《化工单元过程及操作》
化工单元过程及操作
化工单元过程及操作化工单元是在化工生产过程中完成特定化学转化或物质分离的设备或系统。
不同的化工单元在化工生产中扮演着不同的角色，包括反应器、分离器、转化器等。
以下是一些常见的化工单元及其基本操作：1. 反应器（Reactor）：•功能：用于进行化学反应或物质转化，通常在高温高压或特定催化条件下进行。
•操作：操作员需要控制温度、压力、反应物料的供给和搅拌速度等参数，确保反应的进行和安全。
2. 分离器（Separator）：•功能：用于将混合物中的不同成分分离，例如蒸馏塔、萃取器和结晶器等。
•操作：调节温度、压力和物料流动速度，以便分离出所需的产品或组分。
3. 蒸馏塔（Distillation Column）：•功能：用于分离液体混合物中不同沸点的成分。
•操作：控制塔内不同层次的温度和压力，调整进料速率和提取出不同沸点成分的出口流量。
4. 搅拌罐（Mixing Tank）：•功能：用于混合不同原料或化学物质，使其均匀混合。
•操作：控制搅拌速度、温度和加料速率，确保充分混合并达到所需的反应或混合效果。
5. 反应器控制与监测：•自动化控制系统：使用PLC、DCS或SCADA系统实现对反应器的自动化控制，包括温度、压力、搅拌速度等的监测与调节。
•在线监测：使用传感器、仪器或在线分析仪器监测反应物料的质量、组分和反应进程。
这些是常见的化工单元及其基本操作方式。
在化工生产过程中，操作员需要严格遵循工艺流程，确保操作安全，并根据实验室数据和控制系统指示进行操作。
化工生产往往需要高度的技术要求和严格的安全标准，操作人员需要接受专业的培训和指导。
《化工单元操作》课程教学实施方案综述
上海石化工业学校《化工单元操作》课程实施方案上海石化工业学校二0一三年六月《化工单元操作》课程实施方案1.课程性质本课程是中等职业学校化学工艺专业的一门专业核心课程，是学生在学习了诸多化学和化学工程相关理论课程后获取化工生产操作实战经验的必修课程。
本课程目的在于能使学生独立操作主要化工单元装置，理解相关知识，并达到“化工生产运行员”职业标准（四级）的相关要求，为学习《化学反应操作》、《化工生产装置运行技术》等课程打下扎实基础。
本课程强调工程技术经验和实践技能训练，旨在培养和增强学生的动手能力和工业化工经验。
2.课程设计思路本课程总体设计思路是以化学工艺专业相关工作任务、职业能力分析和中等职业学校学生的认知特点为依据确定课程目标，设计课程内容，以工作任务为线索构建任务引领型课程。
为了充分体现任务引领、实践导向的课程思想，将课程的教学内容设计以化工单元装置操作的若干个工作任务，以工作任务为中心引出相关专业知识；以化工生产过程为基础，展开化工单元操作教学过程。
教学活动设计由易而难，多采用观察、临摹、实践操作、自主学习、师生互动等课内活动形式，予师生以创新的空间。
本课程要求充分运用现代职教理念与技术，引导学生在学习活动中具有专业能力，养成方法能力，建立社会能力。
注重课程承上启下，注重可持续发展 以装置操作为主，以教材理论为辅 理论实践相结合，学校企业相贯通 以企业需求为目标，以学生就业为导向以互动教学为主，形成自主学习氛围 以培养学生能力为主，倡导素质教育 课程设计思路（1）能实施QHSE 及清洁生产（2）具有良好职业道德和团队合作精神 （3）能制定安全操作规程、工艺操作规程 （4）会查阅有关工程计算图表和手册 （5）能识读管道安装图和单元装置流程图 （6）会临摹管道安装图和单元装置流程图 （7）会安装与拆卸管道（8）能投运公用工程（水、电、气、汽等）（9）能完成主要单元（泵、传热、精馏、吸收、干燥、萃取）装置开、停车 （10）会监控装置运行情况 （11）能调整装置生产负荷（12）能识别及排除化工单元装置常见异常现象至装置恢复正常工况 （13）会平衡装置物料 (14) 会取样并分析检测样品 3.2课程通用能力目标（1）能联系QHSE 及实施清洁生产（2）具有建立分工协作和相互沟通的团队精神，养成良好的职业素养 （3）会查阅和使用有关工程计算图表和手册 （4）能投运公用工程（水、电、气、汽等） （5）会平衡装置物料（6）能论述主要化工单元装置操作及管路安装与拆卸要领任务四 异常现象判断与处理 任务三 设备保养与维护 任务二 装置操作 任务一 生产准备（7）能判断与排除化工单元装置异常现象至装置恢复正常工况4.课程主要教学内容（总学时：250）实训条件：理实一体化教学立足校内化工单元操作实训室，现场配备多媒体投影教学设备一套，化工单元操作实训装置（传热、精馏、吸收、干燥、萃取）各4套，化工管路拆装装置4套；化工单元操作仿真实训室一个。
一化工生产及单元操作.
kgf m
)2
= 9.81×104 N / m2
100cm
1kcal / kg ⋅ oC = ?kJ / kg ⋅ K
kcal 4.187kJ
1kcal / kg ⋅ oC =1
kcal 4.187kJ / kg ⋅ K
kg ⋅ K
经验公式单位换算：
绪论
一．化工生产及单元操作 化工生产——是对各种原料进行化工处理，以获得有用产 品的工业生产过程
石化：
⎧ 蒸馏 → 汽油、煤油、柴油、重油 原油⎨
⎩ 裂解重整 → 乙烯 → 反应 → 聚合 → （塑
料、尼龙、合成纤维） 造纸：
麦草 → 备料 → 蒸煮 → 洗涤 → 筛选 → 漂白 → 打浆 → 施胶 → 加填 → 抄纸 → 干燥 → 成品
工厂全貌 工厂设备1Fra bibliotek工厂设备2
肥料：
皮革： 酿酒：
O2 空气液化
N2
⎧ H2 水煤气 ⎨ (C + H 2O) ⎩ CO
NH3
CO2
碳酸铵 ( NH4 )2 CO3
印染、制盐、制糖、制碱、造纸 —— 蒸发
炼油： 酿酒、炼油、煤化工 —— 蒸馏
单元操作：在化工生产中，具有共同物理操作原理和 设备的过程
动量传递（流体输送设备、搅拌、过滤、沉降） 热量传递（加热、冷却、蒸发） 物质传递（气体吸收、液体蒸馏、萃取、干燥）
二. 本课程研究的内容及与专业课、其它课程的关系 研究内容：研究化工单元操作的基本原理、典型
设备的构造、工艺尺寸计算和选型
三. 单位制和单位换算
⎧ 国际单位制（SI）⎨
基本量：长度 质量 时间 温度
工程 单位制
基本量：长度 质量 时间 温度
《化工单元过程及操作》课程标准
《化工单元过程及操作》课程标准一、课程性质（一）课程定位本课程是中等职业学校化学工艺专业必修的专业基础课，是具体体现和实现职业院校化学工艺专业人才培养目标的重要课程。
通过本课程的学习，使学生掌握化工单元过程及操作的相关知识，具备生产一线工艺设备使用、管理、维护保养的初步技能，进一步提升学生的职业岗位综合能力和职业素养。
本课程应与化工设备与机械、化工生产工艺同时开设，并为后续专业方向课程打好基础。
（二）设计思路本课程是依据"化学工艺专业相关工作任务和职业能力分析表"中的化学工艺专业工作领域设置的，主要是培养学生分析、解决化工生产实际问题方面的能力，在化学工艺专业的教学体系中处于承上启下、不可或缺的地位。
本课程采用了综合化、模块化的设计方法，每个模块均采用了理论实践一体化的思路，力求体现"学练一体、校训融合"的教学理念；本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力；本课程的内容组织形式上强调学生的主体性，在每个模块实施时，先提出学习目标，再进行任务分析，使学生在开始就知道学习的任务和要求，引起学生的注意，利于学生在任务驱动下，自主学习、自我实践。
在企业调研的基础上，根据化工单元过程及操作这一工作任务对知识和技能的需要，对该课程的内容选择作了模块化的改革，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，基于工作过程系统化建设该课程。
以液体流动与输送、沉降与过滤、传热、蒸发、蒸馏、吸收、干燥、冷冻、萃取、结晶、膜分离的化工生产的操作单元为载体来设计教学情境，且每一载体均是一个相对完整的工作过程。
每一模块以化工过程单元操作为主线，结合化工生产常用设备的相关知识，包含每个化工单元操作的简介、技术应用、操作依据、设备构造、操作方法、常见故障分析处理等内容，从而培养学生单元操作的岗位技能和技术应用能力。
教学过程中突出能力训练，力求在实际工作环境中获得真正地职业能力，结合四级职业资格标准对知识、能力、态度的要求，充分运用任务引领、实践导向的课程思想进行项目设计，按照提出任务、制定方案、解决任务、总结与反馈、教学评价等步骤组织项目教学，每个项目在教学中根据企业工作实际情况，要求学生不仅能能正确操作典型化工单元操作设备还能掌握常见化工单元操作的操作要领，并能能处理化工单元操作过程中常见的故障。
化工单元操作
化工单元操作：将具有共同的物理变化，循环共同的物理学规律，及具有共同作用的基本操作。
化工单元过程：就是化学反应操作。
精细化工：生产精细化学品的工业。
按反应器的结构分：1、釜式反应器2管式反应器3塔式反应器4固定床反应器5流化床反应器干燥速率：单位时间在单位干燥面积上汽化的水分质量称干燥速率。
湿度图的构造（五等线）1等湿度线2等焓线3等干球温度线4等相对湿度线5水汽分压线固体物料的去湿方法：1机械去湿法2吸附去湿法3加热去湿法 塔板上的异常现象：1漏液2液沫夹带3泡沫夹带4液泛精馏的原理：采用同时进行多次部分汽化和多次部分冷凝的工程手段，使混合液得到较为完全分离的操作。
提高热效率的途径：1回收废气来预热物料2加强保温3降低废气出口温度 相对挥发度：易挥发与难挥发之比。
回流比：下降回流液的摩尔质量与流出液的摩尔质量的比值。
传质速率：在单位时间内通过单位传质面积所传递的溶质的物质的量。
吸收剂的选择：1溶解度2选择性3挥发性4黏性5溶剂的无毒性。
解吸：溶解的溶质由吸收液中释放出来的操作。
过滤：在推动力的作用下，使悬浮液中的液体通过多孔介质、而固体颗粒被截留的液固分离的单元操作。
传热过程的强化：1增大传热平均温度差2增大换热器的单位体积的传热面积3增大传热系数。
给热系数的影响因素：1流体流动原因的影响2流动形态及流速的影响3流体物性的影响4流体有无相变的影响5换热面几何因素的影响。
热传导：它是物体各部分之间不发生宏观的相对位移的情况下，在相互接触而温度不同的两个物体之间或同一物体内部温度不同的各部分之间，仅由于微观粒子的位移，分子的转动和振动等热运动而引起的热量传递现象。
热导率：单位面积（厚度、温差、时间）内所传递的热量。
传热速率Q ：单位时间内通过传热面传递的热量。
热通量q ：单位时间内通过单位传热面积苏传递的热量。
比容ρν1==mV ：单位质量流体所有的体积。
相对水ρρ=Td 27700TP PT ρρ=4.220M =ρ2730=Ta Kp P 33.1010=1atm=10..mH2O=760mmHg=1.033kgf/2cm=101.325kpaA V s μ= ρS S V G =AG S =ω（ω质量流速）21221221dd A A u u ==伯努利方程：ρρ2222121122P u gZ p u gZ ++=++SQ q =q、热通量Q传热速率ss st t Q w w 3221141λσλσλσ++-=σ厚度λ热导率..........ln211211r r L t Q w λπ∆=。
化工过程与单元操作.
动量传递过程 流体输送，沉降，过滤，固体流态化等
热量传递过程 加热，冷却，冷凝，蒸发等
物质传递过程 蒸馏，吸收，萃取，结晶，干燥，膜分 离等
二、本课程的性质及任务内容：
1、 性质：技术基础课
2、 任务：
1）根据各单元操作在技术上和经济上的特点，进行“过程 和设备”的选择，以适应指定物系的特性，经济而有效地 满足工艺的要求。
2）进行过程的计算和设备的设计。
3） 进行操作和调节以适应生产的不同要求。在操作发生故 障时如何寻找故障的缘由。
3、内容
这门课主要就是研究各个单元操作的基本原理及设备。
三、基本概念： 1、 物料衡算 根据质量守恒定律，任何一个化工生产过程
F = d +A
F──输入物料质量的总和，kg d ──输出物料质量的总和，kg A──积累在过程中的物料质量，kg 此式是物料衡算的通式，可对总物料或其中某一组成 列出物料衡算式，进行求解。
导出单位：根据物理本身的物理意义，由有关基本 单位组合构成的
基本单位和导出单位构成一个完整的体系，称为单 位制。
2、单位换算： 物理量的单位换算
密度单位：g/cm3=10-3kg/10-6m3=103kg/m3 流量单位：150L/min=150×10-3m3/60s=0.0025m3/s 压强单位：1atm=1.033kgf/cm2=1.033/[10-4m]
在化工生产过程中，可以从物系平衡关系来推知其能否 进行以及进行到何种程度。平衡关系也为设备尺寸的设 计提供了理论依据。
4、过程速率：
何一个不处于平衡状态的物系，必然发生使物系趋向平
衡的过程，但过程以什么速率趋向平衡，这不决定于，目前过程速率是近似的采用除以阻力表
浅析工学结合模式下《化工单元过程及操作》课程改革
浅析工学结合模式下 《 化工单元过程及操作》 课程改革
１ ６ ９
浅 析 工 学 结 合模 式 下 《 化工单元过程及操作》 课 程 改 革
饶 金 星
（ 福建化 工学校 ， 福建 厦 门 ３ ６ １ ０ ２ ２ ）
摘
要： ＜ 化工单元过程及操作》 是我校化工专业的重要专业课程 ， 本课 程 以应用 能力
在学习 一 探索 一 研 究 一总结 等一 系列 行 动 中逐 步提
成； 完成各单元操作 的教学模 块后 ， 再 结合化 工企业 实 际生产工艺将学到的各单元操作 摆入 实际生 产工艺过 程， 让学生 明 白各 单元 操作 的独 自作 用 与联 系。学生
为载体组织 教学 ， 实 现教 、 学 与实际工作 真正结 合 的项 目 引领 ， 任务驱动 的教学过 程 ， 将 传统 的课堂 教学逐 步 向实训现 场转移 ， 实 现课 堂和实训车间的一体化对接 。
程教学及改革 。
化学 生实际动手 能力 的 训练 ， 从 而 引导职业 教 育 办学
指导思想的转变 ， 确立“ 以就 业为 导 向 ， 深 化 教育 教学 改革 ， 堵养制造 业及 现代服务业技 能型人才 ” 的职业教
育办学思想 。在 ２ ０ ０ ６ 年 教 育部 第 ｌ ６号 文件 ＜ 关 于全
的关键就在于加 强职 业 教育 实验 实训 基地 的建设 ， 强
下强化 管路拆装 、 精馏 、 吸收 等重要 单元操 作的实 际操
作 技能 的训练 ， 注重 培养学 生 的学 习能力 、 动手 能力 。 通过课程改革 ， 整合教学内容 、 教学 方法及 教学手段 和
考核 方式 ， 达 到理论 与实践 、 知识与 技能 、 上 课与操作 的有机结合 ， 提高本 课程 的教 学效 果与 教学 质 量。课 程 教学 内容的选择 以专业 知识 、 技能应用 能力 、 自主 学 习及创新能力 等综 合素 质培 养为 依据 ， 结 合学 历证 书 及职业资格证 （ 两证 制） 来确定课程 的知识 目标及能 力 目标 ， 并结合翔鹭石化、 金桐洗 涤剂公 司等校 企合作单 位 的实 际生产过程的真实工作 任务作 为载体 来开展课
化工单元过程及操作题库及答案
化工单元过程及操作题库及答案一、单选题（共49题，每题1分，共49分）1.根据双膜理论，在气液两相主体中，正确的是A、无密度差B、有温度差C、无浓度差D、无高度差正确答案：C2.在蒸发操作中，可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效温度差的是A、加压蒸发B、减压蒸发C、变压蒸发D、常压蒸发正确答案：B3.精馏操作时，挡操作条件变化时,塔内温度变化最大的那块板称A、提馏板B、灵敏板C、加料板D、回流板正确答案：B4.根据双膜理论，用水吸收空气中的二氧化碳的吸收过程是A、不确定B、同时控制C、气膜控制D、液膜控制正确答案：D5.在蒸发过程中，若有结晶析出，则适用的流程是A、平流流程B、逆流流程C、错流流程D、并流流程正确答案：A6.对气体解吸有利的操作条件是A、高温+低压B、高温+高压C、低温+低压D、低温+高压正确答案：A7.吸收操作中的液气比指的是A、吸收剂与混合气体质量流量比B、混合气体与吸收剂的摩尔流量比C、吸收剂与惰性气体的摩尔流量比D、吸收剂与混合气体的摩尔流量比正确答案：C8.减压蒸发不具有的优点是A、提高热能利用率B、可蒸发不耐高温的溶液C、减少基建费和操作费D、减少传热面积正确答案：C9.氯化氢在水中的溶解度会随温度升高而A、减小B、不变C、无法判断D、增大正确答案：A10.蒸发操作中的二次蒸汽指的是A、最后一个蒸发器中蒸发的蒸汽B、无论哪一效溶液中蒸发出来的蒸汽C、第二效所用的加热蒸汽D、加热蒸汽正确答案：B11.吸收过程能够进行的条件是A、p<p*B、不需条件C、p=p*D、p>p*正确答案：D12.下列塔设备中，操作弹性最小的是A、泡罩塔B、筛板塔C、浮阀塔D、舌板塔正确答案：B13.吸收操作中最适宜吸收剂用量为最小用量的( )倍A、1.1～2.0B、1.1C、2D、1.5～2.0正确答案：A14.精馏塔的第一块塔板指的是A、回流液返回的塔板B、精馏塔最上面一块塔板C、精馏塔最下面一块塔板D、物料加入时的塔板正确答案：B15.实际生产中，提高蒸发总传热系数的有效方法是A、及时排放不凝气体B、换热管加装翅片C、提高流量D、提高流速正确答案：A16.在精馏操作中，混合物中易挥发组分从精馏塔的引出，并加以A、底，加热B、顶，冷却C、顶，冷凝D、底，汽化正确答案：C17.溶解度较小时，气体在液相中的溶解度遵守的定律是A、开尔文B、亨利C、拉乌尔D、依数性正确答案：B18.在吸收操作中，用液相组成表示吸收塔某一截面上的总推动力为A、X*-XB、Xi-XC、X-X*D、X-Xi正确答案：A19.溶解度较小时，气体在中的溶解度遵守的定律是A、拉乌尔定律B、亨利定律C、道尔顿分压定律正确答案：B20.吸收操作中，减少吸收剂用量，将引起尾气浓度A、升高B、无法判断C、不变D、下降正确答案：A21.关于最小液气比，正确的是A、在生产中可以达到B、是操作线斜率C、均可用公式进行计算D、可作为选择适宜液气比的依据正确答案：D22.利用气体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称为( )。
《化工单元过程及设备的选择与操作》课程标准
《化工单元过程及设备的选择与操作》课程标准课程名称：《化工单元过程及设备的选择与操作》总学时数：250学 分 数：12开课单位：化学工程系课程类别：必修课适用专业：应用化工技术、石油化工生产技术、有机化工生产技术、高分子材料应用技术、精细化学品生产技术一、课程的性质《化工单元过程及设备的选择与操作》是我院的应用化工技术、石油化工生产技术、有机化工生产技术、精细化学品生产技术、高分子材料应用技术等化学工程与工艺类高职专业的一门专业核心课程，是学生修完化学物料的识用与分析、化工识图与绘图等方面课程后学习的一门专业技术课程，目的是使学生获得今后从事化工生产过程操作与生产过程技术管理等方面必备技能。
课程内容是在专业调研的基础上，以化工生产企业中工段长以上岗位职工所需的知识结构、必需的职业能力为依据进行组织的，其功能是使学生掌握常用化工单元操作过程和反应过程的相关原理以及相应设备操作与维护技能；会进行单元过程方案的选择、设备的选用及部分设备的简单设计，并为今后学习《无机化工生产运行与操控》、《石油炼制运行与操控》、《有机化工生产运行与操控》、《精细化工生产运行与操控》、《高聚物生产与操控》等专业课程打下扎实的基础。
同时注重培养学生的方法能力、社会能力，最终形成化工生产的职业综合能力。
二、课程设计思路本课程总体设计思路是以应用化工技术专业的工程技术人员的相关工作任务和职业能力分析为依据, 以工作过程为导向，构建的行动体系的工作过程系统化的课程。
按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求，该门课程以培养化工单元过程方案选择能力、设备选用与简单设计能力、装置的操作运行能力等为基本目标，打破学科课程的设计思路，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学习者在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学习者的就业能力。
化工单元过程及操作(二版)第一节非均相物系的分离
2020/8/6
• 图4-2是板框式压滤机，广泛适用于石 油、化工、石材、陶瓷、冶金、染料、 洗煤、制药、造纸、食品、和环保等 污水处理行业。它是分离液固混合物 的常用设备。
2020/8/6
§1 重力沉降及设备
沉降:借助于某种外力作用,使密 度不同的两相发生相对运动,从 而实现分离的操作.
重力沉降:在重力作用下使流体与 颗粒之间发生相对运动而得以 分离的操作 .
2020/8/6
实现沉降的先决条件是分散相和 连续相之间存在着密度差。
重力沉降适用于分离较大的固体 颗粒。
2020/8/6
• 图4-4为降尘室，是利用重力沉降从气流中 分离尘粒最简易的方法。只适用于分离粗 颗粒，或作为预分离的设备。
• 如果需要处理的气量很大，其中颗粒较粗， 而且容易磨损设备，则采用降沉室是合理 的。
• 例如图4-3中从炉气中分离尘粒，可以先经 过降尘室除去大部分粗颗粒，然后再进入 较为高效的除尘设备（如旋风分离器）进
分为:自由沉降和干扰沉降
2020/8/6
在沉降系统中，颗粒之间的距离足 够大，任一颗粒的沉降不因它颗粒存在 而受到干扰，同时又可忽略器壁面的影 响，则称为自由沉降。
反之则称为干扰沉降或受阻沉降。 液态非均相物系中，当分散相浓度较高 时，往往发生干扰沉降。
2020/8/6
流体与粒子间相对运动的三种情况
指存在两个（或两 个以上）相的混合物. 如雾（气相－液相）、 烟尘（气相－固相）、 悬浮液（液相－固 相）、乳浊液（两种 不同的液相）等等。
化工加工过程及单元操作
平衡状态是自然界中广泛存在的现象。 以食盐的溶解和结晶为例：
食盐浓度>饱和浓度：结晶
食盐浓度<饱和浓度：溶解 该温度下的饱和浓度为该物系的平衡浓度。
平衡关系可用来判断过程能否进行，以及进行
的方向和能达到的限度。
4.4 传递速率（rate of transfer process）
以食盐的溶解为例：
不饱和食盐溶液：溶解速率（单位时间内溶解的食
原料乳验收 预处理
预热杀菌
加糖
真空浓缩
冷却与过筛 包装、检验
出粉
成品
喷雾干燥
过滤
单元操作的分类
单元操作按其理论基础可分为下列三类： （1）流体流动过程（fluid flow process）:
包括流体输送、搅拌、沉降、过滤等。
（2）传热过程（heat transfer process）:
包括热交换、蒸发等。
依据质量守恒定律，进入与离开某一化工过程的物料质量之
差，等于该过程中累积的物料质量，即
输入量－输出量＝累积量 对于连续操作的过程，若各物理量不随时间改变，即处于稳 定操作状态时，过程中不应有物料的积累，则物料衡算关系为 输入量＝输出量
用物料衡算式可由过程的已知量求出未知量。
物料衡算的步骤：
（1）根据题意画出各物流的流程示意图，物料的流 向用箭头表示，并标上已知数据与待求量。 （2）规定衡算基准，一般选用单位进料量或排料量、 时间及设备的单位体积等作为计算的基准。在较复杂
2 课程性质、内容及任务
2.1 课程性质 食品工程原理是食品工程等工科专业的专业基础课。 先修课：高等数学、物理、物理化学、机械制图等。 2.2 课程内容 本课程主要介绍“三传理论”和 “单元操
化工过程操作单元
化工过程操作单元
操作员: ___________________ 编号: ______________________
一、操作前准备：
1. 检查设备是否正常运行，如有故障请停止操作并汇报。
2. 检查设备是否已经正确接通电源，若发现异常情况请立即断电处理。
3. 确认所需化学品及材料已经备齐，并按照安全规程妥善存放。
4. 确认所需个人防护装备的准备情况，如手套、护目镜、口罩等。
二、操作步骤：
2. 按照操作程序将所需的化学品投入设备中。
3. 根据设备操作要求，设置所需的温度、压力和转速。
4. 打开设备进料阀门，将原料缓慢加入设备。
5. 观察设备运行状态，注意监控重要参数，并及时记录。
7. 设备运行结束后，关闭进料阀门，并逐渐降低设备温度。
8. 断开电源，清理设备内残留物，保持设备干净整洁。
三、操作安全：
1. 操作过程中，严禁吸烟、使用明火等火源。
2. 操作过程中，严禁随意拆卸设备，如有需要请汇报相关人员。
3. 操作过程中，如出现泄露或溢出情况，请立即采取应急措施，并汇报。
4. 操作过程中，如有身体不适或发现异味，请立即停止操作并告知上级。
5. 操作过程中，严格按照个人防护装备要求佩戴相关防护用品。
四、记录与汇报：
1. 操作过程中，及时记录设备运行参数、事件及异常情况。
2. 操作结束后，将操作记录整理并汇报相关人员。
3. 如有紧急事故发生，请立即采取应急措施，并迅速汇报上级。
备注: ___________________。
化工单元操作
CaClO3 + H2O
吸收塔
氯气
石灰水
单元操作： 吸收 流体输送 传热
漂白水
化工原理—绪论
例3 白砂糖的生产
甘蔗
糖液 压榨
浓缩
浓缩液
白砂糖
脱色
晶种
干燥
湿砂糖
结晶 结晶糖
过滤
单元操作： 蒸发，吸附，结晶，过滤，干燥
化工原理—绪论
例4 食用酒精的生产
废糖蜜
发酵
发酵液 过滤
稀乙醇 精馏
酒精
单元操作： 过滤，精馏
化工原理
化工原理—绪论 1
化工原理—绪论 1
一、化工过程与单元操作
自然界中各种物质
化学与物理过程
化工原理—绪论
生产与生活资料
特点：化学反应过程----物质结构 发生变化的主要原因； 物理过程----物质的相态发生变化的过程。
化工过程：包含物理与化学过程，它们相互作用，相互影响，可 根据相互影响的规律及共性，将化工过程划分为单元操作。
五、 化工原2.理中水采解用明的胶研究蛋方白法
1 经验方法 2 数学模型法
（1）物料衡算式 （2）热量衡算式 （3）平衡关系式 （4）传递速率方程
化工原理—绪论
思考题
2. 水解明胶蛋白
化工原理研究的“三传”指的是什么？化工原 理中有那些单元操作?
2
SI导出单位：
力：N 压力：Pa 能量：J 功率：w 撮氏度：℃
化工原理—绪论
量纲
基本量纲： L，M，T，I
Θ，N，J
量纲指数， 无量纲数（准数） 量纲一致性方程Βιβλιοθήκη 四、 混合物浓度的表示方法
化工原理—绪论
摩尔浓度 C 摩尔分数 x 质量分数 w
化工生产过程与单元操作
概述
化工单元操作技术
精馏塔
概述
化工单元操作技术
二、本门课程的性质、内容和任务 本课程是一门极为重要的基础技术课程，直接服务和应用 于化工生产第一线。
本课程的内容分为：单元操作设备、基础理论、工艺计算 和操作训练。
本课程的任务是学习相关单元操作的基本原理和规律，熟 悉掌握实现这些操作设备的结构、工作原理、操作调控方 法、主要性能和有关技术问题，并掌握一定的运算、选型 能力，能在工程实践中运用这些知识去分析和解决实际问 题，学会单元操作过程的操作和调节，在操作发生故障时， 能够查找故障原因，提出排除故障的措施，解决操作中的 实际问题，使各项操作在最优化条件下进行。
概述
化工单元操作技术
• 氯丙烯生产流程示意图
丙烯罐 压缩机 吸收塔 精馏塔
氯气
热丙烯 换热器
丙烯
分离器
冷蒸塔
反应器
概述
化工单元操作技术
丙烯热氯化合成氯丙烯反应
• • • • • • 主反应： CH3CH=CH2+Cl2 = ClCH2-CH=CH2+HCl 主要副反应： CH3-CH=CH2 +Cl2 = CH3-CH=CHCl+HCl CH3CH=CH2+Cl2 = CH3-CHCl-CH2Cl CH3CH=CH2+Cl2 = C+HCl
化工生产过程与单元操作习惯上把化学反应操作称为化工单元过程把物理操作称为化工单元操作简称单元操作一般情况下化工生产过程大体上可分为三大基本组成部分即原料的预处理反应和产品分离及其加工
概
述
一、化工生产过程与单元操作
二、化工原理课程性质和内容
概述
化工单元操作技术
一、化工生产过程与单元操作
《化工单元过程》课程标准
《化工单元过程》课程标准一、前言1.1课程定位本课程是化学工艺专业的核心课程，适用于中等职业学校化学工艺专业或工业分析与检验专业或石油冶炼专业，其主要功能是使学生掌握化工各单元操作的基本原理、典型设备及其有关的化工工程实用知识，具备石油化工行业生产及管理的工作能力，能胜任化工总控工、化工生产操作工、化工工艺试验工等一线岗位。
本课程应与《化工工艺学》、《化工仿真-实训与指导》同时开设，以促进学生理解石油化工行业单元操作的基本原理。
1.2设计思路化工总控工、化工生产操作工、化工工艺试验工是石油化工行业最基层、最核心岗位，是负责操作总控室的仪表、计算机等监控或调节一个或多个单元反应或单元操作，将原材料经化学反应或物理处理过程制成合格产品的最基层、最核心的人员。
作为石油化工行业企业不可缺少的基础岗位，它不仅对学生的职业道德、应知应会基础知识提出了明确标准，更对学生的专业技术能力等做出了严格要求。
因此，本课程在化学工艺专业课程中处于非常重要的地位，是一门专业核心课程。
本课程的目的是培养能按照石油化工行业规定标准和操作规程进行原料加工、产品处理的操作性人才。
立足这一目的，本课程结合中职学生的学习能力水平与化工行业典型工作岗位的职业能力要求，依据石油化工行业一线操作人员的主要工作任务共制定了四条课程目标。
这四条目标分别涉及的是安全操作规程、设备操作、故障排除、设备维修等主要方面。
教材编写、教师授课、教学评价都应在依据这一目标定位进行。
依据上述课程目标定位，本课程从工作任务、知识要求与技能要求三个维度对课程内容进行规划与设计，以使课程内容更好地与前厅岗位要求相结合。
共划分了流体输送、传热、蒸馏、干燥、吸收、其他等六大工作任务，知识与技能内容则依据上述典型化工单元工作任务完成的需要进行确定。
分析过程中尤其注意了典型化工单元的操作的实用性、规范性，以及知识与技能的相关性。
在对知识与技能的描述上也力求详细与准确。
本课程是一门以实操技能为核心内容的课程，其教学要以实际操作为主要方法，并尽量把典型化工单元基本原理、典型设备构造、安全操作规程、化工单元仿真操作等知识融入到实践操作中，实行理论与实践一体化教学。
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安职高2015~2016学年第一学期期中考试
二化工专业《化工单元过程及操作》试卷
题号一二三四五总分
得分
一．填空（每空1分，共20分）
1．物理量的正确表达应该是与统一的结果。
2．生产中传统的测压仪表主要有两种，一种叫表，其读数叫表
压；一种叫表，其读数叫真空度。
3．稳定流动系统的连续性方程表明流体在作稳定流动时，流体通过各
截面的
流量相等；对不可压缩流体，则流量也相等。
4．在流体流动过程中，流体的压力、流量、流速等流动参数只与
有关，而与 无关的流动，叫稳定流动。
5. 因为被输送液体在泵体内化再化的现象叫离心泵的汽蚀现
象，避免离心泵汽蚀现象的最大安装高度，称为离心泵的高
度。
6. 流体在流动时，单位时间内通过管道任一截面的流体的质量，称为
，用符号 表示，质量流量和体积流量的换算关系为 。
7. 生产中常用调节法来调节往复泵的流量。
8. 非均相物系是指存在个或个以上相的混合物。
在非均相物
系中，一相称为相，另一相称为相。
9.根据颗粒在沉降过程中是否受到其他粒子、流体运动及器壁的影响，可将沉降分为干扰沉降和沉降。
二．选择（每题1分，共20分）
（ ）1．下列说法正确的是
A.伯努利方程不能表示静止流体内部能量转化与守恒的规律
B.流体作用在单位面积上的压力，称为静压力
C.可以用液柱高度表示压力大小
D.在静止、连续的流体中，处于同一水平面上各点的压力均相等（ ）2．下列说法错误的是
A.黏性是流体阻力产生的根本原因
B.静止的流体没有黏性
C.静止的流体没有阻力
D.流体的流动类型和黏度有关
（ ）3．流体在直管内作湍流流动时，若管径和长度都不变，且认为摩擦系数不变，若流速为原来的2倍，则阻力为原来的倍。
A.1/4
B.1/2
C.2
D.4
（ ）4、某流体在内径为100mm的钢管内流动，在稳定流动条件下流速为2m/h，若内径变为50mm，则流速为 m/h。
A．2 B.8 C.1 D.4
（ ）5．小管路除外，对常拆的管路一般采用
A.螺纹连接
B.法兰连接
C.承插式连接
D. 焊接
（ ）6．静止、连续、均质的流体中，在同一水平面上，下列叙述正确的是
A．位能和静压能都相等 B. 位能和静压能都不相等
C. 位能相等，静压能不相等
D. 位能不相等，静压能相等
（ ）7．真空度与绝对压力的关系
A．真空度越高，绝对压力也越高
B. 真空度相同，绝对压力也相同
C.绝对压力低于大气压时，测压仪表上的读数为真空度
D. 真空度为零时，绝对压力为1atm
（）8．下列说法正确的是
A．利用公式进行计算时，各物理量只要采用同一单位制的基本单位就可以了
B.我国颁发的法定计量单位即国际单位制的单位
C.只要用原来的量乘上换算因子，就可以换算成期望的单位
D.以上说法均正确
（ ）9．某温度下，密度为1000㎏/m3，黏度为1cP(1cP=1mPa·s)的水在内径为114mm的直管内流动，流速为1m/s，则管内水的流动形态为 A.湍流 B.过渡流 C.滞流 D.无法判断
（ ）10．流体阻力产生的根本原因是
A.压力
B.速度
C.位能
D.黏性
（ ）11. 流体通过直管段产生的阻力称为
A．沿程阻力 B．局部阻力
C．当量阻力 D．总阻力
（ ）12.压缩空气贮槽（有压力）上的表压力
A．比绝对压力大 B．比绝对压力小
C．和大气压一样大 D．比大气压小
（ ）13.一台离心泵在效率变化不大时，其流量越大转速A．越低 B．越高
C．不变 D．都不对
（ ）14．离心泵大修后，启动前要进行
A．盘车检查 B．关闭进口阀
C．打开出口阀 D．冷冻
（ ）15. 流体流动时主要有3种能量可能发生变化，这3种能量不包括
A．内能 B．位能 C．动能 D．静压能（ ）16. 以下表达式正确的是
A．表压＝绝对压力－大气压 B．真空度＝绝对压力－大气压
C．绝对压力＝表压－大气压 D．大气压＝真空度－绝对压力
（ ）17.工业上不采取的方法改变离心泵的工作点。
A．改变阀门开度 B．改变离心泵的安装高度
C．改变转速 D．改变叶轮直径
（）18．在其它条件相同的情况下，流体的黏度增大，流体流动时产生的内摩擦力
A．减小 B．增大 C．不变 D．不确定（）19．对大多数液体而言，能使密度下降的因素是
A．容器的体积 B．温度
C．液体的质量 D．液体的摩尔质量
（）20．流体流经管道任一截面上各点的流速不同，在管的截面处哪个位置流速最大
A．管壁处 B．靠近管壁处 C．中心处 D．靠近中心处三．判断（每题1分，共20分）
（ ）1. 减压阀常用在高压设备上。
（ ）2. 管子的公称压力一般小于实际工作的最大压力。
（ ）3 .流体自然流动只能从高能位向低能位。
（ ）4. 一般化工管路采用暗线安装。
（ ）5. 泵缸是往复泵的主要构件。
（ ）6. 离心泵的轴封只有填料密封一种。
（ ）7. 扬程定义是离心泵对100N流体所做的功；扬程就是离心泵对流体做功能力的大小。
（ ）8．相对密度是一种流体的密度相对于另一种标准流体密度的大小，是一个无量纲的量。
（ ）9．黏度是流体的物理性质之一，则雷诺数也是流体的物理性质之一。
（ ）10．流体阻力大小的因素除了内因（黏性）和外因（流动边界条件）外，还取决于流体的流动形态。
（ ）11. 离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。
（ ）12. 液体的黏度随温度升高而增加，气体的黏度随温度的升高而减小。
（ ）13. 管路垂直排列时，低压的在上，高压的在下。
（ ）14.在流动系统中，若各截面上流体的流速、压强、密度等有关物理量仅随位置而改变，但不随时间而变的流动称为稳定流动。
（ ）15. 往复式压缩机调节排气压力时，要调节进气阀门，防止抽空和憋压现象。
（ ）16. 表压就是容器设备内的真空压力。
（）17. 一般情况下，离心泵的扬程随流量的增加而减小。
（）18. 离心泵启动前灌泵可避免气蚀现象。
（）19. 国际单位制的简称为SI制。
（）20．悬浮液中的固体小颗粒是连续相。
四．简答（共22分）
1.流体的流动形态有哪几种？怎样判定？（5分）
2．简述往复泵的操作步骤。
（5分）
3．非均相物系的分离方法有哪些类型？各是如何实现两相分离的？(8分）
4. 简述往复式压缩机的工作过程？(4分)
五．计算（共18分）
1．密度为1000kg/m3的某流体从如图1所示的管路中流过。
已知粗管的内径为100mm、细管的内径为50mm，1-1截面处流体的流速为1m/s，压力为1.2atm。
试求截面2-2处流体的压力。
（9分)
1
1
z1、p1、u1
z2、p2、u2
2
2
2.假设苯和甲苯在混合时没有体积效应，求在20℃时，600g苯和200g甲苯混合后的混合物的密度。
（苯密度为879㎏/m3，甲苯密度为867㎏/m3）（9分）。