化工单元操作（聂莉莎）

《化工单元操作》结合高职教育教学的特点和项目化教学改革思路，以“教-学-做”一体化为原则进行编写。本书包含了流体物料的输送、传热、精馏、吸收、萃取、干燥、非均相混合物分离七个项目。每个项目均从操作任务引入，让学生明确化工单元操作是“做什么”；用相关的基础理论作为支撑，让学生明白“为什么这么做”；递进式的技能训练设计，让学生体会“怎么做更合理”，培养学生的创新能力、综合运用能力和解决关键问题的能力，突出了项目化教学的特色。本教材的内容主要分为操作技能和基础理论两大部分。操作技能包括操作规程、工艺流程图及设备使用方法等，具有一定的直观性、实用性、工程性和典型性；基础理论包括了基本工作原理、典型设备的结构特点、操作方法及影响因素的分析等，以够用、实用为度，能解释操作技能，能应用到技能操作当中。

本书可作为高等职业院校化工及其相关专业的教学用书。

 

绪论1

项目一流体物料的输送8

任务一化工管路的认知9

【任务引入】9

【任务实施】9

【任务评价】10

【知识链接】10

知识点流体输送设备和管路10

【自测练习】16

任务二流体流动阻力的测定16

【任务引入】16

【任务实施】16

【任务评价】18

【知识链接】18

知识点一连续性方程18

知识点二伯努利方程21

知识点三流体流动过程的阻力24

【自测练习】30

任务三离心泵工作点的测定32

【任务引入】32

【任务实施】32

【任务评价】33

【知识链接】34

知识点一离心泵的工作原理34

知识点二离心泵的特性曲线35

知识点三离心泵的选用38

【自测练习】40

任务四离心泵送料系统的调控41

【任务引入】41

【任务实施】41

【任务评价】44

【知识链接】44

知识点一离心泵的串并联44

知识点二离心泵的安装高度46

【自测练习】47

任务五压缩机送料工艺系统的调控47

【任务引入】47

【任务实施】48

【任务评价】52

【知识链接】52

知识点气体输送机械52

任务六流体输送操作训练56

【任务引入】56

【任务实施】56

【任务评价】62

【知识链接】63

知识点其他类型泵63

项目二传热66

任务一传热工艺的认识67

【任务引入】67

【任务实施】67

【自测练习】73

任务二对流传热系数的测定73

【任务引入】73

【任务实施】73

【任务评价】74

【知识链接】74

知识点一传热推动力74

知识点二导热速率78

知识点三对流传热速率80

【自测练习】85

任务三不同套管换热器的操作训练86

【任务引入】86

【任务实施】86

【任务评价】87

【知识链接】88

知识点一传热速率与热负荷88

知识点二总传热系数90

【自测练习】93

任务四传热工艺系统的调控93

【任务引入】93

【任务实施】94

【任务评价】97

【知识链接】97

知识点一传热计算97

知识点二其他常用换热设备98

任务五间壁式换热器换热性能的测定100

【任务引入】100

【任务实施】101

【任务评价】107

【知识链接】107

知识点一强化与削弱传热107

知识点二列管换热器的日常维护与保养109

项目三蒸馏111

任务一蒸馏工艺的认识112

【任务引入】112

【任务实施】112

【知识链接】114

知识点 蒸馏的气液相平衡114

任务二精馏塔效率的测定118

【任务引入】118

【任务实施】118

【任务评价】120

【知识链接】120

知识点精馏的工艺计算120

【自测练习】130

任务三精馏工艺系统的调控操作132

【任务引入】132

【任务实施】132

【任务评价】136

【知识链接】137

知识点一精馏操作分析137

知识点二板式精馏塔138

任务四精馏装置操作训练142

【任务引入】142

【任务实施】143

【任务评价】149

【知识链接】149

知识点一精馏塔操作的要点149

知识点二精馏操作的节能150

项目四吸收151

任务一吸收工艺的认识152

【任务引入】152

【任务实施】152

任务二吸收塔流体力学性能的测定160

【任务引入】160

【任务实施】161

【任务评价】162

【知识链接】162

知识点一吸收的气液相平衡关系162

知识点二吸收的传质速率164

知识点三吸收塔的工艺计算167

【自测练习】174

任务三吸收工艺系统的调控174

【任务引入】174

【任务实施】175

【任务评价】181

【知识链接】182

知识点一解吸182

知识点二吸收操作分析182

任务四 吸收解吸装置操作训练184

【任务引入】184

【任务实施】184

【任务评价】189

【自测练习】190

项目五萃取191

任务一萃取塔性能的测定192

【任务引入】192

【任务实施】192

【任务评价】193

【知识链接】193

知识点一萃取工艺流程193

知识点二萃取的相平衡关系197

【自测练习】202

任务二萃取工艺系统的调控202

【任务引入】202

【任务实施】202

【任务评价】205

【知识链接】205

知识点一萃取设备205

知识点二萃取塔操作分析207

项目六干燥210

任务一干燥工艺的认识211

【任务引入】211

【任务实施】211

【知识链接】216

知识点湿空气的性质216

【自测练习】221

任务二干燥速率的测定221

【任务引入】221

【任务实施】222

【任务评价】223

【知识链接】223

知识点一干燥过程的工艺计算223

知识点二干燥速率227

【自测练习】229

任务三干燥装置操作训练230

【任务引入】230

【任务实施】230

【知识链接】233

知识点干燥操作的节能与安全233

项目七非均相混合物的分离235

任务一非均相混合物分离设备的认识236

【任务引入】236

【知识链接】236

知识点非均相混合物的分离方法及设备236

任务二恒压条件下过滤速率的测定247

【任务引入】247

【任务实施】247

【任务评价】248

【知识链接】248

知识点一过滤248

知识点二其他分离方法——沉降251

【自测练习】255

附录256

一、管子规格256

二、某些气体的重要物理性质表257

三、干空气的物理性质表258

四、饱和水蒸气表258

五、某些液体的重要物理性质259

六、水的物理性质259

七、某些固体的热导率260

八、某些液体的热导率261

九、某些气体的热导率262

十、液体黏度共线图263

十一、气体黏度共线图264

十二、液体的比热容共线图266

十三、气体的比热容共线图267

十四、几种气体溶于水时的亨利系数269

十五、常用离心泵的规格269

参考文献272

 

化工单元操作在化工生产过程中起着举足轻重的作用，掌握化工单元操作的技能对于化工专业的学生来讲是必要的。本教材结合高职教育教学的特点和项目化教学改革思路，以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构。在充分调研企业的基础上，分析企业岗位能力需求，考虑职业标准和岗位职能，以“教-学-做”一体化为原则，以工作过程为导向构建化工单元操作的项目体系。

本书项目涉及流体物料的输送、传热、精馏、吸收、萃取、干燥、非均相混合物分离七个部分。每个部分内容的设计从操作任务引入，让学生明确单元操作是“做什么”；用相关的基础理论为支撑，让学生明白“为什么这么做”；递进式的技能训练设计，让学生体会“怎么做更合理”，培养学生的创新能力、综合运用能力和解决实际问题的能力,突出了项目化教学的特色。

本教材的内容包括操作技能和基础理论两大部分。操作技能包括操作规程、工艺流程图及设备使用方法等，具有一定的直观性、实用性、工程性和典型性；基础理论包括基本工作原理、典型设备的结构特点、操作方法及影响因素的分析等，以够用、实用为度，能解释操作技能，能应用到实际操作中。

本教材由聂莉莎、魏翠娥主编。绪论、项目一、项目二及项目五由聂莉莎编写，项目三由何秀娟编写，项目四由魏翠娥编写，项目六、项目七由冯凌编写，附录由金贞玉编写。全书由聂莉莎和魏翠娥提出编写提纲，由聂莉莎最后统稿。本教材中的装置操作规程参考了天津大学的实训装置说明书和北京东方仿真控制技术有限公司的相关资料。

感谢盘锦职业技术学院各级领导的大力支持和协助，也感谢为本书编写提出宝贵建议和给予帮助的各位老师。

由于编者水平有限，经验不足，不妥之处在所难免，欢迎批评指正，以便修改。

编者

2018年12月