化工基础知识应用讲解全解.ppt

一、基础理论知识： 什么是化工单元操作： 化工单元操作是指生产中除化学反应外，其余步骤可归纳为由几种基本操作组成（如输送、传热、精馏、干燥等），这些基本操作就称为化工单元操作。常见的单元操作有：有流体输送、气体压缩、沉降、过滤、离心分离、传热、结晶、干燥、吸收、萃取、冷冻等。 什么是密度： 在均质流体中，流体所具有的质量与其所占体积之比，即为该流体的密度。 什么是饱和蒸汽压 ： 在一定温度下，物质的气、液两相处于动态平衡时，气相的饱和蒸汽所具有的压强称为饱和蒸汽压。 什么是沸点 ： 将液体加热时，液体的温度和饱和蒸汽压随之增加，当液体的饱和蒸汽压和外界压强相等时，液体内部产生大量气泡液体沸滕，此时的温度称为沸点。 什么叫精馏 ： 将混合液进行多次部分气化和多次部分冷凝，使混合液得到较完全分离的操作称为精馏。 离心泵的工作原理： 离心泵启动后电动机带动叶轮高速旋转，叶片间的液体跟着旋转，在离心力的作用下，液体获得了能量并从叶轮中心被甩向四周，沿泵壳从泵出口管排出，于是叶轮中心处就形成低压区，这时贮槽中的液体在大气压作用下经泵入口管路被压到叶轮中心，只要叶轮不停地旋转，贮槽内的液体就源源不断地吸入和排出，这就是离心泵的工作原理。 绝压： 指设备内部的绝对压力，分正压和负压（真空）两种。 真空度： 通过抽真空的方式使设备内部压力小于大气压，所能达到的值，显示用-KPa显示。 真空度、大气压、绝压的关系： 真空度=大气压-绝压 什么是回流比 ： 在精馏过程中，混合液加热后能产生的蒸汽由塔顶蒸出， 进入塔顶冷凝器，蒸汽在此冷凝（或部分冷凝）成液体，将其一部分冷凝液返回塔顶沿塔板下流，这部分液体就叫回流液L(kg/h)，将另一部分冷凝液（或未凝蒸汽）从塔顶采出，作为产品D(kg/h)，回流比Ｒ就是回流液体量Ｌ与塔顶采出量Ｄ的重量比，即R=L/D。 什么是物料平衡 ： 物料平衡是质量守恒定律在化工生产上的应用，对任何一个生产过程来说，按重量计，原料转化量应为产品量与物料损失量之和。 G1=G2+G损 二、化工生产中常用计算： 质量计算： m=ρv m:质量 ρ:密度 V:体积 摩尔数： n=m/M m:折百质量 M:分子量 体积计算：（规则贮槽） V=πr2h r:半径 h:高度 溶液的浓缩：（质量守衡定律） 浓缩工序需将20M3氰胺基甲酸甲酯（含量为7%）浓缩至11%，问需脱出多少水？（损失忽略不计） 解：根据质量守衡定律，物质的总量不发生变化，得： 20*7%*1=(20-m水）*11% m水=7.27（M3） 计算时应将所有物料转换成质量数来进行，化工计算中除特殊说明外，正常含量都是质量成分比。氰胺基甲酸甲酯的比重约为1. 溶液的配制：（质量守衡定律） 将含量为C%的物质A，加水稀释成含量为D%的物质B，问需加水多少？（其中物质A/B均为体积） 解：根据质量守衡定律： A*ρA*C%=（ A*ρA+m水）ρB*D% 通过将各数据代入，可以求得加水量。 注：在实际应用中，以称重的方法来计算的结果最准确，但是由于化工生产装置特点，是无法进行重量进行的。需根据物料的体积和密度进行。 投料比计算：（物料守衡定律） 1、 计算酯化工序投料关系？ 解：酯化反应中MCF投料量对应为石灰氮。 列出反应方程式。 从上式可以看出，MCF对应石灰氮摩尔比为1：1，投料时为MCF过量0.08，则得到下面的计算公式，从而求出MCF加入量。 2、邻苯二胺投料量计算？ 解：缩合工序中邻苯二胺对应浓缩后氰胺基本甲酯甲酯量，甲酯过量0.08倍。 我们就可以根据上述反应式的摩尔比例计算出邻苯二胺的投料量为： 收率计算：（质量、物料守衡定律） 收率=实际收量/理论收量*100% 假定： 理论量：M理 实际量：M实 在计算理论量时，还应将投料摩尔比例关系加入。 快乐学习 快乐工作 快乐生活 * * 化工基础 知识应用讲解 什么是质量守衡定律： 在化学反应中，参加反应前各物质的总量等于反应后生成各物质的质量总和。在反应过程中，不能消除物质，只是改变了物质的形态或结构，该定律又称物质不灭定律。 什么是压力容器： 根据《压力容器安全技术监察规程》中对于压力容器的定义是：（1）最高工作压力≥0.1Mpa（不