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1、职业学校化工组职业学校化工组总控工考试总控工考试化工基础理论辅导化工基础理论辅导指导教师:洪伟指导教师:洪伟职业学校化工组职业学校化工组化工生产基本概念化工生产基本概念四个基本热工量四个基本热工量 温度温度T压力压力P流量流量F(液位(液位L)、浓度)、浓度C 其它其它:电压、电流、频率、转速、振:电压、电流、频率、转速、振动幅度等动幅度等测量方法:按结果产生方式分为测量方法:按结果产生方式分为1、直接测量(与测量工具的直接比较)、直接测量(与测量工具的直接比较)2、间接测量(能量形式的转换和比较)、间接测量(能量形式的转换和比较)3、组合测量(配合直接和间接方法)、组合测量(配合直接和间接方
2、法)职业学校化工组职业学校化工组测量方法:按测量条件分为测量方法:按测量条件分为1、等精度测量(测量条件不变)、等精度测量(测量条件不变)2、非等精度测量(改变测量条件)、非等精度测量(改变测量条件)测量方法:按测量条件分为测量方法:按测量条件分为1、静态测量(、静态测量(对恒定量的测量)对恒定量的测量)2、动态测量(、动态测量(对瞬时值或随时间变对瞬时值或随时间变化值的测量)化值的测量)职业学校化工组职业学校化工组测量工具测量工具化工仪表:化工仪表:1、压力计(常见弹簧管压力表)、压力计(常见弹簧管压力表)2、流量计(差压式流量表)、流量计(差压式流量表)3、温度计(接触式温度测量)、温度计
3、(接触式温度测量)4、液位计(差压式液位测量)、液位计(差压式液位测量)5、分析仪(自动成分分析仪表)、分析仪(自动成分分析仪表)职业学校化工组职业学校化工组测量误差测量误差1、系统误差(大小和方向不变)、系统误差(大小和方向不变)2、疏忽误差(主观原因)、疏忽误差(主观原因)3、偶然误差(大小和方向不同)、偶然误差(大小和方向不同)绝对误差绝对误差 相对误差相对误差相对百分误差相对百分误差=最大绝对误差最大绝对误差/仪表仪表量程量程100%(也称为仪表精度)(也称为仪表精度)职业学校化工组职业学校化工组自动化控制系统的组成自动化控制系统的组成测量变送仪表(眼睛)测量变送仪表(眼睛)控制仪表(
4、大脑)控制仪表(大脑)显示报警仪表(嘴)显示报警仪表(嘴)执行器(手,指阀门)执行器(手,指阀门)职业学校化工组职业学校化工组化工设备基本知识化工设备基本知识设备分类设备分类:1、静设备、静设备 靠特定的机械结构使物料通过靠特定的机械结构使物料通过自身内部而自动完成工作任务的设自身内部而自动完成工作任务的设备称为静设备备称为静设备2、动设备、动设备 靠自身的运转来进行工作的设靠自身的运转来进行工作的设备称为动设备备称为动设备职业学校化工组职业学校化工组化工机械的组成化工机械的组成化工设备化工设备 反应类、换热类、分离类、储反应类、换热类、分离类、储存类存类化工机器化工机器 液体输送、气体输送、
5、固体输液体输送、气体输送、固体输送、固体送、固体 分离、固体干燥分离、固体干燥阀门、管道(附件)阀门、管道(附件)职业学校化工组职业学校化工组化工生产中的两个平衡化工生产中的两个平衡热量平衡热量平衡 化工生产需要一定的反应条件,如化工生产需要一定的反应条件,如温度的控制,此时保证热量交换的温度的控制,此时保证热量交换的平衡(加热或冷却)平衡(加热或冷却)物料平衡物料平衡 化工生产要保证投入和产出比率,化工生产要保证投入和产出比率,才达到安、稳、长、满、优才达到安、稳、长、满、优职业学校化工组职业学校化工组换热设备换热设备1、换热器的作用、换热器的作用 加热或冷却加热或冷却2、热量传递的方向、热
6、量传递的方向 高温向低温方向高温向低温方向3、换热器的基本概念、换热器的基本概念管程、壳程、温差应力、膨胀节管程、壳程、温差应力、膨胀节职业学校化工组职业学校化工组固定管板式换热器结构固定管板式换热器结构管程管程管程管程壳程壳程壳程壳程管程管程管程管程膨胀节膨胀节膨胀节膨胀节职业学校化工组职业学校化工组换热器结构图换热器结构图职业学校化工组职业学校化工组换热设备换热设备换热器的分类(管式、板式)换热器的分类(管式、板式)固定管板式换热器(管板、换热管、固定管板式换热器(管板、换热管、焊接、胀接)焊接、胀接)浮头式换热器(浮头可自由移动)浮头式换热器(浮头可自由移动)U形管式换热器(一个管箱)形
7、管式换热器(一个管箱)填料函式换热器(外浮头式)填料函式换热器(外浮头式)职业学校化工组职业学校化工组化工反应设备化工反应设备搅拌反应釜:搅拌反应釜:为化学反应提供空间为化学反应提供空间1、搅拌装置(、搅拌装置(轴流、径流、切向流、轴流、径流、切向流、混合流混合流)2、传热装置(、传热装置(夹套传热、蛇管传热夹套传热、蛇管传热也称盘管传热也称盘管传热)3、轴封装置(、轴封装置(填料密封、机械密封填料密封、机械密封)职业学校化工组职业学校化工组搅拌反应釜构造搅拌反应釜构造1电动机;电动机;2减速机;减速机;3机架;机架;4人孔;人孔;5密封装置;密封装置;6进料口;进料口;7上封头;上封头;8筒
8、体:筒体:9联轴器;联轴器;10搅拌轴;搅拌轴;11夹套;夹套;12载热介质出口;载热介质出口;13挡板;挡板;14螺旋导流板;螺旋导流板;15轴向流搅拌器;轴向流搅拌器;16径向流搅拌器;径向流搅拌器;17气体分布器;气体分布器;18下封头;下封头;19出料口;出料口;20载热介质进口;载热介质进口;21气体进口气体进口职业学校化工组职业学校化工组化工反应设备化工反应设备固定床反应器固定床反应器适合于大规模气相反应适合于大规模气相反应床体为填充催化剂的管子床体为填充催化剂的管子流化床反应器流化床反应器适合于固体与气相反应适合于固体与气相反应气体从多孔板向上流动,使固体颗气体从多孔板向上流动,
9、使固体颗粒物呈沸腾状态粒物呈沸腾状态职业学校化工组职业学校化工组塔设备塔设备分类分类板式塔板式塔 泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、舌形塔泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、舌形塔 塔盘:降液管、溢流堰、受液盘塔盘:降液管、溢流堰、受液盘填料塔填料塔填料:实体、网体填料:实体、网体拉西环:拉西环:直径和高度相等,使用最早的直径和高度相等,使用最早的鲍尔环:鲍尔环:开孔型,可降低了压力降,使开孔型,可降低了压力降,使用最广泛用最广泛职业学校化工组职业学校化工组板式塔板式塔职业学校化工组职业学校化工组填料塔填料塔职业学校化工组职业学校化工组化工设备材料化工设备材料化工设备材料分类化工设备材料分类金属金属:(:(单金属和
10、合金,应用较单金属和合金,应用较为广的是铁和铁碳合金)为广的是铁和铁碳合金)非金属非金属:无机无机:陶瓷、搪瓷、玻璃陶瓷、搪瓷、玻璃有机有机:塑料、橡胶、石墨、玻璃:塑料、橡胶、石墨、玻璃钢钢职业学校化工组职业学校化工组金属材料分类金属材料分类铸造生铁金 属黑色金属Fe Mn Cr有色金属生铁 钢炼钢生铁合金生铁铜及其合金轻金属及其合金其它有色及其合金纯铜(紫铜)铜锌合金(黄铜)铜锡合金(锡青铜)无锡合金(铝青铜等)铝及铝合金钛及钛合金镁及镁合金铅、锡及其合金锌及其合金镍、钴及其合金职业学校化工组职业学校化工组化工设备及管道连接化工设备及管道连接可拆连接可拆连接轴毂连接(车轮式)轴毂连接(车轮
11、式)螺纹连接(内螺纹、外螺纹)螺纹连接(内螺纹、外螺纹)法兰连接(法兰、螺母、螺杆、垫片)法兰连接(法兰、螺母、螺杆、垫片)承插连接(大小管端的对接)承插连接(大小管端的对接)不可拆连接不可拆连接焊接(电焊、气焊)焊接(电焊、气焊)职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知识蒸发蒸发概念概念:是指将不挥发性物质的稀溶是指将不挥发性物质的稀溶液加热沸腾,使部分溶液汽化,以液加热沸腾,使部分溶液汽化,以提高溶液浓度的单元操作。提高溶液浓度的单元操作。特性特性:是传热、传质同时进行是传热、传质同时进行目的:目的:1、制取浓溶液、制取浓溶液2、回收固体溶质、回收固体溶质职业学校化工组职
12、业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知识3、制取纯净溶剂、制取纯净溶剂蒸发设备的结构蒸发设备的结构1、加热室、加热室(位于下部,是一个特殊的换热器)(位于下部,是一个特殊的换热器)2、分离室、分离室(位于上部,溶液和蒸汽分离的空(位于上部,溶液和蒸汽分离的空间,分离效率高低体现操作水平)间,分离效率高低体现操作水平)职业学校化工组职业学校化工组蒸蒸发发器器结结构构职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知识精馏精馏概念:一种利用回流使液体混合物得概念:一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的单元蒸馏操作到高纯度分离的单元蒸馏操作。回流比:回流比:塔顶回流入塔的液体量与塔顶产
13、品量塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比之比1、恒沸、恒沸2、萃取、萃取3、水蒸汽、水蒸汽4、分子精馏、分子精馏 职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知识干燥干燥概念概念:利用加热除去固体物料中:利用加热除去固体物料中水分或其它溶剂的单元操作。水分或其它溶剂的单元操作。典型的干燥设备典型的干燥设备1、厢式干燥器、厢式干燥器A、对流、对流B、并流、并流C、错流、错流职业学校化工组职业学校化工组干燥器气流方式干燥器气流方式职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知识1、流化床干燥器、流化床干燥器工作原理工作原理 热气以一定的速度从沸腾干热气以一定的速度从沸腾干燥
14、器的多孔板底部送入,均燥器的多孔板底部送入,均匀地通过物料层,物料颗粒匀地通过物料层,物料颗粒在气流中悬浮,上下翻动,在气流中悬浮,上下翻动,形成沸腾状态,也称形成沸腾状态,也称沸腾床沸腾床。职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知识流化床干燥器的特点流化床干燥器的特点1、热风、冷风可调节、热风、冷风可调节2、长方形箱内用挡板分隔、长方形箱内用挡板分隔3、带有振动器、带有振动器4、排气管段有分离器、排气管段有分离器职业学校化工组职业学校化工组转筒式干燥器转筒式干燥器职业学校化工组职业学校化工组职业学校化工组职业学校化工组进风进风进风进风排气排气排气排气物料盘物料盘物料盘物料盘
15、加热器加热器加热器加热器风扇风扇风扇风扇小车小车小车小车进风进风进风进风排气排气排气排气职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知识结晶结晶概念:概念:是指使溶于液体中的固是指使溶于液体中的固体溶质从溶液中析出的单元体溶质从溶液中析出的单元操作。操作。结晶(结晶(连续生产连续生产)条件:)条件:1、达到过饱和度、达到过饱和度职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知识2、冷却降温、冷却降温3、取出晶体(过滤机、离心、取出晶体(过滤机、离心机,母液可回系统)机,母液可回系统)设备分类:设备分类:1、常压结晶设备、常压结晶设备2、真空结晶设备、真空结晶设备职业学校化
16、工组职业学校化工组结晶设备结构结晶设备结构职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知识过滤过滤概念概念:利用介质或离心等方法使液体非均利用介质或离心等方法使液体非均相物分离的单元操作。相物分离的单元操作。1、压滤机(介质)、压滤机(介质)2、离心机(离心力)、离心机(离心力)非均相物:在连续相和分散相之间存在着非均相物:在连续相和分散相之间存在着明显的相界面明显的相界面(溶液是属于均相物)(溶液是属于均相物)重力沉降(利用重力作用,自由和干扰)重力沉降(利用重力作用,自由和干扰)离心沉降(靠离心力作用)离心沉降(靠离心力作用)职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产
17、工艺知识传热(指热量的传递)传热(指热量的传递)传热方向:高温向低温方向进行传热方向:高温向低温方向进行传热的基本方式:传热的基本方式:1、传导传热、传导传热 2、对流传热、对流传热 3、辐射传热、辐射传热传热分类:传热分类:1、直接传热、直接传热2、间接传热(间壁式传热)、间接传热(间壁式传热)职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知识吸收吸收概念概念:物质从一种介质相进入另一种介质相:物质从一种介质相进入另一种介质相的现象的现象(气体吸收气体吸收)按发生化学反应程度分类按发生化学反应程度分类:1、物理吸收、物理吸收 2、化学吸收、化学吸收按被吸收组分数目不同分类按被吸收组
18、分数目不同分类:1、单组分吸收、单组分吸收2、多组分吸收、多组分吸收按吸收体系的温度变化分类按吸收体系的温度变化分类:1、等温吸收、等温吸收 2、非等温吸收、非等温吸收职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知识影响吸收的因素影响吸收的因素1、温度、温度2、压强、压强3、组分、组分吸收原理:吸收原理:双膜理论(在相界面的两侧分别存在稳定的双膜理论(在相界面的两侧分别存在稳定的气膜和液膜,吸收阻力集中此膜;对流扩气膜和液膜,吸收阻力集中此膜;对流扩散散-溶解溶解-对流扩散)对流扩散)解吸解吸与吸收相反的过程与吸收相反的过程职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知
19、识萃取萃取概念:是指将一种物质从一种溶剂概念:是指将一种物质从一种溶剂中转移到另一种溶剂中的单元操作中转移到另一种溶剂中的单元操作。又称溶剂萃取或液液萃取,亦称抽又称溶剂萃取或液液萃取,亦称抽提提。萃取剂的选择萃取剂的选择1、选择性(吸收能力)、选择性(吸收能力)2、化学稳、化学稳定性定性3、物理性质、物理性质4、回收的难易、回收的难易职业学校化工组职业学校化工组化工生产工艺知识化工生产工艺知识制冷制冷概念概念:是指用人为的方法将物料的:是指用人为的方法将物料的温度降到低于周围介质温度的单元温度降到低于周围介质温度的单元操作。操作。制冷原理:制冷原理:气体绝热膨胀法气体绝热膨胀法 高压低温气体经过绝热膨胀时,高压低温气体经过绝热膨胀时,从环境中吸收热量。从环境中吸收热量。职业学校化工组职业学校化工组制冷设备及制冷剂制冷设备及制冷剂制冷设备制冷设备压缩机压缩机(制冷装置的心脏)制冷装置的心脏)1、往复式压缩机、往复式压缩机 2、离心式缩机、离心式缩机冷凝器(制冷剂成为饱和液体,放热)冷凝器(制冷剂成为饱和液体,放热)节流阀(膨胀阀,降低压力)节流阀(膨胀阀,降低压力)蒸发器(制冷剂汽化,吸热)蒸发器(制冷剂汽化,吸热)制冷剂制冷剂1、氨(应用最广泛)、氨(应用最广泛)2、氟里昂(对金属无腐蚀作用,电冰箱)、氟里昂(对金属无腐蚀作用,电冰箱)
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