《化工單元操作》PPT課件

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1、化 工 工 藝 操 作 培 訓(xùn) 第 一 章 緒 論n 1.化 工 工 藝 的 定 義n 化 工 工 藝 即 化 工 技 術(shù) 或 化 學(xué) 生 產(chǎn) 技 術(shù) 也 叫 化 工 生 產(chǎn) 技術(shù) ， 指 將 原 料 物 主 要 經(jīng) 過 化 學(xué) 反 應(yīng) 轉(zhuǎn) 變 為 產(chǎn) 品 的 方 法和 過 程 ,包 括 實 現(xiàn) 這 一 轉(zhuǎn) 變 的 全 部 措 施 。n 具 體 到 實 際 應(yīng) 用 中 又 可 概 括 為 化 工 生 產(chǎn) ， 將 煤 、 石 油 、天 然 氣 、 礦 石 、 水 、 空 氣 等 經(jīng) 過 一 系 列 化 學(xué) 變 化 或 化學(xué) 處 理 手 段 ， 改 變 其 性 質(zhì) 狀 態(tài) 、 組 成 ， 得 到

2、目 的 產(chǎn) 物的 過 程 。n 而 如 何 實 現(xiàn) 和 組 織 這 一 過 程 ， 即 是 化 工 生 產(chǎn) （ 工 藝 ）的 基 本 任 務(wù) 。 n 2.化 工 生 產(chǎn) 的 基 本 任 務(wù)n 研 究 化 工 生 產(chǎn) 的 基 本 過 程 和 反 應(yīng) 原 理n 確 認 化 工 生 產(chǎn) 的 工 藝 流 程 和 最 佳 工 藝 條 件 。n 生 產(chǎn) 中 運 用 的 主 要 設(shè) 備 的 構(gòu) 造 、 工 作 原 理 及 強化 生 產(chǎn) 的 方 法 。 第 二 章 化 工 生 產(chǎn) 與 單 元 操 作n 1、 化 工 單 元 操 作n 一 個 化 工 產(chǎn) 品 的 生 產(chǎn) 是 通 過 若 干 個 物 理 操 作

3、與 若 干個 化 學(xué) 反 應(yīng) 實 現(xiàn) 的 。 盡 管 化 工 產(chǎn) 品 千 差 萬 別 ， 生 產(chǎn) 工藝 多 種 多 樣 ， 但 這 些 產(chǎn) 品 的 生 產(chǎn) 過 程 所 包 含 的 物 理 過程 并 不 是 很 多 ， 而 且 是 相 似 的 。 比 如 ， 流 涕 輸 送 不 論用 來 輸 送 何 種 物 料 ， 其 目 的 都 是 將 流 體 從 一 個 設(shè) 備 輸送 至 另 一 個 設(shè) 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 。 因 此 把 這 些 包 含 在 不 同

4、 化 工 產(chǎn) 品 生 產(chǎn) 過 程 中 ，發(fā) 生 同 樣 物 理 變 化 ， 遵 循 共 同 的 物 理 學(xué) 規(guī) 律 ， 使 用 相似 設(shè) 備 ， 具 有 相 同 功 能 的 基 本 物 理 操 作 ， 稱 為 單 元 操作 。 化 工 生 產(chǎn) 與 單 元 操 作2 . 單 元 操 作 （ Unit Operation） 單 元 操 作 按 其 遵 循 的 基 本 規(guī) 律 分 類 ：（ 1） 遵 循 流 體 動 力 學(xué) 基 本 規(guī) 律 的 單 元 操 作 ： 包 括 流 體 輸 送 、沉 降 、 過 濾 、 固 體 流 態(tài) 化 等 ；（ 2） 遵 循 熱 量 傳 遞 基 本 規(guī) 律 的 單 元

5、操 作 ： 包 括 加 熱 、 冷 卻 、冷 凝 、 蒸 發(fā) 等 ；（ 3） 遵 循 質(zhì) 量 傳 遞 基 本 規(guī) 律 的 單 元 操 作 ： 包 括 蒸 餾 、 吸 收 、萃 取 、 結(jié) 晶 、 干 燥 、 膜 分 離 等 ； 化 工 生 產(chǎn) 與 單 元 操 作 單 元 操 作 的 基 本 原 理 ； 單 元 操 作 典 型 設(shè) 備 的 結(jié) 構(gòu) ； 單 元 操 作 設(shè) 備 選 型 設(shè) 計 計 算 。內(nèi) 容 高 效 率 、 低 能 耗 、 環(huán) 保 ； 開 發(fā) 新 的 單 元 操 作 單 元 操 作 集 成 工 藝 與 技 術(shù) 。方 向3 單 元 操 作 的 內(nèi) 容 與 方 向 ： 第 三 章 流

6、 體 流 動流 體 流 動 規(guī) 律 是 化 工 原 理 課 程 的 重 要 基 礎(chǔ) ，主 要 原 因 有 以 下 三 個 方 面 ：（ 1） 流 動 阻 力 及 流 量 計 算（ 2） 流 動 對 傳 熱 、 傳 質(zhì) 及 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 影 響（ 3） 流 體 的 混 合 效 果 1.1.1 重 要 概 念n 一 . 密 度n 定 義 : 單 位 體 積 流 體 的 質(zhì) 量 稱 為 密 度 .公 式 : n 式 中 -流 體 的 密 度 ， kg/m3； n m -流 體 的 質(zhì) 量 ， kg； n V -流 體 的 體 積 ， m3。 在 研 究 流 體 流 動時 ， 若 壓 力 與 溫

7、 度 變 化 不 大 時 ， 則 可 認 為 液 體 的 密 度為 常 數(shù) 。 密 度 為 常 數(shù) 的 流 體 稱 為 不 可 壓 縮 流 體 。 n 嚴 格 說 來 ， 真 實 流 體 都 是 可 壓 縮 流 體 ,不 可 壓 縮 流體 只 是 在 研 究 流 體 流 動 時 ， 對 于 密 度 變 化 較 小 的 真 實流 體 的 一 種 簡 化 。 本 章 中 如 不 加 說 明 均 指 不 可 壓 縮 流體 。 1.1.1 重 要 概 念n 二 . 氣 體 密 度n 一 般 來 說 氣 體 是 可 壓 縮 的 ， 稱 為 可 壓 縮 流 體 。 但 是 ， 在 壓 力 和溫 度 變 化

8、 率 很 小 的 情 況 下 ， 也 可 將 氣 體 當(dāng) 作 不 可 壓 縮 流 體 來 處 理 。 n 當(dāng) 氣 體 的 壓 力 不 太 高 ， 溫 度 又 不 太 低 時 ， 可 近 似 按 理 想 氣 體 狀態(tài) 方 程 來 計 算 密 度 。 由 計 算n p - 氣 體 的 絕 對 壓 強 ， kPa或 kN/m2； n M - 氣 體 的 摩 爾 質(zhì) 量 ， kg/kmol； n T - 氣 體 的 絕 對 溫 度 ， K； n R - 氣 體 常 數(shù) ， 8.314 kJ/(kmol K)。 1.1.2 流 體 的 靜 壓 強 n 一 . 靜 壓 強 n 流 體 垂 直 作 用 于

9、單 位 面 積 上 的 力 ， 稱 為 壓 強 ，或 稱 為 靜 壓 強 。 其 表 達 式 為 n n n 式 中 p - 流 體 的 靜 壓 強 ， Pa； n FV- 垂 直 作 用 于 流 體 表 面 上 的 力 ，N； n A - 作 用 面 的 面 積 ， m 2。 1.1.2 流 體 的 靜 壓 強n 二 . 靜 壓 強 的 單 位n 1 按 壓 強 的 定 義 ， 壓 強 是 單 位 面 積 上 的 壓 力 ， 其 單位 應(yīng) 為 Pa， 也 稱 為 帕 斯 卡 。n 其 105倍 稱 為 巴 （ bar） ，n 即 1bar = 105 Pa。 常 用 單 位 有 ： Pa、

10、KPa、 Mpa。 n 2 直 接 以 液 柱 高 表 示 ： mH2O、 cmCCl4、 mmHg等 。 n 3. 以 大 氣 壓 強 表 示 ： atm（ 物 理 大 氣 壓 ） 、 at（ 工 程大 氣 壓 ） n 1atm=1.01310 5 Pa=10.33 mH2O=760mmHg n 1at=9.81104 Pa=10 mH2O=735mmHg 1.1.2 流 體 的 靜 壓 強三 . 靜 壓 強 的 表 示 方 法絕 對 壓 強 （ ata） ： 以 絕 對 真 空 為基 準(zhǔn) 量 得 的 壓 強 ； 表 壓 強 （ atg） ： 以 大 氣 壓 強 為 基準(zhǔn) 量 得 的 壓 強

11、 。 真 空 度 表 壓 強 以 大 氣 壓 為 起 點 計算 ， 所 以 有 正 負 ， 負 表 壓 強 就 稱為 真 空 度 ， 其 相 互 關(guān) 系 如 下 圖 所示 。 注 意 符 號 : atm - 物 理 大 氣 壓 ； at - 工 程 大 氣 壓 ； ata - 絕 對 壓 強 ； atg - 表 壓 強 。 1.2.1 流 量n 單 位 時 間 內(nèi) 流 過 管 道 任 一 截 面 的 流 體 量 稱 為流 量 。 若 流 體 量 用 體 積 來 計 算 ， 稱 為 體 積 流 量 ，以 Vs表 示 ， 其 單 位 為 m3/s； 若 流 體 量 用 質(zhì) 量 來計 算 ， 則 稱

12、 為 質(zhì) 量 流 量 ， 以 ws表 示 ， 其 單 位 為kg/s。 n 體 積 流 量 與 質(zhì) 量 流 量 的 關(guān) 系 為 ： ws = Vs n 式 中 - 流 體 的 密 度 ， kg/m3。 n 注 意 ， 流 量 是 一 種 瞬 時 的 特 性 ， 不 是 一 段 時 間的 累 計 量 。 1.2.2 流 速n 單 位 時 間 內(nèi) 流 體 在 流 動 方 向 上 所 流 經(jīng) 的 距 離 稱 為 流 速 。 以 u表 示 ，其 單 位 為 m/s。 n 流 體 流 過 管 路 時 ， 在 管 路 任 一 截 面 上 各 點 的 流 速 沿 管 徑 而 變n 化 ， 即 在 管 截 面

13、 中 心 處 流 速 最 大 ， 越 靠 近 管 壁 流 速 就 越 小 ， 在 管n 壁 處 的 流 速 為 零 。 流 體 在 管 截 面 上 各 點 的 流 速 分 布 規(guī) 律 較 為 復(fù)n 雜 ， 在 工 程 中 為 簡 便 起 見 ， 流 速 通 常 采 用 整 個 管 截 面 上 的 平 均 流n 速 ， 即 用 流 量 相 等 的 原 則 來 計 算 平 均 流 速 。 其 表 達 式 為 ： n n 式 中 A - 與 流 動 方 向 相 垂 直 的 管 路 截 面 積 ， m2 。 n 流 量 與 流 速 的 關(guān) 系 為 ： ws = Vs= uA n 1.2.2 流 速n

14、由 于 氣 體 的 體 積 流 量 隨 溫 度 和 壓 強 而 變 化 ， 因而 氣 體 的 流 速 亦 隨 之 而 變 。 因 此 采 用 質(zhì) 量 流 速就 較 為 方 便 。 n 質(zhì) 量 流 速 即 單 位 時 間 內(nèi) 流 體 流 過 管 路 截 面 積 的質(zhì) 量 ， 以 G表 示 ， 其 表 達 式 為 ：n n 式 中 G - 質(zhì) 量 流 速 ， 亦 稱 質(zhì) 量 通 量 ；kg/m 2 s 。 1.2.3 管 路 直 徑 的 估 算 及 選 擇一 般 管 路 的 截 面 均 為 圓 形 ， 若 以 d表 示 管 路 內(nèi) 徑 ， 則 于 是 。 n 所 以 流 體 輸 送 管 路 的 直

15、 徑 可 根 據(jù) 流 量 及 流 速 進 行 計 算 ， 所 以 選 擇的 u越 小 ， 則 d越 大 ， 那 么 對 于 相 同 的 流 量 ， 所 用 的 材 料 就 越 多 ，所 以 材 料 費 、 檢 修 費 等 基 建 費 也 會 相 應(yīng) 增 加 。 相 反 ， 選 擇 的 u越大 ， 則 d就 越 小 ， 材 料 費 等 費 用 會 減 少 ， 但 由 于 流 體 在 管 路 中 流動 的 阻 力 與 u 成 正 比 ， 所 以 阻 力 損 失 會 增 大 ， 即 操 作 費 用 就 會 增加 。 所 以 應(yīng) 綜 合 考 慮 ， 使 兩 項 費 用 之 和 最 小 。 n 通 常

16、流 體 流 動 允 許 壓 強 降 ： 水 24.5kpa/100m管 n 空 氣 5.1kpa/100m管 n 可 以 此 來 衡 量 所 選 擇 的 管 徑 是 否 合 適 。 對 于 長 距 離 與 大 流 量 輸 送流 體 ， d應(yīng) 按 前 述 的 經(jīng) 濟 核 算 原 則 進 行 選 擇 ； 而 對 于 車 間 內(nèi) 部 ，通 常 管 道 較 短 ， 也 不 太 粗 ， 這 時 可 根 據(jù) 經(jīng) 驗 來 選 擇 d。 n 一 般 液 體 流 速 為 0.53m/s， 氣 體 為 1030m/s， 蒸 汽 為 2050m/s。 某 些 流 體 在 管 路 中 常 用 流 速 范 圍 第 四

17、章 流 體 輸 送 機 械n 一 、 為 什 么 要 流 體 輸 送 機 械 ？n n 化 工 生 產(chǎn) 中 大 都 是 連 續(xù) 流 動 的 各 種 物 料 或 產(chǎn) 品 。由 于 工 藝 需 要 常 需 將 流 體 由 低 處 送 至 高 處 ； 由低 壓 設(shè) 備 送 至 高 壓 設(shè) 備 ； 或 者 克 服 管 道 阻 力 由一 車 間 （ 某 地 ） 水 平 地 送 至 另 一 車 間 （ 另 一地 ） 。 為 了 達 到 這 些 目 的 ， 必 須 對 流 體 作 功 以提 高 流 體 能 量 ， 完 成 輸 送 任 務(wù) 。 這 就 需 要 流 體輸 送 機 械 。 二 、 為 什 么 要

18、用 不 同 結(jié) 構(gòu) 和 特 性 的 輸 送 機 械 ？ n 這 是 因 為 化 工 廠 中 輸 送 的 流 體 種 類 繁 多 ： n 1、 流 體 種 類 有 強 腐 蝕 性 的 、 高 粘 度 的 、 含 有 固 體 懸浮 物 的 、 易 揮 發(fā) 的 、n 易 燃 易 爆 的 以 及 有 毒 的 等 等 ； n 2、 溫 度 和 壓 強 又 有 高 低 之 分 ； n 3、 不 同 生 產(chǎn) 過 程 所 需 提 供 的 流 量 和 壓 頭 又 各 異 。 n 所 以 需 要 有 各 種 結(jié) 構(gòu) 和 特 性 的 輸 送 機 械 。 n 三 、 化 工 流 體 輸 送 機 械 分 類n 一 般

19、可 分 為 四 類 ： 即 離 心 式 、 往 復(fù) 式 、 旋 轉(zhuǎn) 式 和流 體 動 力 作 用 式 。 這 四 種 類 型 機 械 均 有 國 產(chǎn) 產(chǎn) 品 ， 且大 多 數(shù) 已 成 為 系 列 化 產(chǎn) 品 。 2-1-1 離 心 泵 的 工 作 原 理n 在 液 體 受 迫 由 葉 輪 中 心 流向 外 緣 的 同 時 ， 在 葉 輪 中心 處 形 成 真 空 。 泵 的 吸 入管 路 一 端 與 葉 輪 中 心 處 相通 ， 另 一 端 則 浸 沒 在 輸 送的 液 體 內(nèi) ， 在 液 面 壓 力（ 常 為 大 氣 壓 ） 與 泵 內(nèi) 壓力 （ 負 壓 ） 的 壓 差 作 用 下 ，液 體

20、 經(jīng) 吸 入 管 路 進 入 泵 內(nèi) ，只 要 葉 輪 的 轉(zhuǎn) 動 不 停 ， 離心 泵 便 不 斷 地 吸 入 和 排 出液 體 。 由 此 可 見 離 心 泵 主要 是 依 靠 高 速 旋 轉(zhuǎn) 的 葉 輪所 產(chǎn) 生 的 離 心 力 來 輸 送 液體 ， 故 名 離 心 泵 。 離 心 泵 2-1-2 離 心 泵 的 工 作 原 理n 離 心 泵 若 在 啟 動 前 未 充 滿 液 體 ， 則 泵 內(nèi) 存 在 空氣 ， 由 于 空 氣 密 度 很 小 ， 所 產(chǎn) 生 的 離 心 力 也 很小 。 吸 入 口 處 所 形 成 的 真 空 不 足 以 將 液 體 吸 入泵 內(nèi) ， 雖 啟 動 離

21、 心 泵 ， 但 不 能 輸 送 液 體 ， 這 種現(xiàn) 象 就 稱 為 “ 氣 縛 ” 。 所 以 離 心 泵 啟 動 前 必 須向 殼 體 內(nèi) 灌 滿 液 體 ， 在 吸 入 管 底 部 安 裝 帶 濾 網(wǎng)的 底 閥 。 底 閥 為 止 逆 閥 ， 防 止 啟 動 前 灌 入 的 液體 從 泵 內(nèi) 漏 失 。 濾 網(wǎng) 防 止 固 體 物 質(zhì) 進 入 泵 內(nèi) ?？?近 泵 出 口 處 的 壓 出 管 道 上 裝 有 調(diào) 節(jié) 閥 ， 供 調(diào)節(jié) 流 量 時 使 用 。 液 體 物 理 性 質(zhì) 對 離 心 泵 特 性 的 影 響 n （ 1） 密 度 的 影 響 n 由 離 心 泵 的 基 本 方

22、程 式 可 知 ， 離 心 泵 的 壓頭 、 流 量 均 與 液 體 的 密 度 無 關(guān) ， 所 以 效 率 也 不隨 液 體 的 密 度 而 改 變 ， 但 軸 功 率 會 隨 著 液 體 密度 而 變 化 。 n （ 2） 粘 度 的 影 響 n 所 輸 送 的 液 體 粘 度 越 大 ， 泵 內(nèi) 能 量 損 失 越多 ， 泵 的 壓 頭 、 流 量 都 要 減 小 ， 效 率 下 降 ， 而軸 功 率 則 要 增 大 。 離 心 泵 的 工 作 點 與 流 量 調(diào) 節(jié) n 一 、 工 作 點 n 離 心 泵 的 特 性 曲 線 是 泵 本 身 固 有 的 特 性 ， 它與 外 界 使 用

23、 情 況 無 關(guān) 。 但 是 ， 一 旦 泵 被 安 排 在一 定 的 管 路 系 統(tǒng) 中 工 作 時 ， 其 實 際 工 作 情 況 就不 僅 與 離 心 泵 本 身 的 特 性 有 關(guān) ， 而 且 還 取 決 于管 路 的 工 作 特 性 。 所 以 ， 要 選 好 和 用 好 離 心 泵 ，就 還 要 同 時 考 慮 到 管 路 的 特 性 。 n 在 特 定 管 路 中 輸 送 液 體 時 ， 管 路 所 需 壓 頭He隨 著 流 量 Qe的 平 方 而 變 化 。 將 此 關(guān) 系 繪 在坐 標(biāo) 紙 上 即 為 相 應(yīng) 管 路 特 性 曲 線 。 離 心 泵 的 工 作 點 與 流 量

24、 調(diào) 節(jié)若 將 離 心 泵 的 特 性 曲 線與 其 所 在 管 路 特 性 曲 線繪 于 同 一 坐 標(biāo) 紙 上 ， 如上 圖 所 示 ， 此 兩 線 交 點 M稱 為 泵 的 工 作 點 。 選 泵時 ， 要 求 工 作 點 所 對 應(yīng)的 流 量 和 壓 頭 既 能 滿 足管 路 系 統(tǒng) 的 要 求 ， 又 正好 是 離 心 泵 所 提 供 的 ，即 Q = Qe， H = He。 離 心 泵 的 工 作 點 與 流 量 調(diào) 節(jié)n 二 、 流 量 調(diào) 節(jié) n 1） 改 變 閥 門 的 開 度 n 改 變 離 心 泵 出 口 管 線 上 的 閥門 開 關(guān) ， 其 實 質(zhì) 是 改 變 管 路

25、特 性 曲線 。 如 圖 所 示 ， 當(dāng) 閥 門 關(guān) 小 時 ， 管路 的 局 部 阻 力 加 大 ， 管 路 特 性 曲 線變 陡 ， 工 作 點 由 M移 至 M1， 流 量 由QM減 小 到 QM1。 當(dāng) 閥 門 開 大 時 ， 管路 阻 力 減 小 ， 管 路 特 性 曲 線 變 得 平坦 一 些 ， 工 作 點 移 至 M 2， 流 量 加大 到 QM2。n 用 閥 門 調(diào) 節(jié) 流 量 迅 速 方 便 ， 且 流 量可 以 連 續(xù) 變 化 ， 適 合 化 工 連 續(xù) 生 產(chǎn)的 特 點 。 所 以 應(yīng) 用 十 分 廣 泛 。 缺 點是 閥 門 關(guān) 小 時 ， 阻 力 損 失 加 大 ，

26、 能量 消 耗 增 多 ， 不 很 經(jīng) 濟 。 離 心 泵 的 工 作 點 與 流 量 調(diào) 節(jié)n 2） 改 變 泵 的 轉(zhuǎn) 速 n 改 變 泵 的 轉(zhuǎn) 速 實 質(zhì) 上 是 改 變泵 的 特 性 曲 線 。 泵 原 來 轉(zhuǎn) 速為 n， 工 作 點 為 M， 如 下 圖 所示 ， 若 把 泵 的 轉(zhuǎn) 速 提 高 到 n1，泵 的 特 性 曲 線 H Q往 上 移 ，工 作 點 由 M移 至 M1， 流 量 由QM加 大 到 QM1。 若 把 泵 的 轉(zhuǎn)速 降 至 n 2， 工 作 點 移 至 M2，流 量 降 至 QM2。 n 這 種 調(diào) 節(jié) 方 法 需 要 變 速 裝 置或 價 格 昂 貴 的

27、變 速 原 動 機 ，且 難 以 做 到 連 續(xù) 調(diào) 節(jié) 流 量 ，故 化 工 生 產(chǎn) 中 很 少 采 用 。 離 心 泵 的 安 裝 高 度 n 一 、 汽 蝕 現(xiàn) 象 n 在 如 圖 所 示 的 管 路 中 ， 在 液面 00與 泵 進 口 附 近 截 面 11之 間 無 外 加 能 量 ， 液 體 靠 壓強 差 流 動 。 因 此 ， 提 高 泵 的安 裝 位 置 ， 葉 輪 進 口 處 的 壓強 可 能 降 至 被 輸 送 液 體 的 飽和 蒸 汽 壓 ， 引 起 液 體 部 分 汽化 。 汽 蝕 現(xiàn) 象n 實 際 上 ， 泵 中 壓 強 最 低 處 位 于 葉 輪 內(nèi) 緣 葉 片 的

28、 背 面 ，當(dāng) 泵 的 安 裝 位 置 高 至 一 定 距 離 ， 首 先 在 該 處 發(fā) 生 汽 化并 產(chǎn) 生 汽 泡 。 含 汽 泡 的 液 體 進 入 葉 輪 后 ， 因 壓 強 升 高 ，汽 泡 立 即 凝 聚 ， 汽 泡 的 消 失 產(chǎn) 生 局 部 真 空 ， 周 圍 液 體以 高 速 涌 向 汽 泡 中 心 ， 造 成 沖 擊 和 振 動 。 尤 其 是 當(dāng) 汽泡 的 凝 聚 發(fā) 生 在 葉 片 表 面 附 近 時 ， 眾 多 液 體 質(zhì) 點 猶 如細 小 的 高 頻 水 錘 撞 擊 著 葉 片 ； 另 外 汽 泡 中 還 可 能 帶 有氧 氣 等 對 金 屬 材 料 發(fā) 生 化

29、學(xué) 腐 蝕 作 用 。 泵 在 這 種 狀 態(tài)下 長 期 運 轉(zhuǎn) ， 將 會 導(dǎo) 致 葉 片 的 過 早 損 壞 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱為 泵 的 汽 蝕 。 n 離 心 泵 在 產(chǎn) 生 汽 蝕 條 件 下 運 轉(zhuǎn) ， 泵 體 振 動 并 發(fā) 出 噪 音 ，流 量 、 揚 程 和 效 率 都 明 顯 下 降 ， 嚴 重 時 甚 至 吸 不 上 液體 。 為 了 避 免 汽 蝕 現(xiàn) 象 ， 泵 的 安 裝 位 置 不 能 太 高 ， 以保 證 葉 輪 中 各 處 的 壓 強 高 于 液 體 的 飽 和 蒸 汽 壓 。 氣 體 輸 送 機 械 n 氣 體 輸 送 機 械 的 結(jié) 構(gòu) 和 原 理 與

30、 液 體 輸 送 機 械 大 體 相 同 。 但 是 氣 體 具 有可 壓 縮 性 和 比 液 體 小 得 多 的 密 度 （ 約 為 液 體 密 度 的 千 分 之 一 左 右 ） ， 從 而使 氣 體 輸 送 具 有 某 些 不 同 于 液 體 輸 送 的 特 點 。 n 氣 體 輸 送 機 械 根 據(jù) 它 所 能 產(chǎn) 生 的 進 、 出 口 壓 強 差 或 壓 強 比 （ 稱 為 壓 縮比 ） 進 行 如 下 分 類 ： 1） 通 風(fēng) 機 ： 出 口 壓 強 不 大 于 1.47104Pa（ 表 壓 ） ， 壓 縮 比 為 11.15； 2） 鼓 風(fēng) 機 ： 出 口 壓 強 為 （ 1.

31、4729.4） 104Pa（ 表 壓 ） ， 壓 縮 比 小 于 4； n （ 3） 壓 縮 機 ： 出 口 壓 強 為 29.410 4Pa（ 表 壓 ） 以 上 ， 壓 縮 比 大 于 4； n （ 4） 真 空 泵 ： 用 于 減 壓 ， 出 口 壓 力 為 1大 氣 壓 ， 其 壓 縮 比 由 真 空 度 決定 。 n 此 外 ， 氣 體 輸 送 機 械 按 其 機 構(gòu) 與 工 作 原 理 又 可 分 為 離 心 式 、 往 復(fù) 式 、旋 轉(zhuǎn) 式 和 流 體 作 用 式 。 第 五 章 機 械 分 離 和 固 體 流 態(tài) 化 3.1概 述n 混 合 物 可 以 分 為 兩 大 類 。

32、凡 物 系 內(nèi) 部 各 處 物 料 性 質(zhì) 均勻 ， 且 不 存 在 相 界 面 者 ， 稱 為 均 相 混 合 物 。 凡 物 系 內(nèi)部 有 隔 開 兩 相 的 界 面 存 在 ， 且 界 面 兩 側(cè) 物 料 性 質(zhì) 截 然不 同 者 ， 稱 為 非 均 相 混 合 物 或 非 均 相 物 系 。n 非 均 相 物 系 中 ， 處 于 分 散 狀 態(tài) 的 物 質(zhì) ， 如 懸 浮 液 中 的固 體 顆 粒 、 乳 濁 液 中 的 液 滴 、 泡 沫 液 中 的 氣 泡 ， 稱 為分 散 相 或 分 散 物 質(zhì) ； 包 圍 著 分 散 物 質(zhì) 的 流 體 ， 則 稱 為連 續(xù) 相 或 分 散 介

33、 質(zhì) 。n 由 于 非 均 相 物 系 中 分 散 相 和 連 續(xù) 相 具 有 不 同 的 物 理 性質(zhì) ， 工 業(yè) 上 一 般 采 用 機 械 方 法 將 兩 相 進 行 分 離 。 工 業(yè)上 分 離 非 均 相 混 合 物 的 目 的 是 ： 1） 回 收 有 價 值 的 分 散 物 質(zhì) 例 如 從 某 些 類 型 干 燥 器 出 來 的氣 體 及 從 結(jié) 晶 機 出 來 的 晶 漿 中 都 帶 有 一 定 量 的 固 體 顆 粒 ，必 須 回 收 這 些 懸 浮 的 顆 粒 作 為 產(chǎn) 品 。2） 凈 化 分 散 介 質(zhì) 以 滿 足 后 繼 生 產(chǎn) 工 藝 的 要 求 例 如 某 些 催

34、化 反 應(yīng) 的 原 料 氣 中 夾 帶 有 會 影 響 催 化 劑 活 性 的 雜 質(zhì) ， 因 此 ，在 氣 體 進 入 反 應(yīng) 器 之 前 ， 必 須 除 去 其 中 塵 粒 狀 的 雜 質(zhì) 。3） 環(huán) 境 保 護 和 安 全 生 產(chǎn) 為 了 保 護 人 類 生 態(tài) 環(huán) 境 ， 要 求 排放 的 廢 氣 或 廢 液 濃 度 達 到 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) ； 很 多 含 碳 物 質(zhì) 及 金 屬細 粉 與 空 氣 形 成 爆 炸 物 ， 必 須 除 去 這 些 物 質(zhì) 以 消 除 隱 患 。 3.2.1 離 心 分 離 設(shè) 備 3.3 流 體 通 過 顆 粒 床 層 的 流 動n 3.3.2 過 濾

35、及 過 濾 基 本 方 程n 一 、 概 述過 濾 操 作 如 圖 所 示 。實 現(xiàn) 過 濾 操 作 的 外 力 可 以 是 重 力 、壓 強 差 或 慣 性 離 心 力 。n 1 過 濾 方 式n 工 業(yè) 上 過 濾 基 本 方 式 有 兩 種 ： 深 層 過 濾 和 濾 餅 過 濾 。n 在 深 層 過 濾 操 作 中 ， 顆 粒 尺 寸 比 過 濾 介 質(zhì) 孔 徑 小 ， 顆 粒附 著 在 孔 道 壁 面 上 ， 過 濾 在 過 濾 介 質(zhì) 內(nèi) 部 進 行 。 濾 餅 過濾 中 ， 固 體 顆 粒 被 截 留 在 過 濾 介 質(zhì) 表 面 上 ， 形 成 一 顆 粒層 ， 稱 為 濾 餅

36、。 3.3.3 過 濾 設(shè) 備 n 1 板 框 壓 濾 機 第 六 章 傳 熱 1.1 概 述n 傳 熱 是 由 于 溫 度 差 引 起 的 能 量 的 轉(zhuǎn) 移 ， 又 稱 熱 量 傳 遞 過程 。 根 據(jù) 熱 力 學(xué) 第 二 定 律 ， 凡 是 存 在 溫 度 差 就 必 然 導(dǎo) 致熱 量 自 發(fā) 的 從 高 溫 處 向 低 溫 處 傳 遞 ， 因 此 傳 熱 是 自 然 界和 工 程 技 術(shù) 領(lǐng) 域 中 普 遍 存 在 的 一 種 傳 遞 現(xiàn) 象 。 在 化 工 生產(chǎn) 中 ， 傳 遞 過 程 的 應(yīng) 用 更 是 十 分 廣 泛 。 在 化 學(xué) 工 業(yè) 中 幾乎 所 有 的 化 工 生 產(chǎn)

37、過 程 均 伴 有 傳 熱 操 作 。n 化 工 生 產(chǎn) 中 對 傳 熱 的 要 求 通 常 有 以 下 兩 種 情 況 ： 一 種 是強 化 傳 熱 ， 比 如 各 種 換 熱 設(shè) 備 中 的 傳 熱 ； 另 一 種 是 削 弱傳 熱 過 程 ， 如 設(shè) 備 和 管 道 的 保 溫 。n 學(xué) 習(xí) 傳 熱 的 目 的 主 要 是 能 夠 分 析 影 響 傳 熱 速 率 的 因 素 ，掌 握 控 制 熱 量 傳 遞 速 率 的 一 般 規(guī) 律 ， 以 便 根 據(jù) 生 產(chǎn) 要 求來 強 化 或 削 弱 熱 量 的 傳 遞 ， 正 確 地 計 算 和 選 擇 適 宜 的 傳熱 設(shè) 備 和 保 溫 措

38、 施 。 1.2 換 熱 器 的 類 型n 列 管 式 換 熱 器n a.固 定 管 板 式n 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 造 價 低 廉 但 由 于 殼 程 不 易 清 洗 和 檢 修 ， 因此 殼 方 流 體 應(yīng) 是 較 潔 凈 且 不 易 起 垢 的n b.U型 管 換 熱 器n 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 重 量 輕 ， 適 用 于 高 溫 和 高 壓 的 場 合 。n 其 主 要 缺 點 是 管 內(nèi) 清 洗 比 較 困 難 ， 因 此 管 內(nèi) 流 體 必 須潔 凈 。 管 板 的 利 用 率 較 差 。n c.浮 頭 式 換 熱 器n 優(yōu) 點 ： 可 以 補 償 熱 膨 脹 ， 便 于 清 洗 和

39、檢 修 。n 缺 點 ： 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 、 金 屬 耗 量 較 多 、 造 價 較 高 。 換 熱 器 1.3 換 熱 器 的 類 型n 板 式 換 熱 器n (1)夾 套 式 換 熱 器n 廣 泛 應(yīng) 用 于 反 應(yīng) 過 程 的 加 熱 和 冷 卻 。n 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 但 其 加 熱 面 受 容 器 壁 面 限 制 ， 總 傳 熱 系 數(shù) 也 不 高 。n 可 在 釜 內(nèi) 安 裝 攪 拌 器 以 提 高 總 傳 熱 系 數(shù) ， 也 可 在 釜 內(nèi) 部 安 裝 蛇 管以 補 充 傳 熱 面 的 不 足 。n 板 式 換 熱 器n 優(yōu) 點 ： 由 于 流 體 在 板 片 間 流 動 湍

40、動 程 度 高 ， 而 且 板 片 又 薄 ， 故 總傳 熱 系 數(shù) K大 。 板 片 間 隙 小 (一 般 為 4-6mm)， 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ， 金 屬 耗 量可 減 少 一 半 以 上 。 具 有 可 拆 結(jié) 構(gòu) ， 可 根 據(jù) 需 要 調(diào) 整 板 片 數(shù) 目 以 增減 傳 熱 面 積 。 操 作 靈 活 性 大 ， 檢 修 清 洗 也 很 方 便 。 n 缺 點 ： 允 許 操 作 的 壓 強 和 溫 度 比 較 低 。 通 常 操 作 壓 強 不 超 過2MPa， 壓 強 過 高 易 滲 漏 。 操 作 溫 度 受 墊 片 材 料 的 耐 熱 性 限 制 ，一 般 不 超 過 250

41、 1.4 列 管 式 換 熱 器 的 選 用n 列 管 式 換 熱 器 選 用 時 應(yīng) 注 意 的 問 題 ：n 1.冷 、 熱 流 體 流 動 通 道 的 選 擇 n 在 列 管 式 換 熱 器 內(nèi) ， 冷 、 熱 流 體 流 動 通 道 可 根據(jù) 以 下 原 則 進 行 選 擇 。n (1)不 潔 凈 和 易 結(jié) 垢 的 液 體 宜 走 管 程 ， 因 為 管內(nèi) 清 洗 方 便 ；n (2)腐 蝕 性 的 流 體 宜 走 管 程 ， 以 免 管 束 和 殼 體同 時 受 腐 蝕 ；n (3)壓 強 高 的 流 體 宜 走 管 內(nèi) ， 以 免 殼 體 承 受 壓力 ； 1.5 列 管 式 換

42、 熱 器 的 選 用n (4)飽 和 蒸 汽 宜 走 殼 程 ， 因 為 飽 和 蒸 汽 比 較 清 凈 ， 對 流傳 熱 系 數(shù) 與 流 速 無 關(guān) 且 冷 凝 液 易 排 出 ；n (5)被 冷 卻 的 液 體 宜 走 殼 程 ， 便 于 散 熱 ；n (6)若 兩 流 體 溫 差 較 大 ， 對 于 剛 性 結(jié) 構(gòu) 的 換 熱 器 ， 宜 將對 流 傳 熱 系 數(shù) 大 的 流 體 通 入 殼 程 ， 可 減 少 熱 應(yīng) 力 ；n (7)流 量 小 而 粘 度 大 的 液 體 一 般 宜 走 殼 程 ， 因 在 殼 程Re 100即 可 達 到 湍 流 ， 但 這 不 是 絕 對 ， 如

43、流 動 阻 力損 失 允 許 ， 將 這 種 流 體 通 入 管 內(nèi) 并 采 用 多 管 程 結(jié) 構(gòu) ，反 而 能 得 到 更 多 的 對 流 傳 熱 系 數(shù) 。 第 七 章 蒸 餾 1.1概 述n 蒸 餾 時 分 離 液 體 混 合 物 的 典 型 單 元 操 作 。 這 種 操 作 是利 用 液 體 混 合 物 中 各 組 份 揮 發(fā) 度 不 同 的 特 性 實 現(xiàn) 分 離的 目 的 。 例 如 ， 加 熱 乙 醇 水 溶 液 ， 使 之 部 分 汽 化 ， 由于 乙 醇 的 沸 點 較 水 低 ， 即 其 揮 發(fā) 度 較 水 高 ， 故 汽 化 出來 的 蒸 汽 中 ， 乙 醇 的 組

44、成 （ 即 濃 度 ） ， 必 然 比 原 來 溶液 的 要 高 。 若 將 汽 化 的 蒸 汽 全 部 冷 凝 ， 則 可 得 到 乙 醇含 量 較 高 的 冷 凝 液 ， 從 而 使 乙 醇 和 水 得 到 初 步 分 離 。通 常 ， 將 沸 點 低 的 組 分 稱 為 易 揮 發(fā) 組 分 ， 沸 點 高 的 組分 稱 為 難 揮 發(fā) 組 分 。 多 次 進 行 部 分 氣 化 或 部 分 冷 凝 以后 ， 最 終 可 以 在 氣 相 中 得 到 較 純 的 易 揮 發(fā) 組 分 ， 而 在液 相 中 得 到 較 純 的 難 揮 發(fā) 組 分 。 這 就 叫 精 餾 。 n 二 、 蒸 餾

45、的 分 類n 1、 間 歇 蒸 餾 和 連 續(xù) 蒸 餾 。n 2、 簡 單 蒸 餾 ， 平 衡 蒸 餾 ， 精 餾 和 特 殊 精 餾 。n 3、 常 壓 蒸 餾 ， 加 壓 蒸 餾 ， 減 壓 蒸 餾 。n 4、 雙 組 份 蒸 餾 ， 多 組 份 蒸 餾 。 1.2 簡 單 蒸 餾 和 平 衡 蒸 餾 異 同 點n 共 同 ： 料 液 經(jīng) 一 次 汽 化 冷 凝 ， 只 能 是 液 體 混 合物 得 到 初 步 分 離n 不 同 ： 簡 單 蒸 餾 是 間 歇 不 穩(wěn) 定 操 作n 平 衡 蒸 餾 是 連 續(xù) 穩(wěn) 定 操 作n 若 汽 化 率 相 同 ， 簡 單 蒸 餾 較 平 衡 蒸 餾

46、 可 獲得 更 好 的 分 離 效 果 ， 及 流 出 液 組 成 更 高 。 1.3 簡 單 蒸 餾 和 平 衡 蒸 餾 異 同 點n 1.3.1 平 衡 蒸 餾 （ 閃 蒸 ）n 平 衡 蒸 餾 （ 閃 蒸 ） 是 一 種 單 級蒸 餾 操 作 ， 既 可 以 間 歇 又 可 以連 續(xù) 進 行 上 圖 所 示 為 連 續(xù) 操 作的 平 衡 蒸 餾 裝 置 。n 平 衡 蒸 餾 計 算 所 應(yīng) 用 的 基 本 關(guān)系 是 物 料 衡 算 、 熱 量 衡 算 和 汽液 平 衡 關(guān) 系 。n 物 料 衡 算 ： F=D+Wn Fx F = DxD + Wxw n 令 (液 化 率 ) 1.3 簡

47、單 蒸 餾 和 平 衡 蒸 餾 異 同 點n 1.3.2 簡 單 蒸 餾 （ 微 分 蒸 餾 ） 1.4 精 餾 原 理n 采 用 設(shè) 備 ：n 篩 板 塔 精 餾 原 理n 板 式 精 餾 塔 1.5 間 歇 蒸 餾n 間 歇 蒸 餾 流 程 圖n 間 歇 蒸 餾n 間 歇 蒸 餾 與 連 續(xù) 蒸 餾 不 同 點 ：n 1) 原 料 在 操 作 前 一 次 加 入 釜 中 ， 釜 液 中 輕 組 分 濃 度 隨著 操 作 的 進 行 而 不 斷 降 低 ， 待 釜 液 組 成 降 至 規(guī) 定 值 后一 次 排 出 。 因 此 ， 各 層 板 上 氣 液 相 的 濃 度 也 相 應(yīng) 地 隨時

48、在 改 變 ， 所 以 間 歇 蒸 餾 屬 于 非 穩(wěn) 態(tài) 操 作 。n 2) 間 歇 蒸 餾 只 有 精 餾 段 沒 有 提 餾 段 。n 間 歇 蒸 餾 可 以 按 兩 種 方 式 進 行 ：n 1) 保 持 餾 出 液 濃 度 恒 定 而 相 應(yīng) 地 不 斷 改 變 回 流 比 。n 1) 保 持 回 流 比 恒 定 ， 而 餾 出 液 組 成 逐 漸 降 低 。 1.6 板 式 塔n 1.6.1塔 板 結(jié) 構(gòu) 1.7 板 式 塔n 1)氣 相 通 道 n 塔 板 上 均 勻 地 開 有 一 定 數(shù) 量 供 氣 相 自 下 而 上 流 動 的 通 道 。 氣 相 通 道 的形 式 很 多

49、 ， 對 塔 板 性 能 的 影 響 極 大 ， 各 種 形 式 的 塔 板 主 要 區(qū) 別 就 在 于氣 相 通 道 的 形 式 不 同 。n 結(jié) 構(gòu) 最 簡 單 的 氣 相 通 道 為 篩 孔 （ 如 圖 中 所 示 ） 。 篩 孔 的 直 徑 通 常 是3 8mm.目 前 大 孔 徑 （ 12 25mm） 篩 板 也 得 到 相 當(dāng) 普 遍 的 應(yīng) 用 。n 2)溢 流 堰n 在 每 層 塔 板 的 出 口 端 通 常 裝 有 溢 流 堰 （ weir） ， 板 上 的 液 層 高 度 主 要由 溢 流 堰 決 定 。 最 常 見 的 溢 流 堰 為 弓 形 平 直 堰 ， 起 高 度

50、為 hw， 長 度 為lw（ 如 圖 中 所 示 ） 。n 3)降 液 管n 降 液 管 （ downcomer） 是 液 體 自 上 層 塔 板 流 到 本 層 塔 板 的 通 道 。 液 體經(jīng) 上 層 板 的 漿 液 灌 流 下 ， 橫 向 經(jīng) 過 塔 板 ， 翻 越 溢 流 堰 ， 進 入 本 層 塔 板的 降 液 管 載 流 向 下 層 塔 板 。 n 為 充 分 利 用 塔 板 的 面 積 ， 降 液 管 一 般 為 弓 形 。 降 液 管 的 下 端 離 下 層 塔板 應(yīng) 有 一 定 高 度 （ 圖 中 所 示 h0） ， 使 液 體 能 通 暢 流 出 。 為 防 止 氣 相 竄

51、入 降 液 管 中 ， h0應(yīng) 小 于 堰 高 hw。 第 八 章 干 燥 1.1 基 本 概 念n 在 化 工 、 食 品 、 制 藥 、 紡 織 、 采 礦 、 農(nóng) 產(chǎn) 品 加 工 等 行業(yè) ， 常 常 需 要 將 濕 固 體 物 料 中 的 濕 分 除 去 ， 以 便 于 運輸 、 貯 藏 或 達 到 生 產(chǎn) 規(guī) 定 的 含 濕 率 要 求 。n 除 濕 的 方 法 很 多 ， 常 用 的 有 ：n 1.機 械 分 離 法 即 通 過 壓 榨 、 過 濾 和 離 心 分 離 等 方 法去 濕 。 這 是 一 種 耗 能 較 少 、 較 為 經(jīng) 濟 的 去 濕 方 法 ， 但濕 分 的 除

52、 去 不 完 全 。n 2.吸 附 脫 水 法 即 用 固 體 吸 附 劑 ， 如 氯 化 鈣 、 硅 膠 等吸 去 物 料 中 所 含 的 水 分 。 這 種 方 法 去 除 的 水 分 量 很 少 ，且 成 本 較 高 。n 3.干 燥 法 即 利 用 熱 能 ， 使 濕 物 料 中 的 濕 分 氣 化 而 去濕 的 方 法 。 干 燥 法 耗 能 較 大 ， 工 業(yè) 上 往 往 將 機 械 分 離法 與 干 燥 法 聯(lián) 合 起 來 除 濕 ， 即 先 用 機 械 方 法 盡 可 能 除去 濕 物 料 中 的 大 部 分 濕 分 ， 然 后 在 利 用 干 燥 方 法 繼 續(xù)除 濕 。 1

53、.1 物 料 中 含 水 量 的 表 示 方 法n 1） 濕 基 含 水 量 n 濕 物 料 中 所 含 水 分 的 質(zhì) 量 分 率 稱 為 濕 物 料 的 濕 基 含 水 量 。 n 濕 物 料 中 水 分 的 質(zhì) 量 /濕 物 料 總 質(zhì) 量 n 2） 干 基 含 水 量 n 不 含 水 分 的 物 料 通 常 稱 為 絕 對 干 料 .濕 物 料 中 的 水 分 的 質(zhì) 量與 絕 對 干 料 質(zhì) 量 之 比 ,稱 為 濕 物 料 的 干 基 含 水 量 。 n X 濕 物 料 中 的 水 分 的 質(zhì) 量 /濕 物 料 中 絕 對 干 料 質(zhì) 量 n 兩 者 的 關(guān) 系 為 n X （ ）

54、 n X （ X） 1.2 干 燥 的 分 類n 按 照 熱 能 供 給 濕 物 料 的 方 式 ， 干 燥 可 分 為 ：n 1.傳 導(dǎo) 干 燥 熱 能 通 過 傳 熱 壁 面 以 傳 導(dǎo) 方 式 傳 給 物 料 ，產(chǎn) 生 的 濕 分 蒸 汽 被 氣 相 (又 稱 干 燥 介 )質(zhì) )帶 走 ， 或 用 真空 泵 排 走 。 例 如 紙 制 品 可 以 鋪 在 熱 滾 筒 上 進 行 干 燥 。n 2.對 流 干 燥 使 干 燥 介 質(zhì) 直 接 與 濕 物 料 接 觸 ， 熱 能 以對 流 方 式 加 入 物 料 ， 產(chǎn) 生 的 蒸 汽 被 干 燥 介 質(zhì) 帶 走 。n 3.輻 射 干 燥

55、由 輻 射 器 產(chǎn) 生 的 輻 射 能 以 電 磁 波 形 式 達到 物 體 的 表 面 ， 為 物 料 吸 收 而 重 新 變 為 熱 能 ， 從 而 使?jié)?分 氣 化 。 例 如 用 紅 外 線 干 燥 法 將 自 行 車 表 面 油 漆 烘干 。n 4.介 電 加 熱 干 燥 將 需 要 干 燥 電 解 質(zhì) 物 料 置 于 高 頻 電場 中 ， 電 能 在 潮 濕 的 電 介 質(zhì) 中 變 為 熱 能 ， 可 以 使 液 體很 快 升 溫 氣 化 。 這 種 加 熱 過 程 發(fā) 生 在 物 料 內(nèi) 部 ， 故 干燥 速 率 較 快 ， 例 如 微 波 干 燥 食 品 。 1.3 固 體 物

56、 料 的 去 濕 方 法n 化 工 生 產(chǎn) 為 了 使 固 體 物 料 便 于 加 工 、 運 輸 和 貯 存 ， 需 要除 去 其 中 的 水 或 其 他 溶 劑 （ 稱 為 濕 分 ） ， 簡 稱 去 濕 。 藥品 的 含 水 量 太 高 會 影 響 保 質(zhì) 期 等 。n 常 用 的 固 體 去 濕 方 法 大 致 有 以 下 兩 種 ：n 1.機 械 去 濕 通 過 用 沉 降 、 過 濾 或 離 心 分 離 等 機 械 方 式除 去 固 體 物 料 中 濕 分 的 方 法 稱 為 去 濕 。 這 方 法 多 用 于 處理 含 液 量 大 的 物 料 ， 適 于 初 步 去 濕 ， 能

57、耗 較 低 。n 2.干 燥 通 過 向 濕 物 料 供 熱 使 濕 分 汽 化 ， 同 時 帶 走 所 產(chǎn)生 蒸 汽 的 去 濕 方 法 稱 為 干 燥 。 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 往 往 將 兩 種 方法 聯(lián) 合 起 來 操 作 ， 即 先 用 比 較 經(jīng) 濟 的 機 械 方 法 盡 可 能 除去 濕 物 料 中 大 部 分 濕 分 ， 然 后 再 利 用 干 燥 方 法 繼 續(xù) 除 濕 ，以 獲 得 濕 分 符 合 規(guī) 定 的 產(chǎn) 品 。 固 體 物 料 的 去 濕 方 法n 通 常 ， 干 燥 可 按 下 列 分 類 :n (1)按 操 作 壓 強 分 為 常 壓 干 燥 和 真 空 干

58、燥 。 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 。n (2)按 操 作 方 式 分 為 連 續(xù) 操 作 和 間 歇 操 作 。 連 續(xù) 操 作 具有 生 產(chǎn) 能 力 大 、 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 均 勻 、 熱 效 率 高 以 及 勞 動 條件 好 等 優(yōu) 點 、 間 歇 操 作 適 用 于 處 理 小 批 量 、 多 品 種 要求 干 燥 時 間 較 長 的 物 料 。n (3)按 傳 熱 方 式 可 分 為 傳 導(dǎo) 干 燥 、 對 流 干 燥 、 輻 射 干 燥 、介 電 加 熱 干 燥 以 及 由 上 述 兩

59、種 或 多 種 組 合 的 聯(lián) 合 干 燥 。 1.4 干 燥 設(shè) 備 的 特 點n 一 .氣 流 干 燥 器n 優(yōu) 點 ： 傳 熱 傳 質(zhì) 過 程 被 強 化 ， 物 料 停 留 時 間 短 ， 運 輸 方 便 、操 作 穩(wěn) 定 、 成 品 質(zhì) 量 穩(wěn) 定 。n 缺 點 ： 對 除 成 塵 設(shè) 備 要 求 嚴 格 ， 系 統(tǒng) 流 動 阻 力 大 ， 由 于 干燥 管 較 長 ， 故 對 廠 房 要 求 有 一 定 的 高 度 。n 適 用 于 熱 敏 性 、 易 氧 化 物 料 的 干 燥 。n 二 .沸 騰 床 干 燥 器n 優(yōu) 點 ： 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 造 價 低 ， 活 動 部 件

60、少 ， 操 作 維 修 方 便 。n 缺 點 ： 操 作 控 制 要 求 高 。 而 且 由 于 顆 粒 在 床 中 高 度 混 合 ，可 能 引 起 物 料 的 反 混 和 短 路 ， 從 而 造 成 物 料 干 燥 不 充 分 。 n 適 用 于 處 理 粉 粒 狀 物 料 ， 而 且 粒 徑 最 好 在 30-60m范 圍 。 干 燥 設(shè) 備 的 特 點n 三 .轉(zhuǎn) 筒 干 燥 器n 優(yōu) 點 ： 機 械 化 程 度 高 ， 生 產(chǎn) 能 力 大 ， 流 動 阻 力 小 ， 容 易 控制 ， 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 均 勻 ， 對 物 料 適 應(yīng) 性 強 。n 缺 點 ： 設(shè) 備 笨 重 ， 金 屬

61、 材 料 耗 量 多 ， 熱 效 率 低 ， 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ，占 地 面 積 大 ， 傳 動 部 件 需 經(jīng) 常 維 修 。n 四 .噴 霧 干 燥 器n 優(yōu) 點 ： 物 料 干 燥 時 間 短 ， 改 變 操 作 條 件 即 可 控 制 或 調(diào) 節(jié) 產(chǎn)品 指 標(biāo) ， 流 程 較 短 。n 缺 點 ： 經(jīng) 常 發(fā) 生 粘 壁 現(xiàn) 象 ， 影 響 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 ， 對 氣 體 的 分 離要 求 高 ， 體 積 傳 熱 系 數(shù) 較 小 ， 對 于 不 能 用 高 溫 載 熱 體 干 燥的 物 料 所 需 要 的 設(shè) 備 龐 大 。 適 用 于 士 林 藍 及 士 林 黃 染 料等 。 干 燥 設(shè) 備 的 特 點n 五 .滾 筒 干 燥 器n 優(yōu) 點 ： 動 力 消 耗 低 ， 投 資 少 ， 維 修 費 用 省 ， 干 燥 時 間 和干 燥 溫 度 容 易 調(diào) 節(jié) 。n 缺 點 ： 生 產(chǎn) 能 力 、 勞 動 強 度 和 條 件 等 方 面 不 如 噴 霧 干 燥器 。n 適 用 于 溶 液 、 懸 浮 液 、 膠 體 溶 液 等 流 動 性 物 料 的 干 燥 。