化工單元過程及設備

《化工單元過程及設備》是2011年9月5日化學工業出版社出版的圖書，作者是丁玉興、方紹燕。

基本介紹

• 書名：化工單元過程及設備
• 作者：丁玉興、方紹燕
• ISBN：9787122119407
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2011年9月5日
• 裝幀：平裝
• 正文語種：簡體中文
• 尺寸：25.6 x 18.2 x 1.4 cm

內容簡介

《化工單元過程及設備》以石油化工企業生產過程中最典型的單元操作過程為依據，精選了八個典型化工單元操作，即流體輸送、傳熱、非均相物系分離、溶液的蒸餾、氣體吸收、固體濕物料的乾燥、物料的萃取和溶液的蒸發。在每個單元操作中以一種典型工藝過程為載體，分別介紹了該單元操作過程的基本原理、設備結構、工藝計算和設備的啟動、運行維護、停止及事故處理的基本操作技術，並在基礎知識和知識拓展中講述了操作中必需夠用的理論知識和跨專業的拓展知識。

《化工單元過程及設備》適合作為高等職業院校石油化工相關專業教材，也可供生物工程、製藥、材料、冶金、環保、食品等相關專業使用。

目錄

緒論

一、本課程的性質、內容和任務

二、單元操作中常用的兩個基本概念

三、物理量的單位及單位換算

小結

思考題

練習題情境一 流體輸送

任務一 流體輸送管路的認識

操作技能：化工管路連線

一、管路的連線方式

二、化工管路的使用與防護

流體輸送案例分析

基礎知識(一)：流體輸送管路及基本構成

一、管路的構成及標準化

二、化工管材

三、管路布置與安裝的一般原則

四、管路安裝前的準備

五、管路安裝驗收

基礎知識(二)：流體力學基礎

一、流體力學涉及的主要物理量

二、靜止流體的基本規律

三、流體流動的基本規律

四、流體系統中的能量衡算——柏努

利方程

五、流體流動時阻力的計算

知識強化

任務二 離心泵的選擇

操作技能：離心泵的選用

一、離心泵的型號

二、離心泵的選用步驟

基礎知識：離心泵的構造及特性

一、離心泵的結構及工作原理

二、離心泵的主要部件

三、離心泵的能量方程

四、離心泵的主要性能參數

五、離心泵特性曲線

六、影響離心泵特性曲線的主要因素

七、汽蝕現象與安裝高度

知識強化

任務三 流體輸送管路的安裝

操作技能：管路拆裝能力訓練

一、訓練目的

二、工具準備

三、儀器設備、材料準備

四、訓練內容

五、訓練裝置

六、安裝注意事項

七、管路常見故障及處理方法

知識強化

任務四 離心泵的操作

操作技能：離心泵的試車與操作

一、離心泵的試車

二、操作要點

三、日常運行與維護

基礎知識：離心泵的運行與調節

一、流量調節

二、離心泵的串、並聯操作

知識強化

任務五 離心泵故障分析及排除

操作技能：離心泵的操作及故障排除

一、離心泵性能測試實驗操作步驟

二、離心泵的故障原因及處理基本方法

基礎知識：其他類型泵及風機

一、往復泵

二、齒輪泵

三、螺桿泵

四、旋渦泵

五、軸流泵

六、離心式通風機

七、鼓風機

八、真空泵

知識強化

練習題情境二 傳熱

任務一 列管式換熱器結構的認識

操作技能：列管式換熱器構造認識

一、列管式換熱器結構

二、列管式換熱器熱脹補償裝置

傳熱過程案例分析

一、傳熱過程在化工生產中的套用

二、傳熱過程案例

基礎知識(一)：工業換熱方法概述

一、工業換熱方法

二、常用的加熱劑與冷卻劑

三、穩定傳熱與非穩定傳熱

四、傳熱的基本方式

基礎知識(二)：熱傳導過程原理

一、傅立葉定律

二、熱導率

三、通過平壁的熱傳導

四、通過圓筒壁的穩定熱傳導

知識強化

任務二 換熱過程熱量計算

操作技能：換熱器的清洗

一、化學清洗(酸洗法)

二、機械清洗

三、高壓水清洗

四、海綿球清洗

基礎知識(一)：對流傳熱原理

一、對流傳熱分析

二、對流傳熱速率方程和對流傳熱

係數

基礎知識(二)：傳熱過程計算

一、熱量衡算

二、總傳熱速率微分方程

三、總傳熱係數

四、傳熱平均溫度差

五、傳熱計算舉例

知識強化

任務三 列管式換熱器選型

操作技能：列管式換熱器的選型

一、列管式換熱器的系列標準

二、列管式換熱器選型時需考慮的

問題

三、列管式換熱器選型的一般步驟

基礎知識：對流傳熱係數經驗關聯式

一、影響對流傳熱係數的因素

二、對流傳熱係數經驗公式的建立

三、流體無相變時的對流傳熱

四、蒸汽冷凝時的對流傳熱係數

知識強化

任務四 換熱器操作

操作技能：換熱器的操作

一、換熱器的正確操作

二、操作注意事項

基礎知識：輻射傳熱

一、熱輻射的基本概念

二、物體的輻射能力

三、兩固體間的輻射傳熱

四、對流和輻射的聯合傳熱

知識強化

任務五 換熱器故障分析及處理

操作技能：換熱器的故障處理

一、列管式換熱器的維護和保養

二、板式換熱器的維護和保養

三、列管式換熱器的常見故障與

處理

基礎知識：其他類型間壁式換熱器

知識強化

練習題情境三 非均相物系分離

任務一 重力沉降分析

操作技能：降塵室結構及操作

非均相物系分離案例

基礎知識：重力沉降

一、重力作用下的沉降速度

二、阻力係數

知識強化

任務二 旋風分離分析

操作技能：旋風分離器的結構與操作

基礎知識：離心沉降

一、離心沉降速度

二、旋風分離器的性能參數

知識強化

任務三板框過濾機的操作

操作技能：板框過濾機的操作

一、板框壓濾機結構

二、板框式過濾機的操作注意事項

三、板框過濾機常見故障處理

基礎知識：過濾

一、概述

二、過濾操作中液體通過顆粒層的

流動

三、過濾方程式

四、其他過濾機的構造和操作

知識強化

練習題情境四 溶液的蒸餾

任務一 蒸餾過程及板式塔結構的認識

操作技能：板式塔設備構造的認識

一、塔板類型

二、塔板結構

蒸餾過程案例

基礎知識(一)：精餾流程

一、連續精餾流程

二、間歇精餾操作流程

基礎知識(二)：蒸餾過程原理

一、氣?液相平衡關係

二、精餾原理

知識強化

任務二 板式塔流體力學特性分析

操作技能：板式塔的設計指導

一、板式塔的流體力學性能

二、浮閥塔的設計原則

基礎知識：雙組分連續精餾板式塔理論

塔板數的計算

一、板式精餾塔塔板數的計算

二、回流比的影響及其選擇

知識強化

任務三 板式精餾塔操作

操作技能：精餾塔設備的操作與控制

一、開停車操作

二、影響精餾操作的因素與控制

調節

基礎知識：連續精餾的熱量衡算

一、再沸器的熱量衡算

二、冷凝器的熱量衡算

知識強化

任務四 特殊蒸餾過程的認識

操作技能：塔設備的日常維護與保養

一、塔設備日常維護的主要內容

二、常用塔設備的巡檢內容及方法

基礎知識：特殊蒸餾

一、水蒸氣蒸餾

二、恆沸蒸餾

三、萃取精餾

知識強化

練習題情境五 氣體吸收

任務一 填料塔結構的認識

操作技能：吸收設備結構認識

一、填料塔

二、填料

三、填料塔的輔助設備

吸收過程案例

基礎知識：吸收操作簡介

一、氣體吸收的分類

二、吸收劑的選擇

知識強化

任務二 填料塔流體力學特性分析

操作技能：填料塔的流體力學特性

分析

一、氣體通過填料層的壓強降

二、壓強降與液泛速度的確定

基礎知識：氣?液相平衡關係

一、氣體在液體中的溶解度

二、亨利定律

知識強化

任務三 填料吸收塔操作

操作技能：吸收塔的操作

一、填料塔的開、停車操作

二、吸收操作參數調節

基礎知識(一)：傳質過程理論

一、定態的一維分子擴散

二、擴散係數

三、對流擴散

四、雙膜理論

基礎知識(二)：吸收速率

一、氣膜吸收速率方程式

二、液膜吸收速率方程式

三、總傳質速率方程式

四、總傳質係數間的關係

知識強化

任務四 吸收塔的故障處理

操作技能：吸收塔操作異常現象的

處理

一、攔液和液泛

二、溶液起泡

三、塔阻力升高

基礎知識：吸收塔計算

一、全塔物料衡算及操作線方程

二、吸收劑消耗量

三、吸收塔填料層高度計算

四、塔徑計算

知識強化

練習題情境六 固體濕物料的乾燥

任務一 常見乾燥設備結構的認識

操作技能：常見乾燥器特性分析

一、常用乾燥器的結構和特點

二、乾燥器的選用

乾燥過程案例

基礎知識：乾燥操作簡介

一、濕物料的乾燥方法

二、對流乾燥過程

知識強化

任務二 噴霧乾燥器的操作與維護

操作技能：噴霧乾燥器的操作與維護

一、乾燥操作條件的確定

二、噴霧乾燥設備的操作

三、噴霧乾燥設備的維護

基礎知識：濕空氣的性質和濕度圖

一、濕空氣的性質

二、濕空氣的濕度圖

三、濕空氣焓濕圖的套用

知識強化

任務三 流化床乾燥設備操作

操作技能：流化床乾燥器的操作與

維護

一、流化床乾燥器的操作

二、流化床乾燥器的維護

基礎知識：乾燥過程的物料衡算和熱量

衡算

一、空氣乾燥器的操作過程

二、乾燥過程的物料衡算

三、乾燥過程的熱量衡算

四、乾燥器出口空氣狀態的確定

五、乾燥器的熱效率和乾燥效率知識強化

練習題情境七 物料的萃取

任務一 萃取過程及常見萃取設備的認識

操作技能：常見萃取設備的認識

一、混合?澄清槽

二、重力流動的萃取塔

三、輸入機械能量的萃取塔

萃取過程案例

基礎知識：液?液相平衡及萃取操作

概述

一、三角形相圖

二、相平衡關係在三角形相圖上的表

示方法

三、直角坐標相圖

四、萃取概述

任務二 萃取塔的操作

操作技能：萃取塔的操作

一、萃取塔的開車

二、維持正常操作要注意的事項

基礎知識：萃取過程計算

一、單級萃取的計算

二、多級錯流接觸萃取的計算

三、多級逆流接觸萃取的計算

練習題情境八 溶液的蒸發

任務一 蒸發過程及常見蒸發設備的認識

蒸發過程案例

基礎知識：蒸發操作概述

一、常見蒸發器

二、蒸發操作的特點

三、各類蒸發器的性能比較

四、冷凝器和除沫器

任務二 蒸發器的操作與維護

操作技能：蒸發器的操作維護

一、蒸發器的操作

二、蒸發器的維護

三、蒸發系統常見事故處理基礎知識：蒸發計算

一、單效蒸發的計算

二、溫度差損失

三、多效蒸發流程

練習題

附錄

一、單位換算

二、水在不同溫度下的黏度

三、水的重要物理性質

四、某些液體的重要物質

五、氣體的重要物理性質

六、乾空氣的物理性質(101?33kPa)

七、液體比熱容共線圖

八、氣體比熱容共線圖

九、液體汽化潛熱共線圖

十、飽和水蒸氣表(按溫度排列)

十一、飽和水蒸氣表（按壓強排列）

十二、管子規格

十三、常用泵的規格

十四、4?72?11型離心通風機規格（摘錄）

十五、無機物水溶液在大氣壓下的沸點

十六、常用固體材料的密度和比熱容

十七、固體材料的熱導率

十八、某些固體材料的黑度

十九、某些液體的熱導率

二十、某些氣體和蒸汽的熱導率

二十一、總傳熱係數的工業實例

二十二、壁面污垢熱阻

二十三、某些氣體溶於水的亨利係數

二十四、某些二元物系的氣液平衡組成

二十五、管板式熱交換器系列標準（摘錄）

二十六、氟里昂?12的物理性質

二十七、幾種製冷劑的物理性質

二十八、氯化鈉溶液的物理性質

二十九、氯化鈣溶液的物理性質

三十、氯化鈉溶液和氯化鈣溶液的比熱容

參考文獻