化工單元過程及設(shè)備

內(nèi)容概要

　　《化工單元過程及設(shè)備》以石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中最典型的單元操作過程為依據(jù)，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、固體濕物料的干燥、物料的萃取和溶液的蒸發(fā)。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(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝計算和設(shè)備的啟動、運(yùn)行維護(hù)、停止及事故處理的基本操作技術(shù)，并在基礎(chǔ)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(yè)的拓展知識?！　　痘卧^程及設(shè)備》適合作為高等職業(yè)院校石油化工相關(guān)專業(yè)教材，也可供生物工程、制藥、材料、冶金、環(huán)保、食品等相關(guān)專業(yè)使用。

書籍目錄

緒論 一、本課程的性質(zhì)、內(nèi)容和任務(wù) 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(jié) 思考題 練習(xí)題情境一　流體輸送 任務(wù)一　流體輸送管路的認(rèn)識 操作技能：化工管路連接 一、管路的連接方式 二、化工管路的使用與防護(hù) 流體輸送案例分析 基礎(chǔ)知識(一)：流體輸送管路及基本構(gòu)成 一、管路的構(gòu)成及標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)備 五、管路安裝驗收 基礎(chǔ)知識(二)：流體力學(xué)基礎(chǔ) 一、流體力學(xué)涉及的主要物理量 二、靜止流體的基本規(guī)律 三、流體流動的基本規(guī)律 四、流體系統(tǒng)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(qiáng)化 任務(wù)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(chǔ)知識：離心泵的構(gòu)造及特性 一、離心泵的結(jié)構(gòu)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(shù) 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(xiàn)象與安裝高度 知識強(qiáng)化 任務(wù)三　流體輸送管路的安裝 操作技能：管路拆裝能力訓(xùn)練 一、訓(xùn)練目的 二、工具準(zhǔn)備 三、儀器設(shè)備、材料準(zhǔn)備 四、訓(xùn)練內(nèi)容 五、訓(xùn)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(qiáng)化 任務(wù)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(yùn)行與維護(hù) 基礎(chǔ)知識：離心泵的運(yùn)行與調(diào)節(jié) 一、流量調(diào)節(jié) 二、離心泵的串、并聯(lián)操作 知識強(qiáng)化 任務(wù)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(chǔ)知識：其他類型泵及風(fēng)機(jī) 一、往復(fù)泵 二、齒輪泵 三、螺桿泵 四、旋渦泵 五、軸流泵 六、離心式通風(fēng)機(jī) 七、鼓風(fēng)機(jī) 八、真空泵 知識強(qiáng)化 練習(xí)題情境二　傳熱 任務(wù)一　列管式換熱器結(jié)構(gòu)的認(rèn)識 操作技能：列管式換熱器構(gòu)造認(rèn)識 一、列管式換熱器結(jié)構(gòu) 二、列管式換熱器熱脹補(bǔ)償裝置 傳熱過程案例分析 一、傳熱過程在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用 二、傳熱過程案例 基礎(chǔ)知識(一)：工業(yè)換熱方法概述 一、工業(yè)換熱方法 二、常用的加熱劑與冷卻劑 三、穩(wěn)定傳熱與非穩(wěn)定傳熱 四、傳熱的基本方式 基礎(chǔ)知識(二)：熱傳導(dǎo)過程原理 一、傅立葉定律 二、熱導(dǎo)率 三、通過平壁的熱傳導(dǎo) 四、通過圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo) 知識強(qiáng)化 任務(wù)二　換熱過程熱量計算 操作技能：換熱器的清洗 一、化學(xué)清洗(酸洗法) 二、機(jī)械清洗 三、高壓水清洗 四、海綿球清洗 基礎(chǔ)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系數(shù) 基礎(chǔ)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、總傳熱系數(shù) 四、傳熱平均溫度差 五、傳熱計算舉例 知識強(qiáng)化 任務(wù)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(biāo)準(zhǔn) 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(chǔ)知識：對流傳熱系數(shù)經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式 一、影響對流傳熱系數(shù)的因素 二、對流傳熱系數(shù)經(jīng)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系數(shù) 知識強(qiáng)化 任務(wù)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(chǔ)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(lián)合傳熱 知識強(qiáng)化 任務(wù)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(hù)和保養(yǎng) 二、板式換熱器的維護(hù)和保養(yǎng) 三、列管式換熱器的常見故障與 處理 基礎(chǔ)知識：其他類型間壁式換熱器 知識強(qiáng)化 練習(xí)題情境三非均相物系分離 任務(wù)一　重力沉降分析 操作技能：降塵室結(jié)構(gòu)及操作 非均相物系分離案例 基礎(chǔ)知識：重力沉降 一、重力作用下的沉降速度 二、阻力系數(shù) 知識強(qiáng)化 任務(wù)二　旋風(fēng)分離分析 操作技能：旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)與操作 基礎(chǔ)知識：離心沉降 一、離心沉降速度 二、旋風(fēng)分離器的性能參數(shù) 知識強(qiáng)化 任務(wù)三　板框過濾機(jī)的操作 操作技能：板框過濾機(jī)的操作 一、板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu) 二、板框式過濾機(jī)的操作注意事項 三、板框過濾機(jī)常見故障處理 基礎(chǔ)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(jī)的構(gòu)造和操作 知識強(qiáng)化 練習(xí)題情境四溶液的蒸餾 任務(wù)一　蒸餾過程及板式塔結(jié)構(gòu)的認(rèn)識 操作技能：板式塔設(shè)備構(gòu)造的認(rèn)識 一、塔板類型 二、塔板結(jié)構(gòu) 蒸餾過程案例 基礎(chǔ)知識(一)：精餾流程 一、連續(xù)精餾流程 二、間歇精餾操作流程 基礎(chǔ)知識(二)：蒸餾過程原理 一、氣?液相平衡關(guān)系 二、精餾原理 知識強(qiáng)化 任務(wù)二板式塔流體力學(xué)特性分析 操作技能：板式塔的設(shè)計指導(dǎo) 一、板式塔的流體力學(xué)性能 二、浮閥塔的設(shè)計原則 基礎(chǔ)知識：雙組分連續(xù)精餾板式塔理論 塔板數(shù)的計算 一、板式精餾塔塔板數(shù)的計算 二、回流比的影響及其選擇 知識強(qiáng)化 任務(wù)三　板式精餾塔操作 操作技能：精餾塔設(shè)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(diào)節(jié) 基礎(chǔ)知識：連續(xù)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(qiáng)化 任務(wù)四　特殊蒸餾過程的認(rèn)識 操作技能：塔設(shè)備的日常維護(hù)與保養(yǎng) 一、塔設(shè)備日常維護(hù)的主要內(nèi)容 二、常用塔設(shè)備的巡檢內(nèi)容及方法 基礎(chǔ)知識：特殊蒸餾 一、水蒸氣蒸餾 二、恒沸蒸餾 三、萃取精餾 知識強(qiáng)化 練習(xí)題情境五　氣體吸收 任務(wù)一　填料塔結(jié)構(gòu)的認(rèn)識 操作技能：吸收設(shè)備結(jié)構(gòu)認(rèn)識 一、填料塔 二、填料 三、填料塔的輔助設(shè)備吸收過程案例 基礎(chǔ)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(qiáng)化 任務(wù)二　填料塔流體力學(xué)特性分析 操作技能：填料塔的流體力學(xué)特性 分析 一、氣體通過填料層的壓強(qiáng)降 二、壓強(qiáng)降與液泛速度的確定 基礎(chǔ)知識：氣?液相平衡關(guān)系 一、氣體在液體中的溶解度 二、亨利定律 知識強(qiáng)化 任務(wù)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(shù)調(diào)節(jié) 基礎(chǔ)知識(一)：傳質(zhì)過程理論 一、定態(tài)的一維分子擴(kuò)散 二、擴(kuò)散系數(shù) 三、對流擴(kuò)散 四、雙膜理論 基礎(chǔ)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(zhì)速率方程式 四、總傳質(zhì)系數(shù)間的關(guān)系 知識強(qiáng)化 任務(wù)四　吸收塔的故障處理 操作技能：吸收塔操作異常現(xiàn)象的處理 一、攔液和液泛 二、溶液起泡 三、塔阻力升高 基礎(chǔ)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(qiáng)化 練習(xí)題情境六　固體濕物料的干燥 任務(wù)一　常見干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)的認(rèn)識 操作技能：常見干燥器特性分析 一、常用干燥器的結(jié)構(gòu)和特點 二、干燥器的選用 干燥過程案例 基礎(chǔ)知識：干燥操作簡介 一、濕物料的干燥方法 二、對流干燥過程 知識強(qiáng)化 任務(wù)二噴霧干燥器的操作與維護(hù) 操作技能：噴霧干燥器的操作與維護(hù) 一、干燥操作條件的確定 二、噴霧干燥設(shè)備的操作 三、噴霧干燥設(shè)備的維護(hù) 基礎(chǔ)知識：濕空氣的性質(zhì)和濕度圖 一、濕空氣的性質(zhì) 二、濕空氣的濕度圖 三、濕空氣焓濕圖的應(yīng)用 知識強(qiáng)化 任務(wù)三　流化床干燥設(shè)備操作 操作技能：流化床干燥器的操作與 維護(hù) 一、流化床干燥器的操作 二、流化床干燥器的維護(hù) 基礎(chǔ)知識：干燥過程的物料衡算和熱量衡算 一、空氣干燥器的操作過程 二、干燥過程的物料衡算 三、干燥過程的熱量衡算 四、干燥器出口空氣狀態(tài)的確定 五、干燥器的熱效率和干燥效率知識強(qiáng)化 練習(xí)題情境七物料的萃取 任務(wù)一　萃取過程及常見萃取設(shè)備的認(rèn)識 操作技能：常見萃取設(shè)備的認(rèn)識 一、混合?澄清槽 二、重力流動的萃取塔 三、輸入機(jī)械能量的萃取塔 萃取過程案例 基礎(chǔ)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(guān)系在三角形相圖上的表 示方法 三、直角坐標(biāo)相圖 四、萃取概述 任務(wù)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(chǔ)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(xí)題情境八　溶液的蒸發(fā)任務(wù)一蒸發(fā)過程及常見蒸發(fā)設(shè)備的認(rèn)識 蒸發(fā)過程案例 基礎(chǔ)知識：蒸發(fā)操作概述 一、常見蒸發(fā)器 二、蒸發(fā)操作的特點 三、各類蒸發(fā)器的性能比較 四、冷凝器和除沫器 任務(wù)二蒸發(fā)器的操作與維護(hù) 操作技能：蒸發(fā)器的操作維護(hù) 一、蒸發(fā)器的操作 二、蒸發(fā)器的維護(hù) 三、蒸發(fā)系統(tǒng)常見事故處理基礎(chǔ)知識：蒸發(fā)計算 一、單效蒸發(fā)的計算 二、溫度差損失 三、多效蒸發(fā)流程 練習(xí)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(zhì) 四、某些液體的重要物質(zhì) 五、氣體的重要物理性質(zhì) 六、干空氣的物理性質(zhì)(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(qiáng)排列） 十二、管子規(guī)格 十三、常用泵的規(guī)格 十四、4?72?11型離心通風(fēng)機(jī)規(guī)格（摘錄） 十五、無機(jī)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(dǎo)率 十八、某些固體材料的黑度 十九、某些液體的熱導(dǎo)率 二十、某些氣體和蒸汽的熱導(dǎo)率 二十一、總傳熱系數(shù)的工業(yè)實例 二十二、壁面污垢熱阻 二十三、某些氣體溶于水的亨利系數(shù) 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(biāo)準(zhǔn)（摘錄） 二十六、氟里昂?12的物理性質(zhì) 二十七、幾種制冷劑的物理性質(zhì) 二十八、氯化鈉溶液的物理性質(zhì) 二十九、氯化鈣溶液的物理性質(zhì) 三十、氯化鈉溶液和氯化鈣溶液的比熱容 參考文獻(xiàn)

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