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总控工鉴定考试辅导3


职业学校化工组

总控工考试
化工基础理论辅导
指导教师:洪伟

化工生产基本概念

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? 四个基本热工量 温度T压力P流量F(液位L)、浓度C 其它:电压、电流、频率、转速、振 动幅度等 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) 2、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)

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? 测量方法:按测量条件分为 1、等精度测量(测量条件不变) 2、非等精度测量(改变测量条件) 测量方法:按测量条件分为 1、静态测量(对恒定量的测量) 2、动态测量(对瞬时值或随时间变 化值的测量)

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? 测量工具 化工仪表: 1、压力计(常见弹簧管压力表) 2、流量计(差压式流量表) 3、温度计(接触式温度测量) 4、液位计(差压式液位测量) 5、分析仪(自动成分分析仪表)

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? 测量误差
1、系统误差(大小和方向不变) 2、疏忽误差(主观原因)

3、偶然误差(大小和方向不同)
绝对误差 相对误差

相对百分误差=最大绝对误差/仪表 量程×100%(也称为仪表精度)

自动化控制系统的组成

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? 测量变送仪表(眼睛) ? 控制仪表(大脑) ? 显示报警仪表(嘴) ? 执行器(手,指阀门)

化工设备基本知识

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? 设备分类: 1、静设备 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 备称为静设备 2、动设备 靠自身的运转来进行工作的设 备称为动设备

化工机械的组成

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? 化工设备 反应类、换热类、分离类、储 存类 ? 化工机器 液体输送、气体输送、固体输 送、固体 分离、固体干燥 ? 阀门、管道(附件)

化工生产中的两个平衡

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? 热量平衡 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 的平衡(加热或冷却) ? 物料平衡 化工生产要保证投入和产出比率, 才达到《安、稳、长、满、优》

换热设备
1、换热器的作用 加热或冷却

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2、热量传递的方向
高温向低温方向

3、换热器的基本概念
管程、壳程、温差应力、膨胀节

固定管板式换热器结构

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管程

膨胀节

壳程

管程

换热器结构图

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换热设备

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? 换热器的分类(管式、板式)
? 固定管板式换热器(管板、换热管、 焊接、胀接) ? 浮头式换热器(浮头可自由移动) ? U形管式换热器(一个管箱)

? 填料函式换热器(外浮头式)

化工反应设备

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? 搅拌反应釜:为化学反应提供空间 1、搅拌装置(轴流、径流、切向流、

混合流)
2、传热装置(夹套传热、蛇管传热

也称盘管传热)
3、轴封装置(填料密封、机械密封)

搅拌反应釜构造
1—电动机; 2—减速机; 3—机架; 4—人孔; 5—密封装置; 6—进料口; 7—上封头; 8—筒体: 9—联轴器; 10—搅拌轴;

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11—夹套; 12—载热介质出口; 13—挡板; 14—螺旋导流板; 15—轴向流搅拌器; 16—径向流搅拌器; 17—气体分布器; 18—下封头; 19—出料口; 20—载热介质进口; 21—气体进口

化工反应设备

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? 固定床反应器 适合于大规模气相反应 床体为填充催化剂的管子 ? 流化床反应器 适合于固体与气相反应 气体从多孔板向上流动,使固体颗 粒物呈沸腾状态

塔设备

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? 分类 ? 板式塔 泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、舌形塔 塔盘:降液管、溢流堰、受液盘 ? 填料塔 填料:实体、网体 拉西环:直径和高度相等,使用最早的 鲍尔环:开孔型,可降低了压力降,使 用最广泛

板式塔

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填料塔

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化工设备材料

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? 化工设备材料分类 金属:(单金属和合金,应用较 为广的是铁和铁碳合金) 非金属: 无机:陶瓷、搪瓷、玻璃 有机:塑料、橡胶、石墨、玻璃 钢

金属材料分类
生铁 金 属 黑色金属 Fe Mn Cr 钢 铜及其合金

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炼钢生铁 铸造生铁 合金生铁
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

有色金属

轻金属及其合金

其它有色及其合金

化工设备及管道连接 ? 可拆连接
? ? ? ?

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轴毂连接(车轮式) 螺纹连接(内螺纹、外螺纹) 法兰连接(法兰、螺母、螺杆、垫片) 承插连接(大小管端的对接)

? 不可拆连接
? 焊接(电焊、气焊)

化工生产工艺知识

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? 蒸发 概念: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 提高溶液浓度的单元操作。 特性:是传热、传质同时进行 目的: 1、制取浓溶液 2、回收固体溶质

化工生产工艺知识

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3、制取纯净溶剂 蒸发设备的结构 1、加热室 (位于下部,是一个特殊的换热器) 2、分离室 (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)

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器 结



化工生产工艺知识

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? 精馏 ? 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。 ? 回流比: 塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量 之比 1、恒沸2、萃取3、水蒸汽4、分子精馏

化工生产工艺知识
? 干燥

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概念:利用加热除去固体物料中 水分或其它溶剂的单元操作。 典型的干燥设备

1、厢式干燥器
A、对流B、并流C、错流

干燥器气流方式

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化工生产工艺知识 1、流化床干燥器 工作原理 热气以一定的速度从沸腾干 燥器的多孔板底部送入,均 匀地通过物料层,物料颗粒 在气流中悬浮,上下翻动, 形成沸腾状态,也称沸腾床。
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化工生产工艺知识 流化床干燥器的特点 1、热风、冷风可调节

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2、长方形箱内用挡板分隔

3、带有振动器 4、排气管段有分离器

转筒式干燥器

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职业学校化工组 物料盘 加热器 风扇

排气

进风

排气

进风

小车

化工生产工艺知识

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? 结晶 概念:是指使溶于液体中的固 体溶质从溶液中析出的单元 操作。 结晶(连续生产)条件: 1、达到过饱和度

化工生产工艺知识

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2、冷却降温 3、取出晶体(过滤机、离心 机,母液可回系统) 设备分类: 1、常压结晶设备 2、真空结晶设备

结晶设备结构

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化工生产工艺知识
? 过滤

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? 概念:利用介质或离心等方法使液体非均 相物分离的单元操作。 ? 1、压滤机(介质) 2、离心机(离心力)
? 非均相物:在连续相和分散相之间存在着 明显的相界面 (溶液是属于均相物) ? 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)

化工生产工艺知识
? 传热(指热量的传递)

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? 传热方向:高温向低温方向进行
? 传热的基本方式: 1、传导传热 2、对流传热 3、辐射传热 传热分类: 1、直接传热 2、间接传热(间壁式传热)

化工生产工艺知识

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? 吸收 概念:物质从一种介质相进入另一种介质相 的现象 (气体吸收) 按发生化学反应程度分类: 1、物理吸收 2、化学吸收 按被吸收组分数目不同分类: 1、单组分吸收2、多组分吸收 按吸收体系的温度变化分类: 1、等温吸收 2、非等温吸收

化工生产工艺知识

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? 影响吸收的因素 1、温度 2、压强 3、组分 吸收原理: 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 散-溶解-对流扩散) 解吸——与吸收相反的过程

化工生产工艺知识

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? 萃取 ? 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。 ? 又称溶剂萃取或液液萃取,亦称抽 提。 ? 萃取剂的选择 1、选择性(吸收能力)2、化学稳 定性3、物理性质4、回收的难易

化工生产工艺知识

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? 制冷 概念: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 操作。 制冷原理: 气体绝热膨胀法 高压低温气体经过绝热膨胀时, 从环境中吸收热量。

制冷设备及制冷剂

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? 制冷设备 压缩机(制冷装置的心脏) 1、往复式压缩机 2、离心式缩机 冷凝器(制冷剂成为饱和液体,放热) 节流阀(膨胀阀,降低压力) 蒸发器(制冷剂汽化,吸热) 制冷剂 1、氨(应用最广泛) 2、氟里昂(对金属无腐蚀作用,电冰箱)


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