1、摘 要關鍵詞：單元操作 流體輸送設備 精餾設備 吸收解吸設備 干燥設備 化學工業泛指對原料進行化學加工，以改變物質原料或組成，或合成新物質，而獲得有用產品的制造工業，又稱化學加工工業。由于產品、原料的多樣性及產品過程的復雜性形成了數以萬計的化工生產工藝。縱觀紛雜眾多的化工生產過程，都是由化學反應和若干物理操作猶記得組合而成。其中，化學反應過程及其設備反應器是化工生產的核心，物理過程則起到為化學反應準備必要的反應條件及將反應產物提純而獲得最終產品的作用。構成多種化工產品生產的物理過程都可以歸納為有限的幾個基本過程，如流體輸送、加熱或冷卻、沉降、蒸發、蒸餾、結晶、干燥等，這些基本操作統稱為化工單元

2、操作，簡稱單元操作。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并不是很多，而且是相似的。比如，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；分離提純的目的都是得到指定濃度的混合物等。把這些包含在不同化工產品生產過程中，發生同樣物理變化，遵循共同的物理學規律，使用相似設備，具有相同功能的基本物理操作，稱為單元操作。只有將各種不同的化工過程分解為單元操作來進行研究，才能揭示其共性的本質、原理和規律。以“干燥”這個單

3、元操作為例，可在造紙、染料、制藥等有機工業中使用，在制堿、制鹽、陶瓷等無機工業中也可以使用。在不同的行業中處理不同物料所使用的“干燥”技術都遵循一樣的原則。 目 錄摘 要 1目 錄 2前 言 3第一章 化工生產與單元操作4一.化工生產與單元操作的定義4二.單元操作特點4三.單元操作的分類4第二章 化工生產中常見的單元操作設備 5一.流體輸送設備51.流體輸送設備的用途52.流體輸送設備的分類53.離心泵 5二.精餾設備7三.傳熱設備8四.吸收與解析設備9五.干燥設備10六閃蒸干燥器11七 流化床粉碎分級機13心 得15參考文獻16謝 辭16前 言實踐是檢驗真理的惟一標準。在課堂上，我們學習了很

4、多理論知識，但是如果我們在實際當中不能靈活運用，那就等于沒有學。實習就是將我們在課堂上學的理論知識運用到實戰中。我們怎樣才能把課本上的知識靈活恰當的運用到生活、工作當中去。本次實習的目的主要是增加我們接觸化工設備接觸生產實際的機會，增加了感性認識。使我們熟悉由原料到產品的生產過程，加深對課堂所學基本原理基本理論等知識的理解與掌握，同時對生產過程中所用的化工設備有較生動的認識。使所學理論知識得到驗證增長和擴充了知識面樹立我們的學習信心，培養靈活運用書本知識的能力。同時使我們了解到所學專業在實際中的應用從而增強學生學習的自覺性和對本專業的熱愛。 第一章 化工生產與單元操作一.化工生產與單元操作的定

5、義化工生產是以化學變化或化學處理為主要特征的工業生產過程。在化學工業中，對原料進行大規模的加工處理，使其不僅在狀態與物理性質上發生變化，而且在化學性質生也發生變化，成為合乎要求的產品，這個過程即叫化工生產過程。整個化工生產中那些普遍采用的、遵循共同的操作原理，所用設備相近，具有相同作用的一些基本的物理性操作，稱為“化工單元操作”。一個化工生產過程所包括的步驟分為化學反應過程和單元操作過程兩類：化學反應過程通常在反應器中進行，以化學反應為主。不同化學工業中的化學反應不同，反應機理千差萬別，其反應器在構造與操作原理上有很大差別。而單元操作過程則是化工生產中基本的物理處理過程。二.單元操作特點1.都

6、是物理操作。2都是化工生產過程中共有的操作。3.用于不同化工生產過程的同一單元操作，其原理相同，所用設備亦通用。三.單元操作的分類化工單元操作的目的是：1物料的輸送；2物料物理狀態的改變；3混合物料的分離。因而據其所發生的過程和遵循的物理共性而言，可按其進行的物理本質和理論基礎分為三類：1流體動力過程(傳動)：研究流體流動及流體和與之接觸的固體間發生相對運動時的基本規律，以及受其支配的若干單元操作(包括輸送、沉降、過濾等)。2熱量傳遞過程(傳熱)：研究傳熱的基本規律及受其支配的單元操作 (包括熱交換、蒸發)。3質量傳遞過程(傳質)：研究物質通過相界面遷移過程的規律及受其支配的單元操作(包括吸收

7、、蒸餾等)。按單元操作進行的方式可分為兩種：1.間歇操作：每次操作之初向設備內投入一批物料，經過一番處理后，排除全部產物，再重新投料。2.連續操作：原料不斷地從設備一端送入，產品不斷從另一端送出。第二章 化工生產中常見的單元操作設備一.流體輸送設備流體輸送是化工生產過程常見的單元操作之一。為了將流體從一處送到另一處，不論是提高其位置高度或增加其壓強，還是克服管路的沿程阻力，都需要向流體施加外部機械能。流體輸送機械就是向流體作功以提高其機械能的裝置。1.流體輸送設備的用途補充能量：將流體從一處輸送到另一處提高壓強：給流體加壓造成設備真空：給流體減壓為液體提供能量的輸送機械稱為泵，如離心泵、往復泵

8、、旋渦泵等。為氣體提供能量的輸送機械稱為風機或壓縮機，如離心通風機、鼓風機等2.流體輸送設備的分類流體輸送機械按照其工作原理分為：(1)動力式：利用高速旋轉的葉輪使流體的機械能增加，典型的是離心式、軸流式輸送機械。(2)容積式：利用活塞或轉子運動改變工作室容積而對流體作功。典型的是往復式、旋轉式輸送機械。(3)其它類型：如利用另外一種流體作用的噴射式等。3.離心泵 液體輸送機械的種類很多，按照工作原理的不同，分為離心泵、往復泵、旋轉泵、旋渦泵等幾種，其中，離心泵由于其適用范圍廣、操作方便，便于實現自動調節和控制而在化工生產中應用最為普遍。離心泵啟動前應在泵殼內灌滿所輸送的液體，當電機帶動泵軸旋

9、轉時，葉輪亦隨之高速旋轉(轉速一般為10003000r/min)。葉輪的旋轉一方面迫使葉片間的液體在隨葉輪作等角速旋轉的同時，另一方面，由于受離心力的作用使液體向葉輪外緣作徑向運動。在液體被甩出的過程中，流體通過葉輪獲得了能量，并以1525m/s的速度進入泵殼。在蝸殼中由于流道的逐漸擴大，又將大部分動能轉變為靜壓強，使壓強進一步提高，最終以較高的壓強沿切向進入排出管道，實現輸送的目的，此即為排液原理。 當液體由葉輪中心流向外緣時，在葉輪中心處形成了低壓。在液面壓強與泵內壓強差的作用下，液體經吸入管路進入泵的葉輪內，以填補被排除液體的位置，此即為吸液原理。只要葉輪旋轉不停，液體就被源源不斷地吸入

10、和排出，這就是離心泵的工作原理。 若離心泵在啟動前泵殼內不是充滿液體而是空氣，由于空氣的密度遠小于液體的密度，產生的離心力很小，因而葉輪中心區形成的低壓不足以將貯槽內液體壓入泵內，此時雖啟動離心泵但不能夠輸送液體，這種現象稱作氣縛。表示離心泵無自吸能力。因此在啟動泵前一定要使泵殼內充滿液體。通常若吸入口位于貯槽液面上方時，在吸入管路中安裝一單向底閥和濾網，以防止停泵時液體從泵內流出和吸入雜物。離心泵主要由葉輪、泵殼等組成，由若干彎曲葉片組成的葉輪緊固在泵軸上安裝在蝸殼形的泵殼內。泵殼中央的吸入口與吸入管路相連，側旁的排出口與排出管路連接。 下圖是流體設備的整個正常運轉的過程：二.精餾設備一種利

11、用回流使液體混合物得到高純度分離的蒸餾方法，是工業上應用最廣的液體混合物分離操作，廣泛用于石油、化工、輕工、食品、冶金等部門。精餾操作按不同方法進行分類。根據操作方式，可分為連續精餾和間歇精餾；根據混合物的組分數，可分為二元精餾和多元精餾；根據是否在混合物中加入影響汽液平衡的添加劑，可分為普通精餾和特殊精餾（包括萃取精餾、恒沸精餾和加鹽精餾）。若精餾過程伴有化學反應，則稱為反應精餾。 原理：雙組分混合液的分離是最簡單的精餾操作。典型的精餾設備是連續精餾裝置，包括精餾塔、再沸器、冷凝器等。精餾塔供汽液兩相接觸進行相際傳質，位于塔頂的冷凝器使蒸氣得到部分冷凝,部分凝液作為回流液返回塔頂,其余餾出液

12、是塔頂產品。位于塔底的再沸器使液體部分汽化，蒸氣沿塔上升，余下的液體作為塔底產品。進料加在塔的中部,進料中的液體和上塔段來的液體一起沿塔下降，進料中的蒸氣和下塔段來的蒸氣一起沿塔上升。在整個精餾塔中，汽液兩相逆流接觸，進行相際傳質。液相中的易揮發組分進入汽相，汽相中的難揮發組分轉入液相。對不形成恒沸物的物系，只要設計和操作得當，餾出液將是高純度的易揮發組分，塔底產物將是高純度的難揮發組分。進料口以上的塔段，把上升蒸氣中易揮發組分進一步提濃，稱為精餾段；進料口以下的塔段，從下降液體中提取易揮發組分，稱為提餾段。兩段操作的結合，使液體混合物中的兩個組分較完全地分離，生產出所需純度的兩種產品。當使

13、n組分混合液較完全地分離而取得n個高純度單組分產品時，須有n-1個塔。 精餾之所以能使液體混合物得到較完全的分離，關鍵在于回流的應用。回流包括塔頂高濃度易揮發組分液體和塔底高濃度難揮發組分蒸氣兩者返回塔中。汽液回流形成了逆流接觸的汽液兩相，從而在塔的兩端分別得到相當純凈的單組分產品。塔頂回流入塔的液體量與塔頂產品量之比，稱為回流比，它是精餾操作的一個重要控制參數，它的變化影響精餾操作的分離效果和能耗。下圖是精餾設備的整個正常運轉的過程：三.傳熱設備物體或者系統內部由于溫度不同而使熱量發生轉移的過程，稱為熱量的傳遞，簡稱傳熱。根據熱力學第二定律，只要有溫度差就將有熱量自發地從高溫處傳到低溫處，因

14、此傳熱是自然界和工程技術領域中普遍存在的一種物理現象。 化學工業與傳熱問題更為密切，無論是化學反應過程，還是物理性操作過程，幾乎都伴有熱量的引入或導出。因此，傳熱是重要的化工單元操作之一，其應用主要包括以下幾方面：1.加熱或冷卻流體，符合化學反應或單元操作的需要2.對設備或管道進行保溫、隔熱，以減少熱量(或冷量)損失。  3.合理使用熱源，進行熱量的綜合回收利用。 根據傳熱的機理不同，傳熱分為三種基本方式：熱傳導：熱量從物質中溫度較高的部分傳遞到溫度較低的部分，或者從高溫物質傳遞到與之相鄰的低溫物質的熱量傳遞現象。熱對流：由于流體質點發生相對位移而引起的熱量傳遞過程熱輻射：因熱的原因

15、而產生的電磁波在空間的傳遞。下圖是傳熱設備的整個正常運轉的過程：四. 吸收與解析設備吸收：根據混和氣體中各組分在某溶液中的溶解度或化學反應活性不同而將氣體混合物分離的單元操作。分離的依據：各組分溶解度的差異。在吸收操作中，通常將混合氣體中能夠溶解于溶劑中的組分稱為溶質，而不溶或微溶的組分稱為載體或惰性組分；吸收所用的溶劑稱為吸收劑；經吸收后得到的溶液稱為吸收液；被吸收后排出吸收塔的氣體稱為吸收尾氣。填料單塔氣體吸收系統吸收液由填料塔上部經噴淋裝置進入塔內，流經填料表面，從塔下部排出，進入受液槽。 氣體吸收塔利用氣體混合物在液體吸收劑中溶解度的不同，使易溶的組分溶于吸收劑中，并與其他組分分離的過

16、程稱為吸收。操作時，從塔頂噴淋的液體吸收劑與由塔底上升的氣體混合物在塔中各層填料或塔盤上密切接觸，以便進行吸收。伴有化學反應的吸收叫化學吸收。按吸收時氣液作用方式吸收塔可分為表面式、膜式、噴淋式和鼓泡式等。 塔內氣液兩相的流動方式可以逆流也可并流。通常采用逆流操作，吸收劑以塔頂加入自上而下流動，與從下向上流動的氣體接觸，吸收了吸收質的液體從塔底排出，凈化后的氣體從塔頂排出。 基本要求：1塔內氣體與液體應有足夠的接觸面積和接觸時間。 2氣液兩相應具有強烈擾動，減少傳質阻力，提高吸收效率。 3操作范圍寬，運行穩定。 4設備阻力小，能耗低。 5具有足夠的機械強度和耐腐蝕能力。 6結構簡單、便于制造和

17、檢修。下圖是吸收設備的整個正常運轉的過程：五.干燥設備干燥器在化工、食品、造紙和醫藥等許多工業領域都有應用由于被干燥的物料形狀（塊狀、粒狀、溶液、漿狀及高糊狀等）和性質（如耐熱性、含水量、分散性、粘性、耐酸堿性、防爆性及適度等）不同；生產規模或生產能力也相差很大；對于干燥后的產品要求（如含水量、形狀、強度及粒度）也不盡相同，因此，所采用的干燥放法和干燥器的形式也是多種多樣的。通常，對于干燥器的主要要求如下：1 能保證干燥產品的質量要求。如含水量、強度、形狀等。2 要求干燥速度快、干燥時間短。以減小干燥器尺寸、降低能耗，提高熱效率。同時還應考慮干燥器的輔助設備的規格和成本，即經濟性要好。3 操作

18、控制方便，勞動條件好。干燥設備按操作壓力分為：1.常壓干燥。2.真空干燥。適于處理熱敏性及易氧化的物料，或要求成品中含濕量低的場合。干燥設備按操作方式分為：1.連續式。生產能力大、產品質量均勻、熱效率高、勞動條件好。2.間歇式。適于處理小批量、多品種、干燥時間長的物料。下圖是干燥設備的整個正常運轉的過程：六.閃蒸干燥器閃蒸干燥機是集干燥、粉碎、篩分于一體的新型連續式干燥設備，特別適用于濾餅狀、膏糊狀、稀泥漿狀物料的烘干。熱空氣由入口管以切線方向進入干燥室底部的環隙，并螺旋狀上升，同時，物料由加料器定量加入塔內，并與熱空氣進行充分熱交換，較大較濕的物料在攪拌器作用下被機械破碎，濕含量較低及顆粒度

19、較小的物料隨旋轉氣流一并上升，輸送至分離器進閃蒸干燥機的特點：閃蒸干燥機具有熱效率高，干燥時間短，節能效果好的優點。對膏糊狀物料可直接干燥制成粉狀干燥產品，節省了干燥前預處理，干燥后粉碎、篩分等工序；由于干燥速度快，物料受熱時間短，不易破壞干燥物料的組分，特別有利于對熱敏性物料的干燥；干燥過程全封閉，無雜質混入，成品質量高，操作環境好。目前，閃蒸干燥機已根據不同的物料設計了多種機型，并形成了系列產品，在化工、制藥、輕工、食品、礦產等行業的應用范圍進行氣固分離。七.流化床粉碎分級機氣流粉碎機主要適用于的粉碎機理決定了其適用范圍廣、成品細度高等特點，典型的物料有：超硬的金剛石、碳化硅、金屬粉末等，

20、高純要求的：陶瓷色料、醫藥、生化等，低溫要求的：醫藥、PVC。通過將氣源部份的普通空氣變更為氮氣、二氧化碳氣等惰性氣體，可使本機成為惰性氣體保護設備，適用于易燃易爆、易氧化等物料的粉碎分級加工。流粉碎機與旋風分離器、除塵器、引風機組成一整套粉碎系統。壓縮空氣經過濾干燥后，通過拉瓦爾噴嘴高速噴射入粉碎腔，在多股高壓氣流的交匯點處物料被反復碰撞、磨擦、剪切而粉碎，粉碎后的物料在風機抽力作用下隨上升氣流運動至分級區，在高速旋轉的分級渦輪產生的強大離心力作用下，使粗細物料分離，符合粒度要求的細顆粒通過分級輪進入旋風分離器和除塵器收集，粗顆粒下降至粉碎區繼續粉碎。 心 得通過本次認識實習，對我們以后化工

21、原理課程的學習有很好的感性認識，有利于理論和實際更好的結合和理解。認識實習是我們專業教學計劃中一個重要的實踐教學環節，為學生由理論到實踐之間架起的一座“橋梁”。通過生產工藝及設備的參觀實習使學生了解化工生產實際，增加感性認識，從而加強工程觀點，為學習化工原理等專業課程打下基礎。認識實習是大學本科的必修課程，學校很是重視，每年都批下大批資金安排學生到學校的工廠參觀實習，增長學生的見識，鞏固課本知識，讓我們了解工廠的一些基本運作過程，為我們以后的學習和工作打下堅實的基礎。在認識實習的過程中我們要學習的不僅僅是那些原理和生產流程和生產流水線。這次認識實習讓我認識到自己在工作中應該干什么，了解了宏觀的一些設備的結構。同時我們對于安全問題的覺悟提高。知識是人類進步的階梯，而學習知識不僅僅靠從書本上獲取，而重要的是在于體驗。理論知識往往過于標準化，僅僅靠掌握理論，一點實際操作經驗都沒有的話，事實上是沒有實際效應的，現實中的事情