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1、东北石油大学合作研讨式学习专题报告课程名称 石油化工过程及装备(上) 课题名称 流体的流动过程及流体输送设备 指导教师 张颖 所在院（系） 机械院过程装备与控制工程 班 级 装备13-3 组 长 王静姝 小组成员 张欢 张莹 田一帆 李义博 年 月 日小组分工及自评学生姓名主要工作自评等级目录第1章概述1第2章 流体流动过程22.1 流体输送与增压22.2 气体吸收22.2.1定义22.2.2吸收基本原理22.2.3吸收法特点22.2.4吸收方法22.2.5吸收法处理32.2.6吸收法目前现状32.3精馏32.3.1 液体精馏32.3.2 反应精馏42.3.3反应精馏的注意事项42.4液体的搅
2、拌4第3章 泵53.1泵的简介53.2泵的工作原理53.3泵运用的领域53.4泵的主要分类63.4.1按工作原理分63.4.2 泵的其他分类63.5泵的常见类型73.6隔膜泵的原理83.6.1隔膜泵的组成83.6.2隔膜泵类型的选择81. 工作原理82.适用场合83.7离心泵103.7.1 离心泵的简介103.7.2 离心泵的工作原理103.7.3 离心泵的分类11第4章 压缩机114.1压缩机的简介114.2 压缩机工作原理114.3 压缩机的分类124.4 压缩机的应用124.4.1 离心式制冷压缩机的特点124.4.2 往复式压缩机134.4.3 回转式压缩机13第5章 阀门145.1
3、阀门简介145.2 阀门工作原理145.3 阀门分类14第6章 过滤机156.1 过滤机的简介156.2 过滤机的工作原理156.2 过滤机的分类16第7章其他流动设备177.1 管道177.1.1 按介质压力分类187.2 离心机207.2.1 离心机简介207.2.2 工作原理207.2.3 离心机分类207.2.4 分离机的应用217.3 旋风分离器217.3.1 旋风分离器简介217.3.2 工作原理217.3.3 分类227.3.4 旋风分离器的应用237.4 沉降槽247.4.1 沉降槽简介247.4.2 沉降槽原理247.5 风 机247.5.1 风机简介247.5.2 相关参数
4、247.5.3 风机的分类247.5.4 风机的应用范围25心得体会26参考文献27第1章概述在化工生产中所处理的物料大部分都是处于液态和气态状况下，这种状态下的物体通称为流体。具有黏性的流体在发生变形时将产生阻力，而没有黏性的流体则不会有任何阻力，度量流体黏性的物理量称为流体的黏度。没有黏性的流体又称为超流体。而流体的流动形式也有区分。倘流速很慢，流体会分层流动，互不混合，此乃层流。倘流速增加，越来越快，流体开始出波动性摆动，此情况称之为过渡流。当流速继续增加，达到流线不能清楚分辨，会出现很多漩涡，这便是湍流。当流体的粘滞性和可压缩性很小时，可近似看作是理想流体，它是人们为研究流体的运动和状
5、态而引入的一个理想模型。这些物料在静止和运动时都遵循流体力学的规律。以流体力学规律为基础规律的化工过程称为流体动力过程。一类以动量传递为主要理论基础的单元操作，主要有流体输送、沉降、过滤和混合等，在工程上主要用于流体输送与增压、气体吸收，气相或液相悬浮系的分离以及液体的搅拌。流动过程是基于流体力学原理的动量传递过程。流动过程的流动设备主要有泵、压缩机、离心机、风机、过滤机、旋风分离器、沉降槽、管道、阀门等。第2章 流体流动过程2.1 流体输送与增压流体的流动输送与增压是现代化工企业的基础工程。化工生产处理的物料多数为流体，按工艺要求在各化工设备和机器之间输送这些物料，是实现化工生产的重要环节。
6、化工生产中物料的种类很多，被输送流体的性质如密度、粘度、毒性、腐蚀性、易燃性与易爆性等各不相同。相应的设备包括:为流体的流动和输送提供能量的设备(泵和风机)和管网设备(直管、管件和阀门)。是指流体以一定流量沿着管道（或明渠）由一处送到另一处，属于流体动力过程的单元操作。所以我们需要明确输送流体所需管径，确定输送流体所需能量和设备，测量与控制流体性能参数以及掌握流体流动形态并了解输送设备的工作原理与性能。2.2 气体吸收2.2.1定义气体吸收是用液体吸收剂吸收气体的单元操作。2.2.2吸收基本原理利用气体混合物中各组分在某一液体吸收剂中溶解度的不同，从而将其中溶解度最大的组分分离出来。2.2.3
7、吸收法特点吸收是一种组分从气相传入夜相的单向扩散传质过程。2.2.4吸收方法1.喷淋吸收液体是分散相，气体是连续相；2.鼓泡吸收气体是分散相，液体是连续相；3.膜式吸收液体是分散相，气体是连续相。2.2.5吸收法处理利用液态吸收剂处理气体混合物以除去其中某一种或几种气体的过程。在这过程中会发生某些气体在溶液中溶解的物理作用，这是物理吸收。也有气液中化学物质之间发生化学反应，这是化学吸收。吸收作用常用于气体污染物的处理与回收，如用石灰乳液吸收烟气中的二氧化硫，生成石膏；用碱性溶液或稀硝酸吸收硝酸厂尾气中的氮氧化物，回收再用；还有用碳酸钠等碱性溶液吸收硫化氢。2.2.6吸收法目前现状我国研究成功的
8、APS法以苦味酸为催化剂，以煤气中的氨为吸收剂，可同时吸收脱除硫化氢、氰化氢，效率较高。吸收法还广泛作为有机废气的预处理，如除尘、除油雾、除水溶性组成，为进一步净化做准备。2.3精馏气相及液相非均系的分离：气相与液相非均系分离设备主要应用离心机，过滤机等。主要依据液体精馏与反应精馏。2.3.1 液体精馏精馏与蒸馏的区别就在于“回流”，蒸馏为简单蒸馏，分离出的组分纯度低，而精馏为多次蒸馏的组合，分离出的组分纯度高。 2.3.1.1精馏的本质精馏的本质为传质（只有传质过程的存在，才可以实现高纯度的分离），传热只是传质过程附带的 。 2.3.1.2精馏的过程精馏过程主要设备为精馏塔，除此之外还有加热
9、器、冷凝器、储槽等其他设施。 1、连续精馏流程： 强调：精馏塔以进料板为界，上段为精馏段；下段为提馏段。 特点：效率高、操作稳定、能耗小、劳动强度小；适用于大规模的生产。 2、间歇精馏：强调：精馏塔只有精馏段，没有提馏段，一次性加料到加热釡内。 特点：开停车频繁、操作不便、效率低、能耗大、劳动强度大；适用于混合液数量不大的物理处理。 3、多组分精馏 原理同双组份精馏，只需增加精馏塔。2.3.2 反应精馏反应精馏就是在进行反应的同时用精馏方法分离出产物的过程。对于可逆反应，当某一产物的挥发度大于反应物时，如果将该产物从液相中蒸出，则可破坏原有的平衡，使反应继续向生成物的方向进行，因而可提高单程转
10、化率，在一定程度上变可逆反应为不可逆反应。伴有化学反应的精馏方法,有的用精馏促进反应,有的用反应促进精馏。用精馏促进反应，就是通过精馏不断移走反应的生成物，以提高反应转化率和收率。用反应促进精馏，就是在混合物中加入一种能与被分离组分发生可逆化学反应的物质（第三组分），以提高其相对挥发度，使精馏容易进行。2.3.3反应精馏的注意事项 1.化学反应必须在液相中进行 2.在操作系统压力下，主反应的反应温度和目的产物的泡点温度接近，以使目的产物及时从反应体系中移出 3.主反应不能是强吸热反应，否则精馏操作的传热和传质会受到严重影响，会使塔板分离效率减低，甚至使精馏操作无法顺利进行; 4.主反应时间和精
11、馏时间相比较，主反应时间不能过长，否则精馏塔的分离能力不能得到充分利用 5.对于催化蒸馏，要求催化剂具有较长的使用寿命，因为频繁地更换催化剂需要停止反应精馏操作，从而影响到生产效率，同时增加了生产成本 6.催化剂的装填结构不仅能使催化反应顺利进行，同时要保证精馏操作也能较好地进行。2.4液体的搅拌通过搅拌使物料混合均匀，强化传热和传质，以达到加强流动的过程。包括均相液体混合;液-液分离;气液分离;固体溶解；强化传热等。第3章 泵3.1泵的简介泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，
12、也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。泵通常可按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类。除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名。如，按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等；按结构可分为单级泵和多级泵；按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等；按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。按照有无轴结构，可分直线泵，和传统泵。3.2泵的工作原理在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体；启动后，叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。可见，只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出。直线泵工作原理不同与其它任何泵
