化工实验设备设计制造与应用PDF电子书下载

第1章 化工实验设备设计与制造过程 1

1.1概述 1

1.2化工实验设备设计 2

1.2.1明确实验目的 2

1.2.2实现设备功能 3

1.2.3画出工艺流程图 3

1.2.4技术参数 4

1.2.5设备配置 4

1.2.6设备外观形式 4

1.2.7设计计算 4

1.2.8材料的选择与确定 5

1.2.9仪器仪表的选型 8

1.2.10调节阀、风机等选型 11

1.2.11设计加工图 14

1.2.12设计中应注意的问题 15

1.2.13实验设备制造的耗材、仪器及辅助设备清单 16

1.3化工实验设备加工 17

1.3.1加工方式的确定 18

1.3.2设备制造使用工具 18

1.3.3制造过程 19

1.4化工实验设备安装 24

1.4.1部件组装与固定 24

1.4.2附属设备安装 25

1.4.3仪表安装及布线 25

1.4.4标牌制作及粘贴 25

1.5化工实验设备调试 25

1.5.1计算机数据采集及控制系统 26

1.5.2实验结果示例 26

1.6化工实验设备制造完成的后续工作 27

1.6.1实验设备使用说明书 27

1.6.2实验设备的包装及运输 27

1.6.3实验设备的使用与维护 27

1.7化工实验设备的市场开发 28

第2章 化工技术基础实验设备设计与制造 30

2.1雷诺实验装置 30

2.1.1关于雷诺数 30

2.1.2工艺流程 31

2.1.3雷诺演示实验装置设计 32

2.1.4装置操作 33

2.1.5操作注意事项 33

2.1.6实验装置的功能及特点 33

2.1.7设备主要技术数据及配置 33

2.1.8数据记录 34

2.2柏努利方程实验装置 34

2.2.1关于柏努利方程 34

2.2.2装置工艺过程 34

2.2.3装置制作 35

2.2.4装置操作 35

2.2.5数据记录 37

2.3离心泵性能测定实验装置 37

2.3.1关于离心泵 37

2.3.2工艺流程 38

2.3.3装置设计与制作 38

2.3.4装置操作 39

2.3.5操作中应注意的问题 40

2.3.6数据记录 40

2.4流量计校核实验装置 40

2.4.1流量计 40

2.4.2装置工艺设计 42

2.4.3设备制作 42

2.4.4操作方法 42

2.4.5实验记录 43

2.5流体阻力综合实验装置 43

2.5.1流体阻力 43

2.5.2装置流程设计 44

2.5.3装置制作 44

2.5.4装置实物图 45

2.5.5操作方法 45

2.5.6数据记录 46

2.5.7流体力学综合实验装置（计算机数据采集型） 46

2.6筛板精馏实验装置 48

2.6.1精馏 48

2.6.2精馏塔功能 50

2.6.3设备工艺与构成 51

2.6.4加工与制作 51

2.6.5操作方法 52

2.6.6数据记录 53

2.7填料精馏实验装置 53

2.7.1填料塔 53

2.7.2填料精馏塔流程简图 56

2.7.3装置设计 56

2.7.4装置操作 57

2.7.5操作注意事项 57

2.7.6数据记录 58

2.8共沸精馏实验装置 58

2.8.1共沸精馏 58

2.8.2毛细管精馏 59

2.8.3毛细管精馏塔设计 59

2.8.4毛细管精馏塔制作 60

2.9填料吸收塔实验装置 60

2.9.1关于填料吸收塔 60

2.9.2填料吸收工艺过程 61

2.9.3装置设计与制作 62

2.9.4操作步骤 62

2.9.5数据记录 64

2.9.6注意事项 64

2.10洞道干燥实验装置 64

2.10.1关于干燥 64

2.10.2装置工艺 65

2.10.3装置设计与制作 66

2.10.4装置操作 66

2.11流化床干燥综合实验装置 67

2.11.1流化床 67

2.11.2流化床干燥实验装置设计 69

2.11.3装置制作 69

2.11.4装置配置 70

2.12搅拌实验装置 70

2.12.1关于搅拌 70

2.12.2装置设计与制造 71

2.12.3装置进行的内容 71

2.12.4数据记录 72

2.12.5操作注意事项 72

2.13过滤实验装置 73

2.13.1板框过滤 73

2.13.2装置流程设计 73

2.13.3设备设计 73

2.13.4操作步骤 73

2.13.5注意事项 75

2.14电除尘实验装置 75

2.14.1电除尘 75

2.14.2装置设计 75

2.14.3操作过程 76

2.14.4注意事项 77

2.15旋风分离器实验装置 77

2.15.1旋风分离器 77

2.15.2工艺流程 77

2.15.3装置设计与制作 77

2.15.4操作说明 78

2.15.5操作注意事项 78

2.15.6功能 78

2.16筛板塔、浮阀塔流体力学实验装置 79

2.16.1筛板塔、浮阀塔 79

2.16.2装置工艺 79

2.16.3装置设计 79

2.16.4装置制作 79

2.16.5装置操作 80

2.16.6注意事项 81

第3章 化学工程专业实验设备设计与制造 82

3.1气液平衡实验装置 82

3.1.1关于气液平衡釜 82

3.1.2气液平衡釜设计 83

3.1.3气液平衡釜加工制造 85

3.1.4气液平衡釜加工制造中应注意的问题 87

3.1.5气液平衡装置仪表箱 88

3.1.6配置 88

3.1.7操作方法（针对小型釜图3-13） 88

3.1.8操作中应注意的问题 89

3.1.9装置功能 89

3.1.10技术指标 89

3.1.11乙醇-水体系浓度与折射率的关系 89

3.2管式反应器停留时间分布测定实验装置 89

3.2.1管式反应器 89

3.2.2工艺过程 90

3.2.3装置设计 90

3.3气固催化反应、精馏实验装置 90

3.3.1关于气固催化反应 90

3.3.2工艺流程 91

3.3.3装置设计 91

3.3.4配置 91

3.3.5仪表箱面板说明 92

3.3.6操作注意事项（特别强调精馏部分） 93

3.3.7装置功能 93

3.4乙苯脱氢制苯乙烯实验装置 93

3.4.1乙苯脱氢 93

3.4.2装置工艺过程 95

3.4.3装置设计与制作 95

3.4.4设备配置 97

3.4.5反应装置实物图 97

3.5连续流动釜式反应器停留时间分布测定实验装置 97

3.5.1连续流动反应器 97

3.5.2实验装置流程 99

3.5.3装置设计 99

3.5.4操作方法 99

3.6高压反应、精馏实验装置 100

3.6.1高压反应 100

3.6.2操作步骤 101

3.6.3实验记录 102

3.6.4注意事项 102

3.6.5装置工艺流程设计 102

3.6.6装置设计 102

3.6.7加工制作 103

3.6.8仪表箱面板说明 104

3.6.9使用说明 104

3.6.10操作注意事项（精馏部分） 104

3.6.11装置功能 105

3.7流化床反应器实验装置 105

3.7.1流化床反应器 105

3.7.2流化床反应器工艺图 106

3.7.3流化床加工 106

3.7.4仪表箱加工 107

3.8生物柴油制备实验装置 108

3.8.1生物柴油 108

3.8.2工艺流程图 109

3.8.3装置设计与制作 109

3.8.4装置构成 111

3.9超滤膜分离实验装置 112

3.9.1膜分离（超滤膜分离） 112

3.9.2超滤膜分离工艺流程 113

3.9.3装置设计 113

3.9.4实验装置支架、仪表箱 113

3.9.5加工材料 113

3.9.6装置功能 113

3.9.7应用实例 114

3.9.8操作步骤 114

3.9.9数据记录 115

3.10萃取分离实验装置 115

3.10.1萃取分离 115

3.10.2工艺过程 115

3.10.3装置设计与制作 116

3.10.4操作步骤 116

3.10.5技术要求 116

3.11间隔壁精馏塔实验装置 116

3.11.1间隔壁精馏塔 116

3.11.2工艺流程设计 118

3.11.3装置设计 118

3.11.4装置加工 119

3.11.5装置功能 120

3.12催化精馏实验装置 120

3.12.1催化精馏 120

3.12.2装置工艺 122

3.12.3设计与加工 122

3.12.4催化精馏应用 123

3.13光催化反应实验装置 124

3.13.1光催化反应 124

3.13.2光反应器 125

3.13.3装置工艺 125

3.13.4装置设计 126

3.13.5光促催化反应器制作 127

3.13.6装置配置 127

3.13.7装置功能 129

3.13.8光催化反应装置的应用 129

3.14内循环无梯度反应实验装置 130

3.14.1无梯度反应器 130

3.14.2装置工艺 130

3.14.3装置设计 130

3.14.4实验步骤 131

3.14.5装置功能 131

3.15聚合反应实验装置 132

3.15.1聚合反应装置 132

3.15.2装置工艺 132

3.15.3装置设计 132

3.15.4装置功能 132

第4章 化工水、气处理实验装置设计与制造 134

4.1絮凝沉降综合实验装置 134

4.1.1絮凝沉降 134

4.1.2装置工艺 135

4.1.3装置设计 135

4.1.4装置制造 135

4.1.5装置组成 135

4.1.6装置功能 136

4.1.7实验装置特点 136

4.2离子树脂交换柱处理水中阴、阳离子实验装置 136

4.2.1离子交换 136

4.2.2装置工艺 137

4.2.3装置设计 137

4.2.4装置制造 137

4.2.5装置组成 138

4.2.6装置功能 138

4.2.7实验设备的特点 138

4.2.8装置操作步骤 139

4.2.9注意事项 139

4.2.10实验数据记录 139

4.3过滤与反冲洗实验装置 140

4.3.1过滤与反冲洗 140

4.3.2过滤与反冲洗工艺流程 140

4.3.3装置设计 141

4.3.4加工制造 142

4.3.5操作步骤 142

4.3.6实验注意事项 142

4.3.7实验数据记录 143

4.4臭氧脱色实验装置 143

4.4.1臭氧脱色 143

4.4.2臭氧脱色过程原理图 143

4.4.3装置构成 143

4.4.4装置设计 144

4.4.5装置制造 144

4.4.6操作步骤 144

4.4.7数据记录 145

4.4.8注意事项 146

4.4.9装置功能 146

4.4.10实验装置特点 146

4.5超纯水制备装置 146

4.5.1工艺流程 146

4.5.2工艺流程说明 147

4.5.3装置配置 149

4.6一体型脱硫脱硝实验装置 151

4.6.1概述 151

4.6.2装置工艺流程 151

4.6.3装置设计 151

4.6.4装置制作 152

4.6.5装置操作 153

4.7活性炭法吸附二氧化硫 153

4.7.1概述 153

4.7.2实验流程图 154

4.7.3装置设计 154

4.7.4装置制作 154

4.7.5装置操作 154

4.7.6操作注意事项 154

4.7.7实验数据记录 155

4.8混凝实验装置 155

4.8.1概述 155

4.8.2装置流程 155

4.8.3装置设计与制作 155

4.8.4操作步骤 155

4.8.5注意事项 157

4.8.6实验数据及结果 157

4.9曝气充氧实验装置 158

4.9.1曝气充氧 158

4.9.2曝气充氧工艺图 158

4.9.3装置设计 158

4.9.4装置制作 158

4.9.5装置操作步骤 159

4.9.6数据记录 160

4.9.7数据及结果 160

4.10含有机污水光促催化净化综合实验装置 161

4.10.1有机污水光促催化净化 161

4.10.2装置工艺图 161

4.10.3装置制作 161

4.10.4具体操作 162

4.10.5实验设备的特点 162

4.10.6装置功能 163

4.11流化床诱导结晶处理含氟废水装置 163

4.11.1概述 163

4.11.2流化床结晶技术 165

4.11.3流程设计 167

4.11.4装置设计与制作 167

4.11.5装置操作 167

4.12泡沫分离实验装置 168

4.12.1概述 168

4.12.2吸附平衡、吸附速度 170

4.12.3鼓泡分离技术在废水处理中的应用实例 172

4.12.4装置设计 172

4.12.5装置加工 172

4.13气升式环流生物反应器装置 172

4.13.1气升式环流反应器 172

4.13.2装置工艺 173

4.13.3装置设计 173

4.13.4装置制作 173

第5章 中试设备、实训设备设计与制造 174

5.1特种工程塑料水力粉碎机的设计与应用 174

5.1.1概述 174

5.1.2设备设计 174

5.1.3操作过程 176

5.2反应、过滤设备的设计与应用 176

5.2.1设计方案1 176

5.2.2设计方案2 176

5.2.3设计方案3 177

5.2.4设备加工制造 178

5.3聚醚酮压片、冷却、粉碎一体机的设计与应用 179

5.3.1压片、冷却、粉碎一体机设计 179

5.3.2设备设计 179

5.3.3操作过程 181

5.3.4使用中应注意的问题 182

5.4双辊齿式聚醚醚酮产物粉碎机的设计与应用 182

5.4.1聚醚醚酮粉碎机 182

5.4.2粉碎机设计 183

5.4.3构成及作用 184

5.4.4操作过程 184

5.5可熔性固态物料过滤器的设计 185

5.5.1熔体过滤 185

5.5.2设备设计 185

5.5.3装置特点 186

5.6汽车阻尼片生产线冷却成型设备的设计 186

5.6.1汽车阻尼片生产 186

5.6.2工艺及设备设计 187

5.7多功能流体力学综合实训装置 189

5.7.1装置概述 189

5.7.2系统组成 189

5.7.3装置功能 189

5.7.4装置的特点 190

5.7.5流体力学综合实训装置工艺流程示意图 190

5.7.6设备主要配置 190

5.8多功能传热综合实训装置 191

5.8.1装置概述 191

5.8.2系统组成 191

5.8.3装置功能 191

5.8.4多功能传热综合实训装置工艺流程示意图 192

5.8.5装置的特点 193

5.8.6设备配置 193

5.8.7平面布置 194

5.9乙酸乙酯合成提纯综合生产实训装置 198

5.9.1应用及性质 198

5.9.2工艺流程设计 200

5.9.3主要设计指标 200

5.9.4装置布置示意图 200

5.9.5装置功能 202

5.9.6实训操作功能 203

5.9.7单套装置配置及主要技术指标 204

5.9.8 DCS配置 207

5.9.9乙酸乙酯合成提纯综合生产实训装置图片 207

5.10聚醚酮聚合反应生产工艺、设备的设计 207

5.10.1设计任务 207

5.10.2聚合生产工艺设计 207

5.10.3聚合生产工艺过程 208

5.10.4聚合釜设计 209

5.10.5釜内附件、元件安装位置的确定 214

5.10.6支座的选型及设计 215

5.10.7减速器的选型 219

5.10.8夹套上的焊缝结构的设计 220

5.10.9固体物料进口的开孔及补强计算 220

5.10.10反应釜辅助装置的设计 223

5.10.11其他配件、附件的选定 225

5.11聚醚酮合成产物精制工艺及装备的设计 226

5.11.1不同精制工艺的研究 226

5.11.2设备、工艺设计 231

5.11.3具体实施方式 231

5.11.4使用注意事项 232

5.12变压吸附制氮装置的设计 233

5.12.1工艺设计 233

5.12.2单套装置设计能力 233

5.12.3装置生产能力 233

5.12.4变压吸附制氮装置配备表 233

5.12.5除油缓冲罐填料 234

5.12.6 PN501-6.5B制氮机组成清单 234

5.12.7随机备品备件清单 235

附录 236

附录1工业用管子规格表 236

附录2目数与微米换算关系表 237

附录3水的相关参数（P=1.013kN/m2） 237

附录4水的黏度（0～100℃） 238

附录5某些固体材料的重要物理性质 238

参考文献 239