化工單元操作技術(shù)

本書(shū)力圖以化工生產(chǎn)的職業(yè)能力為主線，采用項(xiàng)目化教學(xué)模式，以崗位工作任務(wù)為載體，以典型的化工單元操作為對(duì)象，體現(xiàn)對(duì)學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)，使學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中掌握知識(shí)、提高技能。

學(xué)習(xí)項(xiàng)目中的每個(gè)任務(wù)都遵循項(xiàng)目化教學(xué)要求，按照“任務(wù)描述－任務(wù)資訊－任務(wù)分析－任務(wù)實(shí)施－知識(shí)拓展”構(gòu)建內(nèi)容體系，符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，便于教師指導(dǎo)教學(xué)。

為落實(shí)“課崗證融通，實(shí)境化歷練”人才培養(yǎng)模式改革方案，滿足高等職業(yè)教育技能型人才培養(yǎng)要求，使學(xué)生更好地適應(yīng)企業(yè)的需要，在山東省技能型人才培養(yǎng)特色名校建設(shè)期間，我校組織課程組有關(guān)人員和企業(yè)能工巧匠、技術(shù)人員編寫了本書(shū)。

本書(shū)按照“以能力為本位，以職業(yè)實(shí)踐為主線，以項(xiàng)目課程為主體的項(xiàng)目化專業(yè)課程體系”的總體設(shè)計(jì)要求，以化工單元操作崗位的相關(guān)工作任務(wù)和職業(yè)能力分析為依據(jù)，以工作過(guò)程為導(dǎo)向構(gòu)建行動(dòng)體系，打破原有學(xué)科體系，以培養(yǎng)化工單元操作過(guò)程計(jì)算能力及典型設(shè)備選型、操作運(yùn)行能力為基本目標(biāo)，緊緊圍繞工作任務(wù)，選擇和組織教學(xué)內(nèi)容，突出工作任務(wù)與知識(shí)的聯(lián)系，教、學(xué)、做一體化，使學(xué)生在完成工作任務(wù)的過(guò)程中掌握知識(shí)、提高技能。

本書(shū)內(nèi)容力求靈活多樣，每個(gè)項(xiàng)目中都設(shè)有若干個(gè)工作任務(wù)，每個(gè)任務(wù)都設(shè)有“任務(wù)描述”“任務(wù)資訊”“任務(wù)分析”“任務(wù)實(shí)施”和“知識(shí)拓展”，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)內(nèi)容、重點(diǎn)及應(yīng)達(dá)到的要求和能力，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生主體作用，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，開(kāi)拓學(xué)生視野。

項(xiàng)目選取的基本依據(jù)是本課程工作領(lǐng)域和工作任務(wù)范圍，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，本書(shū)以典型化工產(chǎn)品的工藝過(guò)程為載體，設(shè)計(jì)了具體的工作任務(wù)。本書(shū)以常見(jiàn)的化工單元操作為線索進(jìn)行設(shè)計(jì)，分為流體輸送操作、物料換熱操作、氣體吸收操作、液體精餾操作、物料干燥操作和非均相混合物分離操作六個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目又分為若干個(gè)工作任務(wù)，以工作任務(wù)為中心引出相關(guān)專業(yè)知識(shí)，以工作過(guò)程為導(dǎo)向，展開(kāi)單元操作的工藝條件確定、典型設(shè)備的選型及其操作方面相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能，充分體現(xiàn)任務(wù)引領(lǐng)、實(shí)踐導(dǎo)向的項(xiàng)目化課程設(shè)計(jì)思想。

本書(shū)由吳玉菊任主編，豆麗靖、高淑娟、王相文任副主編，谷紅敏參編，德州實(shí)華化工有限公司顏景河參編并擔(dān)任主審。

由于編者水平有限，編寫時(shí)間緊迫，書(shū)中難免存在錯(cuò)誤和不妥之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

編 者

2016年1月

前言

項(xiàng)目一 流體輸送操作 1
【知識(shí)目標(biāo)】 1
【能力目標(biāo)】 1
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 1
【項(xiàng)目描述】 2
任務(wù)一 流體輸送管路的選擇 2
【任務(wù)描述】 2
【任務(wù)資訊】 2
一、流體輸送方式案例 2
二、化工管路的基本構(gòu)成 3
【任務(wù)分析】 6
【任務(wù)實(shí)施】 6
【知識(shí)拓展】 8
一、化工管路常見(jiàn)故障 8
二、管路的試壓 9
【思考與練習(xí)】 9
任務(wù)二 管路的布置與安裝 10
【任務(wù)描述】 10
【任務(wù)資訊】 10
一、管路布置與安裝的一般原則 10
二、閥門安裝要領(lǐng) 11
【任務(wù)分析】 11
【任務(wù)實(shí)施】 11
一、訓(xùn)練目標(biāo) 11
二、訓(xùn)練準(zhǔn)備 11
三、訓(xùn)練步驟（要領(lǐng)） 12
【知識(shí)拓展】 12
一、化工管路的標(biāo)準(zhǔn)化 12
二、管子 13
【思考與練習(xí)】 13
任務(wù)三 流體輸送工藝條件的確定 13
【任務(wù)描述】 13
任務(wù)3.1 測(cè)定流體的壓力 14
【任務(wù)描述】 14
【任務(wù)資訊】 14
流體的主要物理性質(zhì) 14
【任務(wù)分析】 17
【任務(wù)實(shí)施】 17
【知識(shí)拓展】 18
一、壓力表的分類 18
二、壓力儀表的正確安裝 19
【思考與練習(xí)】 19
任務(wù)3.2 管子直徑的選擇 19
【任務(wù)描述】 19
【任務(wù)資訊】 20
一、流量和流速 20
二、管子的選用 20
三、穩(wěn)定流動(dòng)的質(zhì)量守恒——連續(xù)性方程 21
四、伯努利方程 22
【任務(wù)分析】 25
【任務(wù)實(shí)施】 25
【知識(shí)拓展】 27
【思考與練習(xí)】 27
任務(wù)3.3 管路中流體流動(dòng)阻力的測(cè)定 28
【任務(wù)描述】 28
【任務(wù)資訊】 28
一、流體的流動(dòng)形態(tài) 28
二、流體在管內(nèi)的流動(dòng)阻力 30
【任務(wù)分析】 36
【任務(wù)實(shí)施】 36
【知識(shí)拓展】 38
【思考與練習(xí)】 38
任務(wù)四 液體輸送機(jī)械的操作 39
【任務(wù)描述】 39
【任務(wù)資訊】 39
一、離心泵的結(jié)構(gòu)類型 39
二、離心泵的工作原理 41
三、離心泵的主要性能參數(shù)和特性曲線 42
四、離心泵的選用 44
五、離心泵的安裝 45
六、各種類型泵的比較 46
七、離心泵的操作 47
【任務(wù)分析】 53
【任務(wù)實(shí)施】 53
【知識(shí)拓展】 55
一、離心泵的事故處理方法 55
二、DCS操作中的無(wú)擾動(dòng)切換 55
【思考與練習(xí)】 56
任務(wù)五 氣體輸送機(jī)械的操作 56
【任務(wù)描述】 56
【任務(wù)資訊】 57
一、離心式通風(fēng)機(jī) 57
二、離心式壓縮機(jī) 59
【任務(wù)分析】 61
【任務(wù)實(shí)施】 61
【知識(shí)拓展】 64
【思考與練習(xí)】 64
項(xiàng)目二 物料換熱操作 65
【知識(shí)目標(biāo)】 65
【能力目標(biāo)】 65
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 65
【項(xiàng)目描述】 65
任務(wù)一 認(rèn)識(shí)換熱器結(jié)構(gòu) 65
【任務(wù)描述】 65
【任務(wù)資訊】 66
一、換熱器的分類 66
二、間壁式換熱器的結(jié)構(gòu)形式 67
【任務(wù)分析】 72
【任務(wù)實(shí)施】 72
【知識(shí)拓展】 72
【思考與練習(xí)】 73
任務(wù)二 換熱器工藝條件的確定 73
【任務(wù)描述】 73
任務(wù)2.1 確定換熱器的換熱面積 73
【任務(wù)描述】 73
【任務(wù)資訊】 73
一、熱傳導(dǎo) 73
二、傳熱基本方程 75
三、傳熱平均溫度差 76
四、對(duì)流傳熱 80
【任務(wù)分析】 83
【任務(wù)實(shí)施】 83
【知識(shí)拓展】 84
【思考與練習(xí)】 85
任務(wù)2.2 測(cè)定換熱器的傳熱系數(shù) 86
【任務(wù)描述】 86
【任務(wù)資訊】 86
一、換熱器的熱負(fù)荷 86
二、總傳熱系數(shù) 87
三、列管式換熱器的選型 89
【任務(wù)分析】 93
【任務(wù)實(shí)施】 93
【知識(shí)拓展】 94
【思考與練習(xí)】 95
任務(wù)三 換熱器的操作 95
【任務(wù)描述】 95
【任務(wù)資訊】 95
一、換熱器的正確使用原則 95
二、異常現(xiàn)象及處理方法 96
【任務(wù)分析】 97
【任務(wù)實(shí)施】 97
【知識(shí)拓展】 99
【思考與練習(xí)】 99
項(xiàng)目三 氣體吸收操作 101
【知識(shí)目標(biāo)】 101
【能力目標(biāo)】 101
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 101
【項(xiàng)目描述】 101
任務(wù)一 吸收工藝流程的確定 101
【任務(wù)描述】 101
【任務(wù)資訊】 101
一、工業(yè)吸收過(guò)程 102
二、吸收在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 102
三、氣體吸收的分類 103
四、填料塔 103
五、填料塔的流體力學(xué)性能 109
【任務(wù)分析】 111
【任務(wù)實(shí)施】 111
【知識(shí)拓展】 111
【思考與練習(xí)】 112
任務(wù)二 吸收工藝條件的確定 112
【任務(wù)描述】 112
【任務(wù)資訊】 112
一、吸收相平衡 112
二、吸收機(jī)理 113
三、吸收阻力的控制 115
四、物料衡算與操作線方程 117
五、吸收劑用量 119
【任務(wù)分析】 121
【任務(wù)實(shí)施】 121
【知識(shí)拓展】 122
【思考與練習(xí)】 122
任務(wù)三 吸收塔的操作 123
【任務(wù)描述】 123
【任務(wù)資訊】 123
一、工藝操作指標(biāo)的調(diào)節(jié) 123
二、開(kāi)停車操作 124
【任務(wù)分析】 124
【任務(wù)實(shí)施】 124
【知識(shí)拓展】 125
【思考與練習(xí)】 126
項(xiàng)目四 液體精餾操作 127
【知識(shí)目標(biāo)】 127
【能力目標(biāo)】 127
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 127
【項(xiàng)目描述】 127
任務(wù)一 精餾工藝流程的確定 127
【任務(wù)描述】 127
【任務(wù)資訊】 127
一、蒸餾及精餾 127
二、雙組分理想溶液的氣液相平衡 128
三、精餾塔的分類及工業(yè)應(yīng)用 130
四、板式塔的結(jié)構(gòu)類型及性能評(píng)價(jià) 130
【任務(wù)分析】 134
【任務(wù)實(shí)施】 134
【知識(shí)拓展】 135
【思考與練習(xí)】 135
任務(wù)二 精餾工藝條件的確定 135
【任務(wù)描述】 135
【任務(wù)資訊】 136
一、精餾原理 136
二、精餾操作流程 137
三、全塔物料衡算 138
四、操作線方程 138
五、理論塔板數(shù)的求法 143
六、塔板效率與實(shí)際塔板數(shù) 145
七、回流比的影響與選擇 146
【任務(wù)分析】 149
【任務(wù)實(shí)施】 149
【知識(shí)拓展】 151
一、恒沸精餾與萃取精餾 151
二、多組分精餾簡(jiǎn)介 152
【思考與練習(xí)】 152
任務(wù)三 精餾塔的操作 153
【任務(wù)描述】 153
【任務(wù)資訊】 153
一、影響精餾操作的主要因素 153
二、板式塔的操作特性 155
【任務(wù)分析】 158
【任務(wù)實(shí)施】 158
【知識(shí)拓展】 162
一、精餾塔開(kāi)停車注意事項(xiàng) 162
二、精餾塔開(kāi)停車常見(jiàn)事故處理 163
【思考與練習(xí)】 163
項(xiàng)目五 物料干燥操作 164
【知識(shí)目標(biāo)】 164
【能力目標(biāo)】 164
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 164
【項(xiàng)目描述】 164
任務(wù)一 干燥器的選擇 164
【任務(wù)描述】 164
【任務(wù)資訊】 164
【任務(wù)分析】 167
【任務(wù)實(shí)施】 167
【知識(shí)拓展】 168
【思考與練習(xí)】 168
任務(wù)二 干燥工藝條件的確定 168
【任務(wù)描述】 168
【任務(wù)資訊】 169
一、對(duì)流干燥的方法 169
二、空氣的性質(zhì) 169
三、物料中所含水分的性質(zhì) 173
四、物料中含水量的表示方法 174
五、干燥過(guò)程的物料衡算 174
六、干燥過(guò)程的熱量衡算 175
七、干燥速率和干燥時(shí)間 178
【任務(wù)分析】 180
【任務(wù)實(shí)施】 180
【知識(shí)拓展】 182
濕空氣的濕度圖及其應(yīng)用 182
一、焓—濕度圖的構(gòu)成 183
二、I～H圖的用法 183
【思考與練習(xí)】 184
任務(wù)三 干燥器的操作 185
【任務(wù)描述】 185
【任務(wù)資訊】 185
一、干燥操作條件的確定 185
二、干燥訓(xùn)練準(zhǔn)備 186
三、干燥實(shí)訓(xùn)裝置 186
【任務(wù)分析】 187
【任務(wù)實(shí)施】 187
【知識(shí)拓展】 188
一、流化床干燥器的操作 188
二、噴霧干燥設(shè)備的操作 188
【思考與練習(xí)】 189
項(xiàng)目六 非均相混合物分離操作 190
【知識(shí)目標(biāo)】 190
【能力目標(biāo)】 190
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 190
【項(xiàng)目描述】 190
任務(wù)一 分離方式及設(shè)備的選擇 191
【任務(wù)描述】 191
【任務(wù)資訊】 191
一、非均相物系分離的分類及應(yīng)用 191
二、重力沉降 192
三、離心沉降 194
【任務(wù)分析】 196
【任務(wù)實(shí)施】 196
【知識(shí)拓展】 196
【思考與練習(xí)】 197
任務(wù)二 過(guò)濾操作 197
【任務(wù)描述】 197
【任務(wù)資訊】 197
一、過(guò)濾操作分類 198
二、過(guò)濾介質(zhì) 198
三、助濾劑 199
四、過(guò)濾速率及其影響因素 199
五、過(guò)濾的操作周期 200
六、過(guò)濾單元仿真操作 200
【任務(wù)分析】 201
【任務(wù)實(shí)施】 201
【知識(shí)拓展】 202
【思考與練習(xí)】 203
附錄 204
一、法定計(jì)量單位及單位換算 204
二、常用數(shù)據(jù)表 208
三、常見(jiàn)氣體、液體和固體的重要物理
性質(zhì) 213
四、某些二元物系的氣液平衡組成 215
五、乙醇水溶液的一些性質(zhì) 217
六、一些氣體溶于水的亨利系數(shù) 218
七、常用管子的規(guī)格 218
參考文獻(xiàn) 220

1. 人工智能開(kāi)發(fā)框架應(yīng)用 [主編 王明超 蘆婭云]
2. 民航客艙服務(wù)實(shí)用英語(yǔ)教程 [主編 田靜 徐亞玲]
3. 工程數(shù)學(xué) [主編 郭立娟 王海]
4. 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) [主編 劉 軍 楊國(guó)龍 劉天成]
5. MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目式教程 [陳亞峰]
6. 智能化技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） [鄧文達(dá)　李禮]
7. 電視節(jié)目策劃與制作（微課版） [主　編　黃滴滴]
8. 大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué) [主編 郭立娟]
9. 軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與實(shí)踐 [主編　但唐仁]
10. 工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試 [主編 胡月霞 向艷芳 朱奇]
11. 信息技術(shù)基礎(chǔ) [主編 唐倩 邵銳]
12. 混合式課堂教學(xué)改革與實(shí)踐—微動(dòng)教學(xué)法 [石鐵峰 石家羽 著]
13. Photoshop 圖形圖像項(xiàng)目化教程 [主編 胡斌斌 黎婭 蘇大椿]
14. 高職院校軟件類專業(yè)“類上班制”人才培養(yǎng)模式研究 [楊智勇 王海洋 著]
15. 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ) [主編 姜國(guó)權(quán) 姜福佳]
16. 信息技術(shù)（微課版） [王云　徐江鴻　李清霞　羅學(xué)鋒　]
17. 管理基礎(chǔ)與實(shí)務(wù) [主編 王鳳基 顏漢軍]
18. 人工智能應(yīng)用基礎(chǔ) [主編 楊纓 李佳]
19. 人工智能概論（第二版） [主編　任云暉　丁紅　徐迎春 ]
20. 信息時(shí)代美育之道 [主編　劉宏宇　黎婭]
21. 數(shù)字媒體交互設(shè)計(jì)項(xiàng)目式教程（微課版） [主編　蘇陸]
22. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)項(xiàng)目化教程（微課版） [主編 王艷萍 安華萍]
23. Excel在會(huì)計(jì)工作中的應(yīng)用（第三版） [主 編 趙艷莉 耿聰慧]
24. 應(yīng)用數(shù)學(xué) [主編 劉東海 劉麗瑤]
25. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)創(chuàng)新教程（模塊化+課程思政版） [主編 唐繼勇 李旭]
26. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)案例教程 [主編 周麗娟 王璐]
27. 路由交換技術(shù)項(xiàng)目化教程 [主編　范國(guó)娟]
28. 信息技術(shù)基礎(chǔ)立體化教程 [鄒承俊 周洪林 劉和文 葉煜 ]
29. 無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)與實(shí)踐 [主編 唐繼勇 劉思伶]
30. 信息技術(shù)基礎(chǔ)項(xiàng)目化教程 [主編 王宏斌 王萬(wàn)麗 王芳]