化工操作原理与平安一、化学反响与热量传递几乎所有化学转化都离不开热量传递。虽然传热装置都已标准化,但其使用特点却有很大不同。如果夹层内壁两侧的物流能互相反响,就应该安装特殊的检测装置,进行检漏和报警。传热面的结垢会慢慢降低传热效率。如果传热很快并且是在高温下进行,如燃烧炉中的辐射管,管路上的垢层会形成热点,软化甚至损坏管路。压力容器以及内部或外部的加热或冷却蛇管结垢会降低设备的传热能力,有时会使反响失控。入口和出口联线上的温度和压力测定一般能给出传热能力降低的警示,一旦到达危险限度,应该有视听信号报警。更严格的应该有自动关闭供油线路和自动启动通风系统的设施。还有按比例增加的问题。反响器的体积按其尺寸的立方增加,而夹套传热面积仅按其尺寸的平方增加。除非反响器搅拌非常有效,处理的物质不很黏稠,以及通过冷却面的温度降很小,反响器内存在明显的径向温度梯度。如果从器壁到反响器中心的温度降是10℃,反响器中心的反响速率将比器壁附近的倍减。测温仪表一般安装于反响器的固定点,观测不出存在的径向温度梯度,而且,指示的温度往往不是温度的平均值。一般是通过热交换控制和调节反响过程。对于稳定操作,热量移出应和其生成速率平衡。考虑遵守Arrhenius定律的简单的放热反响,其产热速率可表示为dQ/dt=Aexp(-E/RT)(1)如果反响是在夹套式反响器中进行,热移出速率那么表示为dQ′/dt=UB(T—T0)(2)式中Q和Q′分别为反响热和移出热;t为时间;A为常数;T为反响混合物温度;T0为冷却水温度;U为传热系数;B为传热面积;R为气体常数。由式(1)和式(2)可见,放热反响的热生成速率与温度呈指数律,而热传递速率那么与冷却介质与物料间的温差成线性关系。这常是产生事故的原因。二、相平衡与组元别离多相系统的平衡准那么要求处于平衡的各相必须满足热平衡、机械平衡和相平衡条件,即各相的温度、压力和组元逸度必须分别相等。Gibbs相律规定了多相系统独立的强度变量数,各相组元逸度相等的相平衡判据式那么给出了各相组成随温度和压力变化的数学表达式。在相同的温度和压力下,各组元的挥发度或溶解度不同,而各相组成随温度和压力那么呈现一定的规律性的变化。据此,人们设计不同形式的一级、二级或多级单元操作,实现组元的别离。1.蒸馏(1)易燃液体的蒸馏蒸馏可以是间歇的或连续的,在大气压下、真空下或压力下操作,存在着空气进入、蒸气排出的可能性。在蒸馏操作中,由于蒸气是在塔板或填料层中...