Ⅰ 化工單元操作特點
化工單元操作特點:
1、化工單元操作是指由各種化學生產過程中以物理為主的處理方法概括為具有共同物理變化特點的基本操作。
例如:燒鹼稀溶液和蔗糖稀溶液的濃縮,都需將溶液煮沸而除去水分,可概括成為一個稱做蒸發的單元操作。
2、一個化工產品的生產是通過若干個物理操作與若干個化學反應實現的。長期的實踐與研究發現,盡管化工產品千差萬別,生產工藝多種多樣,但這些產品的生產過程所包含的物理過程並不是很多,而且是相似的。
例如:流體輸送不論用來輸送何種物料,其目的都是將流體從一個設備輸送至另一個設備;加熱與冷卻的目的都是得到需要的操作溫度。
(1)流體輸送和過濾擴展閱讀:
化工單元操作可歸納為5類:
1、有關流體流動過程的操作,如流體輸送和過濾等;
2、有關傳熱過程的操作,如熱交換,蒸發和冷凝等;
3、有關傳質過程的操作,如蒸餾和吸附等;
4、有關熱力過程的操作,如冷凍等;
5、有關機械過程的操作,如固體輸送和粉碎等。研究化工單元操#,能有效地指導化工、石油、冶金、原子能等工業的生產。
Ⅱ 石油開采中的三傳一反的體現
咨詢記錄 · 回答於2021-12-05
Ⅲ 化工單元操作分別有哪些單元
需更正樓上的回答,化工單元操作也就是化工原理,它並不包括化學變化過程,指的都是物理過程;它分別有流體輸送、過濾、蒸發、蒸餾、吸收、乾燥、結晶、冷凍等,一些基本單元。
Ⅳ 化工單元操作題目——流體流動
流體輸送、濾、固體流態化、熱傳導、蒸發、冷凝、吸收、蒸餾、萃取、吸附、乾燥、液化、冷凍、固體輸送、粉碎、篩
Ⅳ 常見的流體輸送方式有哪幾種
1高位槽送料
化工生產中,各容器、設備之間常常會存在一定的位差,當工藝要求將處在高位設備內的液體輸送到低位設備內時,可以通過直接將兩設備用管道連接的辦法實現,這就是所謂的高位槽送液。另外,在要求特別穩定的場合,也常常設置高位槽,以避免輸送機械帶來的波動。如圖51所示,脫甲醇塔的迴流就是靠高位的塔頂冷凝器來維持的。高位槽送液時,高位槽的高度必須能夠保證輸送任務所要求的流量。
高位槽的液體需通過泵壓送或負壓輸送提升到高位槽。在提升的過程中由於流體的摩擦,很容易在高位槽或計量槽產生靜電火花而引燃物系,因此,在往高位槽或計量槽輸送物料流體時,除控制流速之外,還應將流體人口管插入液下。凡是與物料相關的設備、管線、閥門、法蘭等都應形成一體並可靠的接地。
2真空抽料
真空抽料是指通過真空系統的負壓來實現流體從一個設備到另一個設備的操作。如圖52所示,先將燒鹼從鹼貯槽放人燒鹼中間槽1內,然後通過調節閥門,利用真空系統產生的真空將燒鹼吸入高位槽2內。
真空抽料是化工生產中常用的一種流體輸送方法,結構簡單,操作方便,沒有動件,但流量調節不方便,需要真空系統,不適於輸送易揮發的液體,主要用在間歇送料場合。
有機溶劑採用桶裝真空抽料時,由於輸送過程有可能產生靜電積累,因此輸送系統必須設計有良好的接地系統,輸送系統的管線應當採用金屬,不應採用非金屬管線。桶裝真空抽料快結束時,由於液位降至吸口以下,很可能產生靜電放電,由於採用非導體吸管,吸管會帶上很高的電荷,在移至罐口時會出現放電火花而引燃或引爆料桶內液體蒸氣。
在連續真空抽料時(例如多效並流蒸發中),下游設備的真空度必須滿足輸送任務的流量要求,還要符合工藝條件對壓力的要求。
真空輸送如果是易燃液體,需注意輸送過程的密閉性,系統和易燃蒸氣形成爆炸性混合系,在點火源的作用下就會引起爆炸。空氣和蒸氣的混合物在流動過程中增大了產生靜電放電的可能性,這是十分危險的。真空輸送物料其真空泵的電氣帶有大量的液霧或蒸氣,真空破壞,空氣就會進入這種液霧或蒸氣若不冷凝回收處理,直接排放就會很容易在擴散中遇到引火源而發生爆炸或燃燒。採用負壓往往是出於安全考慮。負壓操作的關鍵是防止易燃易爆氣體或粉塵大量抽人真空泵,因此真空泵前應有洗滌或過濾裝置。其次,恢復常壓時應小心,一般應待溫度降低後再緩緩放進空氣,以防氧化燃燒。負壓操作的設備不得漏氣,以免空氣進入設備內部形成爆炸性混合物而增加燃燒爆炸危險。此外,設備強度應符合要求,以防抽癟而發生事故。
3壓縮空氣送料
採用壓縮空氣送料也是化工生產中常用的方法。例如酸貯槽,如圖53所示,先將貯槽中的酸放人容器,然後通人壓縮空氣,在壓力的作用下,將酸輸送至目標設備。這種方法結構簡單無動件,可間歇輸送腐蝕性大不易燃易爆的流體,但流量小且不易調節,只能間歇輸送流體。
壓縮空氣送料時,空氣的壓力必須滿足輸送任務對揚程的要求。
Ⅵ 什麼是三傳一反
三傳為動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞,一反為化學反應過程。簡稱為三傳一反。
動量傳遞指流體輸送、過濾、沉降、固體流態化等,遵循流體動力學基本規律;
熱量傳遞指加熱、冷卻、蒸發、冷凝等,遵循熱量傳遞基本規律;
質量傳遞指蒸餾、吸收、萃取、乾燥等,遵循質量傳遞基本規律。
三傳一反概括了化工生產過程的全部特徵,傳遞過程被認為是單元操作的理論基礎,開辟了化學工程發展過程的第二個歷程。
(6)流體輸送和過濾擴展閱讀:
1、動量傳遞的機理:
分子動量傳遞,由分子熱運動和分子間的吸引力造成;渦流動量傳遞,由流體微團的脈動運動(或渦旋運動)所造成。
動量傳遞的兩個前提是相鄰流體層間存在的速度差異(速度梯度)和物質的交換。
2、熱量傳遞的基本方式:導熱、熱對流及熱輻射。
物體內部或者物體之間,只要有溫差的存在,就有熱量自發地由高溫處向低溫處傳遞。
Ⅶ 想問一下傳遞過程中 三傳(傳質,傳熱,動量傳遞)的實際應用
1、動量傳遞(momentum transfer)流動著的流體與相鄰的流體層或管壁間有相對運動,流速較高、動量較大的流體的動量會向相鄰的低速流體層或壁面的邊界層轉移,稱為動量傳遞。
它直接影響到流體在化工設備中的空間分布或停留時間分布,對分離和反應設備的工作效率和化工設備放大有重要形響。
2、熱量傳遞是一種復雜的現象,常把它分成三種基本方式,即導熱、熱對流及熱輻射。生產和生活中所遇到的熱量傳遞現象往往是這三種基本方式的不同主次的組合。應該指出,熱量傳遞的基本方式雖然只有三種,但與生產和生活的各個領域密切相關的熱量傳遞問題卻是多種多樣的,而且需要在認清其基本規律的基礎上作進一步的探索才能獲得較滿意的結果。
3、物質在介質中因化學勢差的作用發生由化學勢高的部位向化學勢低的部位遷移的過程,與動量傳遞、熱量傳遞並列為三種傳遞過程。質量傳遞可以在一相內進行,也可能在相際進行。化學勢的差異可由濃度、溫度、壓力和外加電場所引起。質量傳遞是一種廣泛存在的現象。
例如,敞口水桶中水向靜止空氣中蒸發,糖塊在水中溶解,煙氣在大氣中擴散,用吸收方法脫除煙氣中的二氧化硫,以及催化反應中反應物向催化劑表面轉移等,都是日常生活中或工程上常見的質量傳遞過程。
在化工生產中,質量傳遞不僅是均相混合物分離的物理基礎,而且也是反應過程中幾種反應物互相接觸以及反應產物分離的主要機理。研究質量傳遞規律,不僅對傳質設備(如板式塔、填充塔等)的設計很重要,而且對反應器的設計,特別在涉及受質量傳遞控制的反應時,也是很重要的。
此外,在環境工程、航天技術以及生物醫葯工程中,質量傳遞都起著重要作用。
(7)流體輸送和過濾擴展閱讀
傳遞過程的研究通常按三種不同的尺度進行,即分子尺度、微團尺度和設備尺度。
1、分子尺度上的研究考察分子運動引起的動量、熱量和質量的傳遞。以分子運動論的觀點,藉助統計方法,確立傳遞規律,如牛頓粘性定律(見粘性流體流動),傅里葉定律(見熱傳導)和斐克定律(見分子擴散)。與分子運動有關的物質的宏觀傳遞特性表示為粘度、熱導率、分子擴散系數等。
2、微團尺度上的研究考察流體微團(由眾多分子組成,尺寸遠小於運動空間,也稱流體質點)運動所造成的動量、熱量和質量的傳遞。
常忽略流體由分子組成內部存在空隙這一事實,而將流體視為連續介質,從而使用連續函數的數學工具,從守恆原理出發,以微分方程的形式建立描述傳遞規律的連續性方程、運動方程、能量方程和對流擴散方程。
當流體作湍流運動時,與流體微團運動有關的傳遞特性表示為渦流粘度、渦流熱擴散系數和渦流擴散系數,但這些傳遞特性與流動狀況、設備結構等有關,不是流體的物性。
3、設備尺度上的研究考察流體在設備中的整體運動(如攪拌過程中,攪拌槳所造成的大尺度環流)所導致的動量、熱量和質量傳遞,以守恆原理為基礎,就一定范圍進行總體衡算,建立有關的代數方程。
設備尺度上的傳遞特性表示為傳熱分系數和傳質分系數,以及有效(或當量)熱導率和有效擴散系數等。這些傳遞特性與流動條件直接有關,同樣也不是物系的物性。
化工中屬於流體動力過程的各種單元操作,如流體輸送、過濾、沉降等,都以動量傳遞為基礎;屬於傳熱過程的,如換熱、蒸發等,都以熱量傳遞為基礎;屬於傳質分離過程的,如吸收、蒸餾、萃取等,都以質量傳遞為基礎。
化學反應工程要研究傳遞特性對化學反應的影響,也是以傳遞過程作為基礎的。從傳遞過程的研究,可以獲知化工設備的有關性能,這對於化工設備的設計、放大及其結構的改進和性能的優化等提供一定的理論依據。
例如掌握熱量傳遞的規律,就能為換熱器的強化找到途徑。多年來,化學工程的迅速發展是與傳遞過程的研究進展分不開的。
參考資料來源:網路-動量傳遞
參考資料來源:網路-熱量傳遞
參考資料來源:網路-質量傳遞
參考資料來源:網路-傳遞過程
Ⅷ 如何正確理解化工原理三傳一反相互之間的關系
動量傳遞影響到流動空間中速度分布的狀況和流動阻力的大小,並且因此而影響熱量和質量的傳遞。
三傳一反」概括了化工生產過程的全部特徵,傳遞過程被認為是單元操作的理論基礎。
三傳為動量傳遞(流體輸送、過濾、沉降、固體流態化等,遵循流體動力學基本規律)、熱量傳遞(加熱、冷卻、蒸發、冷凝等,遵循熱量傳遞基本規律)和質量傳遞(蒸餾、吸收、萃取、乾燥等,遵循質量傳遞基本規律),一反為化學反應過程。
(8)流體輸送和過濾擴展閱讀:
動量傳遞的兩種機理:
1、分子動量傳遞,由分子熱運動和分子間的吸引力造成;
2、渦流動量傳遞,由流體微團的脈動運動(或渦旋運動)所造成。動量傳遞的兩個前提是相鄰流體層間存在的速度差異(速度梯度)和物質的交換。
設與CC平面相鄰的兩流體層具有不同的速度,即AA層較快,動量也較大,BB層較慢,動量也較小。當此兩流體層間由於分子的熱運動或流體微團的脈動運動(見湍流)而造成物質的交換時,動量便由AA層傳遞到BB層。