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什么是化工生产过程中的“三传一反”?

时间:2024-01-16 来源: 浏览:

什么是化工生产过程中的“三传一反”?

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三传一反 概括了化工生产过程的全部特征, 传递过程被认为是单元操作的理论基础 ,开辟了化学工程发展过程的第二个历程。

“三传” 为动量传递(流体输送、过滤、沉降、固体流态化等,遵循流体动力学基本规律)、热量传递(加热、冷却、蒸发、冷凝等,遵循热量传递基本规律)和质量传递(蒸馏、吸收、萃取、干燥等,遵循质量传递基本规律), “一反” 为化学反应过程,简称为“ 三传一反 ”。

三传 单元操作 目的 物态 原理
动量传递 流体输送 以一定流量将流体从一处送到另一处 液体或气体 输入机械能
沉降 非均相混合物的分离

液体-固体

气体-固体

利用密度差引起的沉降运动
过滤 非均相混合物的分离

液体-固体

气体-固体

利用过滤介质使固体颗粒与流体分离
热量传递 传递 使物料升温、降温、改变相态 气体或液体 利用温度差引入或导出热量
蒸发 溶剂与不挥发溶质的分离 液体 供热以汽化溶剂
质量传递 气体吸收 均相混合物的分离 气体 气体混合物各组分在溶剂中溶解度的差异
液体精馏 均相混合物的分离 液体 各组分挥发度不同
干燥 去湿 固体 供热汽化湿分
萃取 均相混合物的分离 液体 待分离溶液中各组分在萃取剂中溶解度的差异

三传 ”过程具有以下特点:

1、他们都是 物理过程 ,这些操作只改变物料状态或其物理性质,不改变物料的化学性质。

2、他们都是化学工业生产中 共有的操作 。例如:制糖工业中稀糖液的浓缩和制碱工业中苛性钠稀溶液的浓缩,都是通过蒸发这一单元操作来实现的;酒精工业中酒精的提纯与石油化工中烃类的分离,都要进行蒸馏操作等,所以各种化工生产过程,可由若干单元操作与化学反应过程做适当的串联组合而构成。

3、单元操作用于不同的化工生产过程时,其 基本原理 是相同的,而且进行该操作的设备往往也是 通用设备 。如蒸发操作使用的蒸发器与精馏操作过程使用的再沸器等。

一反 ”通常有如下反应:

1、酯化反应: 酸和醇反应生成酯。

2、化氢还原: 有机化合物和氢气反应生成烃醇等。

3、氧化反应: 氧和有机化合物反应生成羧酸、醛、酮等。

4、烷基化反应: 烯烃和烷基化合物反应生成更高碳数的烃。

5、酸碱中和反应: 酸和碱反应生成盐和水。

6、加成聚合反应: 单体分子之间发生加成反应,生成高分子物质。

7、消磷反应: 磷酸盐和钙、镁等金属离子形成难溶固体,从而除去水中的无机磷。

8、消氧化反应: 去除有机物污染物,如化学氧化和高级氧化等。

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