 《化工操作工必读》知识点摘要  第一节 概况 >> 以物理为主的基本加工过程称为化工单元操作。若干单元操作串联起来就构成了一个化工产品的生产过程。 >> 化工装置是由化工机械设备、管道、电气、仪表及公用工程组合起来的化工加工过程。 >> 化工装置在单位时间内，生产的产品量或处理的原料量，称为生产能力。 >> 转化率是原料中某一反应物转化掉的量（摩尔）与初始反应物的量（摩尔）的比值，它是化学反应进行程度的一种标志。 >> 产率表示了参加主反应的原料量与参加反应的原料量之间的数量关系。即参加反应的原料有一部分被副反应消耗掉了，而没有生成目的产物。 >> 收率表示进入反应器的原料量与生产目的产物所消耗的原料量之间的数量关系。 >> 转化率和产率是从不同角度来表示某一反应的进行情况。转化率仅表示进入的原料量在反应过程中的转化程度，它不表明这些生成物是目的产物，还是副产物。 >> 产物收率＝原料的转化率×目的产物的产率×100% >> 消耗定额是指生产单位产品所消耗的原料量，即每生产1吨100%的产品所需要的原料量。消耗定额的高低，说明生产工艺水平的高低及操作水平的好坏。 >> 催化剂活性是指催化剂改变反应速度的能力。有时用空时得率来衡量催化剂的生产能力。常用产率表示催化剂的选择性。催化剂的使用寿命常用时间“月”为单位。 >> 化工单元操作和单元反应为数并不多，加起来不过几十种，但它们能组合成各种各样的化工生产过程。 >> 常用的单元操作有18种，按其性质、原理可归纳为以下五种操作类型。流体动力学过程的单元操作、热量传递过程的单元操作、质量传递过程的单元操作、热力学过程的单元操作、机械过程的单元操作。 >> 大量实践说明，先进的工艺、设备只有通过良好的操作才能转化为生产能力。在设备问题解决之后，操作水平的高低对实现优质、高产、低耗起关键作用。 >> 基本组成规律： ① 化工生产过程是由若干个单元操作和单元反应等基本加工过程构成的。 ② 化工生产过程包括原料的预处理、化学反应和反应物加工这三个基本步骤。 ③ 化工生产过程贯穿两种转换，即物质转换和能量转换。 第二节 现代化工生产操作岗位 >> 大型尿素装置操作岗位包括班长、总控、压缩、循环、蒸发和泵岗位。 班长岗位主要负责尿素装置当班的生产和安全、设备维护、人员管理、对外联系、开停车指挥、紧急事故的处理等工作； 总控岗位主要负责整个生产装置的DCS和联锁逻辑系统的操作，包括装置的正常生产运行、开停车和事故处理操作等工作； 压缩、循环、蒸发和泵岗位，则分别负责CO2压缩机系统、尿素循环回收系统、尿素蒸发系统和泵的现场日常生产操作和设备维护，开停车操作及事故处理等工作。 >> 化工装置要实现正常运行，除了法规性的操作规程，还须有一套岗位操作法，来实施操作规程中的开停车程序，细化到每个岗位如何互相配合，将全装置启动起来，在生产需要和异常情况时，进行安全停车操作。 第一节 概况 >> 根据反应的形式（分子中原子重新组合的方式），无机化学反应可分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应四种基本类型。 >> 复分解反应，不是任意两种化合物互相混合就能发生反应，而必须是生成物之中有难溶物质析出或有气体放出或有水之类的物质生成，否则，不能发生复分解反应。 ◆ 第三节 有机化合物概述 >> 按分子结构和官能团分类 >> 烃分子中如果碳原子与碳原子之间都以单键相连，其余价键都为氢原子所饱和，这类烃叫做饱和烃。 >> 分子中有一个双键的链状烃叫烯烃，有两个双键的链状烃叫二烯烃。有一个三键的链状烃叫炔烃，如乙烯、丁二烯、乙炔。 >> 羟基与苯环直接相连而构成的化合物叫做酚。 第二节 重要的有机化合物 >> 石油在一定温度、压力下及催化剂（铂、或铂-铼等）作用下，使石油分子中化合物分子结构发生变化的化学过程，叫做石油催化重整，或叫铂重整。 >> 聚四氟乙烯是一种性能优异的工程塑料，不溶于任何有机溶剂，有特殊的化学稳定性，“王水”也不能与它作用。 >> 乙二酸（HOOC—COOH）又称草酸，在印染工业上，可用作媒染剂和漂白剂。 >> 油脂属于酯类。 >> 重要的合成高分子材料 （1）塑料 以合成高分子化合物（合成树脂）为主要原料，添加适当的辅助材料（增塑剂、添加剂），在一定条件下制成新型的合成材料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、酚醛塑料等。 （2）合成纤维 经一定合成反应和加工生产工序而制成具有纤维物理状的一类高分子合成材料。常见的合成纤维有涤纶（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、锦纶（聚己丙酰胺）、腈纶（聚丙烯腈）、维尼纶（聚乙烯缩甲醛）、氯纶（聚氯乙烯）等。合成纤维具有许多天然纤维所没有的优点，如弹性大、强度大、耐酸、耐碱、耐磨、不怕虫蛀和霉烂等。 （3）合成橡胶 由二烯烃或烯烃为单体，经聚合而成的具有橡胶性能的一类高分子合成材料。重要的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、异戊二烯橡胶等。 塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料。它们具有密度小、强度大、弹性强、可塑性好、高绝缘、耐磨、耐腐蚀等一系列优良性能，在工业、农业、国防、交通运输、建筑、医疗卫生、尖端技术以及人们日常生活等方面，都有极其广泛的应用。 第一节 概况 >> 化工机械通常可分为两大类： ① 化工机器 指主要作用部件为运动的机械，如各种泵、压缩机、风机、过滤机、破碎机、离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机等。 ② 化工设备 指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械，如各种容器（槽、罐、釜等）、普通窑、塔器、反应器、换热器、普通干燥器、蒸发器、反应炉、电解槽、结晶设备、传质设备、吸附设备、流态化设备、普通分离设备以及离子交换设备等。 >> 化工生产所需的设备虽多，但典型设备有容器、塔器、换热器和反应器等类型。 第二节 化工管路 >> 有人把管路称做化工厂的“血管”。化工管路主要有管子、管件、阀件三部分组成。 >> 化工管路上，管子与管子、管子与阀门，以及管子与管件之间的连接方法，通常有螺纹连接、法兰连接、承插式连接和焊接。 >> 阀门是用来开启、关闭和控制化工设备和管路中介质流动的机械装置。 >> 化工管路保温，不仅可以减少设备、管路表面的散热或吸热，以维持生产所需的高温或低温，而且可以改善操作条件，维持一定的室温。这对优质稳产、节省能源和维护劳动环境起到积极的作用。 >> 目前，化工管路的保温材料多采用石棉纤维及其混合材料，硅藻土及其混合材料。 >> 对于低温管路，则采用软木（用沥青作黏合剂）和羊毛毡等作保冷材料。 第三节 化工仪表及自动化 >> 仪表的联锁保护系统，预先设置了重大事故自动处理程序，当装置运行有发生事故趋势时，联锁保护系统将自动代替人作一系列安全停车动作，使装置处于安全停车状态。 >> 化工仪表种类多，但作为仪表系统而言，通常可以分为以下三大类，即自动检测系统、自动调节系统和联锁报警系统。 >> 上述所采用的仪表又可分别称为一次仪表、二次仪表及执行器三种类型。 一次仪表是指安装在现场的仪表。例如：用于测量温度的热电偶、热电阻；测量流量的节流孔板、流量开关；测量压力的开关、压力表；还有各类变送器等。 二次仪表是指安装在控制室的仪表。例如；指示仪、记录仪、调节器、各类计算仪表等。 执行器是安装在现场设备的管道上的仪表，它接受来自二次仪表的信号，通过它来控制工艺介质。常用的执行器如气动薄膜调节阀等。 >> 检测仪表 检测仪表是测量化工参数的基本仪表。通常按测量参数的性质来分，可以分为四大类型：压力仪表、温度仪表、流量仪表和物位仪表。此外还有气体成分分析仪表。 >> 控制系统的组成，自动控制系统是由四个部分组成；即调节对象、测量变送、调节器、调节阀。
>> PID控制 调节器根据偏差按一定的规律进行调节，通常用的调节规律为PID调节，即比例、积分和微积分调节。 >> 信号报警、联锁保护系统是根据装置和设备安全的工艺要求，当某些关键工艺参数超越极限值时，发出警告信息，并按照事先设计好的逻辑关系动作，自动启动备用设备或自动停车，切断与事故有关的各种联系，以避免事故的发生或限制事故的发展，防止事故的进一步扩大，保护人身和设备的安全。 >> DCS与PLC的比较。都具有多种运算功能，硬件组成大致相同。但是DCS着重于整个系统的监视和操作控制，而PLC是只处理生产过程系统中重要的跳车联锁相关联的阀门动作；PLC处理速度是毫秒级，比DCS反应快得多。 >> 当某个联锁参数超过联锁值，联锁动作跳车，装置也会自动进行紧急停车动作。联锁保护系统检修后必须进行联校。 第四节 公用工程系统 >> 化工生产需要公用工程的几个或多个系统的参与，它通常包括供电、供水、供风（仪表空气、压缩空气）、供汽、供氮和污水处理以及原料储运，燃料供应等多个方面。 1.供电系统 >> 化工厂用电负荷分级 分为两级：一级工厂用电负荷是指工厂重要的或主要的生产装置，以及确保其正常操作的公用设施的用电负荷为一级生产装置用电负荷者。 >> 生产装置用电负荷划分为0级负荷（保安负荷）、1级负荷（重要连续生产负荷）、2级负荷（一般连续生产负荷）及3级负荷（一般负荷）。 >> ② 晃电的现象、后果及处理要点 a.晃电会造成部分运行的电器设备停运，DCS上出现部分电器设备停运的声光报警；若设置有联锁保护的关键设备停运，则DCS上出现联锁动作信号。 b.若装置关键电器设备停运，将导致联锁逻辑保护动作，装置自动紧急停车；若装置关键电器设备未停运，应迅速启动停运设备，恢复正常运行;公用工程提供的锅炉给水、脱盐水或循环水等公用介质可能会出现暂时的波动。 >> ④ 断电的现象、后果及处理要点 a.所有运行的电器设备全部停运，DCS上发出停运的声光报警。 b.因设置联锁的关键设备停运，导致装置联锁动作紧急停车，DCS上发出联锁动作的声光报警。 2.供水系统 化工生产的供水主要有：冷却水、工艺用水、锅炉用水、消防用水、冲洗用水、施工及其他用水、生活用水等。供水系统就是对原水进行加工处理，为生产提供各种合格、足量用水的公用工程系统。 >>化工装置使用蒸汽，必然产生冷凝水。为了节约用水、保护环境和降低水处理成本，建立冷凝水的回收系统。 化工厂的冷凝水有有两个来源：一类是蒸汽直接冷凝水，它来自透平（涡轮）和蒸汽管网；另一类是工艺冷凝水，它来自生产工艺过程。 >> 排水系统 化工企业的排水一般有清、污两个排水系统。 >> 原水及预处理系统 以地表水为水源的供水系统，预处理的目的是除去原水中的悬浮性杂质，水的浊度是其主要控制指标。 >> 软水及除盐水系统 离子交换法是除去水中离子状态杂质的最常用的方法。 >> 消防水系统 化工企业的消防水系统根据装置的特点不同有两种情况，一种是普通消防水系统，它由消防水管网和消防栓组成，其水源则是生活水管网或生成水管网；另一种是特殊消防水系统 >> 循环冷却水系统 冷却水系统是化工装置不可缺少的组成部分。金属冷却设备投入正常运行前进行的防腐处理。 >>供水系统故障的后果及处理原则 a.若循环水断供，装置中运转设备、换热设备的热量不能及时移出，将会导致设备和工艺介质超温、超压，必须立即大幅度减装置负荷，同时联系调度确认循环水能否及时恢复正常，若不能，则装置手动紧急停车，打开循环水管网高点排气阀破真空。处理中以不发生超温、超压为原则。 3.供风系统 压缩空气分为特别净化的压缩空气，非净化压缩空气。用于仪表控制系统，称为仪表空气。仪表空气用于装置其他辅助需要，常称为压缩空气（或工厂空气）。 >> 供风系统组成 ① 空气压缩机组 空气压缩机提供公用空气气源，是供风系统的核心设备。 ② 仪表空气及干燥装置 仪表空气中断将触发全装置紧急停车联锁动作，DCS上将会出现一系列的声光报警。 4.供汽系统 >> 主要用于作为动力和加热热源。 >> 水锤又称水击，是由于蒸汽或水等流体在压力管道中，其流速的急剧改变，从而造成瞬时压力显著、反复迅速变化而突然产生的冲击力，使管道发生剧烈的音响和震动的一种现象。 5.供氮系统 （1）氮气在化工装置中的分类 氮气在化工装置中按用途不同分为两类，即工艺氮和公用氮气。 ①工艺氮 为各工艺过程用氮，直接作为化工产品的原料，例如用于氨的合成及氮洗等工艺过程。 ②公用氮气 在化工装置中主要用作惰性气体使用，对防止爆炸、燃烧，保证安全生产具有不可缺少的辅助作用。 在装置引入可燃可爆的物料前，必须使用符合要求的氮气对系统设备、管道中的空气予以置换。 >> 空气深冷分离装置习惯称“空分”，为化工装置提供合格氧气和高纯度氮气。  第一节 概况 >> 泵的作用是为液体提供外加能量，提高液体的压力，使液体由低处送往高处或远处，因此，习惯上把泵称为液体输送机械。 >> 化工生产使用的泵，按其工作原理和结构可分为容积式、叶片式和其他形式泵三类，其中离心泵应用最广。 >> 蒸汽喷射泵由于没有运动零部件，因此与其他类型泵相比，既不易损坏，也不需维修。 >> 离心式压缩机又称透平式压缩机。 第二节 传热装置的操作技术 >> 根据热量传递的特点，基本方式有：传导、对流和辐射传热三种。提高传热速率最有效的办法就是提高传热系数K值。提高K值的途径主要是提高对流体传热膜系数和减少垢层热阻。 >> 装置气密性检测 用一定浓度的肥皂液涂抹在设备、管线的焊缝处与管件、阀件与法兰的联接处。 第三节 泡罩塔精馏操作技术 >> 当上升蒸汽的动能大于被夹带液滴质量时，则液滴便被上升蒸汽带到上层塔板。这种液滴被上升蒸汽带至上层塔板的现象称为雾沫夹带。 >> 当上升蒸气速度超过某一速度（液泛速度）时，塔内上升的蒸气将阻止液体沿塔下流，使下层塔板上的液体漏至上一层塔板（即物料上冲或冲料），导致操作破坏，这种现象称液泛。 >> 在精馏操作中，也会因塔板降液管被堵塞，使塔内回流液流不到下层塔板，造成“淹塔”现象。 >> 在精馏操作中，当上升蒸气速度过慢时，穿过升气孔的动能低于塔板于液体静压能，即上升蒸气动能不足以阻止塔板上的液体时，塔板上的液体就会从升气孔往下流，这种现象称泄漏。它影响着气液在塔板上的充分接触，使塔板效率明显下降。 END |
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