化工单元操作及分类

化工识图精品课程 化工单元操作及其分类
一种产品在生产过程中，从原料到成品，往往需 要几个或几十个加工过程，这些过程就是化学工业的 生产过程，简称化工过程。
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从工业原料经过化学反应获得有用产品的任一化 工生产过程都可概括为原料预处理、化学反应和产物 的分离三个步骤。第一步依据化学反应要求对原料进 行处理，多为物理过程。如固体原料破碎、磨细和筛 分、原料提纯、除去有害杂质。由于化学反应的不完 全及某些反应物的过量，副反应的存在，反应产物实 际为未反应物、副产品和产品的混合物，要得到符合 规格的产品，需要对产物进行分离和精制，如蒸馏、 吸收、萃取、结晶等，主要也是物理过程。
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化工生产可视为由物理过程和化学过程两类过程 组成。考虑到被加工物料的不同相态、过程原理和采 用方法的差异，可将物理过程进一步细分为一系列的 遵循不同物理定律，具有某种功能的基本操作过程， 称之为单元操作。
化工产品生产的基本过程，都是由若干物理加工 过程（即单元操作）和化学反应过程（即反应过程） 组合而成。
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工艺流程的基本组成如图3-3所示，其仅包含了化工过 程的主要阶段。
未反应物
副产品
原料
进料的 制备
反应器 反应
产物的 分离
产品的 精制
成品
图3-3 工艺流程的基本组成示意图
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从原料开始，物料流经一系列由管道连接的设备 ，经过包括物质和能量转换的加工，最后得到预期的 产品，将实施这些转换所需要的一系列功能单元和设 备有机组合的次序和方式，称为化工工艺流程，简称 工艺流程。
工艺流程反映了由若干个单元操作和反应过程按 一定顺序组合起来完成从原料变为目的产品的全过程 。
在化工生产过程中，将以物理过程为主的处理方 法概括为具有共同物理变化特点的基本操作。称为化 工单元操作。
根据操作原理可归纳为五类 (3) 传质过程的操作：蒸馏、吸收、干燥、膜分离、萃 取、结晶等。 (4) 热力过程的操作：冷冻等. (5) 机械过程的操作：固体输送和粉碎等。
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原料
前期处理 单元操作
化学反应 反应过程
产物分离 单元操作
产品
图3-2 化工生产过程示意图
原料：天然资源，如煤、天然气、石油等； 产品：生产和生活用品，如化肥、汽油等燃料，塑 料制品等生活用品； 化学反应：化工生产过程的核心，称为化工单元过 程； 生产过程的前、后处理：仅发生物理变化，称为化 工单元操作。
在化工生产过程中，将以物理过程为主的处理方 法概括为具有共同物理变化特点的基本操作。称为化 工单元操作。
根据操作原理可归纳为五类 (1) 流体流动过程的操作：流体的输送、搅拌、沉降、 过滤等。 (2) 传热过程的操作：如热交换、蒸发和冷凝等。
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