1、精细化工过程及设备精细化工过程及设备 主讲：杨绪壮主讲：杨绪壮0.01主要内容反应过程设备反应过程设备釜式反应器釜式反应器搅拌设备搅拌设备汽液反应器汽液反应器压力设备压力设备催化设备催化设备辅助设备辅助设备分离过程设备分离过程设备液固分离设备液固分离设备干燥设备干燥设备蒸发结晶设备蒸发结晶设备萃取设备萃取设备蒸馏设备蒸馏设备离子交换设备离子交换设备0.02前言前言1. 设计或选择化工设备的原则是什么？设计或选择化工设备的原则是什么？2. 设计或选择化工过程的原则是什么？设计或选择化工过程的原则是什么？a.操作的目的是什么？操作的目的是什么？b.物质的物理化学特性物质的物理化学特性物质的状态（气
2、、液、固），粘度，物质的状态（气、液、固），粘度，化学特性如腐蚀性，毒性，爆炸危险性化学特性如腐蚀性，毒性，爆炸危险性c.过程要求的工艺操作条件过程要求的工艺操作条件混合强度，温度，压力，热效应，传热强度等；混合强度，温度，压力，热效应，传热强度等；过程进行所必须的其它条件。过程进行所必须的其它条件。0.03化工过程的选择并不是简单的设备组合，而是化工过程的选择并不是简单的设备组合，而是一个复杂的优化过程。一个复杂的优化过程。包括工艺路线优化，设备优化和化工流程优化。包括工艺路线优化，设备优化和化工流程优化。0.04第一章第一章 釜式反应器釜式反应器 反应体系：气液、液液、液固反应体系：气液、
3、液液、液固 结构：圆筒形，半球形盖和底，加料口，出结构：圆筒形，半球形盖和底，加料口，出料口，人孔，测温、测压装置，防爆装置，料口，人孔，测温、测压装置，防爆装置，密封装置，搅拌装置，换热装置密封装置，搅拌装置，换热装置 设计原则：出料口卸料设计原则：出料口卸料1530分钟，加料分钟，加料管流速管流速0.75-1.5m/s，压力通常承受，压力通常承受34大大气压，其它性能符合工艺要求。气压，其它性能符合工艺要求。 釜式反应器简介釜式反应器简介0.050.060.070.080.090.0100.011反应器的计算0.0120.013二二. 工艺计算工艺计算优点：优点：易实现自动控制，非生易实现
4、自动控制，非生产时间短，生产能力高、成本产时间短，生产能力高、成本下降，适合大规模生产下降，适合大规模生产连续操作可将几个反应釜串连操作，连续操作可将几个反应釜串连操作，有最佳操作点，如图所示。有最佳操作点，如图所示。0.014优点：优点：操作灵活，适合小批量生产。操作灵活，适合小批量生产。缺点：缺点：非生产时间长。非生产时间长。（ ）0.0150.0160.017额定额定 mVVsa 1教材错误！教材错误！0.018 fd4 教材错误！教材错误！0.019 rw4Re Re4sVrfKg/m30.020 Re4sVd0.0210.0220.023fswVf )(m 3akVF sfKaVFw
5、fVL教材错误！教材错误！0.024目的：目的：传热单元热量衡算：传热单元热量衡算：0.025作业：作业：1. 计算水利半径计算水利半径 边长为边长为a的方形通道；的方形通道； 上底为上底为a下底为下底为b高为高为c的梯形水渠。的梯形水渠。 2. 计算边长为计算边长为a的方形通道的当量直径。的方形通道的当量直径。 3. 简述反应釜的类型及其操作方式。简述反应釜的类型及其操作方式。 4. 设计或选择化工设备的原则是什么设计或选择化工设备的原则是什么?0.026第二章第二章 搅拌设备搅拌设备 基本概念：搅拌（Agitation）：混匀（Blending）：混合（Mixing）：搅拌的目的：混合和混
6、匀0.0270.028搅拌在化工中的应用：搅拌在化工中的应用：0.029涡轮式涡轮式圆盘叶轮圆盘叶轮开启叶轮开启叶轮叶轮的种类：叶轮的种类：0.030桨式桨式平直叶平直叶折叶折叶推进式推进式锚式锚式框式框式螺带式螺带式0.031流体在叶轮周围的流动：流体在叶轮周围的流动：0.0320.0330.0340.0350.0360.0370.038Froude number0.039 1113132 TLgTLMLMLDTNTLMP zzyxzyxLMLTTLMLMTDNP332000 观察各参数，基本因次有三个，取观察各参数，基本因次有三个，取N，D，为为基本因次变量，那么，基本因次变量，那么，P，
7、g可用基本因次表示。以可用基本因次表示。以P为例：为例： 1532331zyxzyxz0.040同理，得同理，得 FrgNpRe, 于是，得无因次数群：于是，得无因次数群：函数关系简化为函数关系简化为0.0410.042要计算要计算y值，值，0.0431.00.0440.0450.0460.0470.0480.0490.0500.051Hj-叶轮距槽底深度叶轮距槽底深度0.0520.0530.0540.0550.0560.0570.0580.0590.0600.0610.0620.0630.064静态混合器静态混合器0.0650.0660.0670.0680.0690.0700.071作业1.什么叫轴向流叶轮？什么叫径向流叶轮？什么叫轴向流叶轮？什么叫径向流叶轮？2.试用因次分析法推导试用因次分析法推导Fr准数准数3.试推导试推导4.简述挡板的作用以及在不同物系中的安装方式。简述挡板的作用以及在不同物系中的安装方式。0.072
