化工静设备基础知识ppt课件
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化工设备基础ppt课件
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第二节 化工容器结构与分类
一、化工容器的基本结构
3.密封装置 化工容器上需要有许多密封装置，如封头和筒体间的可拆式 连接，容器接管与外管道间的可拆连接以及人孔、手孔盖的连接 等，可以说化工容器能否正常安全地运行在很大程度上取决于密 封装置的可靠性。 4.开孔与接管 化工容器中，由于工艺要求和检修及监测的需要，常在筒体 或封头上开设各种大小的孔或安装接管，如人孔、手孔、视镜孔、 物料进出口接管，以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪表 等接管开孔。
（3）分离容器(代号S)主要是用于完成介质流体中不同组分分离 的容器。如分离器、过滤器、蒸发器、集油器、缓冲器、干燥塔等。
（4）储存容器(代号C，其中球罐代号B)主要是用于储存、盛装 气体、液体、液化气体等介质的容器。如液氨储罐、液化石油气储 罐等。
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第二节 化工容器结构与分类
二、 化工容器与设备的分类
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第二节 化工容器结构与分类
一、化工容器的基本结构
1.筒体 筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需
要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内径和容 积往往需由工艺计算确定。圆柱形筒体(即圆筒)和球形筒体是工程 中最常用的筒体结构。 2.封头
根据几何形状的不同，封头可以分为球形、椭圆形、碟形、球 冠形、锥壳和平盖等几种，其中以椭圆形封头应用最多。封头与 筒体的连接方式有可拆连接与不可拆连接(焊接)两种，可拆连接一 般采用法兰连接方式。
4.经济性能要求
在满足安全性、工艺性、使用性的前提下，应尽量减少化 工设备的基建投资和日常维护、操作费用，并使设备在使用期 内安全运行，以获得较好的经济效益。
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第二节 化工容器结构与分类
一、化工容器的基本结构
第二节 化工容器结构与分类
一、化工容器的基本结构
3.密封装置 化工容器上需要有许多密封装置，如封头和筒体间的可拆式 连接，容器接管与外管道间的可拆连接以及人孔、手孔盖的连接 等，可以说化工容器能否正常安全地运行在很大程度上取决于密 封装置的可靠性。 4.开孔与接管 化工容器中，由于工艺要求和检修及监测的需要，常在筒体 或封头上开设各种大小的孔或安装接管，如人孔、手孔、视镜孔、 物料进出口接管，以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪表 等接管开孔。
（3）分离容器(代号S)主要是用于完成介质流体中不同组分分离 的容器。如分离器、过滤器、蒸发器、集油器、缓冲器、干燥塔等。
（4）储存容器(代号C，其中球罐代号B)主要是用于储存、盛装 气体、液体、液化气体等介质的容器。如液氨储罐、液化石油气储 罐等。
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第二节 化工容器结构与分类
二、 化工容器与设备的分类
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第二节 化工容器结构与分类
一、化工容器的基本结构
1.筒体 筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需
要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内径和容 积往往需由工艺计算确定。圆柱形筒体(即圆筒)和球形筒体是工程 中最常用的筒体结构。 2.封头
根据几何形状的不同，封头可以分为球形、椭圆形、碟形、球 冠形、锥壳和平盖等几种，其中以椭圆形封头应用最多。封头与 筒体的连接方式有可拆连接与不可拆连接(焊接)两种，可拆连接一 般采用法兰连接方式。
4.经济性能要求
在满足安全性、工艺性、使用性的前提下，应尽量减少化 工设备的基建投资和日常维护、操作费用，并使设备在使用期 内安全运行，以获得较好的经济效益。
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第二节 化工容器结构与分类
一、化工容器的基本结构
石化-静设备PPT课件
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五、换热设备
5.3换热器分类 （1）、按传热方式可分为：直接接触式、蓄热式、间壁式。 （2）、按其工艺用途可分为：冷却器（cooler）、冷凝器 （condenser）、加热器（一般不发生相变）（heater）、蒸 发器（发生相变）（evaporator）、再沸器（reboiler） 、 废热锅炉（waste heat boiler） 。 （3）、按材料分类：分为金属材料和非金属材料换热器。
三、压力容器
3.1 压力容器的定义
压力容器一般是指在工业生产中用来完成反应、传热、传质、 分离、贮存等工艺过程，并承受0．1MPa表压以上压力的密闭容器。
《特种设备安全监察条例》中明确指出压力容器的定义为：
压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备， 其范围规定为最高工作压力大于或者等于０．１ＭＰａ（表压）， 且压力与容积的乘积大于或者等于２．５ＭＰａ·Ｌ的气体、液化气 体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移 动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于０．２ＭＰａ（表压）， 且压力与容积的乘积大于或者等于１．０ＭＰａ·Ｌ的气体、液化气 体和标准沸点等于或者低于６０℃液体的气瓶；氧舱等。
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四、储运压力容器
4.4 压力容器的安全附件 Ｂ、防爆片
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四、储运压力容器
4.4 压力容器的安全附件
Ｃ、防爆帽 防爆帽又称爆破帽，也是一种断裂型安全泄压装
置。它的样式较多，但基本作用原理一样，它的主要 元件是一个一端封闭、中间具有一薄弱断面的厚壁短 管。当容器的压力超过规定时，防爆帽即从薄弱断面 处断裂，气体从管孔中排出。为了防止防爆帽断裂后 飞出伤人，在它的外面应装有保护装置。
炼油设备基础知识--静设备PPT(共55页)资料
炼油设备基础知识
(二)阀门的标识 为了识别和辨认方便，通常在阀体上铸造、打印出如阀门的名称、型号、公称压力、公称直径、介质流向、开启刻度或表示开启的箭头、制造厂家及出厂时间等文字或符号，并在阀门的非加工面上涂上表示阀体材料的油漆。 在缺少阀门图纸资料的情况下，可根据阀门上的铭牌和标志及涂漆的颜色，识别阀门的类别、结构形式及适用情况等。 阀门型号中各单元代号 闸 阀 Z 球阀 Q 截止阀 J 蝶阀 D 节流阀 L 减压阀 Y 旋塞阀 X 疏水阀 S 止回阀 H 安全阀 A
炼油设备基础知识
炼油设备基础知识
炼油设备基础知识
管壳式换热器工作时，一种流体走管内，称为管程，另一种流体走管外(壳体内)，称为壳程。管内流体从换热管一端流向另一端一次称为一程，对U形管式换热器管内流体从换热管一端经过U形弯曲段流向另一端一次称为两程。两管程以上(包括两管程)就需要在管板上设置分程隔板来实现分程，较常用的是单管程、两管程和四管程，壳程有单壳程和双壳程两种，常用单壳程，壳程分程可通过在壳体中设置纵向挡板来实现。
炼油设备基础知识
阀门的连接形式： 包括内螺纹、外螺纹、法兰、焊接、对夹、卡套、卡箍等。 压力等级： 150Lb（PN2.0） 300Lb（PN5.0） 600Lb（PN10.0）等。 阀体材料: WCB A105 WC6 CF8 等 （三）阀门的用途 阀门是一种管路附件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，控制输送介质流动的一种装置，具有截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分流、溢流泄压等功能。
C
1.介质闪点28—60℃的易燃、可燃介质管道 2.介质爆炸下限高于或等于10％的管道
不同级别的管道，其设计、制造、安装、使用、检验和修理改造的要求也不同
炼油设备基础知识
(二)阀门的标识 为了识别和辨认方便，通常在阀体上铸造、打印出如阀门的名称、型号、公称压力、公称直径、介质流向、开启刻度或表示开启的箭头、制造厂家及出厂时间等文字或符号，并在阀门的非加工面上涂上表示阀体材料的油漆。 在缺少阀门图纸资料的情况下，可根据阀门上的铭牌和标志及涂漆的颜色，识别阀门的类别、结构形式及适用情况等。 阀门型号中各单元代号 闸 阀 Z 球阀 Q 截止阀 J 蝶阀 D 节流阀 L 减压阀 Y 旋塞阀 X 疏水阀 S 止回阀 H 安全阀 A
炼油设备基础知识
炼油设备基础知识
炼油设备基础知识
管壳式换热器工作时，一种流体走管内，称为管程，另一种流体走管外(壳体内)，称为壳程。管内流体从换热管一端流向另一端一次称为一程，对U形管式换热器管内流体从换热管一端经过U形弯曲段流向另一端一次称为两程。两管程以上(包括两管程)就需要在管板上设置分程隔板来实现分程，较常用的是单管程、两管程和四管程，壳程有单壳程和双壳程两种，常用单壳程，壳程分程可通过在壳体中设置纵向挡板来实现。
炼油设备基础知识
阀门的连接形式： 包括内螺纹、外螺纹、法兰、焊接、对夹、卡套、卡箍等。 压力等级： 150Lb（PN2.0） 300Lb（PN5.0） 600Lb（PN10.0）等。 阀体材料: WCB A105 WC6 CF8 等 （三）阀门的用途 阀门是一种管路附件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，控制输送介质流动的一种装置，具有截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分流、溢流泄压等功能。
C
1.介质闪点28—60℃的易燃、可燃介质管道 2.介质爆炸下限高于或等于10％的管道
不同级别的管道，其设计、制造、安装、使用、检验和修理改造的要求也不同
炼油设备基础知识
化工设备基础知识讲解课件
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计量泵，双动往复泵
▪ 长沙水泵计量泵、普洛名特计量泵、循环水加药泵
▪ P-805A/B/C、2P-805A/B/C、P-654A/B、P-607、P-603A/B ▪ 计量泵有的叫定量泵、比例泵、可控流量泵等。 ▪ 根据预先选定的量或时间间隔来供给或抽出一定物料的泵称为计量泵，
计量泵是带有行程或往复次数调节的往复式容积泵。 ▪ 计量泵一般可分为柱塞计量泵和隔膜计量泵两大类。
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概况
▪ 动设备： 旋转运动——旋转式输送机械 往复运动——往复式输送机械
输送液体—泵、输送气体—风机和压缩机 离心式：e.g.离心泵
旋转式：e.g.风机、电风扇 按工作原理分：
往复式：e.g.打气筒、往复泵
流体动力作用式：e.g.喷射泵
2021/6/25
欢迎各位同事批评指正！
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概况
▪ 静止设备：依据作用不同，分为储存设备（储罐、储槽）、换热 设备、塔设备、反应设备以及其他功能设备（分离、干燥、过滤 等等）
的规定。 d) 操作者还需具备“三熟” 、“三能”。 e) 操作者要随时按照“巡回检查内容”的要求对设备进行检查。 f) 严格按照设备润滑五定表规定进行设备加油，做到五定（定点、定时、
定量、定质、定人）。注油后应将油箱的盖子盖好。 g) 操作者必须按照设备运行记录表的要求，对设备进行检查合计路，认
真执行交接班制度。 h) 严禁超载运行。 i) 压力表要保持齐全、灵敏可靠。并在有效期内使用，严禁使用过期的
欢迎各位同事批评指正！
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屏蔽泵
▪ 主要结构：轴承、轴套、推力盘、轴、隔离 套
▪ 工作情况见照片
2021/6/25
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化工装置静设备安装施工管理.pptx
化工装置静设备安装 施工管理
东华科技施工管理部
一、设备的分类
动设备（机器）
静设备（设备）
1.1动设备分类
泵 风机 压缩机
1.1.1泵的分类
泵——容积泵、叶轮泵和其他类型泵
1.1.1.1 容积式泵
往复式泵
活塞泵 隔膜泵
旋转式泵
齿轮泵 螺杆泵
气
动
隔
活塞泵
膜
泵
齿 轮 泵
螺杆泵
1.1.1.2 叶片式泵 离心泵 轴流泵 混流泵 旋涡泵
1.2.4按设备形状分类
按设备形状分为： ——圆筒形容器、球形容器、椭圆形容器和矩形容器
1.2.5按设备制造方式分类
按设备制造方式分为： ——焊接容器、铸造容器和锻造容器
1.2.6按设备材料类别分类
按设备材料类别不同分为： ——钢制容器、非铁容器和非金属容器
1.2.7按设备工作温度分类
按设备工作温度分为： ——常温容器、低温容器、中温容器和高温容器
程的管理。质量管理综合反映了企业管理水平，工程 实体质量体现着企业总体素质和企业形象。
质量通病是施工中常见的而又对工程质量影响较 大的质量问题，在今后相当一段时期内，防治质量通 病都应是现场质量管理中的重点。
质量通病发生在施工全过程，面广（各专业施工 都存在有不同程度的质量通病）、频次高（不断地消 除又不断地发生，有的是重复发生），可能发生在工 程的任何部位，因此所造成的危害是很大的：
存储设备 反应设备 塔设备 炉类 传热类
存储设备
➢ 圆筒形容器 — — 立式容器、卧式容器； ➢ 球形储罐 — —桔瓣式、足球瓣式和混合式； ➢ 立式圆筒形储罐— — 固定顶 、浮顶式 ➢ 气柜— — 干式气柜、湿式气柜 ➢ 料仓— — ➢ 矩形容器
东华科技施工管理部
一、设备的分类
动设备（机器）
静设备（设备）
1.1动设备分类
泵 风机 压缩机
1.1.1泵的分类
泵——容积泵、叶轮泵和其他类型泵
1.1.1.1 容积式泵
往复式泵
活塞泵 隔膜泵
旋转式泵
齿轮泵 螺杆泵
气
动
隔
活塞泵
膜
泵
齿 轮 泵
螺杆泵
1.1.1.2 叶片式泵 离心泵 轴流泵 混流泵 旋涡泵
1.2.4按设备形状分类
按设备形状分为： ——圆筒形容器、球形容器、椭圆形容器和矩形容器
1.2.5按设备制造方式分类
按设备制造方式分为： ——焊接容器、铸造容器和锻造容器
1.2.6按设备材料类别分类
按设备材料类别不同分为： ——钢制容器、非铁容器和非金属容器
1.2.7按设备工作温度分类
按设备工作温度分为： ——常温容器、低温容器、中温容器和高温容器
程的管理。质量管理综合反映了企业管理水平，工程 实体质量体现着企业总体素质和企业形象。
质量通病是施工中常见的而又对工程质量影响较 大的质量问题，在今后相当一段时期内，防治质量通 病都应是现场质量管理中的重点。
质量通病发生在施工全过程，面广（各专业施工 都存在有不同程度的质量通病）、频次高（不断地消 除又不断地发生，有的是重复发生），可能发生在工 程的任何部位，因此所造成的危害是很大的：
存储设备 反应设备 塔设备 炉类 传热类
存储设备
➢ 圆筒形容器 — — 立式容器、卧式容器； ➢ 球形储罐 — —桔瓣式、足球瓣式和混合式； ➢ 立式圆筒形储罐— — 固定顶 、浮顶式 ➢ 气柜— — 干式气柜、湿式气柜 ➢ 料仓— — ➢ 矩形容器
化工设备基础知识培训课件PPT课件
2020/3/25
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离心泵的安全操作规程
日常维护主要内容
操作必须严格遵守操作规程；
定期检查离心泵各部位紧固件是否松动，发现异常情况应立即停车检 查，待排除后方能继续开车；
每班检查离心泵油箱游标液面，应保持在游标1/2~2/3刻度之间，润 滑油应定期更换，第一次换油不超过一个月，以后三个月更换一次， 油品使用46#机械油；
Page 2 2020/3/25源自2一、化工设备基础认识
1.1
化工生产的特点
（2）介质的腐蚀性强、设备维护难度大
化工生产过程中，有很多介质具有腐蚀性。例如， 酸、碱、盐一类的介质，对金属或非金属物件的腐蚀， 使机器与设备的使用寿命大为降低。腐蚀生成物的沉积， 可能堵塞机器与设备的通道，破坏正常的工艺条件，影 响生产的正常进行。
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一、化工设备基础认识
1.1
化工生产的特点
（4）工艺条件苛刻，温度和压力的变化大
不同的化工过程，工艺条件差距很大，介质的温度 和压力各不相同。介质温度从深冷到高温，压力从真空 到数百大气压，有的设备要承受高温或高压，有的设备 要承受低温或低压。同一设备在不同的反应阶段温度或 压力也会发生变化，工艺要求决定设备的工作条件和材 料选择。
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一、化工设备基础认识
1.1
化工生产的特点
（5）单元操作多，设备种类复杂
化工产品的生产是通过若干个化学反应和若干个物 理操作实现的，化工过程主要有传质、传热、流体流动、 机械和热力五大过程；各过程要通过单元操作来实现， 各单元操作要通过不同的设备来实现，复杂的有机合成， 多达十几步反应、几乎要用到所有的单元操作，所以化 工设备的用途、操作条件、结构形式也千差万别。
化工设备基础知识培训课件PPT课件
换热器
要点一
总结词
换热器是化工生产中用于实现热量交换的设备，其结构和 工作原理对于确保工艺过程的热量平衡至关重要。
要点二
详细描述
换热器有多种类型，如管式换热器、板式换热器、热管换 热器等。其结构通常包括壳体、传热管或板、冷热流体进 出口等部分。换热器的工作原理基于热传导和热对流，通 过冷热流体的交替流动实现热量交换。换热器的设计需充 分考虑工艺要求的传热面积、流体性质以及温度和压力条 件等因素，以确保热量交换的效率和安全性。
化工设备的日常维护与保养
日常维护
定期对化工设备进行清洁、润滑和紧 固等日常维护工作，确保设备正常运 行。同时，要定期检查设备的密封性、 振动等状况。
保养计划
制定并执行定期保养计划，包括对化 工设备的全面检查、清洗、更换磨损 件等。保养计划应根据设备的重要性 和磨损情况来确定。
05
化工设备的安全与环保
化工设备的制造工艺
铸造工艺
焊接工艺
通过将熔融的金属倒入模具中，冷却 凝固后形成设备零部件。铸造工艺适 用于制造复杂形状的零件。
通过熔融金属或高分子材料，将两个 或多个零部件连接在一起。焊接工艺 适用于制造大型设备和复杂结构。
锻造工艺
通过施加外力使金属坯料变形，从而 形成所需的零部件。锻造工艺可以提 高材料的机械性能。
化工设备基础知识培训课 件
• 化工设备概述 • 化工设备的结构与工作原理 • 化工设备的材料与制造 • 化工设备的操作与维护 • 化工设备的安全与环保
01
化工设备概述
化工设备的定义与分类
总结词
化工设备的定义、分类
详细描述
化工设备是指用于实现化学工业生产过程的各种机械和设备的总称。根据不同 的用途和功能，化工设备可分为多种类型，如反应设备、分离设备、换热设备、 储存设备等。
化工静设备知识
化工静设备知识(共11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--化工设备知识第一节、化工静设备基础知识一、化工静设备的概念化工静设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。
二、化工设备的分类1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）和管式炉等。
2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用。
3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于）、低压设备（操作压力在～之间）、中压设备（操作压力在～10Mpa之间）、高压设备（操作压力在10～100Mpa之间）和超高压设备（操作压力大于100Mpa）.三、化工容器化工容器一般由筒体、封头、支座（基本件）、接管、法兰（对外连接件）、人孔、手孔、液面计（附件）以及一些内构件等零部件组成。
1．筒体、封头：就如同房子四周的墙，它是构成容器空间的主要部件（属主要受压元件）。
壳体按形状的不同，可以分为圆筒壳体、圆锥壳体、球壳体、椭圆壳体、矩形壳体等。
而封头有椭圆形封头、半球形封头、碟形封头、锥形封头及平板封头等。
2．接管：是介质进出容器的通道。
3．法兰：是容器及接管的可拆连接装置，分为设备法兰和管法兰（属主要受压元件）。
4．支座：是用于支承容器的部件。
5．人孔、手孔：是为便于制造、检验和维护管理而设置的部件（属主要受压元件）。
6．液面计：用于观察或监控液位的部件（属安全附件，此外还有安全阀、压力表等）。
2、化工容器的分类：容器的分类方法很多，可以按生产过程中的作用原理分，也可以按容器形状、承压性质、结构材料、设计压力高低及安全监察要求分。
按材料分类：金属容器、非金属容器、复合材料容器等.按容器形状分类：矩形容器、球形容器、圆筒形容器等。
静设备培训讲义(PPT 70页)
二、按工艺用途分类
1．反应压力容器：主要作用为工作介质提供 一个进行反应的密闭空间，以保证介质完成物 理、化学反应。如：反应器、反应釜、合成塔 等。
2．换热压力容器：主要作用是用于完成介质 的热量交换。最常见的是通过不同介质之间的 隔离壁来间接完成热量的交换。典型的换热容 器有：废热锅炉、换热器、冷却器等。
1.1、气液分离器
连续相
分散相
1.2、液液分离器
进料
轻相
重相
1.3、静态混合器
烷一车间的300#R-303使用的混合器－氢 油混合器采用该种型式的混合器
2、过滤器
2.1、过滤器的分类： 2.1.1、T型过滤器：这种过滤器是车间
常用的形式，主要是用在泵的入口处， 结构形式如下图所示：
2.1.2、Y型过滤器:这种过滤器也是车间 常用的一种过滤器类型，结构形式如下 图所示：
式换热器和板翅式换热器等。 2.5.1.1.螺旋板式换热器
2.5.1.2、平板式换热器
2.5.1.3、板翅式换热器
2.5.2、强化管式换热器
2.5.2.1、翅片管
2.5.2.2、热管
2.5.2.3、其它型式换热器
石墨换热器、聚四氟乙烯换热器、回转 阀换热器等。
2.6、换热器的选型
类、第三类压力容器。
第二节、容器的典型结构和特点
补强圈 环焊缝
人孔
纵焊缝
筒体
压力表
封头
安全阀 液面计
封头拼接焊缝
法兰
支座
第三节、装置内部分静设备简介
一、反应压力容器 1、反应器 1.1、反应器的定义和作用
1.2、反应器的分类
物料相态
均相
气相 液相
气-液
化工设备基础知识(PPT39页).ppt
化工设备基础
主讲 王松竹
二〇〇九年九月
化工设备基础——基础知识
化工设备基础——基础知识
新内容简介
模块一 化工设备基础知识
任务一 课程知识构架及学习目标 任务二 化工生产与化工设备的关系
任务三 化工生产对化工设备的基本 要求
任务四 化工容器的结构与分类
化工设备基础——基础知识
任务一 课程知识构架及学习目标
化工设备基础——基础知识
化工设备的特点
❖ 功能原理的多样化 须进行单独的设计 ❖ 外部壳体多是压力容器 ❖ 化—机—电技术紧密结合 ❖ 设备结构大型化 吨量大 尺寸大 温度高 目前国内：合成氨年产量达30多万吨 尿素高达60多
万吨 国外：合成氨年产量达60多万吨 尿素高达100多万吨
合成氨塔的直径达3000mm 12.5万m3 储油罐高达20m
压容器。反之，则为外压容器。 ➢ 真空容器是指内部压力小于一个绝对大气
压(0.1MPa)的外压容器。
化工设备基础——基础知识
➢内压容器按其设计压力，可划分为低压、中
压、高压和超高压四个压力等级。高压容器的设 计计算方法、材料选择、制造技术及检验要求与 中、低压容器不同。本书只讨论中、低压容器的 设计。
化工设备基础——基础知识
任务三 化工生产对化工设备的基本要求
化工生产的特点
生产的连续性强
➢处理物料大多是气体、液体和粉体，处理过程如传质、传热、化学 反应可连续进行，为了提高生产效率，节约成本，化工生产过程一般 采用连续的工艺流程。在连续性的过程中，每一生产环节都非常重要， 若出现事故，将破坏连续性生产
.
化工设备基础——基础知识
❖ 按工作温度分－－
❖ 低温容器
－２０ ℃
主讲 王松竹
二〇〇九年九月
化工设备基础——基础知识
化工设备基础——基础知识
新内容简介
模块一 化工设备基础知识
任务一 课程知识构架及学习目标 任务二 化工生产与化工设备的关系
任务三 化工生产对化工设备的基本 要求
任务四 化工容器的结构与分类
化工设备基础——基础知识
任务一 课程知识构架及学习目标
化工设备基础——基础知识
化工设备的特点
❖ 功能原理的多样化 须进行单独的设计 ❖ 外部壳体多是压力容器 ❖ 化—机—电技术紧密结合 ❖ 设备结构大型化 吨量大 尺寸大 温度高 目前国内：合成氨年产量达30多万吨 尿素高达60多
万吨 国外：合成氨年产量达60多万吨 尿素高达100多万吨
合成氨塔的直径达3000mm 12.5万m3 储油罐高达20m
压容器。反之，则为外压容器。 ➢ 真空容器是指内部压力小于一个绝对大气
压(0.1MPa)的外压容器。
化工设备基础——基础知识
➢内压容器按其设计压力，可划分为低压、中
压、高压和超高压四个压力等级。高压容器的设 计计算方法、材料选择、制造技术及检验要求与 中、低压容器不同。本书只讨论中、低压容器的 设计。
化工设备基础——基础知识
任务三 化工生产对化工设备的基本要求
化工生产的特点
生产的连续性强
➢处理物料大多是气体、液体和粉体，处理过程如传质、传热、化学 反应可连续进行，为了提高生产效率，节约成本，化工生产过程一般 采用连续的工艺流程。在连续性的过程中，每一生产环节都非常重要， 若出现事故，将破坏连续性生产
.
化工设备基础——基础知识
❖ 按工作温度分－－
❖ 低温容器
－２０ ℃
化工装置静设备基础知识
选型依据
依据工艺流程、操作条件和物料特性等要求，结合设备的功 能、用途和使用环境等条件，综合分析设备的性能、价格和 售后服务等因素进行选择。
计算及校核方法
计算方法
根据物料平衡和热量平衡计算设备的产率 和效率；根据压力平衡和流体动力学计算 设备的流体阻力和能耗；根据结构设计标 准进行设备结构强度和稳定性计算等。
作用与特点
作用
静设备在化工生产中起着非常重要的作用，它们可以实现化学反应、传热、 传质分离等工艺过程，是化工生产的核心设备之一。
特点
静设备具有结构简单、操作稳定、制造方便、易于维护等优点。同时，由于 静设备的制造和安装精度要求高，因此其制造成本和维护费用也较高。
静设备在化工生产中的重要性
实现化工生产过程
静设备是化工生产过程中必不可少的设备之一， 它们可以完成化学反应、传热、传质分离等工艺 过程，实现化工生产的工业化。
提高产品质量
静设备的结构和设计可以影响化工产品的质量和 产量。例如，精馏塔的板数和结构可以影响精馏 效果，从而影响产品的质量和产量。
保证生产安全
静设备在高温、高压等极端条件下运行，因此其 质量和安全性直接关系到化工生产的安全。如果 静设备出现故障或损坏，可能会导致泄漏、爆炸 等事故，给企业和员工带来严重损失。
控制环境污染
静设备也是化工生产中控制环境污染的重要设备 之一。例如，冷却器可以用来冷却工艺流体，减 少废气的排放；吸收塔可以用来吸收废气中的有 害物质，减少对环境的污染。
02
静设备的构成及特点
分类及构成
静设备按其功能主要分为容器 、塔器、反应器和储罐等。
每种设备按其结构特点又可细 分为多种类型，例如容器按其 形状可分为球形、立式和卧式
依据工艺流程、操作条件和物料特性等要求，结合设备的功 能、用途和使用环境等条件，综合分析设备的性能、价格和 售后服务等因素进行选择。
计算及校核方法
计算方法
根据物料平衡和热量平衡计算设备的产率 和效率；根据压力平衡和流体动力学计算 设备的流体阻力和能耗；根据结构设计标 准进行设备结构强度和稳定性计算等。
作用与特点
作用
静设备在化工生产中起着非常重要的作用，它们可以实现化学反应、传热、 传质分离等工艺过程，是化工生产的核心设备之一。
特点
静设备具有结构简单、操作稳定、制造方便、易于维护等优点。同时，由于 静设备的制造和安装精度要求高，因此其制造成本和维护费用也较高。
静设备在化工生产中的重要性
实现化工生产过程
静设备是化工生产过程中必不可少的设备之一， 它们可以完成化学反应、传热、传质分离等工艺 过程，实现化工生产的工业化。
提高产品质量
静设备的结构和设计可以影响化工产品的质量和 产量。例如，精馏塔的板数和结构可以影响精馏 效果，从而影响产品的质量和产量。
保证生产安全
静设备在高温、高压等极端条件下运行，因此其 质量和安全性直接关系到化工生产的安全。如果 静设备出现故障或损坏，可能会导致泄漏、爆炸 等事故，给企业和员工带来严重损失。
控制环境污染
静设备也是化工生产中控制环境污染的重要设备 之一。例如，冷却器可以用来冷却工艺流体，减 少废气的排放；吸收塔可以用来吸收废气中的有 害物质，减少对环境的污染。
02
静设备的构成及特点
分类及构成
静设备按其功能主要分为容器 、塔器、反应器和储罐等。
每种设备按其结构特点又可细 分为多种类型，例如容器按其 形状可分为球形、立式和卧式
动静设备相关知识课件ppt
（二）塔设备运输、吊装
1 ． 设备水平运输 包括现场运输及场内二次运输。 2 ． 设备吊装就位 包括机械化吊装和半机械吊装（单抱杆吊装、双 抱杆起吊、塔群吊装）
2021/3/10
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四、了解换热器的分类和几种常用
换热器的结构特点、性能与适用范
围
（一） 换热设备分类
1 ． 按作用原理或传热方式分类
有混合式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器。
换热器、干燥器、蒸发器、电解槽、结晶设
备、传质设备、吸附设备、普通分离设备以
及离子交换设备等。化工设备狭义指的是静
202设1/3/1备0 ，塔罐槽釜等。
2
静设备分类及种类
一、静置设备的分类
（一） 静置设备的设计压力（ P ）分类
常压设备： P ＜ 0.1MPa 低压设备： 0.1 MPa≤P ＜ 1.6 MPa 中压设备： 1.6 MPa≤P ＜ 10 MPa 高压设备： 10 MPa≤P ＜ 100 MPa 超高压设备： P≥100 MPa
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（二） 按设备在生产工艺过程中的
作用理分类
1.反应设备（代号 R ）：完成一定的化学和物理反应，
其中化学反应起主导和决定作用，物理工程是辅助的或 半生的。
2.换热设备（代号 E ）：将热量从高温流体传给低温流体 ，以达到加热、冷凝、冷却的目的，并从中回收热量，
节约燃料（按其使用目的分为加热器、冷却器、冷凝器
2 ． 填料塔
填料塔结构简单，阻力小，便于用耐腐材
料制造。填料是填料塔的核心。填料塔操作性
能的好坏与所选用的填料有直接关系。
2021/3/10
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为使填料塔发挥良好的效能，填料应符 合：有较大的比表面积；有较高的空隙率； 单位体积填料的重量轻、造价低，坚固耐用 ，不易堵塞，有足够的机械强度和良好的化 学稳定性等。
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塔式反应器：指高径比较大的反应设备。广泛用于气－液 相反应、液－液相反应。
管式反应器：用于气相或液相连续反应，由于管子能承受 较高的压力，用于加压下的反应尤为适合。
固定床反应器：流体通过静态催化剂颗粒进行反应的反应 器，多用于气－固相反应，一般固体为催化剂，气体为反 应物料。
流化床反应器：固体在反应器内呈流化状态。主要用于气 －固相催化反应。
4
化工 设备
静设备
1、常压容器 2、压力容器
动设备
1.各种物料泵 2.各种风机 3.各种空压机 4.各种冷冻机 5.各种真空泵
5
三、压力容器及分类
Ⅰ、压力容器的定义
压力容器一般是指在工业生产中用来完成反应、传热、传质、 分离、贮存等工艺过程，并承受0.1MPa表压以上压力的密闭容 器。
《特种设备安全监察条例》中明确指出压力容器的定义为： 压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设 备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）， 且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L的气体、液化气体 和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和 移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa（表压）， 且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa·L的气体、液化气体 和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶；氧舱等。
介质危害性指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、氧化性等， 其中影响压力容器分类的主要是毒性和易燃性。 A、毒性
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、易燃性 可燃气体或蒸汽与空气的混合物遇着明火能够发生爆炸
的浓度范围称爆炸浓度极限，爆炸时的最低浓度称为爆炸下 限，最高浓度称为爆炸上限，爆炸极限一般用可燃气体或蒸 汽在混合物中的体积分数表示。爆炸下限小于10%，或爆炸上 限和下限之差值大于等于20%的介质，一般称为易燃介质。 ① 按压力等级分类
22
水平管式反应器
盘管式反应器
23
多管并联管式反应器
24
Ⅴ、塔式反应器
塔式反应器是指高径比较 大的反应设备。广泛应用于 气—液相反应和液—液相反应。 在气液相反应过程中，至少有 一种反应物在气相，另一些反 应物则在液相，气相中的反应 物必须传递至液相，在液相中 发生化学反应。有时，反应物 都存在于气相，它们一齐传递 到催化剂溶液中进行反应。气 液相反应属于非均相反应过程。 处理气液相反应过程的反应器 称为气液相反应器。
6
II. 压力容器的基本组成
7
压力容器主要由筒体、封头、密封装置、开孔接 管、支座及安全附件这六大部件即构成了一台压力 容器的外壳。对于储存用的容器，这一外壳即为容 器本身；对于用于化学反应、传热、分离等工艺过 程的容器，则须在外壳内装入工艺所要求的内件， 才能构成一个完整的产品。 III.压力容器分类
机械维修公司
1
目 录
2
一、化工生产及特点
化工生产与每个公民的生活息息相关，大到国防、航天、火箭， 小到涉及到每一个人的衣、食、住、行等等。在当今的信息化时 代，化工生产任在国民经济中占有很大的比例。可以说，化工生 产的水平的高低是衡量一个国家综合国力的表现。化工生产尤其 重要，其本身又具有其以下特点： 生产的连续性很强 介质的腐蚀性强、设备维护难度大 原料品种多、大多是危险化学品 工艺条件苛刻、温度和压力的变化大 单元操作多，设备种类复杂 生产技术含量高、管理难度大
液相反应器：如生产乙酸乙酯的设备就是液相反 应器
气—液：苯烃化制乙苯是采用气—液相反应器 气—固：乙烯直接氧化制环氧乙烷是采用气— 固相反应器
液—液 液—固 气—液—固
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b) 按反应器结构形式分类
反应器
槽形（釜式） 管式 塔式 固定床 流化床 移动床
18
釜 式 搅 拌 反 应 器
19
槽形（釜式）反应器：主要用于液相均相、液相非均相或 气液相反应。可间歇操作，也可连续操作。由壳体、搅拌 器和换热装置等组成。
按承压方式可分为内压容器与外压容器。内压容器又 可按设计压力分为四个等级：
9
② 按容器在生产中的作用分类 按根据压力容器在生产工艺过程中的作用，可分为反
应压力容器、换热压力容器、分离压力容器、储存压力容 器4种。
10
11
③按安装方式分类 固定式压力容器； 移动式压力容器。
移动式压力容器
12
3
二、化工设备的概念
化工设备
指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械， 如各种容器（槽、罐等）、反应釜、换热器、塔器、普 通干燥器、蒸发器，反应炉、电解槽、结晶设备、吸附 设备、普通分离设备以及离子交换设备等，又称“静设 备”。
化工机器（化工机械）
指主要作用部件为运动的机械，如各种粉碎机，过 滤机，离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及 流体输送机械等，又称“动设备”。
移动床反应器：固体颗粒自反应器顶部连续加入，自上而 下移动，由底部卸出，反应流体与颗粒成逆流接触。
20
Ⅲ、机械搅拌式反应器
搅拌容器又称搅拌 罐，它由罐体、夹套和 附件等构成，其中罐体 和夹套均包括筒体、上 封头和下封头；附件包 括各管接头、仪表、人 孔和支座等。搅拌容器 的主要作用是为反应物 料提供容积，并为反应 过程提供温度和压力。
21
Ⅳ、管式反应器
管式反应器的应用条件：需要的反应时间较 长；反应过程放出或吸入的热量较大；或反应过 程在高温、高压条件下进行。
一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。 这种反应器可以很长，如丙烯二聚的反应器管长 以公里计。反应器的结构可以是单管，也可以是 多管并联；可以是空管，如管式裂解炉，也可以 是在管内填充颗粒状催化剂的填充管，以进行多 相催化反应。
④按安全技术管理分类 TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术
监察规程》根据介质、设计压力和容积三个因素 进行压力容器分类，共分三类压力容器。 (1)第一组介质：毒性程度为极度危害、高度危 害的化学介质，易爆介质，液化气体。 (2)第二组介质：除第一组以外的介质。 a、对于第一组介质，压力容器的分类见图A-1； b、对于第二组介质，压力容器的分类见图A-2。
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图A-1 压力容器类别划分图—第二组介质
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四、反应设备
Ⅰ、反应设备概述 在器内实现一个或几个化学反应，并使反应
物通过化学反应转变为反应产物的设备，称为反 应设备。
排气
原料
前处理
化学反应
后处理
循环
排污
化工生产的典型流程
产品
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Ⅱ、反应器分类
a) 按聚集状态分类
均相 反应器
非均相
气相反应器：石油烃裂解的管式炉就是气相反 应器
管式反应器：用于气相或液相连续反应，由于管子能承受 较高的压力，用于加压下的反应尤为适合。
固定床反应器：流体通过静态催化剂颗粒进行反应的反应 器，多用于气－固相反应，一般固体为催化剂，气体为反 应物料。
流化床反应器：固体在反应器内呈流化状态。主要用于气 －固相催化反应。
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化工 设备
静设备
1、常压容器 2、压力容器
动设备
1.各种物料泵 2.各种风机 3.各种空压机 4.各种冷冻机 5.各种真空泵
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三、压力容器及分类
Ⅰ、压力容器的定义
压力容器一般是指在工业生产中用来完成反应、传热、传质、 分离、贮存等工艺过程，并承受0.1MPa表压以上压力的密闭容 器。
《特种设备安全监察条例》中明确指出压力容器的定义为： 压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设 备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）， 且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L的气体、液化气体 和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和 移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa（表压）， 且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa·L的气体、液化气体 和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶；氧舱等。
介质危害性指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、氧化性等， 其中影响压力容器分类的主要是毒性和易燃性。 A、毒性
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、易燃性 可燃气体或蒸汽与空气的混合物遇着明火能够发生爆炸
的浓度范围称爆炸浓度极限，爆炸时的最低浓度称为爆炸下 限，最高浓度称为爆炸上限，爆炸极限一般用可燃气体或蒸 汽在混合物中的体积分数表示。爆炸下限小于10%，或爆炸上 限和下限之差值大于等于20%的介质，一般称为易燃介质。 ① 按压力等级分类
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水平管式反应器
盘管式反应器
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多管并联管式反应器
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Ⅴ、塔式反应器
塔式反应器是指高径比较 大的反应设备。广泛应用于 气—液相反应和液—液相反应。 在气液相反应过程中，至少有 一种反应物在气相，另一些反 应物则在液相，气相中的反应 物必须传递至液相，在液相中 发生化学反应。有时，反应物 都存在于气相，它们一齐传递 到催化剂溶液中进行反应。气 液相反应属于非均相反应过程。 处理气液相反应过程的反应器 称为气液相反应器。
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II. 压力容器的基本组成
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压力容器主要由筒体、封头、密封装置、开孔接 管、支座及安全附件这六大部件即构成了一台压力 容器的外壳。对于储存用的容器，这一外壳即为容 器本身；对于用于化学反应、传热、分离等工艺过 程的容器，则须在外壳内装入工艺所要求的内件， 才能构成一个完整的产品。 III.压力容器分类
机械维修公司
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目 录
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一、化工生产及特点
化工生产与每个公民的生活息息相关，大到国防、航天、火箭， 小到涉及到每一个人的衣、食、住、行等等。在当今的信息化时 代，化工生产任在国民经济中占有很大的比例。可以说，化工生 产的水平的高低是衡量一个国家综合国力的表现。化工生产尤其 重要，其本身又具有其以下特点： 生产的连续性很强 介质的腐蚀性强、设备维护难度大 原料品种多、大多是危险化学品 工艺条件苛刻、温度和压力的变化大 单元操作多，设备种类复杂 生产技术含量高、管理难度大
液相反应器：如生产乙酸乙酯的设备就是液相反 应器
气—液：苯烃化制乙苯是采用气—液相反应器 气—固：乙烯直接氧化制环氧乙烷是采用气— 固相反应器
液—液 液—固 气—液—固
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b) 按反应器结构形式分类
反应器
槽形（釜式） 管式 塔式 固定床 流化床 移动床
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釜 式 搅 拌 反 应 器
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槽形（釜式）反应器：主要用于液相均相、液相非均相或 气液相反应。可间歇操作，也可连续操作。由壳体、搅拌 器和换热装置等组成。
按承压方式可分为内压容器与外压容器。内压容器又 可按设计压力分为四个等级：
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② 按容器在生产中的作用分类 按根据压力容器在生产工艺过程中的作用，可分为反
应压力容器、换热压力容器、分离压力容器、储存压力容 器4种。
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③按安装方式分类 固定式压力容器； 移动式压力容器。
移动式压力容器
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二、化工设备的概念
化工设备
指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械， 如各种容器（槽、罐等）、反应釜、换热器、塔器、普 通干燥器、蒸发器，反应炉、电解槽、结晶设备、吸附 设备、普通分离设备以及离子交换设备等，又称“静设 备”。
化工机器（化工机械）
指主要作用部件为运动的机械，如各种粉碎机，过 滤机，离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及 流体输送机械等，又称“动设备”。
移动床反应器：固体颗粒自反应器顶部连续加入，自上而 下移动，由底部卸出，反应流体与颗粒成逆流接触。
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Ⅲ、机械搅拌式反应器
搅拌容器又称搅拌 罐，它由罐体、夹套和 附件等构成，其中罐体 和夹套均包括筒体、上 封头和下封头；附件包 括各管接头、仪表、人 孔和支座等。搅拌容器 的主要作用是为反应物 料提供容积，并为反应 过程提供温度和压力。
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Ⅳ、管式反应器
管式反应器的应用条件：需要的反应时间较 长；反应过程放出或吸入的热量较大；或反应过 程在高温、高压条件下进行。
一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。 这种反应器可以很长，如丙烯二聚的反应器管长 以公里计。反应器的结构可以是单管，也可以是 多管并联；可以是空管，如管式裂解炉，也可以 是在管内填充颗粒状催化剂的填充管，以进行多 相催化反应。
④按安全技术管理分类 TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术
监察规程》根据介质、设计压力和容积三个因素 进行压力容器分类，共分三类压力容器。 (1)第一组介质：毒性程度为极度危害、高度危 害的化学介质，易爆介质，液化气体。 (2)第二组介质：除第一组以外的介质。 a、对于第一组介质，压力容器的分类见图A-1； b、对于第二组介质，压力容器的分类见图A-2。
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图A-1 压力容器类别划分图—第二组介质
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四、反应设备
Ⅰ、反应设备概述 在器内实现一个或几个化学反应，并使反应
物通过化学反应转变为反应产物的设备，称为反 应设备。
排气
原料
前处理
化学反应
后处理
循环
排污
化工生产的典型流程
产品
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Ⅱ、反应器分类
a) 按聚集状态分类
均相 反应器
非均相
气相反应器：石油烃裂解的管式炉就是气相反 应器