過程裝備與控制工程專業(yè)英語翻譯.doc

Unit 4 回轉殼體的薄膜應力回轉殼體是由一條直線或曲線繞一根旋轉形成的（一個回轉實體是由一個面繞一根軸旋轉而成的）。大多數(shù)過程容器是由回轉殼體組成的：圓柱形和圓錐形部件；半球形，橢圓形和準球形的封頭；圖.1.13。薄的容器壁被稱為“薄膜”；承受載荷不引起嚴重的彎曲和過大的剪切應力；就象氣球的外壁一樣。對受內(nèi)壓回轉殼的薄膜應力分析為確定容器殼體最小壁厚奠定了基礎。實際的厚度要求同樣取決于容器所承受的載荷所產(chǎn)生的應力。假設大致形狀如圖1.14的回轉殼體在載荷作用下做對稱的旋轉；在殼體單位面積上所受的載荷（壓力）在周向方向是一致的，但是從頂部到底部并不是一模一樣的。讓P=壓力t = 殼體的厚度 = 經(jīng)向應力（縱向應力），應力沿著經(jīng)線作用， = 周向或者切向應力，應力沿著平行的圓環(huán)作用（通常叫做環(huán)向應力）， = 經(jīng)向曲率半徑， = 環(huán)向曲率半徑。 注意：容器有雙曲率；r1 和r2的值是由形狀決定的。假設作用在單元上的力通過點a，b，c，d來定義。那么在單元上的應力的法向分量（分力作用在和表面有特定角度的方向）： 這個力被其它力的法向分量抵消與容器壁上的薄膜應力相關聯(lián)（給出，力=應力面積）：將上面等式左右連接并且簡化，取極限方法令d/2dS/2r，sindd，給出：經(jīng)向應力可通過作用在周向沿線的力的平衡獲得：圖1.14。壓力垂直分量：這是一種通過力的垂直分量建立的平衡，取決于作用在壓力容器外壁圓周上的經(jīng)向應力：連接這些力得出： （1.13）公式（1.12）和（1.13）完全適用于任何回轉殼體。圓柱體（圖1.15a）圓柱是由平行于回轉軸的一條線旋轉而得，所以：D是圓柱的直徑。帶入公式（1.12）（1.13）得：球體（圖1.15b）因此：圓錐體：圓錐體是由和軸有一定角度的直線旋轉而成。帶入公式（1.12）和（1.13）得：最大值將會發(fā)生在 r = /2 。Unit 7 材料的特性用于工程構件的任何一種材料的最終強度取決于這種材料在經(jīng)歷了一種或多種不同加工過程之后的機械與物理性質。也有許多特性決定材料的初始狀態(tài)適合一些特定的加工工藝。原始材料的最初強度很重要，因為強度在一定程度上影響了材料最終被加工的形狀以及最后所能承受的截面能力。增加或者降低初始材料的強度的因素也很重要。它可用于減小材料的強度并如許現(xiàn)有機器下將材料加工成一定形狀。或者作為選擇去提高材料最終的強度來得到更高的服務強度。強度是一個不明確的詞匯，在這被理解為指示出材料接受或抵抗變形的能力。一個類似的問題也適用于另一個甚至更難以捉摸的材料性質，即材料的韌性。它通常被理解為指的是材料承受大變形（主要是拉伸變形）而不發(fā)生斷裂的能力。在考慮加工工藝，這個參量的大部分值很明顯是很有用的。金屬加工工藝只受到實際工作材料的韌性影響而受到限制，所以，強加到材料上的大量變形必須被限制為了防止材料斷裂。然而一些與韌性相反的加工工藝卻是有利的。一個適合的一般性的詞匯來解釋脆性可能就是脆性了；例如，眾所周知某些脆性材料比韌性材料容易加工或剪切。主要是制造過程中各種材料性質的相互關系，例如強度與韌性等，影響著生產(chǎn)工藝。例如，一個很普通的常識大多數(shù)金屬當受熱時將會變軟和更容易變形。如果變形的速度太快，然而，這種優(yōu)勢會消失，材料會變的更硬更脆，過快的變形會導致斷裂。這些效果的事件和重要性在某重程度上取決于材料的微觀結構，所以金屬冶金學的知識或者相應的非金屬微觀結構對于理解這本書的許多學科是十分必要的，又叫做材料的強度。這章開始討論的目的，實際上，是為了指出這些材料的性質在加工過程中和加工過程之后都重要，為了了解它們?yōu)槭裁催@么重要，它們怎么樣影響加工工藝的。很明顯我們必須要有比強度、韌性更精確的詞匯，在這章考慮了一些標準機械測試是為了了解是否有必要定義一些更精確的概念。當然，為了了解它很有必要掌握塑性數(shù)學理論或理想介質的流變學理論。一旦多種重要的加工性質被定義和理解，那么我們有必要去考慮這些知識怎樣被使用去控制工藝和生產(chǎn)，這些性質怎么樣被不同的加工工藝影響。用這種方法我們可以很容易確定對一個給定的元件和材料的一個合適的方法最后給出最后的形狀，要求的強度和性質。因此我們可以理解為什么傳統(tǒng)的學科中的材料強度如此重要，不僅是因為它與任何工程工件和材料的最終條件有關，也和最終變形前的材料有關。例如，可能會和考慮形狀改變有關或者加工工件的材料去適合生產(chǎn)技術。這些問題超出的這本書的研究范圍，并且可能屬于在加工設計或者加工工程中更專業(yè)的領域。制造的成本自始至終，即從規(guī)定元件要在一定壽命期間滿足一定的功能開始，直到最后的檢驗、試驗和保用，都是最重要的。整個加工工藝包括工件的設計和生產(chǎn)，特別是影響材料的最終強度。在加工中有一些物理和化學的性質影響著材料的選擇和處理。一個物理性質是傳熱率去影響當它在材料內(nèi)部變形和冷卻硬化的時候的熱流量。同樣的，眾所周知的例子，是一個重要的抵抗腐蝕的性質。它的重要性在生產(chǎn)的最終階段很明顯，它在加工工藝過程中也很重要，因為它有時影響表面膜的形成，從而影響潤滑性，或是導熱和導電的能力。Unit 10 金屬的腐蝕化工廠，伴隨著大量多種的氣態(tài)，有機的和氣態(tài)的腐蝕，產(chǎn)生每種可想象的腐蝕類型?？刂?設備的腐蝕在沒有化學過程的情況下是一個相當大的挑戰(zhàn)。煉油廠在腐蝕控制方面具有最好聲譽，這部分地是由于其產(chǎn)品的價值給了煉油廠以資金來進行腐蝕控制，部分地也是由于對煉油廠來說如果任何一項腐蝕控制措施出現(xiàn)問題的話，都存在發(fā)生火災的危險。抵抗腐蝕的材料和昂貴的化學抑制劑被認為是必要的保障。 什么是腐蝕？腐蝕是金屬由于和環(huán)境反應而產(chǎn)生的破壞。破壞的規(guī)定是不包括工藝在內(nèi)的，比如化學藥品的研磨、鋁的陽極反應，和鋼的發(fā)藍，這些都是有意識的去改善金屬。所有種類的化學和電化學過程在工業(yè)上被用做和金屬發(fā)生化學反應，但是它們被設計出來是用于改善金屬而不是去破壞它。因此這些過程不認為是腐蝕。金屬在腐蝕的定義中被涉及到，但是任何一種材料都能被它的環(huán)境破壞：塑料在溶劑中膨脹，混凝土在污水中的溶解，木頭的腐爛，等等。這些結果都是不同機理產(chǎn)生的嚴重問題。但是在這個定義中它們不被包括。金屬，他們是否在腐蝕中被侵襲的均勻或者有紋孔或者開裂，被腐蝕都是通過相同的基本機理，它們不同與其他的材料。這些試驗集中在金屬上。腐蝕對于金屬來說是個自然過程，因為它們與環(huán)境反應生成更穩(wěn)定的化合物。即使是在一個材料選擇總是正確的、設備設計沒有任何缺陷并且操作也沒有任何錯誤的理想世界中，腐蝕仍將發(fā)生，只不過是可以接受的腐蝕速率罷了。腐蝕的代價?？纯凑鎸嵉母g是怎樣的，許多國家的政府在1970年和1980年委托研究，得到了許多數(shù)據(jù)說明腐蝕的確是大多數(shù)的主要問題。美國的研究估計腐蝕的直接損失是工業(yè)產(chǎn)值的4.9%對于工業(yè)化國家來說。這4.9%中，大概1%到2%是可以通過現(xiàn)在的技術避免的，大概是每人每年200美元的浪費。直接成本包括零件、勞動力代替汽車的消聲器，金屬的頂板，冷凝管，和所有其他的可腐蝕的金屬。一部完整的機器不得不被報廢由于小部件的腐蝕。單單汽車腐蝕每年就值16億。直接成本包括金屬的重新噴漆，雖然這筆費用不同于安裝精確的部件，因為許多金屬表面噴漆是防止腐蝕。腐蝕防護的成本也包括例如陰極保護的投資成本、其電力消耗和維修成本、化學緩蝕劑的成本以及抗腐蝕材料的附加成本等。間接費用更難以確定，盡管他們可能至少對一樣大的直接費用進行了調(diào)查。間接費用包括工廠停產(chǎn)，損失或污染的產(chǎn)品，喪失效率，對于防腐需要進行必要的設計，大約20 的電子故障是由腐蝕造成的。腐蝕導致了我們一個非?，F(xiàn)實的代價就是資源枯竭，但是這不是算作直接費用。據(jù)估計， 40 的鋼鐵生產(chǎn)用以取代鋼材腐蝕損失，許多金屬，特別是例如鉻和鎳等那些制造合金時所必需的金屬，都不能通過當代技術進行可回收利用。能源資源也降低腐蝕，因為能源必須用于生產(chǎn)替代金屬。人力資源是一種浪費，擁有時間和智慧的許多工程師和技術人員必須在日常斗爭腐蝕。往往腐蝕工作分配給新的工程師或技術員，因為它是一種快速的方法為他/她去了解的人，工廠運作，它的問題。然后，如果他們會得到進步以及與另一個有經(jīng)驗的學員已經(jīng)重新開始學習周期。PART 工業(yè)流程Unit 11 化學工程1. 什么是化學工程？從廣義上講，工程被定義為特定行業(yè)使用的科學技術和設施，例如，機械工程是指技術和設施被用來制造及其，它（機械工程）主要是以機械力基礎，這些力用于改變被加工材料的表面形狀或物理性質，而材料的化學性質不變?；瘜W工程包括材料的化學加工，主要以化學和物理化學的高度復雜性為基礎。 因此，化學工程是注重設計，制造，機械設備操作，化學加工工業(yè)機械等要就工程領域的分支。 化學工業(yè)是首先以化學科學為基礎，例如物理化學，化學熱力學，和化學動力學。等等，然而，它（化學工程）不是簡單的復制他們的發(fā)現(xiàn)，而是依靠他們進行大量的化學處理。主要的目的是使化學工程成為一門純粹的學科，是一種能夠找到一種操作和設計商業(yè)設備及配件最適合最經(jīng)濟的方案。因此，化學工程在沒有經(jīng)濟，物理，數(shù)學，控制理論，機械原理，和其他科學技術的緊密聯(lián)系是不可想象的。 在化學工程的早期，化學工程是一門大的描述性的學科。在那時許多的早期的化學工程的教科書和手冊都是百科全書一樣商業(yè)生產(chǎn)過程中所知道。在科學和工業(yè)制造取得進展并在增加化學制品的數(shù)量上給人印象深刻。如今，是有充當?shù)?0，000種化學品的生產(chǎn)來源?；瘜W工業(yè)的發(fā)展，一方面使化學和技術科學向前發(fā)展，另一方面可為化學加工工藝奠定理論基礎。 隨著化學工程的穩(wěn)步向前發(fā)展，新的數(shù)據(jù)，新的聯(lián)系，新的歸納正在被加入化學工程的主題。許多他們自己的分支區(qū)別化學工程的主流。正如加工和機械設計，自動化，化學模擬加工和建模等等。 2. 化學工程的基本趨勢？化學工程一直被用來加工工業(yè)來改變原料的物理狀態(tài)或化學成分?；瘜W工程師所研究問題的傳統(tǒng)范圍，從復雜性和規(guī)模上來講，也許都可以稱之為是中等尺度的問題。這種尺度包含反應器和單一工序的裝備以及制造工廠里單位操作的組合體。未來的中等尺度研究將越來越多地有微觀尺度的研究和極端復雜系統(tǒng)的宏觀尺度的研究來補充?；瘜W工程將來會整合成比其他任何工程領域分支都寬尺度（的工程學科）。例如，一些工作可能把宏觀尺度的環(huán)境和中間尺度的燃燒系統(tǒng)和微觀尺度的分子反應和運動聯(lián)系起來。另一些工作可能把一個復合的飛行器的宏觀尺度的性能和中間尺度的機翼的化學反應器以及反應器的布局將受復雜液體的微觀動力學研究的影響。如此，將來化學工程將會構想和在微觀到宏觀的連續(xù)的尺度范圍內(nèi)嚴謹?shù)慕鉀Q問題。他們將會新的工具和新的觀察發(fā)現(xiàn)以及研究其他學科：分子生物學，化學，固體物理，材料科學，和電子工程。并且他們在制造和過程設計和加工方面將會越來越多的用計算機，人們的智慧，以及解決問題的專門的系統(tǒng)。(Selecled from A.M, Kutepov, Basic Chemical Engineering, Mire Publishers. 1988. ) ( * Selected from: Frontiers in Chemical Engineering: Research Needs and Opportunities, National Academy Press. 1988. )Unit 12 工業(yè)制造的傳遞現(xiàn)象1. 引言傳遞現(xiàn)象是一個共有的名詞來源于有規(guī)則的集成研究的三個古典的工程領域的學科；（1）能量或熱傳動，（2）質量傳遞或擴散（3）動量傳遞或流體動力學。當然，熱和質量傳遞發(fā)生在流體中，正是由于這個原因一些工程研究人員們青睞于熱傳導和固體擴散，然而，這個學科實際上是比流體力學的范圍更廣。該學科不同于流體力學之處還在于傳遞現(xiàn)象的研究利用了傳熱，傳質，和動量傳遞方程之間的相似性。這些相似性，隨著它們經(jīng)常被提起，能夠經(jīng)常涉及到相似的物理構造借以發(fā)生傳送，因而，明白一個傳送過程就可以明白另一個傳送過程。而且，如果微分方程和邊界條件都相同，則僅需對其中一個（傳遞）過程求解，因為通過改變名稱，該解可用作任何其他傳遞過程的解。 需要強調(diào)的是，然而，在傳遞過程中有很多相似之處，也有很重要的不同之處，尤其在動量傳動，和熱或質量傳遞。盡管如此，一個對傳遞過程相似之處有系統(tǒng)的研究會使識別和明白他們的不同之處變得更加簡單。2. 為什么工程師要研究傳遞現(xiàn)象？自從這門學科涉及到一些自然規(guī)律，一些人把它歸類為工程方面的一個分支。這如這些原因一些參與經(jīng)濟性設計和設備操作以及技能方面的工程師，十分適當?shù)靥岢鰝鬟f現(xiàn)象將會在實踐中體現(xiàn)價值。大致有兩種答案回答這些問題。第一種要要求認識熱，質量，動量等傳遞發(fā)生在各種工程設備中，熱交換器，壓縮機，核電站，增濕機，空氣冷卻器，干燥器，分餾器，減震器等等。這些傳遞過程也參與到人體當中就像在復雜得過程憑借污染物質的其反應擴散到大氣中。如果工程師想要了解在工程裝備中所發(fā)生的情況，并就造作的經(jīng)濟性做出明智的決策，那么他們應該對控制這些傳遞過程的物理定律有所理解，這一點很重要。第二中答案是工程師們需要能夠用他們對自然規(guī)律的理解來設計這些正在發(fā)生的裝備過程。這樣做他們必須預測出熱，質量或動量等傳遞的比率。例如，考察一個簡單的換熱器，即一根管子，通過保持器壁溫高于流過管內(nèi)的流體溫度，即可加熱流體。這個比率通過管壁傳熱給流體的依靠的因素叫做熱傳遞系數(shù)這是在進行昂貴的實驗室或試驗工廠測量后以及通過相關度量的以觀察或實驗為依據(jù)的方程式所獲得的。這些方程式在一定范圍內(nèi)適合一些數(shù)據(jù)的方程式；它們不是建立在原理的基礎上，也不能用在已經(jīng)獲得數(shù)據(jù)的精確度意外的問題上。更便宜的而且一般更可靠的方程式被用在傳遞現(xiàn)象來預測傳熱系數(shù)通過以自然規(guī)律為基礎的方程式。這些預測的結果將會通過一個研究工程師計算一些方程式（通常是用計算機）后獲得的。一個設計工程師將會用這些方程式是研究型的工程師獲得傳熱系數(shù)。記住設計熱交換器的工作一樣也是不管如何要先得到傳熱系數(shù)。由于這個原因，一些傳遞現(xiàn)象的課程僅僅強調(diào)傳熱系數(shù)的確定和實際的單元操作課程的設計水平。當然獲得參數(shù)也是很重要的，熱傳遞系數(shù)被用作設計，也正是由于這些原因一個傳遞課程可以被認為是一個工程課程就像是一門學科。事實上，有一些設計的工程師可以用這個方法和傳遞想象的方程式直接用于設備的設計的例子。一個例子就是一個作為一個管子說明的管子型的反應器，這個熱交換器伴隨著均相化學反應發(fā)生在里面會描述的早些，流體以某種反應物濃度進入管子，而以減小了的反應物濃度和提高了的產(chǎn)品濃度排除管子。當然，不是所有的問題今天都可以用這種方式解決。然而，隨著計算機的發(fā)展，越來越多的問題將會用這種方法解決。如果工程學的學生接受教育沒有變得過時，那他們必須做好思想準備，同伙理解傳遞現(xiàn)象的一種方法，應用計算機將會創(chuàng)造未來。因為它有巨大的潛力正像他的應用的趨勢，傳遞現(xiàn)象的課程將會最終證明這是在大學生涯最實際而且有用的的課程。(Selected from: Ray W. Fahien. Fundamentals of Transport Phenomena, McGraw-Hill, 1983. )Unit 13傳熱原理實際的全部的已完成的操作都有化學工程參與生產(chǎn)或以熱的形式吸收能量。因此，控制傳熱的定律和以控制熱流為主要目的的儀器類型都是很重要的。1. 自然的熱流動當兩個不同溫度的物體進行接觸時，熱量會有溫度高的物體流到溫度地的物體。這種流動經(jīng)常朝著溫度下降的方向，熱的流動有三種途徑：傳導，對流，和輻射。傳導 如果一個連續(xù)的實體中存在著溫度變化，熱量可能流動不伴隨物質的任何運動。熱量的這種流動叫做傳導。在金屬體中，熱傳遞的結果來自自由電子的運動，所以熱傳遞和電的傳導率很相似。在電的傳導率低的實體中，在大多數(shù)的液體中，熱傳導的結果伴隨著溫度變化的分子運動的動量。氣體的傳導發(fā)生在任意的運動的分子，所以熱是一種擴散從高溫地區(qū)傳導低溫地區(qū)。區(qū)普通的傳導的例子就是熱在不透明的物體中流動，就像火爐里的磚墻或是管子的金屬壁。對流 當一個宏觀的液體微粒穿過一個特定的表面，例如一個固定容積的范圍內(nèi)，它帶有確定數(shù)目的焓。這樣的焓的流動來自連續(xù)的熱的流動或者簡單的對流。由于對流是一種宏觀現(xiàn)象，因此，只有當力作用在微團或液流上且該力能夠克服摩擦力并維持其運動時，這種傳遞現(xiàn)象才能發(fā)生。對流的一個例子是焓的變化由于湍流流動和由于熱的空氣流過普通的冷卻器。自然和強制對流 強制對流在液體中有兩種形式，如果這種趨勢的原因是密度不同和液體中溫度變化引起的密度不同所產(chǎn)生的浮力。這個作用叫做自然對流。流動的空氣穿過加熱的冷卻器就是自然對流的一個例子。如果這個氣流產(chǎn)生的運動被機械力的作用分開如泵和攪拌器，這種流動域密度的變化程度無關叫做強制對流。熱流動由液體被泵入以個加熱的管子就是強制對流的例子。這兩種力有可能同時在同一種液體中作用，這是自然對流和強制對流共同作用。輻射 輻射是一個術語來自于能量以電磁波的形式穿過空間，如果輻射正在穿過空的空間，它不會改變熱或其它任何形式的能量。也不會使它偏離原來的路徑。然而。在它自己的路徑中，輻射將會被傳播，被反射或者被吸收。它僅通過吸收能量來產(chǎn)生熱量，這種改變是數(shù)量上的，例如，融化的石英傳播所有的輻射當它受到打擊是；一個磨亮的不透明的表面將會吸收大多數(shù)的輻射，并將會改變這樣吸收能量數(shù)量上的在熱中。單元子和雙原子氣體對熱射線是可以通過的，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)熱經(jīng)過某種氣體團是，它可以通過輻射的方式也可以傳導。例子是；從散熱器或未保溫的蒸汽管道向周圍環(huán)境氣體損失熱量在熔爐傳熱以及其它高溫氣體加熱損失。這兩個機制是互相獨立并且是并行產(chǎn)生的。所以一種類型的熱流動可以被控制或與其它獨立的。傳熱，對流和輻射都被分開和避免相互間造成影響二者都很重要。在一般的條件下，射線變得重要并與液體流動的情況無關。傳熱傳導它們對流動狀態(tài)是非常敏感的收溫度影響的。2. 傳熱率熱通量 傳熱計算是基于熱的傳熱表面的面積用平方英尺每小時的單位表示。每單位面積的傳熱率叫做熱通量。許多類型的傳熱裝備都是用管子構成的。熱通量也可以在內(nèi)表面上，或者在管子的外表面。盡管這個選擇是隨意的，但它必須得明確的規(guī)定因為熱通量的重要的數(shù)值是不同的。流體流動的平均溫度 當一個流體正在變熱或者變冷時，流體橫截面的溫度會變化。如果流體被加熱，流體靠近加熱表面的溫度最高，中心外溫度逐漸降低，如果流體被冷卻，流體靠近冷卻表面的溫度最低，從中心到表面溫度組件升高。應為這個溫度變化遍及整個流體的橫截面。為了明確，我們必須指出，流體的溫度是指什么。大家一致認為，流束的溫度就是假設把流過所研究截面的全部流束取出并絕熱混合后所達到的均勻溫度。這個溫度所以明確的叫做平均或流體混合溫度。(Selected from: Warren L. McCabe, Unit Operations of Chemical Engineering, 5th Edition, McGraw-Hill Inc., 1993. )Unit 14化學工程的單元操作1. 介紹化學加工可以包含各種各樣的不同的過程順序，它的原理是獨立于我們的操作的材料和操作的系統(tǒng)，把復雜的工藝過程分解成單個的物理過程（即單元操作）和多種化學反應過程的實踐，導致了化學工程的通用性。單元操作的觀念在化學工程是基于不同的過程步驟可以減少簡單操作或反應，而這些反應在不考慮操作條件下有同樣的基本反應。這個原則，在美國化學工業(yè)的發(fā)展過程中變得明顯，在1915年早些首次變得明顯。任何一個化學過程，無論所操作規(guī)模大小，可以被分解成單元作用的同等的一些系列，像粉碎，混合，加熱，烘干，吸取，濃縮，析出，沉淀，結晶，過濾，溶解，電解等等?；締卧僮鞯臄?shù)量不是很大而且只有很少幾個包含特定的操作，化學工程的復雜性源于各種條件如溫度，壓力等的多樣性。由于條件的變化，單元作用就必須在不同的過程中完成。同時化學工程的復雜性還受到由反應物的物理及化學性質所決定的結構材料和設備設計的影響。單元操作的開始清單列舉了十二個功能，不是所有的都包含單元操作。再增加的都會命名，在那些年處于適中的比率但是最近在一個加速的比率。流體流動，熱傳遞，蒸餾，加濕，氣體吸收，沉積，分類，攪拌，和離心過濾已經(jīng)被公認。最近幾年，新技術逐漸被理解，比較適用于過去但很少使用分離技術這導致了分離，處理，操作或者是介入制造的數(shù)量上的持續(xù)增長，這些可用于沒有重大改變的各種進程。這是根據(jù)一個術語”單元操作”，現(xiàn)在為我們提供了、一系列的技術合作。2. 單元操作的分類流體流動 這涉及的原則，確定流動或運輸任何流體從一個點到另一個點。傳熱 這個單元操作處理的原則是，積累和轉讓的熱量和能量從一個地方到另一個地方。蒸發(fā) 這是一個特殊的情況下傳熱，其中涉及蒸發(fā)的揮發(fā)性溶劑，如水從一個非易失性溶質如鹽或其它材料在解決方案烘干 在這個操作中揮發(fā)液體，通常是水，從固體材料中揮發(fā)出去。蒸餾 這是一個過程即液態(tài)混合物的分離通過沸騰，因為它們的蒸汽壓不同。吸收 這個過程的一個組成部分是通過對某一液體的處理提取天然氣流。膜分離 這一過程涉及的是溶質從液體或氣體中通過半透明膜屏障傳播到另一流體中。液液萃取 在這種情況下的解決辦法是，在混合溶劑中除去與之接觸的另一種液體。液固浸取 這涉及到處理微細固體，同一種液體溶解并消除了溶質中所載的固體。結晶 這涉及除去溶質，如鹽從溶液沉淀溶質的解決辦法。機械物理分離 這涉及分離固體流體或氣體的機械方法，如過濾，沉淀，壓縮體積，而這些問題往往被列入為單獨的單元操作。許多的單元操作有一定的基本基礎和基本原則或共同的機制。例如，擴散發(fā)生在干燥，吸收，蒸餾，結晶。傳熱放生在干燥，蒸餾，蒸發(fā)等等。 Unit 15 化學反應工程每一個工業(yè)化過程的設計都是從各種原材料出發(fā)，經(jīng)過一系列的生產(chǎn)加工步驟，來經(jīng)濟地生產(chǎn)出期望的產(chǎn)品。圖3.1展示了一個典型的情況。原料承受一些物理處理使它們以能夠其化學反應的組成。它們穿過反應器。反應的產(chǎn)品必須那時承受更多的物理處理分離，凈化等等。最后期望的產(chǎn)品就得到了。 對于用于物理處理的設備設計的步驟是研究單元操作。在這里我們感到關切的是化學處理的一個過程。經(jīng)濟上這肯能是一個無關緊要的單元，說一個簡單的混合罐。然而，化學處理的步驟是整個過程的中心，它破花了經(jīng)濟過程。設計的反應器沒有例子和許多其它可以提出的進程，所追求的最佳的并步僅僅是反應器的成本的最小化。也許一種設計方案中的反應器費用并不算高，但從反應器出來的物料后處理費用可能遠高于另一些反應器設計方案中的處理費用。因此，整體過程的經(jīng)濟性必須加以考慮。反應器的設計用到信息，知識，以及不同領域的經(jīng)驗熱力學，化學動力學，流體力學，傳熱，傳質，和經(jīng)濟學，化學反應工程是綜合所有因素，其目的是正確設計一個化學反應器?；瘜W反應器的設計也許是一種只有化學工程領域才涉及的工作。并且可能正是因為這種功能才奠定了化學工程作為工程領域的一個特殊分支而存在的合理性。化學反應器的設計有兩個必須回答的問題；（1） 我們期望放生的是什么變化？（2） 它們進行的速度會有多快？第一個問題與熱力學有關，第二個問題則與各種速率過程，例如化學動力學及傳熱學 關。把這些都放一起，試圖確定這些相互關聯(lián)的過程是一個非常棘手的問題；我們從最簡單的情況通過考慮其它因素建立我們的分析，直到我們能夠處理更困難的問題。1熱力學熱力學給我們在設計上兩個非常重要的信息，在反應過程中的熱釋放和熱吸收以及最大可能的反應程度?；瘜W反應總是伴隨著釋放或吸收能量，我們必須直到適當設計的重要性?？紤]這個反應反應溫度T是傳熱從周圍環(huán)境到反應系統(tǒng)當中，當一摩爾的A消失形成R摩爾的R和S摩爾的S，該系統(tǒng)測量處于同一溫度和壓強在反應前后。熱反應是可以從熱化學的數(shù)據(jù)知道或估計的。熱力學也可以計算反應材料的標準自由度的平衡常數(shù)。與已知的平衡常數(shù)，化學反應產(chǎn)品的最高產(chǎn)量是可以估計出來的。2.化學熱力學在適當?shù)臈l件下提供的材料可能被轉化為新的和由不用材料物質構成的的不同材料。如果發(fā)生這種情況只有通過重新安排或組成原子形成新的分子在分配，我們說一個化學反應的發(fā)生?；瘜W是聯(lián)系著反應的研究。它研究反應的模式和機制，物理和能量改變的關系以及生成產(chǎn)品的效率。這是最后提到的領域，化學動力學，這是我們主要的?；瘜W動力學尋找影響反應效率的因素。它衡量著這個比率并提出有價值發(fā)現(xiàn)的解釋。對于化學工程師化學動力學是必須知道的如果他是滿意設計設備來影響在技術規(guī)模生的反應。當然，如果反應時迅速的足以使系統(tǒng)基本上是平衡的，設計是非常簡化的。動力學信息是不需要的，熱力學信息本身就足矣。(Selected from: O. Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, 2nd Edition, John Wiley &Sons Inc. ,1972. )Unit 16 壓力容器及其部件壓力容器時不泄露的容器。它們有各種尺寸。最小的直徑不到一英寸，最大的直徑能達到150英尺甚至更大。某些是埋在地下或海洋深處，多數(shù)是安放在地上或支撐在平臺上，還有一些實際上是在航天飛行器中的貯槽和液壓裝置中。 由于內(nèi)部壓力，容器被設計成各種形狀和尺寸。內(nèi)部的壓力可能低到1英寸，水的表面壓力可能達到300000多磅。普通的單層表面建筑壓力是15到5000磅，雖然有很多容器的設計壓力高出或低于這個范圍。ASME鍋爐和壓力標準中第八卷第一節(jié)指定一個范圍從15磅在底部到上限，然而，內(nèi)部壓力在3000磅以上，ASME標準，第八卷第一節(jié)，指出考慮特殊設計的情況是必要的。 壓力容器的典型部件描述如下： 圓柱殼體 在石化工業(yè)中對于結構壓力容器圓柱殼體是經(jīng)常被用到的，它是很容易制造、安裝并且維修很經(jīng)濟。雖然在一些場合應用載荷和外壓控制，要求的厚度通常由內(nèi)壓決定。其他因素如熱應力和不連續(xù)壓力可能有要求厚度決定。 成型的封頭 許多的端封頭和過度部分有設計工程師選擇。用一種結構相對另一種依靠很多因素，如成型方法、材料成本、和空間限。一些經(jīng)常應用的成型封頭是： 帶凸緣的封頭 這些封頭通常在較低壓力的壓力設備中，例如汽油罐和鍋爐。有些也應用在較高壓力的但是較小直徑的設備中。設計和結構的許多細節(jié)在ASME標準，第八卷第一節(jié)中給出。 半球形封頭 通常，在一個給定溫度和壓力下半球形的要求厚度是相同直徑和材料圓柱殼體的一半。假如我們用鎳和鈦昂貴的合金建造實心或覆蓋形半球形封頭，這樣是很經(jīng)濟的。假如使用碳鋼，然而，由于這高價的制造費用就不比凸緣形和碟形的封頭經(jīng)濟。半球形封頭經(jīng)常通過部分三角形結構加工，也可以通過旋轉法或施壓法加工。由于半球形封頭比與它們連接的圓柱殼體薄，所以在封頭與殼體連接區(qū)域必須是等高的，以便減小不連續(xù)區(qū)域的影響。 橢圓與準球形封頭 這樣的封頭是十分普遍的在壓力容器中。它們的厚度與連接殼體是一樣的。這就簡化了焊接安裝的工作。因此，由于這邊意外的區(qū)域所需的厚度小于封頭的實際厚度，多余的部分就可以用于這些區(qū)域內(nèi)接管的補強。許多工廠都可以提供不同直徑和厚度的封頭而且在價格上有很強的競爭力。 錐型和準錐形封頭 這些封頭在漏斗型和塔容器中作為底部封頭應用，而且它們也可用做不同圓柱直徑的過渡區(qū)域。由于在鏈接區(qū)不平衡應力，這圓錐到圓柱的鏈接區(qū)必須考慮成圓錐形設計的一部分。因為較大的力，ASME標準，八卷一節(jié)中，規(guī)定當錐形內(nèi)部施加壓力頂角限制成小于30度。 盲板，覆蓋版，和法蘭 一個較為普遍形式的壓力容器封頭是無支撐的扁平封頭或覆板。這可能由完整殼體組成或由殼體焊接而成，可能由螺栓或快速開關裝置連接而成?？赡苁菆A形、方形、矩形或其他形狀。螺栓被安裝應用墊圈的地方的扁平封頭稱為盲板。通常，盲板被連接在兩個邊緣區(qū)之間放一個墊圈的容器封頭上。雖然扁平的封頭可能是圓形或非圓形的，但是它們有均勻的厚度。 開口和接管 所有的工藝容器都需要有輸入和輸出的物料。對于一些容器，物料是大量的或內(nèi)部經(jīng)常變化的，通常是通過連接的整個封頭或一部分來給開一個較大的通道。然而，對于大多數(shù)容器，物料的進口與出口通過與管道相連接的封頭或殼體的開口。另外還有一些開口還是需要的，例如方便人進入的人孔。對以一些從外面檢測容器的手孔的開口也是必要的。另外一些清理容器的和排水口也必須有。這些開口不總是有一個接管被安裝在開口。有時閉口有一個人孔蓋或或手孔蓋直接被焊接或用螺栓連接在容器上。 支撐 大多數(shù)直立容器由裙座支撐。由于它們傳遞剪切力所以裙座是經(jīng)濟的。它們總是通過地腳螺栓和軸承板把力傳遞到地基上。支腳容器是較輕的并且支腳到容器的底部提供較容易的通道。一個經(jīng)濟的設計是支腳直接連在容器上并且力是由剪切產(chǎn)生的。水平容器通常由鞍座支撐。由于殼體太薄有時加強環(huán)可能被用把力傳遞到鞍座上。熱膨脹問題應該被考慮。Unit 17 壓力容器的設計容器的選擇 雖然很多因素決定著容器的選擇，但是影響選擇的兩個基本要求是安全和經(jīng)濟。許多內(nèi)容都被考慮，像材料的可獲取性，抗腐蝕能力，材料的強度，類型和載荷的大小，安裝的位置包括風載荷和地震載荷，制造的地點，容器安裝的方位和在設備制造地點勞動力的可用性。隨著特殊壓力容器在石油化工和其他工業(yè)的廣泛應用，恰當材料的應用很快變成一個主要問題。對于容器的最主要的材料是碳鋼。許多其他特殊材料也被應用在抗腐蝕或者儲存液體材料的性質不衰減的能力方面。材料的替代十分廣泛并且覆蓋層和涂層被廣泛應用。設計工程師必須與過程工程師進行交流為的是所有備用材料歸因于容器的整體完整性。對于這些容器要求野外安裝與在現(xiàn)場建造的相比，盡管容器制造的不利條件，但是在焊接處的質量安全必須保證。對射線探傷，應力消除，和其他在野外的操作預測必須建立。對于那些在低溫環(huán)境下運行或盛裝液體的容器，必須注意保證材料在低溫下的抗擊能力。為了滿足性能容器可能要求高合金鋼，有色金屬，或一些特別的高溫要求。那種壓力容器標注被應用 首先考慮的是是否有一項標準在安裝方面。如果有就按規(guī)定標準進行。如果管轄部門已經(jīng)決定采用ASME規(guī)范的第八篇，那么需要確定的只是選用第一分篇還是第二分篇。有很多操作需要用第一分篇而不是第二分篇，但是底線是經(jīng)濟的情況下。第一分篇用近似的公式，圖表，和曲線圖在簡單的計算。第二分篇，在另一方面，用復雜的公式、圖表、在壓力報告中必須被描述的分析設計方法。有時，由于對按第一分篇設計的容器在最低要求之外又增加了許多附加要求，因此按第二分篇設計選取較高的需用應力可能更為經(jīng)濟。特殊的設計要求 在所有單元增加標準信息，像壓力、設計溫度、形狀和尺寸，其他的信息內(nèi)容也是必要的并且必須被記錄下來。腐蝕和侵蝕量被給并且一個合適的材料和保護方法必須被記錄。液體的類型必須被包含，像致命因子，必須被提到由于要求的特殊設計細節(jié)。支撐位置，水平或豎直，并且支撐點像來自支撐容器和管子的力一樣必須被記錄。坐落位置也得給出一邊風、雪、地震的要求可能被確定。沖擊力和周期要求也要包括。對于ASME標準，第八篇第二分篇，是否作為疲勞分析的說明已經(jīng)通過AD-160給出。如果疲勞分析被要求，這個特殊的周期和力也被給出。另外，設計說明書指出是否包括恒力或瞬時力。需用壓力包含很多種形式的力設計報告和計算 ASME標準，第八篇第二分篇，規(guī)定一種正式形式的帶有假設設計報告在使用說明書中在壓力分析計算方面。這些計算被準備和鑒定由一個專業(yè)的工程師在壓力容器的設計試驗中。如同用戶設計條件一樣，制造商的設計報告以及有關制造廠數(shù)據(jù)報告的證書嗾使強制性的。這有制造廠保存成文件保存五年。 材料的說明書 所有的標準都有材料的詳細說明書和要求用于描述哪種材料是允許的。被允許的這些材料特殊的標準被列出或被限制在被允許的應力值范圍內(nèi)。根據(jù)這個章程和標準，對于一個特殊進程的容器的許用材料是被規(guī)定的。例如，僅SA與SB的標準材料可能用在ASME鍋爐和壓力容器制造中。安全因素 為了提供一個設計與實際公式的差距，那個被建立在復雜的理論與不同失效模式下，實際的設計公式應用在減小厚度和壓力水準，一種安全因素被應用在多種材料性能，這種性能決定著許用應力。安全因素直接與理論和失敗模型、沒中規(guī)定的特殊設計要求和被確定和估計的多種真實壓力水準的程度有關。縱觀世界，多種安全因素被用在材料的壽命上去建立鍋爐、壓力容器和管子的設計許用壓力。對于這個溫度變化到建立許用壓力的緩慢破壞的溫度，這所有建立的許用壓力是在屈服強度的基礎上的。在許多國家，一種因素被應用在經(jīng)過許多次試驗而建立起來的一系列數(shù)據(jù)上。在其他國家，數(shù)據(jù)是由低的屈服強度和高的屈服強度決定的。在另外的一些國家，對于設計部件這真正的數(shù)據(jù)是由多次測試而確定的。部分的設計歸因于設計的公式。并不是所有國家用極限抗拉強度作為確定許用應力的標準。Unit 18 蒸餾設備定義 蒸餾是一種以分離材料的相對揮發(fā)度和原始混合物的相變化為基礎的分離工藝。舉個簡單的例子，液體混合物的成分通過加熱被蒸發(fā)掉。相對不易揮發(fā)的成分作為液體殘留物被留下。也有小小的例外，在儲存蒸發(fā)成分的方式上，蒸餾不同于蒸發(fā)和干燥。在困難程度上，在操作的復雜程度上，當不知一種蒸發(fā)成分被分離，通常蒸餾適用于液體混合物。但也有例外，典型的就是木材和煤的干餾，它是從固體中分離液體成分。化學工程的現(xiàn)代科學技術是把蒸餾作為集中原理與設計方法同時被應用的單元操作。不管被處理的材料或是被涉及的工藝，蒸餾的設計的趨勢是滿足工藝的一般需求，而不是各工業(yè)的特殊需求。范圍 蒸餾設備被制造成許多樣式，排布方式和尺寸，去滿足處理特殊的混合物和制造產(chǎn)品的條件。應用樣式的選擇適宜被蒸發(fā)材料的物理特性，分離成度和處理的數(shù)量為基礎的。選擇蒸餾系統(tǒng)的部件尺寸適宜工程設計的一個方面。建立在手冊與教科書給出的成熟方法，但是必須有經(jīng)驗豐富的的蒸餾設備制造上來調(diào)整。在樣式和排布方式方面指導設備的選擇進行指導，目的是省去在細節(jié)設計方面的說明要求的長長論文。理論 用來決定分離成度和設計尺寸的蒸餾設備是由蒸發(fā)溶液平衡數(shù)據(jù)、熱和材料平衡、允許會發(fā)速率、分離率和熱傳遞效率。對于從一個不易揮發(fā)的殘留物中蒸發(fā)組分的間歇操作計算是簡單的。當間歇或持續(xù)性操作過程中組分的數(shù)量變得越大，它們變得更加復雜。雖然讀者不能在設備設計上尋找到細節(jié)的說明，但是他可以指導要求的信息去完成設計，這個第一要求是在一系列的溫度和操作壓力的物理數(shù)據(jù)如下（1） 液體的比容（2） 蒸汽的比容（3） 任意一種組分在其他組分的溶解度，假如是在開放液體需要給出在水中的溶解度。（4） 氣液比（5） 液體的潛熱（6） 液體和蒸汽的聯(lián)系（7） 表面張力（避免物沫夾帶的近似值）（8） 液體和正空的熱導性（9） 泡沫特性（10） 對可能結構材料的腐蝕程度蒸餾設備分類 蒸餾設備可以被廣泛的分類為間歇操作和連續(xù)性操作設備。設備的操作特性，在某種情況下，受完成操作的難易的影響。簡單的分離有簡單的蒸餾來完成，難得分離由分餾來完成。蒸餾設備的分級先是在表4.1蒸餾的設計條件有一個很大的變化范圍，在煉油廠中，溫度對分離來講，可以在從較低的液氮到700-800 F范圍變化。壓力變化在從真空度到1000psi變化。并且流量可以從幾加侖到50000加侖每小時變化。分離可以變化從來自世紀不易蒸發(fā)的植物由中正乙烷簡單操作到來在普通水的中水的困難操作。Unit 19 換熱器的種類換熱器起初是為了在熱流和冷流中傳熱。對兩種冷熱流體一般有單獨的通道，一般是連續(xù)性操作。最通用的換熱器是殼管式換熱器。但是不同種類板式和其他形式是有價值的和經(jīng)濟競爭能力。雖然一些其他形式也被討論，但是接下來大部分都在討論殼管式的。起初是因為它們的重要性也是應為他們在文獻中由較完整的記載。因襲它們可以以一種適當過程的準確標準被設計。其他類型的基本上市帶有專利性的，并且多數(shù)必須有他們的制造廠來進行工藝設計。板框式換熱器 板框式換熱器是在一個結構上壓緊波紋板的裝配體。圍在邊緣的夠槽中密封墊片含有液體，并且控制板間液體的流入與流出空間。緊密的縫隙和波紋的板框換熱器，在兩側的上部達到了管殼式換熱器的幾倍，而且板框式換熱器的污垢系數(shù)較小。換熱表面對于清掃的容易性德爾板框式換熱器特別適用于污垢設備，也適用于衛(wèi)生要求較高的行業(yè)，比如制藥和食品工業(yè)，受到可能的墊圈式的密封材料性能的影響，一般最高壓力值為300 psig，最高溫度為400 .。由于較少氣液制造板框式換熱器，大多數(shù)關于板框式換熱器的工藝設計資料到有專利性，但也許提供給負責的工程師。摩擦飲食和熱傳遞系數(shù)碎著班的空間和波紋的種類變化。泵花費的每個熱傳遞單元比殼管式設備低。用純鋼制造板框式換熱器的費用是管殼式的5070%。螺旋型換熱器 在螺旋形換熱設備中，熱流進入螺旋單元的中心，并且流到邊緣。冷流體是逆流的。在邊緣進入并在中心位置流出。在兩邊熱傳遞系數(shù)較高。由于真正的逆流形式?jīng)]有原來形式的溫差，這些因素可能導致表面要求20%或更小的殼管式換熱器。螺線形式對于中等壓力的高粘性流體比較適合。翹片式換熱器 翹片式換熱器首先被應用在油氣設備中。典型的翹片式換熱器在單位體積上有1200平方米的表面積，翹片高度3.811.8 mm，翹片的厚度是0. 20. 6 mm,片的密度是230700片每米。在單位體積上翹片式換熱器是殼管式換熱器的4倍。翹片式換熱器的操作壓力設計為80atm。因為翹片式換熱器之間的間距小，所以不適合易堵塞的設備。從商業(yè)上說，翹片式換熱器適用于低溫設備，也是用于與汽輪機相關的高溫恢復設備。對于動力設備來說，比如在有發(fā)動機的交通工具中，翹片式換熱器有結構緊湊和質量輕的優(yōu)點。錯流和逆流的任何排列形式都是可行的，并且在同一設備中可以安排三種或三種以上的流束，壓力下降、熱交換關系的設計其他方面被很好的記載。空氣冷卻器 這種設備是指由流體流過翹片式的管道，并且有風扇冷卻的空氣通過管道?？紤]空氣冷卻器的經(jīng)濟性，可以允許流體與周圍空氣和出口的溫差為2540 。蕩船熱效率超過每小時1千萬英熱時單位時，空氣冷卻器與水滿足要求且供應量充足時，與水冷在經(jīng)濟上不分上下。 套管式換熱器 套管式換熱器是由一個尺寸比較大的和中間一個尺寸比較小的中央管通過塑料密封套連接而成。直線長度被限制在20 ft，否則中心管將下沉并且使環(huán)面的分配空間較小。一般情況，高溫、高壓、高密度和腐蝕性的液體放在內(nèi)管上，較小要求的液體被放在外側管子上。當在處理石油脫蠟和液體結晶時，內(nèi)表面上應該提供刮刀。在環(huán)狀的空間上，軸向翹片可以改善氣體和粘性流體的熱交換效率。假如應用較大的熱交換表面。套管可以排布堆積起來，也可以應用平行方式。這些套管式換熱器已經(jīng)逐漸被管殼式換熱器所取代。在以下情況下，是值得考慮的。（1） 當殼側系數(shù)比管側系數(shù)一樣小時，這時殼側系數(shù)可以與管側相比了（2） 我們可以在套管式換熱器中采用真正意義上的逆流來代替，因為溫度較高需要多個套管單元。（3） 在與大直徑殼體相比，我們的環(huán)裝空間是使用較高壓力來滿足經(jīng)濟性能（4） 而與開放式殼體換熱器相比，當我們的換熱器表面僅僅是100 200 sqft時，我們套管式換熱器有較高的經(jīng)濟性殼管換熱器 這種換熱器將在以后幾章討論。Unit 20 反應器的類型 幾乎每種儲存設備都可以當做化學反應容器，有混合接管、離心泵。精制塔和管設備。這篇介紹主要類型反應器的大體特征。最明顯的區(qū)別是間歇性和連續(xù)性操作，還有互相接觸的各種相變化。當反應時間長并且日產(chǎn)量少時，主要應用間歇操作。小型間歇設備應用于不同時間產(chǎn)生的不同類型的產(chǎn)品的操作中。不然，間歇操作不能比生產(chǎn)連續(xù)操作更經(jīng)濟。帶有合適的平衡箱的一個或者多個反應器可以用來模擬一天或者更長時間的連續(xù)性操作。通常，當含有多相的混合物，界面上的質量傳遞速度限制著混合物的轉換率。因此需要較大的接觸面。這樣，固體反應物和催化劑被分開，在填料塔或板式塔或在離心泵中，液體通過機械攪拌相互接觸。由攪拌和泵是熱傳遞并且減少有害的溫度梯度，反應物通過熱傳遞表面迅速的反應。攪拌槽 攪拌槽是最普遍的一種間歇型反應器。最初，攪拌被用來是物料混合，在反應時維持無聊的均勻性，并且使熱在夾管或內(nèi)表面中傳遞。攪拌槽的許多條件是使過程連續(xù)，有單槽也有多樣的安排。了解攪拌槽所達到的完全混合程度，對預測它作為反應器的性能來說是極為必要的。管流反應器 活塞流是管流反應器的理想行為。在這里所有的非反應分子有相同的存在時間。出現(xiàn)任何犯渾都是伴隨性的，它是自然對流或由觸媒顆粒、填料或容器中的必要內(nèi)件對流動的阻礙所引起的湍流結果。然而，這種阻礙有著兩種相反的的作用。他可能引起某些局部返混，但由于抑制了大規(guī)模的湍流，使得流動在整體上更接近活塞。任何要求的初始混合物都是由噴嘴或在線攪拌器完成的?；瘜W反應的結果，濃度和溫度的梯度是在管流反應物的中軸線附近產(chǎn)生的。氣液反應器 除了高揮發(fā)的液體，氣體和液體的反應物在液相中發(fā)生，伴隨氣態(tài)反應物的變化通過氣體和液體的膜層。質量的轉換速率經(jīng)常在整個轉換工藝是主要的也是制約的作用。自然的，對于滿足條件的反應設備與化學惰性氣體的吸收很相似，就是說我們的塔和攪拌槽。固定場反應器 我們所說的固定床是由直徑在2-5mm的化學催化劑顆粒組成的。催化劑可能被放成很多種方式，像:1. 單個的比較大的床2. 幾個水平的床3. 每個殼體有幾個填料管4. 帶有埋入管的單床5. 單個分開殼體的床移動床反應器 在這樣的反應器中顆粒狀或塊狀的材料一集團的形式上下移動，固體可能是反應物或催化劑或熱載體。流化床反應器 這個術語的意思是分割的固體和液體組成的混合物組成的懸浮物限制在容器上。被液體流化的固體叫懸浮體。在煤的液化和石油的處理工藝中含有三相流化的混合物發(fā)生。在密相氣-固流化中，維持著非常確定的床層高度；而在稀相系統(tǒng)中，固體被連續(xù)帶入并通過反應區(qū)域，而在隨后的區(qū)域內(nèi)被分離。窯和膛式爐 這些單元起初是為高溫設備，窯最高的溫度達到2500，膛式爐最高達到4000.它們的一般結構是帶有陶瓷的鋼鐵襯里，有時它們的厚度還有幾個英寸。PART 機械加工21 泵1介紹泵是提出，轉移或壓縮液體和氣體的設備。下面介紹四種類型的