传热设备操作与控制 4.干燥器教案 工艺流程的确定和主体设备的选择4-1.doc

《传热设备操作与控制》教案 情境4 干燥器的操作与控制 学习任务1 工艺流程的确定和主体设备的选择 计划学时 6 职业能力目标 专业能力 社会能力 方法能力 掌握工艺流程的确定 掌握干燥系统的设备构成 掌握常见干燥器的基本构造 团队工作能力 沟通能力 小组成员的协作能力 扩展相应的信息收集能力 制定工作计划 能独立使用各种媒介完成学习任务 工作结果的评价与反思 学习情境描述 接到车间主任指令：根据给定的干燥任务，绘制工艺流程图，简述干燥工艺过程，指出该流程生产的产品，介绍流程中的主要工艺设备。组长接受任务后组织学员通过资讯、计划、决策、实施和检查、评估等过程完成学习任务。 教学环境分析 石油化工岗位操作技能实训中心、教材、辅导资料、化工工艺设计手册、化工单元操作学习光盘、学习软件、可以上网查阅资料的电脑、工作台、拆装工具等 教学方法 采用角色扮演法交代任务；用引导文和小组讨论法完成决策和计划的制定，采用任务驱动法实施工作任务。 教学组织 分组，分工，协作共同完成，分成6个小组，每组6人 要做好记录，由各小组长展示学习成果 评议各小组展示的学习成果 教师对每个小组及每个学生进行监视，做好记录，作为成绩评定的依据。 实施步骤 资讯 干燥过程 第一部分 干燥过程案例 一、干燥在工业生产中的应用 化工生产中的固体原料、产品或半成品，为便于进一步的加工、运输、贮存，一般对其中所含湿分（水或其他液体)都有一定的要求，以免影响化学反应或产品质量。除去固体物料中湿分的方法称为去湿。常用的去湿方法有机械去湿法、吸附去湿法及热能去湿法。 机械去湿法，即通过沉降、过滤和离心分离等方法去湿。这是一种耗能较少、较为经济的去湿方法，但湿分的去除不完全，多用于处理含液量大的物料，适用于初步去湿。 吸附去湿法，即使用固体吸附剂，如氯化钙、硅胶等吸附物料中所含的水分。这种方法去除的水分量很少，且成本较高，适用于实验室小批量固体物料的去湿，或除去气体中水分的情况。 热能去湿法，即利用加热的方法使湿物料中的湿分汽化并除去的方法，这种去湿方法称为干燥，干燥能耗较大，但除湿彻底。 工业生产中，为了使去湿的操作经济有效，常常将机械分离与干燥联合起来去湿：先用机械去湿法除去物料中大部分的湿分，然后再进行干燥，制成符合规格的产品。干燥操作通常是在蒸发、结晶、过滤、离心分离等操作之后，是生产的最后一道工序。干燥不仅广泛应用于石油化工生产中，而且也普遍应用于食品、轻工、纺织、造纸、医药、采矿，建材、电工与机械制品及农产品加工等行业。如聚氯乙烯、尿素的生产，奶粉、饼干的加工，青霉素等抗菌素的制造，染料的生产，木材的加工等，都需要干燥过程。 二、干燥过程案例 1．洗衣粉的生产 高塔喷雾干燥法生产洗衣粉的工艺流程如图4-1所示。配制好的料浆用高压泵以3～8MPa的压力通过喷嘴在喷粉塔4内雾化成微小的液滴，而干净的空气经热风炉3加热后送至喷粉塔4的下部，液滴和热空气在塔内相遇进行热交换而被干燥成颗粒状洗衣粉，再经风送老化，由振动筛9筛分后作为基础粉去后配料。喷粉塔顶部出来的尾气经尾气净化系统净化后放入空中。而风送分离器8顶部出来的热风经袋式过滤器11除尘后排空或作为二次风送入热风炉。 2．聚氯乙烯的生产 氯乙烯悬浮聚合的典型工艺流程如图4-2所示。将去离子水用泵打人聚合釜中，依次将分散剂溶液、引发剂及其他助剂加入聚合釜内。氯乙烯单体由计量罐经过滤器加入聚合釜内，向聚合釜夹套内通人蒸汽和热水，当聚合釜内温度升高至聚合温度(50～58℃)后，改通冷却水，控制聚合温度。待釜内压力降到0.294～0.196MPa时，可泄压出料，使聚合物膨胀。因为聚氯乙烯颗粒的疏松程度与泄压膨胀的压力有关，所以要根据不同要求控制泄压压力。未聚合的氯乙烯单体经泡沫捕集器排入氯乙烯气柜，循环使用。被氯乙烯气体带走的少量树脂在泡沫捕集器捕集下来，流至沉降池中，作为次品处理。聚合物悬浮液送碱处理釜，用NaOH溶液处理，再送离心机，先进行过滤，再用热水洗涤两次。经脱水后的树脂具有一定含水量，经螺旋输送器送入气流干燥管，以140～150℃热风为载体进行第一段干燥，出口树脂含水量小于4％；再送入以120℃ 3．大豆磷脂的生产 大豆磷脂又称大豆卵磷脂，是食品工业中用得最多的天然食品乳化剂，广泛用于烘烤食品、人造奶油及颗粒饮料等的生产中。除了用作食品添加剂，大豆磷脂还是一种食品，能降低胆固醇，并在减轻神经紊乱症状上有一定疗效。大豆磷脂通常是生产大豆油的副产品，工业常用水合法提取大豆磷脂，生产工艺步骤如图4—3所示。将粗油加热，加入水及一些助剂，在搅拌的情况下，油和水进行水化反应，反应后的物料进入离心机，将脱胶油和胶状粗磷脂分离。粗磷脂进入蒸发器内脱水，加人脱色剂脱色，用丙酮等溶剂去除油、脂肪酸等杂质，最后进入真空干燥器内干燥