能进行叙述。3）能够对照现场装置绘制工艺流程图。设备原理间歇操作反应釜是化工生产中广泛应用的一种反应器，主要用于液相反应，有时也用于液固相反应或气体连续通过液层的半间歇操作气液相反应。本实训装置是水热反应釜，水热反应釜是为在一定温度、一定压力条件下合成化学物质提供的反应器。它广泛应用于新材料、能源、环境工程等领域的科研试验中。水热反应釜采用方式：以缩小体积，水热合成反应釜有利于将多个反应釜置于同一反应操作温度的箱中加热。水热合成反应釜也叫消解罐。是在密闭体系中以水为溶剂在一定温度时在睡的自生压强下，原始混合物进行的反应过程。可耐酸，碱合质的腐蚀釜体与釜盖拧紧即可起到密封作用、密封效果长期稳定无泄漏。本水热反应釜采用外加热方式，以缩小体积，并有利多反应釜处于同一反应操作温度。本装置有一台蒸储搅拌反应釜和一台中和釜组成，配套有原料罐、中和罐和冷凝器。而且，本装置采用间壁换热，利用水浴对釜内物料进行加热，使其到反应温度，所以有冷热水槽。同时，考虑能量和水资源的合理利用，夹套出口的水，根据温度不同，分别进不同的水槽。流程简介物料从原料罐V102a和V102b按一定的配比，通过原料泵经流量计计量流量后到达反应釜R101内，通过申接控制，反应后的气体经冷凝器E101冷凝和不凝气放空后，收集到蒸储储罐V104,回流到反应釜内。待一次反应结束时，放出物料到中和釜R102,从中和液槽V105流下的中和液对反应产物进行中和后，产品收集到产品储槽。所谓连锁温度控制，在此装置中就是对反应釜内温度的连锁控制，其温度的大小连锁控制夹套温度、釜内加热。首先，对冷热水槽加水，达到其工作温度。假设反应温度为T1,实验开始时，热水从热水槽V101经热水补水泵到达反应釜夹套内，对反应釜进行预热，当釜内温度<T1时，夹套温度自动控制热水电动调节阀开，当釜内温度>T1时，夹套温度自动控制冷水电动调节阀开。当达到反应温度时，打开釜内加热，模拟反应放热，这样釜内温度会上升，会调节夹套温度，进而调节冷热水电动调节阀。当釜内温度T1降不下来时，可以打开釜内冷却水，进行强制冷却。同时，考虑到能量的合理利用，对夹套出口水的温度进行控制，使其合理的回流到冷、热水槽，以便回收利用。图6-1间歇反应釜工艺流程示意图设备的优缺点A.优点：1）使用寿命长、应用广泛，运行成本低,2）本水热反应釜采用外加热方式，以缩小体积，并有利多反应釜处于同一反应操作温度。3）外型美观结构合理、操作方便，是高校实验室科研领域等的理想产品，可耐酸，碱合质的腐蚀。4）根据单位操作人员的实际需求，釜体内可配置多个规格的衬套，经济实用。5）釜体与釜盖拧紧即可起到密封作用、密封效果长期稳定无泄漏。B、缺点：1）容积还是较小，产量不高，产品成本较高。2）加热效果一般，使用较长时间需要清洁维修。3）不适用于低温、高温、高真空、高压、各种转速以及腐蚀性、磨蚀性、易燃、易爆、有毒介质的反应。七、萃取单元实习目的1）能够准确认识萃取操作装置的主要组成部分：萃取塔、空气缓冲罐、萃取相储槽、轻相储槽、萃余相储槽、重相储槽、萃余分相罐、重相泵、轻相泵、气泵及相关管路。2）能够对上述装置系统各部分的原理、结构及其功能进行叙述。3）能够对照现场装置绘制工艺流程图。设备原理萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一，是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。本单元操作使用空气鼓泡填料萃取塔，其工作原理如下：在进行液-液萃取操作时，两种液体在塔内作逆流流动，其中一相液体作为分散相，以液滴形式通过另一种连续相液体，两种液相的浓度则在设备内作微分式的连续变化，并依靠密度差在塔的两端实现两液相间的分离。当轻相作为分散相时，相界面出现在塔的上端；反之，当重相作为分散相时，则相界面出现在塔的下端。采用水-煤油-苯甲酸体系为萃取体系，进行萃取实训装置设计。流程简介轻相储槽内加入煤油-苯甲酸溶液至储槽正常液位，重相储槽内加入清水至储槽正常液位，启动重相泵将清水加入萃取塔内，建立萃取剂循环，然后再启动轻相泵将煤油-泵甲酸溶液加入萃取塔，控制合适的塔底采出流量，控制塔底重相液位正常，塔顶相界面正常，启动高压气泵往萃取塔内加入空气，加快轻-重相传质速度，逐渐加大塔底采出量，控制各工艺参数在正常范围内，分相器内轻相采出至萃余相储槽，重相采出至萃取相储槽。

图7-1萃取单元操作工艺流程图设备优缺点分析及应用可以利用该设备测定填料的结构与表面性能对鼓泡填料萃取塔性之间的关系，利用空气-煤油（苯甲酸）-水体系，可测定未装填料和分别装填板波填料、丝网填料、压延孔环填料的鼓泡萃取塔水力学性能和传质性能。实验表明，对未装填料和装有填料的萃取塔，气相搅拌都可以显著提高液液两相的接触与传质性能，液泛速度随表观气速的增大而下降，流道设计合理的规整填料传质性能明显高于散装填料，表面光滑的填料分散相滞存率低，因而液泛速度较高，填料的作用有利于降低轴向返混，明显提高萃取塔传质性能。八、蒸发单元实验目的1）初步了解有关蒸发单元操作过程及设备的概况。2）能够准确认识装置主要组成部分及相关管路。3）能够对上述装置系统各部分的原理、结构及其功能进行叙述4）能够对照现场装置绘制工艺流程图。设备原理1）开膜式蒸发器开膜蒸发器的构成是液体根据虹吸泵的原理进入加热管加热，流入到分离器后液体与蒸汽分离开来，通过循环管流回到蒸发器，形成闭路循环，因此，这种蒸发器又称外循环蒸发器。由换热管组成，原料液经预热达到沸点或接近沸点后，由加热室底部引入，为高速上升的二次蒸汽带动，沿换热管内壁边流动边蒸发，在加热室顶部可达到所需的浓度，完成液由分离室底部排出，产生的二次蒸汽经设在上部分离板组除去汽泡、水珠、杂物后成为下一效的热源。原料液是从加热室的底部进入，料液进入加热管后，受热沸腾迅速汽化；蒸汽在管内迅速上升，料液受到高速上升蒸汽的带动，沿管壁形成膜状上升，并继续蒸发。产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度、压力提高，热始增加，然后进入换热器冷凝，以充分利用蒸汽的潜热，液相则由分离室排出。2）工作原理使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，从而使溶液中溶质组成提高的单元操作称为蒸发。在化工、轻工、制药、食品等许多工业行业的生产过程中，常常需要使用蒸发操作过程，将溶有固体溶质的稀溶液浓缩，以达到符合工艺要求的浓度，或析出固体产品，或回收汽化出来的溶剂。例如，由电解法制得的烧碱NaOH溶液中，只含有大约10%左右的NaOH,要达到工艺要求的约42%的浓度必须用蒸发操作除去部分水分，或将浓缩液结合其他操作进一步加工处理以获得固碱；食糖、果汁、奶粉、抗生素等的生产也需要利用蒸发操作使溶液得到浓缩；利用蒸发操作可使海水淡化（制取淡水）等。本装置是以“NaOWK溶液”为体系，选用开膜式蒸发器、以导热油代替水蒸气作为热源。流程简介1）常压蒸发流程原料罐VA1001内的NaO冰溶液由进料泵P1001进入预热器E1002的壳程，被管程的高温导热油预热后，进入蒸发器F1001的管程，受热沸腾迅速汽化，蒸汽在管内高速上升，带动溶液沿壁面成膜状上升并继续蒸发。到达分离器VA1002内的气液混合物，在分离器内分离，产品由分离器底部排除到产品罐；二次蒸汽从顶部导出到冷凝器E1003的管程，被壳程的冷却水冷凝后，到达汽水分离器