详细版精细化工过程及设备.ppt

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第一章 釜式反应器
釜式反应器简介
▪ 反应体系：气－液、液－液、液－固 ▪ 结构：圆筒形，半球形盖和底，加料口，出
料口，人孔，测温、测压装置，防爆装置， 密封装置，搅拌装置，换热装置 ▪ 设计原则：出料口卸料15－30分钟，加料 管流速0.75-1.5m/s，压力通常承受3－4大 气压，其它性能符合工艺要求。
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Froude number
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观察各参数，基本因次有三个，取N， D，ρ为基本因次变量，那么，P， μ，g可用基本因次表示。以P为例：
P M L2 T 3 N T 1 D L M L3 M L1 T 1
g L T 1
P
N xDyz
T 0M 0 L0
M L2 T 3 T x Ly M z L 3z
z1
x
3
y 3z 2
x 3
y
5
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z 1
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于是，得无因次数群： 同理，得
函数关系简化为 N p gRe, Fr
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要计算y值，
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f
Vs
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目的： 传热单元热量衡算：
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作业：1. 计算水利半径 ⑴边长为a的方形通道； ⑵上底为a下底为b高为c的梯形水渠。 2. 计算边长为a的方形通道的当量直径。 3. 简述反应釜的类型及其操作方式。 4. 设计或选择化工设备的原则是什么?
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第二章 搅拌设备
▪ 基本概念： 搅拌（Agitation）：
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Hj-叶轮距槽底深度
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静态混合器
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混匀（Blending）：
混合（Mixing）：
搅拌的目的：混合和混匀
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搅拌在化工中的应用：
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叶轮的种类：
圆盘叶轮 涡轮式
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开启叶轮
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桨式
推进式
平直叶 锚式
折叶 螺带式
框式
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流体在叶轮周围的流动：
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额定
Va
Vs
1
m
教材错误！
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d 4f
教材错误！
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Re 4 w r
f 4Vs r Re
Kg/m3
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d 4Vs Re
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f Vs
w f
Fk
Va
(m3 )
教材错误！
L Va w FK f
a. 操作的目的是什么？
b. 物质的物理化学特性 物质的状态（气、液、固），粘度，
化学特性如腐蚀性，毒性，爆炸危险性
c. 过程要求的工艺操作条件
混合强度，温度，压力，热效应，传热强度等；
过程进行所ห้องสมุดไป่ตู้须的其它条件。
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化工过程的选择并不是简单的设备组合，而是 一个复杂的优化过程。
包括工艺路线优化，设备优化和化工流程优化。
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作业
1.什么叫轴向流叶轮？什么叫径向流叶轮？ 2.试用因次分析法推导Fr准数 3.试推导
4.简述挡板的作用以及在不同物系中的安装方式。
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精细化工过程及设备
主讲：杨绪壮
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主要内容
反应过程设备
➢ 釜式反应器
➢ 搅拌设备
➢ 汽液反应器
➢ 压力设备
➢ 催化设备
➢ 辅助设备
分离过程设备
➢ 液固分离设备
➢ 干燥设备
➢ 蒸发结晶设备
➢ 萃取设备
➢ 蒸馏设备
➢ 离子交换设备
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前言
1. 设计或选择化工设备的原则是什么？ 2. 设计或选择化工过程的原则是什么？
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反应器的计算
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二. 工艺计算
优点：易实现自动控制，非生 产时间短，生产能力高、成本 下降，适合大规模生产
连续操作可将几个反应釜串连操作，
有最佳操作点，如图所示。
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（
）
优点：操作灵活，适合小批量生产。缺点：非生产时间长。