第三章精细化工单元操作过程与设备.ppt

第一页，共三十七页，2022年，8月28日 第三章 精细化工单元操作 过程与设备 一、本章基本要求 1.通过本章的学习，复习以前所学的有关化工设备方面的知识，明确精细化工常用操作及设备。 2.掌握精细化工对生产工艺的要求及对实现生产工艺的设备的要求。 3.掌握反应设备的分类。 4.掌握塔式反应器和床类反应器的种类、结构、特点及应用范围。 5.了解精细化工生产中的分离操作及设备。 二、教学的重点和难点 重点：1.精细化工对生产工艺的要求及对实现生产工艺的设备的要求。 2. 塔式反应器和床类反应器的种类、结构、特点及应用范围。 难点：如何进行生产生产设备的选择。 第二页，共三十七页，2022年，8月28日 由于精细化工产品种类繁多，其生产工艺千差万别，所采用的工艺单元操作过程有所不同，对设备的要求也各有差异。 第三页，共三十七页，2022年，8月28日 精细化工操作： 原 料 预处理 单元反应 产物后处理 产品 提纯、粉碎干燥、熔化溶解、蒸发汽化、加热冷却 蒸留、精留 吸收、吸附 萃取、结晶 冷凝、过滤 干燥 第四页，共三十七页，2022年，8月28日 增塑剂生产工艺——DBP间歇式生产工艺 冷凝 酯化 硫 酸 活性炭 苯 酐 丁 醇 醇水共沸物 醇水分离 水 丁醇 中和 纯碱液 分离 水 活性炭 脱醇 压滤 成品 稀醇脱水 回收醇 脱色 水洗 第五页，共三十七页，2022年，8月28日 精细化工对生产工艺的要求： 在能够实现目标产品要求的前提下，工艺简单、流程简短、条件不苛刻、操作方便、生产成本低、原料来源广泛。 对实现生产工艺的设备要求： 满足生产工艺要求、安全可靠性高、使用耐久性好、经济合理性佳。 生产工艺能否顺利实现，与设备的型式、结构、尺寸以及操作条件等因素均密切相关。 第六页，共三十七页，2022年，8月28日 3.1 物料的输送 精细化工生产过程中涉及的物料形态常常是固态、液态和气态三种。实现物料输送的设备种类有很多，一般可分为：液体输送设备、固体输送设备和气体输送设备三类。 第七页，共三十七页，2022年，8月28日 3.1.1 液体物料的输送 液体物料形态种类很多。由于其粘性大小、腐蚀性强弱不同，液体中可能悬浮固体和气体颗粒，温度、压强也有高有低等等，因此液体输送中可选用的设备种类很多。 精化生产中输送液体最常用的设备还是泵。 第八页，共三十七页，2022年，8月28日 泵是实现液体输送或增压的机械。 泵的主要作用是输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。 泵通常按工作原理分为： ①容积式泵，如往复泵、回转泵、柱塞泵、齿轮泵、蠕动泵、滑片泵等； ②动力式泵，如离心泵、轴流泵、旋涡泵等； ③其他类型泵，如射流泵、水锤泵、电磁泵、气体升液泵等。 第九页，共三十七页，2022年，8月28日 射流泵 水锤泵 电磁泵 第十页，共三十七页，2022年，8月28日 泵除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名。例如： ●按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等； ●按结构可分为单级泵和多级泵； ●按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等； ●按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。 第十一页，共三十七页，2022年，8月28日 3.1.2 固体物料的输送 固体物料的形态多样，包括粉末状、颗粒状、大粒状、块状等等，对于不同形态的固体物料应采用不同的输送方式及设备。 常见的固体物料输送设备见讲义。 第十二页，共三十七页，2022年，8月28日 3.1.3 气体物料的输送 输送和压缩气体物料的设备统称为气体压送机械。按其出口压力可分为： ●通风机(终压小于1.47×104Pa表压)， ●鼓风机(终压为1.47×104Pa～2.94×104Pa表压)， ●压缩机(终压大于2.94×104Pa表压)。 第十三页，共三十七页，2022年，8月28日 鼓风机 压缩机 第十四页，共三十七页，2022年，8月28日 真空泵： 旋片式真空泵 水环真空泵 第十五页，共三十七页，2022年，8月28日 3.2 物料的反应 精细化工产品的生产涉及的化学反应很多，但反应的过程基本上是在反应器内完成的，因此反应器是核心的设备。 正确选择反应设备的形式、结构尺寸、确定最适宜的反应温度、浓度和物料流动状态是精细