化工原理试题库总(推荐6篇)
2、相对挥发度的表示式=_A.对于二组
B
分溶液的蒸馏,当=1 时,能否能离不能
3、q的定义式是进料的液化分率,饱和液体进料q=_1.饱和蒸汽进料q=_0_蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=_0.25_。
4、二组分的连续精馏操作,精馏段操作线方程为y0.75x0.245,提馏段操作线方程为y1.25x0.02,当q=1时,则xWxD5、在连续精馏中,其它条件均不变时,仅加大回流,可以使塔顶产品xD提高_,若此时加热蒸汽量V不变,产品量D将下降。若在改变R的同时,保持塔顶采出量不变,必需增加蒸汽用量,那么冷却水用量将_增加__。
6、压力增加_.温度下降将有利于吸收的进行。
7、完成下列方程,并指出吸收糸数的单位。NAk.CiCk的单位_m_
NAKG.PPKG 的单位__.m2.s.atm8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是层流或静止。
9、饱和空气在恒压下冷却,温度由t1降至t2,其相对湿度不变,绝对湿湿度H下降_,露点下降,湿球温度下降。
10、萃取操作的依据是_组分在萃取剂中的溶解度的差异.萃取操作选择溶剂的主要原则是_对被萃取组分有较好的选择性 与稀释剂互溶度愈小愈好_,易回收便宜无毒性__.1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_待分离的混合物为水溶液且水是难挥发组分的情况_,与间接蒸汽相比,相同要求下,所需理论塔板数将__理论板数要多。
2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的易挥发组分在气、液两相间的浓度关系,操作线表示了易挥发组分在塔内的下一块塔板中上升的气相中的组成与上一块塔板上的液相组成之间的操作线关系
3、溶液中各组分之挥发度可用它在___气相中的分压_和与之平衡的液相__縻尔分率之比来表示,若是理想溶液,则同温度下的饱和蒸汽压来表示。
4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。
5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于不同种分子之间的引力大于同种分子之间的引力所造成的。
6、在板式塔的设计中,为了减少雾沫夹带,我们可以适当地增大塔径 以减少空塔气速,也可以适当地增大板间距。
7、实验室用水吸收空气中的C02,基本属于液膜控制控制,其气膜中的浓度梯度小于液膜中的浓度梯度,气膜阻力小于液膜阻力。
8、在吸收操作时,若解吸因素mV 增加,而气、液进料组成不变,则溶质的回收率将减少。
9、组分A、B的分配糸数之比值1,能否能萃取分离。
10、理论干燥过程是指干燥过程为等焓过程_
11、总压为0.1Mpa的空气温度小于1000C时,空气中水蒸汽分压的最大值应为该温度下水蒸汽的饱和蒸汽压。
12、单级萃取操作中,料液为F,若溶剂用量愈大,则混合物的点愈接近S点,当达到溶解度曲线上,溶液变为均一相。
1、精馏塔内,气液两相的流动,液体靠重力自上而下地流动,气体靠压力差自下而上地与液体成逆流流动。
2、全回流时,操作线与对角线重合,操作线方程为y=x,理论塔板数为最小.当回流比减少到__两操作线的交到相平衡线时称为最小回流比,所需的理论塔板数无限多.适宜的回流比应通过经济核算确定。
3、y-x相平衡曲线上各点的温度是不等的。
4、当增大操作压强时,精馏过程中物糸的相对挥发度减少,塔顶温度增加,塔釜温度_增加。
5、精馏塔设计时,若工艺要求一定,减少需要的理论板数,回流比应增大,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量应_增大,所需塔径应增大,操作费和设备费的总设资将是_急速下降至一最低点后又上升。
6、享利定律总压不太高时,在一定温度下,稀溶液上方溶质组分的平衡分压与它在液相中的浓度之间的关系。其数学表达式pE.x,pC,ymx,YmX。
7、所谓气膜控制,即吸收总阻力集中在气膜_一侧,而_液膜_一侧阻力可忽略;如果说吸收质气体是属于难溶气体,则此吸收过程是液膜__控制。
8、填料层高度的计算将要涉及物料衡算.传质速率_与相平衡这三种关系式的应用。
9、离开干燥器的湿空气温度t2比绝热饱和温度高20-50K.目的是防止干燥产品反潮.10、物料中的水分与空气达到平衡时,物料表面所产生的水蒸汽分压与空气中水蒸汽分压_相等_.11、非吸水性物料,如黄沙、瓷土等平衡水分接近于零。
12、萃取和精馏同样是分离液体均相混合物的单元操作,但萃取操作更适用_溶液沸点高__,沸点相近、恒沸物_,_热敏性物料。
1、某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距为零,则精馏段操作线斜率等1,提馏段操作线的斜率等于1 ,回流比等于_无限大, 馏出液等于0,回流液量等于进料量。
2、理想溶液的特点是同分子间作用力__等于___异分子间作用力,形成的混合溶液中没有体积效应和,热效应。
3、精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶组成_降低__,塔底组成___增加
4、精馏塔的塔底温度总是_高于塔顶温度,其原因_塔顶轻组分的浓度高_、相应的泡点低塔底压力高于塔顶__塔底的泡点较高_。
5、已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.70、0.82,其中x40.70,试判断:__y40.82____、__y50.75_____x50.62___。6、塔板负荷性能图中有5条线,分别是液泛线、漏液线、夹带线、液相负荷上限线、液相负荷下限线。
7、在选择吸收剂时,应主要考虑的4个方面是溶解度、选择性、挥发度、粘性。
8、对于低浓度气体吸收操作,在求传质单元数时,解析法的适用条件是_操作范围内平衡线为直线,对数平均推动力法的适用条件是操作范围内平衡线为直线,梯级图解法的适用条件是操作范围内平衡线弯曲程度不大, 图解积分法的适用条件是各种情况。
9、生产上常见的脱吸方法有通入惰性气体、通入水蒸汽、降压_。
10、萃取过程是在混合液中加入溶剂使溶质由原溶液转移到溶剂中过程。
11、溶解度曲线将三角形相图分为两个区域,曲线以内为两相区,曲线以外为均相区,萃取操作只能在两相区内进行。
12、恒定干燥条件是指温度、湿度以及速度与物料接触状况都不变。
1、精馏分离的依据是各组分的挥发度的差异,要使混合物中的组分得到完全分离,必须进行 多次地部分汽化和部分冷凝。
2、相对挥发度的表示式=_A.对于二组分溶液的蒸馏,当B=1 时,能否能离不能
3、q的定义式是进料的液化分率,饱和液体进料q=_1.饱和蒸汽进料q=_0_蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=_0.25_。
4、二组分的连续精馏操作,精馏段操作线方程为y0.75x0.245,提馏段操作线方程为y1.25x0.02,当q=1时,则xWxD。
5、在连续精馏中,其它条件均不变时,仅加大回流,可以使塔顶产品xD提高_,若此时加热蒸汽量V不变,产品量D将下降。若在改变R的同时,保持塔顶采出量不变,必需增加蒸汽用量,那么冷却水用量将_增加__。
6、压力增加_.温度下降将有利于吸收的进行。
7、完成下列方程,并指出吸收糸数的单位。NAk.CiCk的单位_m_NAKG.PPKG 的单位__.m2.s.atm8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是层流或静止。
9、饱和空气在恒压下冷却,温度由t1降至t2,其相对湿度不变,绝对湿湿度H下降_,露点下降,湿球温度下降。
10、萃取操作的依据是_组分在萃取剂中的溶解度的差异.萃取操作选择溶剂的主要原则是_对被萃取组分有较好的选择性 与稀释剂互溶度愈小愈好_,易回收便宜无毒性__.1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_待分离的混合物为水溶液且水是难挥发组分的情况_,与间接蒸汽相比,相同要求下,所需理论塔板数将__理论板数要多。
2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的易挥发组分在气、液两相间的浓度关系,操作线表示了易挥发组分在塔内的下一块塔板中上升的气相中的组成与上一块塔板上的液相组成之间的操作线关系
3、溶液中各组分之挥发度可用它在___气相中的分压_和与之平衡的液相__縻尔分率之比来表示,若是理想溶液,则同温度下的饱和蒸汽压来表示。
4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。
5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于不同种分子之间的引力大于同种分子之间的引力所造成的。
6、在板式塔的设计中,为了减少雾沫夹带,我们可以适当地增大塔径 以减少空塔气速,也可以适当地增大板间距。
7、实验室用水吸收空气中的C02,基本属于液膜控制控制,其气膜中的浓度梯度小于液膜中的浓度梯度,气膜阻力小于液膜阻力。
8、在吸收操作时,若解吸因素mV 增加,而气、液进料组成不变,则溶质的回收率将减少。
9、组分A、B的分配糸数之比值1,能否能萃取分离。
10、理论干燥过程是指干燥过程为等焓过程_
11、总压为0.1Mpa的空气温度小于1000C时,空气中水蒸汽分压的最大值应为该温度下水蒸汽的饱和蒸汽压。
12、单级萃取操作中,料液为F,若溶剂用量愈大,则混合物的点愈接近S点,当达到溶解度曲线上,溶液变为均一相。
1、精馏塔内,气液两相的流动,液体靠重力自上而下地流动,气体靠压力差自下而上地与液体成逆流流动。
2、全回流时,操作线与对角线重合,操作线方程为y=x,理论塔板数为最小.当回流比减少到__两操作线的交到相平衡线时称为最小回流比,所需的理论塔板数无限多.适宜的回流比应通过经济核算确定。
3、y-x相平衡曲线上各点的温度是不等的。
4、当增大操作压强时,精馏过程中物糸的相对挥发度减少,塔顶温度增加,塔釜温度_增加。
5、精馏塔设计时,若工艺要求一定,减少需要的理论板数,回流比应增大,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量应_增大,所需塔径应增大,操作费和设备费的总设资将是_急速下降至一最低点后又上升。
6、享利定律总压不太高时,在一定温度下,稀溶液上方溶质组分的平衡分压与它在液相中的浓度之间的关系。其数学表达式pE.x,pC,ymx,YmX。
7、所谓气膜控制,即吸收总阻力集中在气膜_一侧,而_液膜_一侧阻力可忽略;如果说吸收质气体是属于难溶气体,则此吸收过程是液膜__控制。
8、填料层高度的计算将要涉及物料衡算.传质速率_与相平衡这三种关系式的应用。
9、离开干燥器的湿空气温度t2比绝热饱和温度高20-50K.目的是防止干燥产品反潮.10、物料中的水分与空气达到平衡时,物料表面所产生的水蒸汽分压与空气中水蒸汽分压_相等_.11、非吸水性物料,如黄沙、瓷土等平衡水分接近于零。
12、萃取和精馏同样是分离液体均相混合物的单元操作,但萃取操作更适用_溶液沸点高__,沸点相近、恒沸物_,_热敏性物料。
1、某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距为零,则精馏段操作线斜率等1,提馏段操作线的斜率等于1 ,回流比等于_无限大, 馏出液等于0,回流液量等于进料量。
2、理想溶液的特点是同分子间作用力__等于___异分子间作用力,形成的混合溶液中没有体积效应和,热效应。
3、精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶组成_降低__,塔底组成___增加
4、精馏塔的塔底温度总是_高于塔顶温度,其原因_塔顶轻组分的浓度高_、相应的泡点低塔底压力高于塔顶__塔底的泡点较高_。
5、已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.70、0.82,其中x40.70,试判断:__y40.82____、__y50.75_____x50.62___。6、塔板负荷性能图中有5条线,分别是液泛线、漏液线、夹带线、液相负荷上限线、液相负荷下限线。
7、在选择吸收剂时,应主要考虑的4个方面是溶解度、选择性、挥发度、粘性。
8、对于低浓度气体吸收操作,在求传质单元数时,解析法的适用条件是_操作范围内平衡线为直线,对数平均推动力法的适用条件是操作范围内平衡线为直线,梯级图解法的适用条件是操作范围内平衡线弯曲程度不大, 图解积分法的适用条件是各种情况。
9、生产上常见的脱吸方法有通入惰性气体、通入水蒸汽、降压_。
10、萃取过程是在混合液中加入溶剂使溶质由原溶液转移到溶剂中过程。
11、溶解度曲线将三角形相图分为两个区域,曲线以内为两相区,曲线以外为均相区,萃取操作只能在两相区内进行。
摘 要 本次设计是针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等,是较完 整的精馏设计过程。我们对此塔进行了工艺设计,包括它的辅助设备及进出口管路的计算,画出了塔板负荷性能图,并对设计结果进行了汇总。此次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计的精馏装置包括精馏 塔,再沸器,冷凝器等设备,热量自塔釜输入,物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进 行精馏分离,由塔顶产品冷凝器中的冷却介质将余热带走。本次设计是精馏塔及其进料预 热的设计,分离质量分数为 20%的苯-甲苯溶液,使塔顶产品苯的质量分数达到 95%,塔 底釜液质量分数为 2%。综合工艺操作方便、经济及安全等多方面考虑,本设计采用了筛板塔对苯-甲苯进行分 离提纯,塔板为碳钢材料,按照逐板计算求得理论板数为 12。根据经验式算得全塔效率为 0.5386。塔顶使用全凝器,部分回流。精馏段实际板数为 10,提馏段实际板数为 13。实际 加料位置在第 11 块板。精馏段弹性操作为 2.785,提馏段弹性操作为 2.864。塔径为 1.4m。通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算,均在安全操作范围内。确定了操作 点符合操作要求。
关键词:苯-甲苯;精馏;负荷性能图;精馏塔设备结构-I-化工原理课程设计
院系: 专业: 学号: 姓名:
2014.11.01
这学期化工原理实验课堂上我们一共做了八个实验,都是一些非常重要的实验,分别为流体阻力的测定、离心泵特性曲线的测定、传热综合试验、过滤实验以及伯努利方程实验。现在实验已经结束,通过对这五个实验的学习,我加深了对化工原理课上一些理论的理解,也熟悉了实验的流程、操作步骤、并掌握了实验的内容,现结合以上几个实验对化工原理实验作如下总结。
流体阻力的测定实验旨在让我们了解流体流动阻力的测定方法,确定摩擦系数与雷诺准数的关系以及局部阻力。离心泵特性曲线实验旨在让我们了解离心泵的基本操作,为以后的泵与风机课程提供了入门的基础,另外就是测定单机离心泵在一定转速下的特性曲线。由于一开始对这两个实验不是很了解,使得流体的流量过小达不到实验预期效果。第二次实验是传热试验,这个实验是为了让我们掌握传热系数的测定方法。并比较汽—水套管、裸管和保温管的单位管长下的传热速率,掌握热电偶测温原理。第三次实验是伯努利方程实验。实验中,我们了解了通过实验的方法对伯努利方程进行了验证,让我们更能深刻的认识和学习伯努利方程以及运用伯努利方程解决一些实际问题。这学期的化工原理课使我收获很多,使我对基础知识有了更深的了解,同时也锻炼了我的动手能力和理论联系实际的能力,加深了我对化工原理的浓厚兴趣。
离心泵的流量调节,其实质上是改变泵的工作点。由于工作点是由泵的特性曲线和管路特性曲线所决定,只要改变丙条特性曲线之一均能达到目的。
(1)改变出口阀门开度
设离心泵原工作点M对应的流量为QM。若关小出口阀门阻力↑,曲线变陡,工作点由M→M1,流量QM到QM1减少。若开大出口阀门阻力↓,曲线变平坦,工作点由M→M1,流量QM到QM2增大。利用阀门调节流量迅速方便,且流量可连续变化,故通常采用此法调节。但关小阀门,阻力增大,需额外多消耗部分动力。
(2)改变泵的转速
泵的转速改变,其特性曲线也随之改变。当n向n1增大,泵特性曲线上移,工作 点由M→M1,流量QM到QM1增大。当n向n2减小,泵特性曲线下移,工作点由M→M2,流量QM到QM2减少。这种调节方法需要价格昂贵的变速机构,且不能做到流量的连续调节,很少采用。但流量随转速降低而减小,动力消耗相应降低,从动力消耗角度考虑则较为合适。
一般以3~4人为一小组合作进行实验,实验前必须作好组织工作,做到既分工、又合作,每个组员要各负其责,并且要在适当的时候进行轮换工作,这样既能保证质量,又能获得全面的训练。实验操作注意事项如下:
(1)实验设备的启动操作,应按教材说明的程序逐项进行,设备启动前必须检查:
(a)对泵、风机、压缩机、真空泵等设备,启动前先用手扳动联轴节,看能否正常转动。
(b)设备、管道上各个阀门的开、闭状态是否合乎流程要求。上述两点皆为正常时,才能合上电闸,使设备运转。
(2)操作过程中设备及仪表有异常情况时,应立即按停车步骤停车并报告指导教师,对问题的处理应了解其全过程,这是分析问题和处理问题的极好机会。
(3)操作过程中应随时观察仪表指示值的变动,确保操作过程在稳定条件下进行。出现不符合规律的现象时应注意观察研究,分析其原因,不要轻易放过。
化工原理实验从各个方面锻炼了我们的能力。首先,在每次实验前,我们都会写预习报告,了解实验目的,清楚实验原理,实验仪器,这培养了我们自学的能力;其次,在实验过程中,我们需要耐心,细心,认真的完成实验步骤,记录实验数据;最后就是实验过后的数据处理和回答思考题,这也是完成一个实验的最后一个阶段,是整个实验最终能够出结果的重要阶段,通过数据处理我们可以跟所学知识进行比较,看是否能够验证试验原理,实验做得是否成功,而思考题更是将我们引入了一个深入思考实验的阶段,让我们对实验更加清楚。
上了几节实验课我渐渐的发现,原来这些实验器材都和化工仪器厂或者其他工厂里边的大型器械非常相近,这为我们以后踏入社会熟悉仪器的使用有很直接的关系。化工原理实验最重要的就是将理论付诸实践,平时我们上化工原理课的时候,只能通过老师的讲解,自己的想象了解知识,许多时候我们甚至不能明白为什么就能有这样的结论。而化工原理实验就提供给我们一个平台,一个能更深入了解化工原理知识、更锻炼自己动手能力、在学习上更加丰富的平台。我们可以通过实验锻炼动手能力,团队合作能力,更能够把理论上的知
识在实践中具体应用,增强了理论与实际的相结合。
09生物工程一班钟鑫鑫20091466
经过这一学期的理论课学习和相关的实验操作,我认识到化工原理实验属于工程实验的范畴,它是用自然科学的基本原理和工程实验方法来解决化工及相关领域的工程实际问题。它与一般化学实验的不同之处在于它具有明显的工程特点,研究对象和研究方法也与物理化学等基础学科明显不同。工程实验以实际工程问题为研究对象,对于化学工程问题,由于被加工的物料千变万化,设备大小和形状相差悬殊,涉及的变量繁多,实验研究的工作量之大之难是可想而知的,因此,面对实际的工程问题我们采用处理实际问题的工程实验方 法。一个化工过程往往由很多单元过程和设备组成为了进行完善的设计和有效的操作,我们必须掌握并正确判断有关设计或操作参数的可靠性,必须准确了解并把握设备的特性。化工过程的影响因素众多,有些重要工程因素的影响难以从理论上解释,还有些关键的设备特性和过程参数往往不能由理论计算而得,这些都必须通过实验加以研究解决。另外我们还学习操作了计算机仿真技术,模拟真实的化工过程,运用全数字化动态模型 深入了解化工过程系统的操作原理。在加深对实验原理理解的基础上,可通过反复操作,握实验步骤为实际操作做好充分准备,同时培养了我们理论联系实际的能力提高了独立思考和独立工作的能力。本学期我们学习了六个实验。例如:流体流动阻力的测定 认识和掌握流体流动阻力实验的一般实验方法,来测定直管的摩擦阻力系 数λ和突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ,还有层流管的摩擦阻力与雷诺数 Re 的关系(λ=64/Re),同时验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数 Re 和相对 粗糙度的函数λ=f(Re,ε/d)。离性泵性能实验 通过实验了解离心泵的构造,并掌握其操作和调节方法,测定了离心泵在恒定 转速下的特性曲线(He~Q,N 轴~Q,η~Q),并却确定泵的最佳工作范围,熟 悉了孔板流量计的构造,测定其孔流系数与雷诺数的关系,还测定了管路特性 曲线。
(一)雷诺演示实验 通过实验建立对层流和湍流两种流动类型的直观感性认识,观测雷诺数与流体流动类型 的相互关系,观察层流中流体质点的速度分布
(二)流体机械能转换演示实验 通过实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换,验证流体静力学原理和伯努利方 程,还通过实测流速的变化与之相应的压头损失的变化,确定两者之间的关系。通过这五个实验的学习,我学到最重要的一点就是:理论联系实际。它们将单元操作实 验与实验技术的应用融为一体,实现了我们实验技术基本功的训练。三个验证试验也正是我 们这学期化工原理理论课学习的重点内容,具体的实验操作让我们在理解理论的基础上加深 了对化工操作的认识,这在工程理念上对我们以后从事科研或者工作都是一个很大的转折点。而且我发现我们学校的实验室设备相对其他工科高校来说是很齐全的,为我们提供了很好的 实训环境,这在一定程度上大大提高了我们的操作能力竞争优势。实验前的预习和准备对实验操作来说是不可小觑的,如果能做到像老师那样对操作步骤 和实验原理了然于心,那么实验操作时必然能达到游刃有余的地步,我也始终觉得实验预习是非常重要的环节,也是思考范围最不受局限的阶段,可以带着各种问题和验证性的假设进 入实验室并在自己动手之后得到答案,进而思考操作意义,还能获得老师的经验指导,我相 信这对每一个实验员来说都是值得令人欣喜的事。所以对于进实验室的我们来说,“有备而 来”是至关重要的。实验中的数据处理也接近工程实验的范畴,我们采用了计算机处理,解决了实验数据量 大繁杂及绘图技巧上的一系列问题。每次完成报告之前我都有尝试换一种方式,不看课本,就回想实验操作,根据每一步的操作来想实验原理,用自己的话陈述操作步骤,除了完成基 本的报告要求,还会把实验创新方面的问题也提进来,可我总觉得有些使不上劲,不敢下笔,归结原因是自己理论知识还不够丰厚,这就提醒了我在以后的实验中需要做更多准备。另外一点就是培养了我们独立思考的能力和团队合作的精神,比如实验中相关参数的确 定都是需要综合考虑设备及环境因素来
一.前言 1.精馏与塔设备简介 蒸馏是分离液体混合物的一种方法,是传质过程中最重要的单元操作之一,蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异,即各组分在相同的压力、温度下,其探发性能不同(或沸点不同)来实现分离目的。例如,设计所选取的苯-甲苯体系,加热苯(沸点80.2℃)和甲苯(沸点110.4℃)的混合物时,由于苯的沸点较甲苯为低,即苯挥发度较甲苯高,故苯较甲苯易从液相中汽化出来。若将汽化的蒸汽全部冷凝,即可得到苯组成高于原料的产品,依此进行多次汽化及冷凝过程,即可将苯和甲苯分离。这多次进行部分汽化成部分冷凝以后,最终可以在汽相中得到较纯的易挥发组分,而在液相中得到较纯的难挥发组分,这就是精馏。在工业中,广泛应用精馏方法分离液体混合物,从石油工业、酒精工业直至焦油分离,基本有机合成,空气分离等等,特别是大规模的生产中精馏的应用更为广泛。蒸馏按操作可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏等多种方式。按原料中所含组分数目可分为双组分蒸馏及多组分蒸馏。按操作压力则可分为常压蒸馏、加压蒸馏、减压(真空)蒸馏。此外,按操作是否连续蒸馏和间歇蒸馏。工业中的蒸馏多为多组分精馏,本设计着重讨论常压下的双组分精馏,即苯-甲苯体系。在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收,解吸,精馏,萃取等单元操作中,气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过紧密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔,后者的代表则为填料塔。筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上,但由于对筛板的流体力学研究很少,被认为操作不易掌握,没有被广泛采用。五十年代来,由于工业生产实践,对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践,形成了较完善的设计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点:生产能力大于10.5%,板效率提高产量15%左右;而压降可降低30%左右;另外筛板塔结构简单,消耗金属少,塔板的造价可减少40%左右;安装容易,也便于清理检修。本设计讨论的就是筛板塔。2.体系介绍 苯,沸点为80.2℃;氯苯,沸点为110.4℃,是非常重要的化工原料,都为无色、无毒,有一定致癌性的最常见的有机溶剂,因其良好的理化性能,而被广泛地应用于化工、日化、医药等行业。苯-甲苯体系为完全互溶双液理想系统。氯苯(A)~苯(B)二组分体系在 下的气~液平衡数据 3.筛板塔的特点 筛板塔板简称筛板,结构持点为塔板上开有许多均匀的小孔。根据孔径的大小,分为小 孔径筛板(孔径为3—8mm)和大孔径筛板(孔径为10—25mm)两类。工业应用小以小孔径 筛板为主,大孔径筛板多用于某些特殊场合(如分离粘度大、易结焦的物系)。筛板的优点足结构简单,造价低;板上液面落差小,气体压降低,生产能力较大;气体分散均匀,传质效率较高。其缺点是筛孔易堵塞,不宜处理易结焦、粘度大的物料。应予指出,尽管筛板传质效率高,但若设计和操作不当,易产生漏液,使得操作弹性减 小,传质效率下降.故过去工业上应用较为谨慎。近年来,由于设计和控制水平的不断提高,可使筛板的操作非常精确,弥补了上述不足,故应用日趋广泛。在确保精确设计和采用先进控制手段的前提下,设计中可大胆选用。
学号:1004500122 专业班级:工艺101班
指导老师: 熊 德 元
化化工工原原理理认认识识实实习习
一、性质将原料改变或分离成有用产品的工业过程 化工工原原理理认认识识实实习习----化工过程。
化工原理是理论与实践紧密联系的一门工程课程,学习过程包括:
基本理论
认识实习是学完了基础课和部分专业技术基础课后进行的,是培养化工专业工程技术人员重要的实践环节,以了解化工厂及相近行业厂家的生产过程和单元操作设备的结构和设备的原理为主,使学生理论联系实际,获专业感性知识
二、目的
1、了解一般的化工生产过程和设备,为学好化工原理及有关专业的课程掌握必要的生产实践知识。
2、理论联系实际,学习运用工程的观点和方法,处理复杂的工程问题,提高观察问题、分析问题和解决问题的能力。
3、增强群众观点、实践观点和劳动观点
三、实习内容和要求
1、了解全厂概况,熟悉实习车间产品的生产方法和工艺流程。
(1)工厂发展概况;
(2)产品及其生产方法和工艺流程;
(3)管路和阀门配置概况;
(4)主要设备及机械的配置与使用概况:主要结构、材料、防腐措施、保温措施、安装及检修方法等;
(5)全厂原料、燃料、水电、汽供需情况及经济核算概况;
(6)原料及产品物性,分析方法及贮运情况;
(7)三废治理和综合利用。
2、重点了解典型的单元操作过程,原理及设备的结构类型、性能、规格和特点;操作控制及影响操作的主要因素;开、停车程序;紧急事故的处理;能耗及节能措施。
主要机械和设备包括:
(1)各种固体、流体输送机器和设备;
(2)沉降、过滤和离心分离设备;
(3)破碎机械、搅拌和混合设备;
(4)热交换、蒸发、结晶等设备;
(5)反应、萃取、吸收、蒸馏、干燥等设备;
(6)动力设备。
3、其它
(1)仪表控制装置和使用情况;
(2)采暖、通风、照明要求、通讯联络方法、信号装置、建筑特点、安全措施;
(3)生产技术管理、岗位职责、规章制度;
(4)技术革新、发明创造、合理化建议等。
3、其它
(1)仪表控制装置和使用情况;(2)采暖、通风、照明要求、通讯联络方法、信号装置、建筑特点、安全措施;
(3)生产技术管理、岗位职责、规章制度;
(4)技术革新、发明创造、合理化建议等。
必须充分发挥主观能动性,深入现场收集资料,发现问题,积极思考,分析问题和解决问题。
四、安全及纪律
? 由工厂有关人员作安全教育和工厂规章制度的报告,学生必须自觉遵守工厂的各项
规章制度
? 按时到达集合地点,由社长、班委负责,无特殊情况不准旷“课”。? 注意礼貌,不要败坏西大的声誉。
五、实习成果 ? 实习报告
? 实习期间应随时记下实习心得,每天加以整理。实习结束时,每人交一份完整的实
习报告
化工原理认识实习报告 1.1香山糖厂
一·香山糖厂的概况
香山糖厂系南宁糖业股份有限公司的下属生产企业,全厂现设有11个职能科室、3个生产车间,现有职工713人,其中各类专业技术人员140多人,具有高中级职称资格的30多人。
工厂原设计生产规模为日榨蔗500吨,经过多次的技改扩建,现已发展成为日处理原料蔗6000吨的大型亚硫酸法糖厂,占地面积18.87万平方米,拥有固定资产原值2.64亿元,主导产品为“大明山”牌一级白砂糖。
香山糖厂已建立了较先进、系统的管理体系,积累了丰富的生产经营管理经验,先后通过了iso9000质量管理体系认证、qs认证、自治区环保双达标验收及安全生产标准化企业评审验收。生产的主打产品“大明山”牌白砂糖质量优良,深受客户信赖,已获得可口可乐公司等世界知名饮料公司的认可,在市场上有较强的竞争力。2013年甘蔗种植面积22万亩,甘蔗总产量100万吨以上。
榨糖总量≥90万吨甘蔗蔗糖份≥14.60% 生产安全率≥99.80%总收回率≥87.40% 等折白砂糖产率≥12.80% 一次性一级品率≥99.50% 耗标煤率≤4.70%外排污染事故:零
甘蔗渣打包率≥8.5% 食品安全事故:零
重大人身安全事故:零
二·工艺流程图
甘蔗→打碎→热水泡制浆(高温水溶液中糖的扩散速度快和溶解度大)→渣浆分离→压榨机(6道工序)→制炼车间→澄清→过滤→上浮→蒸发→煮糖→冷凝结晶→干燥降温→包装→成品入库
流程说明:
一、压蔗车间(6工序)
压蔗车间是全场第一道工序,由甘蔗,堆场和2条生产线组成。1#生产线有6座φ 1000×2000压榨机组成,2#生产线由6座φ710×1370压榨机组成。日处理甘蔗13000吨,主要设
备:桥式起重机、卸蔗台、喂蔗台、蔗带、撕解机、中间输送机、压榨机等。
简要流程:蔗仓→ 蔗台 →蔗刀机 →一级蔗带→ 蔗刀机 →二级蔗带
(浆和渣分离,渣由传送带输送出去)生产过程中设计的危险源有高空坠落、物体打击、机械伤害、高压触电等危险;噪音:(1)作业场所:85db(a),值班室75db(a)。
二、制炼(糖)间
整个流程由蔗汁经澄清、蒸发、煮糖、分离、干燥、成品包装组成。主要设备有:硫熏中和器、沉降器、蒸发罐、离心分离机、干燥输送机、成品自动秤等。
简要流程:蔗汁→ 制炼车间→静置聚沉澄清→ 过滤→集汁槽(高纯度蔗汁)→ 沉淀池 →上浮器(脱硫、naoh与
so2反应)→ 蒸发罐(高锤度:压力0.156mpa,锤度61.1ba)→ 主温箱 →煮糖罐 →主晶箱(结晶)
→甲洗箱(糖糕)→甲桔箱(分离作用)→ 白砂糖筛(干燥、降温)→ 包装车间
冷凝塔:冷凝过程中的水蒸气,多次回收利用。
蒸发罐:化工生产中蒸发操作的目的是:?获得
浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品;②借蒸
发以脱除溶剂,将溶液增浓至饱和状态,随后加
以冷却,析出固体产物,即采用蒸发、结晶的联
合操作以获得固体溶质;③脱除杂质,制取纯净的溶剂。
沉淀池:
蒸发装置示意图
滤清车间
真空吸滤机过滤沉淀的污泥。沉淀池中浆液沉到底过滤后粘液送回蒸发罐。过滤机过滤后的废水送至压榨机。
板框压滤机:板框式压滤机是悬浮液固、液两相分离的理想设备,具有轻巧、灵活、可靠等特点。其中手动式、手动千斤顶式手工操作,简便易行,滤渣含水量低。被广泛应用于化工、陶瓷、石油、医药、食品、冶炼等行业。也适用于工业污水处理;液压式为机、电、液一体式。采用液压压紧,手动机械锁紧保压。操作维护方便,运行安全可靠。该机型有明流、暗流之分。可细分为对滤饼的可洗和不可洗。如需获得略干的滤饼,可向压滤机通入压缩空气将滤饼中残余的部分水分
三废排放及环保措施:
1.每处理一吨甘蔗废水排放量控制在1.0m3以下。2.总排口非说镇南关化学需氧量控制在100mg/l以下。3.烟气带到达标排放:
烟尘浓度<200mg/m3 二氧化硫浓度<450mg/m3 4.废渣妥善处理。
5.环境污染事故损失万元以上控制为零。
实习心得和改进建议:糖厂飘有一股浓浓的糖甜味。当然,印象最深的设备就是板框压滤机和回转真空过滤机了,我们刚学习过它。现场的板框压滤机很大,我们做实验用的和它一比简直就是小巫见大巫。涉及的单元操作:过滤、沉淀、冷凝、干燥、冷却、分离、结晶等。糖厂设备类型广,数量多,对我们的学习有很大的现实借鉴意义。篇二:化工原理认识实习报告
化工原理认识实习报告
一、实习目的
本次实习目的在于:增加我们对生产企业的了解,使我们掌握工艺流程、设备、管理措施,设备检修及其他许多细节方面的知识、更好的巩固所学的化工原理知识、提高理论与实际的结合程度,同时也为今后的工作学习打下良好的基础。
二、实习流程及安排
10月31号至11月6号,参观青岛石油化工厂,精细化工楼104进行清洁化工过程认识实习,进行混合酸生产认识实习,进行气流干燥器认识实习。
三、实习单位介绍
青岛石油化工厂主要生产装置有:300×104 t/a常减压蒸馏、100×104 t/a重油催化裂化、45 x 104 t/a重油催化裂化、60x]04t/a柴油加氢精制、2x104t/a气体分馏、0.5×104 t/a聚合及汽油脱硫醇、硫磺回收、氧化沥青等装置。另有与生产装置相配套的蒸汽锅炉、变配电站、污水处理、铁路装卸油、空气分离及贮存能力为25.37 x 104 m3的原油、成品油储罐等系统公用工程。
清洁化工过程实验室、混合酸生产实验室、气流干燥器认识实习实验室均为省级重点实验室。
四、实习内容
(一)参观青岛石油化工厂
针对高酸原油的特点和现有装置实际情况,采用适宜的工艺技术和设备防腐技术,将该装置改造为各项技术经济指标均较先进的加工高酸原油的常减压蒸馏装置。
1、气相混合物在塔上部逐渐降温冷凝,气体降温冷凝要放出热量,这部分热量是通过回流取走的,同时从塔的不同位置采用中段回流取热,使分馏塔形成自下而上温度逐渐降低的温度梯度,以便于切割出不同馏分的产品。
精馏过程的实质可概括为:不平衡的汽液两相,经过热交换,气相多次部分冷凝,与液相多次部分汽化相结合的过程。
蒸气由塔底进入,与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移,蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,蒸气愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,达到组分分离的目的。
2、加氢精制的原料有重整原料、汽油、煤油、柴油和各种中间馏分油、石蜡、重油、渣
制工艺流程主要包括:原料油预处理系统,反应系统,分馏系统和气体压缩机系统四部分。原料油与加氢生成油换热并与从循环氢压缩机来的循环氢混合,以气液混相状态进入加热炉(有的在炉出口与循环氢混合),加热至反应温度360度,从上而下进入加氢反应器,反应器的催化剂分层填装以便注入冷氢,以控制反应温度(向催化剂层间的空间注入冷氢的量,根据反应热的大小、反应温度和允许温升等因素通过反应器热平衡来决定)。由反应器底部引出反应产物经换热、冷却到50度后进入高压分离器(因为反应中生成的氨、硫化氢和低分子气态烃会降低反应系统中的氢分压、或氨盐堵塞设备,对反应不利。因此反应产物进入冷却器前注入高压洗涤水,以便氨、部分硫化氢溶于洗涤水中,随后在高压分离器分出)。反应产物在高压分离器中进行油气分离,分出的气体是循环氢进入分液器将携带的油进一步分离,经循环氢压缩机升压后循环使用;分出的液体产物是加氢生成油(高压分离器中的分离过程实际上是一平衡气化过程。),经减压后进入低压分离器,分出的气体排出装置,液相油品进入分馏塔加热炉加热至245oc后进入分馏塔分割为汽油和柴油。60万吨柴油加氢精制 p103
3、催化重整是最重要的炼油过程之一。―重整‖是指烃类分子重新排列成新的分子结构,而
不改变分子大小的加工过程。重整过程是在催化剂存在之下进行的。采用铂催化剂的重整过程称铂重整,采用铂铼催化剂的称为铂铼重整,而采用多金属催化剂的重整过程称为多金属重整。催化重整是石油加工过程中重要的二次加工方法,其目的是用以生产高辛烷值汽油或化工原料––芳香烃,同时副产大量氢气可作为加氢工艺的氢气来源。下面介绍催化重整的工艺装置。p7202 e7204e7204e7207
4、催化汽油选择性加氢脱硫醇技术(rsds技术)
催化汽油加氢脱硫醇装置的主要目的是拖出催化汽油中的硫含量,目前我国大部分地
区汽油执行国三标准,硫含量要求小于150ppm,烯烃含量不大于30%,苯含量小于1%。在汽油加氢脱硫的过程中,烯烃极易饱和,辛烷值损失较大,针对这一问题,石科院开发了rsds技术。本技术的关键是将催化汽油轻重组分进行分离,重组分进行加氢脱硫,轻组分碱洗脱硫。采取轻重组分分离的理论基础是,轻组分中烯烃含量高,可达到50%以上,通过直接碱洗,辛烷值几乎不损失。而重组分中烯烃大多是环烯烃,经过加氢后变为环烷烃,辛烷值几乎不损失,导致重组分加氢辛烷值损失的是c7以上单烯烃和双烯烃饱和,但以上
两种物质所占比例较小,正常情况下重组分加氢后辛烷值损失在1.5以内。rsds技术的另一个优点是设立了两个反应器,第一个反应器在低温高空速下操作,目的是将二烯烃饱和成单烯烃,防止在高温反应条件下二烯烃聚合生胶,可以延长运转周期。
60万吨汽油选择性加氢
5、制氢装置
装置采用烃类水蒸气制氢方法,采用的原料是炼厂干气和水蒸气在催化剂上进行反
应,产生的氢气在经过变压吸附将氢气提浓,外送氢气纯度达到99.9%。主要包括以下几个过程。
(1)、干气脱硫部分
进入脱硫部分的原料气,首先进入加氢反应器(r4001),发生将有机硫转化为无机
硫,然后再进入氧化锌脱硫反应器(r4002a.b)脱氯段脱除原料中的氯,最后进入氧化锌脱硫段,在此氧化锌与硫化氢发生脱硫反应。
精制后的气体要求硫含量小于0.5ppm,烯烃小于1%(v)、氯小于0.2ppm进入转化
部分。
(2)、转化部分
精制后的原料气按水碳比不小于3.2与水蒸汽混合,再经转化炉(f4001)对流段预
热,进入转化炉辐射段。在催化剂的作用下,发生复杂的水蒸汽转化反应,从而生产出氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和水的平衡混合物。主要反应有: cnhm + nh2o = nco +(n+m/2)h2 ①
co + 3h2 = ch4 + h2o△ho298 =-206kj/mol ② 转化反应是强吸热反应,转化炉内温度高达900度。
(3)、中变部分
由转化部分来的转化气进入中温变换反应器(r4003),在催化剂的作用下发生变换
反应:
co+h2o=co2+h2△ho298 =-41.4kj/mol 将变换气中co含量降至3%左右,同时继续生产氢气。中变气经过汽包给水换热器
(e4002a.b、e4003)、低温热水换热器(e4004)进行热交换回收部分余热后,再经中变气水冷却器(e4005)冷却至35℃左右,经分水后进入psa部分。
(二)清洁化工过程认识实习
1、煤的精制
煤的转化作为化学芳烃的原料来源 芳烃和杂环芳烃是合成塑料、化纤、橡胶、染料、植物保护剂等化工产品所必需的基础原料。目前,全世界芳烃的年消耗量约为3000万吨,其中 25%来自煤的转化。煤的一次转化得到的液态产品通常是富含芳烃的混合物,以碳环为主,以杂环芳烃为辅。典型的煤基芳烃混合物就是煤高温炼焦获得的液态产品—煤焦油和粗苯。煤炼焦是目前煤的最主要的一次转化过程。
在煤焦油沥青中,由于原料煤及加工过程常含有数量不等的杂原子,其中主要杂原子有氧、氮、硫。杂原子的存在形式不同,其热稳定性不同,对沥青炭化过程的影响就不同,则炭化产品——焦炭的性能也不同[1]。文萍等对减压渣油热转化前后的氮分布进行了研究[2],方磊等对神华煤液化残渣热解过程中氮析出的规律进行了研究[3],曹欣玉等对无烟煤燃料氮的热解析出规律进行了研究[4],周俊虎等对煤液化残渣硫析出动态特性进行了研究[5]。徐志明等对焦炉汽油中富含氮组分进行了分离和表征[6]。但对煤焦油精制软沥青中杂原子氮、硫的研究相关报道甚少。本文主要研究针状焦的原料——煤精制软沥青中杂原子氮、硫的分布和热稳定性进行分析,为获得优质的针状焦原料提供基础信息。
现在,全世界每年有4.5亿吨烟煤转化为铁矿石用的还原焦、焦炉气、粗苯和煤焦油。炼焦的液态产品的获得和加工已经有300多年的历史,业且已经开发了从这些混合物中,例如从煤焦油和粗苯中大规模地获得芳烃的方法。这就要将各种煤转化工艺所得到的富含芳烃的一次产品加以分离,例如将煤固定床加压气化得到的液态产品和煤浆催化加氢的液态产品加以分离。同石油化学芳烃的精制相比较,煤化学芳烃混合物的加工特点是要从上述作为主要组分的芳烃中把沸程相似—甚至部分沸点相同—的酚和杂环芳烃相分离(图1)。要从煤化学加工的这种混合物中获得工业纯的组分的基本原理就是将不同的分离方法进行适当的组合,按不同的加工目的又可得到各种不同的组合。篇三:化工原理认知实习报告
化工学院
本科认识实习报告
学生姓名:端木维可 系别:化学工程系 专业:安全工程 班级:安全工程10 实习地点:化工学院实训中心 指导教师:高智老师
二零一三年一月
摘 要
化工原理是一门以化学、物理和数学原理为基础,研究物料在工业规模条件下,它所发生物理或化学状态变化的工业过程及这类工业过程所用装置的设计和操作的一门技术学科。认识实习是工科学生的一门必修课,也是一个重要实践环节。安全工程是保障劳动者生命健康和财产的一门学科,纸上谈兵只会害人害己。因此对于安全工程专业的学生来说,理论联系实际更显得尤为重要。
本次实习,我们参观了管路拆装实验装置、流体输送装置、吸收解吸装置、精馏操作装置、传热操作装置、干燥装置等六种装置。本文对六项装置的原理、设备及安全措施进行了分别的介绍,并对安全保障措施进行了总结。
关键词:仪表;化工原理实验;安全措施;单元操作
目录
前言 ······························ 1 第一章 管路拆装实验装置······················ 2 1.1 管件 ··························· 2 1.2 阀门 ··························· 2 1.3 仪表 ··························· 2 1.31检测仪表 ······················· 2 1.32仪表的选用与安装 ··················· 3 第二章 流体输送装置························ 3 2.1 流体输送装置单元操作原理 ················· 3 2.2 流体输送装置单元操作设备 ················· 4 2.21 单元操作主要设备及运行流程 ·············· 4 2.22 离心泵结构 ······················ 4 2.3 流体输送装置安全措施 ··················· 5 第三章 吸收解吸装置························ 5 3.1 吸收解吸装置单元操作原理 ················· 5 3.2 吸收解吸装置单元操作设备及运行 ·············· 5 3.3 吸收解吸装置安全措施 ··················· 6 第四章 精馏操作装置························ 6 4.1 精馏操作装置单元操作原理 ················· 6 4.2 精馏操作装置单元操作设备 ················· 7 4.3 精馏操作装置安全措施 ··················· 7 第五章 传热操作装置························ 7 5.1 传热操作装置单元操作原理 ················· 7 5.2 传热操作装置单元操作设备 ················· 8 5.3 传热操作装置安全措施 ··················· 8 第六章 干燥装置·························· 8 6.1 干燥装置单元操作原理 ··················· 8 6.2 干燥装置单元操作设备 ··················· 10 6.21 单元操作主要设备及运行流程 ·············· 10 6.22 流化床结构 ······················ 10 6.3 干燥装置安全措施······················ 11 第七章 生产过程中安全措施总结··················· 12 14 ·····························
前 言
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