化工单元操作

绪论1
一、化工生产过程与化工单元操作1
二、基本概念2
三、单位、单位制和单位换算3

项目一流体流动与流体输送机械5
任务一化工管路认知以及管路拆装实训6
一、实训目的6
二、实训内容6
三、实训步骤9
四、管路拆装注意事项10
任务二认识流体11
一、流体的密度11
二、牛顿黏性定律与流体的黏度12
三、压力13
四、流体流动基础15
五、流体流动过程的机械能17
六、流体静力学方程18
任务三流体流动基本方程21
一、连续性方程21
二、流体动力学方程23
三、流体阻力计算28
任务四离心泵拆装实训36
一、实训目的36
二、实训设备和工具37
三、拆装步骤37
四、离心泵的检查38
五、离心泵的安装39
六、思考题40
任务五认识离心泵40
一、离心泵的性能参数40
二、离心泵的特性曲线及其影响因素41
三、离心泵的工作点和流量调节42
四、离心泵的组合操作44
五、离心泵的汽蚀现象与安装高度45
六、离心泵的操作48
任务六认识其他液体输送机械49
一、往复泵49
二、计量泵51
三、隔膜泵51
四、齿轮泵51
五、螺杆泵51
六、旋涡泵52
任务七认识气体输送机械53
一、概述53
二、离心式通风机54
三、离心式鼓风机56
四、罗茨鼓风机56
五、压缩机56
六、真空泵57
任务八离心泵单元仿真实训57
一、实训任务57
二、工艺说明57
三、操作规程59
任务九离心泵单元操作实训61
一、实训目标61
二、装置工艺流程61
三、实训操作62
四、注意事项63
五、维护与保养64
六、装置异常及应急处理64
知识能力检测64
参考答案75

项目二非均相混合物的分离77
任务一认识非均相混合物的分离78
一、混合物的分类78
二、非均相混合物的分离方法78
三、非均相混合物分离在工业生产中的应用78
任务二沉降79
一、重力沉降79
二、离心沉降82
任务三过滤83
一、过滤基本概念84
二、过滤方程式86
任务四认识分离设备88
一、重力沉降设备88
二、离心沉降设备90
三、过滤设备91
四、分离设备的选用93
任务五板框压滤机仿真实训93
一、实训目标93
二、基本原理93
三、实训步骤94
四、注意事项95
知识能力检测96
参考答案100

项目三传热102
任务一认识热量传递103
一、热力学第一定律103
二、传热在化工生产中的应用103
三、传热的三种基本方式103
四、传热过程中冷、热流体的接触方式104
五、热载体及其选择105
任务二传热基本知识106
一、基本概念106
二、热传导106
三、对流传热110
任务三传热计算115
一、热量衡算115
二、传热速率方程116
三、平均温差116
四、传热系数118
五、污垢热阻119
六、传热计算示例与分析120
七、传热过程的强化措施120
任务四认识换热器设备122
一、换热器的定义122
二、换热器的分类与结构122
三、换热器的型号识别127
四、换热器的操作流程127
五、换热器操作注意事项128
任务五换热器单元仿真实训128
一、实训任务128
二、工艺流程概述128
三、操作规程130
任务六换热器单元操作实训132
一、实训目标132
二、装置工艺流程图132
三、实训操作规程133
四、装置异常及应急处理133
五、实训注意事项134
六、维护与保养134
知识能力检测135
参考答案142

项目四蒸发143
任务一认识蒸发过程144
一、蒸发过程及其特点144
二、蒸发过程的分类144
任务二认识单效蒸发过程145
一、单效蒸发流程145
二、单效蒸发的计算146
三、蒸发器的生产能力和生产强度149
任务三认识多效蒸发150
一、多效蒸发的操作流程150
二、多效蒸发与单效蒸发的比较151
三、多效蒸发中效数的及很好效数152
任务四认识蒸发设备153
一、循环型（非膜式）蒸发器153
二、非循环型（膜式）蒸发器155
任务五蒸发单元操作实训157
一、实训目标157
二、实训工艺说明157
三、实训操作158
四、装置异常及应急处理159
五、实训注意事项159
六、维护与保养159
知识能力检测160
参考答案167

项目五吸收168
任务一认识吸收过程169
一、传质分离过程169
二、气体吸收过程169
三、气体吸收过程的应用170
四、吸收剂的选用170
五、吸收过程的分类170
任务二传质的基本机理171
一、相组成表示法171
二、相内传质173
三、对流传质176
四、单相对流传质速率方程177
五、相际传质177
任务三吸收操作的理论依据178
一、气体在液体中的溶解178
二、相平衡关系在吸收过程中的应用180
三、吸收速率181
任务四吸收塔的计算183
一、物料衡算和操作线方程183
二、吸收剂用量与最小液气比185
三、吸收塔填料层高度的计算187
四、传质单元数的计算189
五、强化吸收过程的措施192
任务五吸收单元仿真实训193
一、实训任务193
二、基本原理193
三、工艺说明193
四、仿真操作规程195
任务六二氧化碳吸收与解吸操作实训200
一、实训目标200
二、基本原理201
三、实训工艺说明201
四、实训操作202
五、注意事项203
六、装置异常及应急处理203
七、维护与保养204
知识能力检测204
参考答案210

项目六蒸馏211
任务一认识蒸馏过程212
一、蒸馏分离的目的和依据212
二、蒸馏操作的分类212
任务二蒸馏基础知识213
一、二元蒸馏中相律的应用213
二、拉乌尔定律213
三、双组分理想物系的气液相平衡214
四、挥发度与相对挥发度215
五、总压对气液相平衡的影响217
任务三蒸馏方式及其原理217
一、简单蒸馏217
二、平衡蒸馏218
三、精馏218
任务四双组分连续精馏塔的计算222
一、全塔物料衡算222
二、理论板与恒摩尔流假设223
三、操作线方程224
四、理论塔板数的确定226
五、进料热状况的影响和q线方程229
六、回流比的影响及其选择232
七、理论塔板数的简捷计算法235
八、双组分连续精馏塔的操作问题236
任务五认识板式塔238
一、板式塔的结构238
二、塔板的类型238
三、板式塔的流体力学性能241
任务六认识填料塔244
一、填料塔的结构245
二、填料的类型245
三、填料的性能评价249
四、填料塔的流体力学性能250
五、填料的选择251
六、填料塔的内件253
任务七精馏单元仿真实训256
一、实训任务256
二、基本原理256
三、工艺说明256
四、仿真操作规程258
任务八化工总控工精馏培训与竞赛260
一、工业背景260
二、工艺说明260
三、工艺操作指标260
四、实训操作261
五、安全生产技术264
知识技能检测265
参考答案271

项目七萃取273
任务一认识萃取过程及其应用274
一、萃取过程274
二、萃取原理274
三、萃取操作及其特点275
四、萃取在工业生产中的应用276
任务二萃取过程分析276
一、液-液相平衡276
二、萃取剂的选择281
三、萃取的工艺计算282
四、新型萃取分离技术286
任务三认识萃取设备287
一、萃取设备的分类287
二、萃取设备的选用291
任务四催化剂萃取控制单元仿真实训291
一、实训任务291
二、基本原理292
三、工艺说明292
四、仿真操作规程293
五、事故处理294
任务五萃取单元操作实训295
一、实训目标295
二、实训工艺说明295
三、实训操作296
四、装置异常及应急处理297
五、实训注意事项297
知识能力检测298
参考答案301

附录303
附录一法定计量单位及单位换算303
附录二常用数据表307
附录三常见气体、液体和固体的重要物理性质311
附录四一些气体溶于水的亨利系数313
附录五某些二元物系的汽液平衡组成314
附录六乙醇溶液的物理常数（摘录，0.101MPa）316
附录七IS型离心泵规格（摘录）316
附录八固定管板换热器规格（摘录）318

参考文献320