化工單元操作是指各種化工生產(chǎn)中以物理工廠為主的處理方法,,主要包括加熱、冷卻,、加壓操作,、冷卻、負壓操作,、冷凍,、物料輸送、熔融,、干燥,、蒸發(fā)與蒸餾等。
一,、加熱
加熱是促使化學反應和物料蒸發(fā),、蒸餾等操作的必要手段。加熱的方法一般有直接火加熱(煙道氣加熱),、蒸汽或熱水加熱,、在載體加強以及電加熱等。
(1)溫度過高會是化學反應速度加快,,若是放熱反應,,則放熱量增加,一旦散熱不及時,,溫度失控,,發(fā)生沖料,甚至會引起燃燒和爆炸,。
(2)升溫速度過快不僅容易使反應超溫,,而且還會損壞設備,例如,,升溫過快會使帶有襯里的設備及各種加熱爐,、反應爐等設備損壞。
(3)當加熱溫度接近或超過物料的自燃點時,,應采用惰性氣體保護,;若加熱溫度接近物料分解溫度,此生產(chǎn)工藝稱為危險工藝,,必須設法改進工藝條件,,如負壓或加壓操作。
二、冷卻
在化工生產(chǎn)中,,把物料冷卻在大氣溫度以下時,,可以用空氣或循環(huán)水作為冷卻介質;冷卻溫度在15℃以上,,可以地下水,;冷卻溫度在0~15℃之間,可以用冷凍鹽水,。
還可以借某種沸點較低的介質的蒸發(fā)從需冷卻的物料中取得熱量來實現(xiàn)冷卻,,常用的介質有氟里昂、氨等,。此時,。物料被冷卻的溫度可達-15℃左右。
(1)冷卻操作時,,冷卻介質不能中斷,,否則會造成積熱,系統(tǒng)溫度,、壓力驟增,,引起爆炸。開車時,,應先通冷卻介質,;停車時,用先停物料,,后停冷卻系統(tǒng),。
(2)有些凝固點較高的物料,遇冷易變得粘稠或凝固,,在冷卻時要注意控制溫度,,防止物料卡住攪拌器或堵塞設備及管道。
三,、加壓操作
操作的壓力超過大氣壓的都屬于加壓操作,。加壓操作所使用的設備要符合壓力容器的要求,加壓系統(tǒng)不得泄露,,否則在壓力下物料以高速噴出,,產(chǎn)生靜電,極易發(fā)生火災爆炸,。
所用的各種儀表及安全設施(如爆破片,、緊急排放管等)都必須齊全好用。
四,、負壓操作
負壓操作即低于大氣壓下的操作,。負壓系統(tǒng)的設備也和壓力設備一樣,,必須符合強度要求,以防在負壓下把設備抽癟,。
負壓系統(tǒng)必須有良好的密封,,否則一旦空氣進入設備內部,,形成爆炸混合物,,易引起爆炸。當需要恢復常壓時,,應待溫度降低后,,緩緩放進空氣,以防自燃或爆炸,。
五,、冷卻
DYH391 光催化反應實驗裝置
DYH301 流化床干燥實驗裝置
DYH276Ⅱ 數(shù)字型振動篩板萃取塔實驗裝置
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DYH129 液-液列板式換熱實驗裝置
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DYH401 特殊精餾實驗裝置
在工業(yè)生產(chǎn)過程中,蒸汽,、氣體的液化,,某些組分的低溫分離,以及某些物品的輸送,、儲藏等,,常需將物料降到比水或周圍空氣更低的溫度,這種操作稱為冷卻或制冷,。
一般說來,,冷卻程度與冷卻操作技術有關,凡領導范圍在-100℃以內的稱冷凍,;而-100℃~-200℃或更低的溫度,,則稱深度冷凍或簡稱深冷。
(1)某些制冷劑易燃且有毒,。如氨,,應防止制冷劑泄露。
(2)對于制冷系統(tǒng)的壓縮機,、冷凝器,、蒸發(fā)器以及管路,應注意耐壓等級和氣密性,,防止泄露,。
六、物料輸送
在工業(yè)生產(chǎn)過程中,,經(jīng)常需要將各種原材料,、中間體、產(chǎn)品以及副產(chǎn)品和廢棄物,,由前一個工序輸送往后一個工序,,由一個車間輸往另一個車間,或輸送儲運地點,這些輸送過程就是物料輸送,。
(1)氣流輸送系統(tǒng)出本身會產(chǎn)生故障之外,,大的問題是系統(tǒng)放熱堵塞和由靜電引起的粉塵爆炸。粉料氣流輸送系統(tǒng)應保持良好的嚴密性,。其管道材料應選擇導電性材料并有良好的接地,,如采用絕緣材料管道,則管外應采取接地措施,。輸送速度不應超過該物料允許的流速,,粉料不要堆積管內,要及時清理管壁,。
(2)用各種泵類輸送易燃可燃液體時,,流速過快能產(chǎn)生靜電積累,其管內流速不應超過安全速度,。
(3)輸送有爆炸或燃燒性物料時,,要采用氮、二氧化碳等惰性氣體代替空氣,,以防造成燃燒或爆炸,。
(4)輸送可燃氣體物料的管道應經(jīng)常保持正壓,防止空氣進入,。并根據(jù)實際需要安裝逆止閥,、水封和阻火器等安全裝置。
七,、熔融
在化工生產(chǎn)中常常將某些固體物料(如硬脂酸,、磺胺等)熔融之后進行化學反應。堿融之后進行化學反應,。堿融工廠中堿屑或堿液飛濺到皮膚上火眼睛里會造成灼傷,。
堿融物和磺胺鹽中若含有無機鹽等雜物,應盡量除掉,,否則這些無機鹽因不熔融會造成局部過熱,、燒焦,致使熔融物噴出,,容易造成燒傷,。
熔融過程中一般在150~350℃下進行,為防止局部過熱,,必須不間斷地攪拌,。
八、干燥
干燥是利用熱能使固體物料中的水分(或溶劑)出去的單元操作,。干燥的熱源有熱空氣,、過熱蒸汽,、煙道氣和明火等。
干燥過程中要嚴格控制溫度,,防止局部過熱,,以免造成物料分解爆炸。在過程中散發(fā)出來的易燃易爆氣體或粉塵,,不應與明火和高溫表面接觸,,防止燃爆。在氣流干燥中應有防靜電措施,,在滾筒干燥中應適當調正刮刀與滾筒的間隙,,以防止火花,。
九,、蒸發(fā)
蒸發(fā)是借加熱作用使溶液中所含溶劑不斷氣化,以提高溶液中溶質的濃度,,或使溶質析出的物料過程,。蒸汽按其操作壓力不同可分為常壓、加壓和減壓蒸發(fā),。
凡蒸發(fā)的溶液皆有一定的特征,。如溶質在濃縮過程中可能有結晶、沉淀和污垢生成,,這些都能導致傳熱效率的降低,,并產(chǎn)生局部的過熱,促使物料分解,、燃燒和爆炸,,因此要控制蒸發(fā)溫度。為防止熱敏性物質的分解,,可采用真空蒸汽的方法,,降低蒸發(fā)溫度,或采用高效蒸發(fā)器,,增加蒸汽面積,,減少停留時間。
十,、蒸餾
蒸餾是借液體混合物和組分揮發(fā)度的不同,,使其分離為純組分的操作。蒸餾操作可分為間歇蒸餾和連續(xù)蒸餾,;按壓力分為常壓,、減壓和加壓(高壓)蒸餾。
在安全技術上,,對不同的物料應選擇正確的蒸餾方法和設備,。在處理難于揮發(fā)的物料時(常壓下沸點在150℃以下)應采用真空蒸餾,,這樣可以降低蒸餾溫度,防止物料在高溫下分解,、變質或聚合,。
在處理中等揮發(fā)物料(沸點為100℃左右)時,采用常壓蒸餾,。對于沸點低于30℃的物料,,則采用加壓蒸餾。
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