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化工厂应该掌握的常识.doc

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    • 化工常识 闪蒸原理2012年12月17日22:09闪蒸原理:闪蒸和蒸馏不同,在闪蒸过程中没有热量加入 其原理很简单,物质的沸点是随压力增大而升高,压力越低,沸点就越低 那好,这样就可以让高压高温流体经过减压,使其沸点降低,进入闪蒸罐这时,流体温度高于该压力下的沸点 流体在闪蒸罐中迅速沸腾汽化,并进行两相分离 使流体达到气化的设备不是闪蒸罐,而是减压阀 闪蒸罐的作用是提供流体迅速气化和汽液分离的空间 可以看出闪蒸也是有代价的,就是牺牲压力能量一句话,闪蒸就是通过减压,是流体沸腾,而产生汽液两项建立一个新的压力等级下的汽液平衡  根据亨利定律P=EX,不同温度与分压下气相溶质在液相溶剂中溶解度不同当溶剂压力降低时,溶剂中的溶质就会迅速地解吸而自动放出,形成闪蒸闪蒸的能量由溶剂本身提供,故闪蒸过程中溶剂温度有所下降从较高的一定压力到较低的一定压力,达到解吸平衡时解吸的溶质量是一定的,对应溶剂中剩余的溶质量也是一定的所以闪蒸的控制目标只有一个,那就是闪蒸的压力 原理:主要是利用加压后,蒸汽分压下降,使更多的溶剂(一般是水)闪蒸为气态,达到浓缩的目的结构:很简单直径要大一点,有点像旋风分离器当然要保持一定的高度,不然液体也出去了。

      闪蒸就是高压的饱和水进入比较低压的容器中后由于压力的突然降低使这些饱和水变成一部分的容器压力下的饱和水蒸气和饱和水 形成原因: 当水在大气压力下被加热时,100℃是该压力下液体水所能允许的最高温度再加热也不能提高水的温度,而只能将水转化成蒸汽水在升温至沸点前的过程中吸收的热叫“显热”,或者叫饱和水显热在同样大气压力下将饱和水转化成蒸汽所需要的热叫“潜热”然而,如果在一定压力下加热水,那么水的沸点就要比100℃高,所以就要求有更多的显热压力越高,水的沸点就高,热含量亦越高压力降低,部分显热释放出来,这部分超量热就会以潜热的形式被吸收,引起部分水被“闪蒸”成蒸汽 实际情况:闪蒸在管道系统中出现,容易对阀门产生汽蚀损坏,可以选择反汽蚀高压阀,其特点是多次节流分摊压差,也可以选用耐汽蚀冲刷材料闪蒸也可以作为能源,被利用在热力发电厂中锅炉排水的回收和地热发电中   导淋阀2012年12月17日21:49 分为设备放空和放净,管道放空和放净;管道放净:管道布置有液袋的地方;停工需要放净,或停工不吹扫易冻、易凝的管道;调节阀前和切断阀之间应设置放净;大直径管道不宜吹扫干净,应加低点放净管,加双阀或单阀加盲板或者单阀加管帽。

      管道放空:当管道出现∩形时在最高点设置放空;对泵的入口管道有气袋时应设置放空;生产操作过程中为尽快排除管道内流体,在其高点应设置放空;管道水压试验时,在管道系统的高点应设置临时放空  在很多设计中,我看到许多导淋阀加有丝堵,不知为什么,加丝堵不是要选用螺纹阀门吗?照理推出,如果选用法兰式导淋阀,出口不是要加盲板,疑惑?在我们工厂的导淋阀都连接管子直接排入地沟(无毒)的 螺纹阀的使用是有限制的,螺纹连接与焊接相比,其接头强度低,密封性能差,在石油化工装置上常受下列条件限制:(1)螺纹连接不得用在剧毒介质管道上2)螺纹连接不得用在有腐蚀、振动的管道上所以在石油化工装置我们很少螺纹阀,放空导淋阀后面加丝堵,但是前面一般是焊接阀,然后加一个单头螺纹短节,再加丝堵,如果放空导淋阀是法兰阀,那我们一般后面就是加法兰盖设计手册上有规定,有可燃性或毒性的管道的放空导淋阀是用双阀或单阀加丝堵、管帽或法兰盖  泵入口变径2012年12月11日10:49一、端部和侧面吸入的水平管道的变径,如工艺资料或工艺包专利商文件中有变径位置位置和进泵直管段的明确要求,应严格按要求执行二、 端部和侧面吸入的水平管道的变径,工艺方面没有具体要求按以下要求执行:1. 当选用T 型正折流过滤器时,采用顶平偏心大小头,大小头直接安装在过滤器后,大小头后应留与泵嘴同径的≥3DN 直管段;低点排凝设在过滤器前管段上。

      2.当选用T 型反折流过滤器时,采用顶平偏心大小头,大小头安装在过滤器后(过滤器与大小头之间留直管段加低点排凝用),大小头后应留与泵嘴同径的≥3DN 直管段3.当选用Y 型过滤器时,采用顶平偏心大小头,大小头直接安装在过滤器后,滤网抽出方位向下;大小头后应留与泵嘴同径的≥3DN 直管段三、顶部吸入和排出的垂直管道的变径,应根据管间距大小,选用偏心或同心大小头四、输送介质带有杂质的端部或侧面吸入的管道,当吸入速度低于其杂质沉降速时,变径管应取“底平”,用放气阀来排出变径处积聚的气体 入口大变小,保证流量,防止抽空出口小变大,便于排出,防止憋压 离心泵进出口变径的原因1、出口变径主要是把动能转化为静压能2、入口变径有底平和顶平;底平主要是防止入口杂质的积聚;顶平是防止形成气相空间,导致气体积聚而导致泵汽蚀;一般顶平和底平的选取主要通过泵的安装高度、介质来确定3、一般泵入口管径大于泵入口,主要是为了,满足泵入口的压力、流量 变径的作用2012年12月10日14:46调节阀的大小是根据压差和流量计算后根据现有的调节阀选型得来的,管道则是根据流体的流量流速计算以后圆整得到的二者之间都是和流量有关,但是分别选取,不是根据管子选阀门或根据阀门选管子。

      调节阀的选取需要考虑阀门前后压差、流量、阀门开度、调节特性等等,这样选取的阀门一般要比选取的管子当量直径小一些,必须用异径管连接管道在调节阀处管径变小,可增加流体在调节阀处阻力,即降低流体在调节阀处的压力,便于调节和控制;另外,管径变小,还有利于缩短调节阀的行程(使调节阀动作后起快速起到调节流量的作用)、有利于缩小调节阀的尺寸(主要是包括驱动机构与执行机构的尺寸)最后还有就是因为调节阀一般成本较高,选用小口径的阀门,可以很大的降低成本 比如调节阀前后加大小头增加阻力降,管架跨距过大将小管道变为大管道以适应跨距,阀门手轮力矩过大变小以降低力矩    变径作用中压蒸汽通过调节阀后通过消音器排大气,冷凝液直接排地沟大小头为偏心大小头通过调节阀后,蒸汽压力变低,管径变大 应该是降压,蒸汽经调节阀后压力有所降低,管径相应变大,另外压力降低,管径变大,有利于消音器,这样消音效果好些,噪音变小  水泵进口变径是为了避免汽蚀,出口变径是为了增加压头(把速度能量转变为压力能量) 共轭效应与诱导效应2012年12月6日21:18共轭效应是指两个以上双键(或三键)以单键相联结时所发生的 电子的离位作用英戈尔德,C.K.称这种效应为仲介效应,并且认为,共轭体系中这种电子的位移是由有关各原子的电负性和 p 轨道的大小(或主量子数)决定的。

      据此若在简单的正常共轭体系中发生以下的电子离位作用: (例如:CH2 CH—CH CH2、CH2 CH—CH O)Y 原子的电负性和它的 p 轨道半径愈大,则它吸引 电子的能力也愈大,愈有利於基团—X Y从基准双键 A B—吸引 电子的共轭效应(如同右边的箭头所示)与此相反,如果A原子的电负性和它的 p 轨道半径愈大,则它释放电子使其向 Y 原子移动的能力愈小,愈不利於向—X Y基团方向给电子的共轭效应中间原子 B 和 X 的特性也与共轭效应直接相关   诱导效应是指在有机分子中引入一原子或基团后,使分子中成键电子云密度分布发生变化,从而使化学键发生极化的现象,称为诱导效应诱导效应 在有机化合物分子中,由于电负性不同的取代基(原子或原子团)的影响,使整个分子中的成键电子云密度向某一方向偏移,这种效应叫诱导效应诱导效应的特征是电子云偏移沿着σ键传递,并随着碳链的增长而减弱或消失例如,醋酸是弱酸(pKi=4.76),醋酸分子中的α-碳原子上引入一个电负性比氢强的氯原子后,能使整个分子的电子云向氯原子偏移,结果增强了羟基中氢原子的质子化,使一氯醋酸成为强酸(pKi=2.86,酸性比醋酸强)比较各种原子或原子团的诱导效应时,常以氢原子为标准。

      吸引电子能力(电负性较大)比氢原子强的原子或原子团(如—X、—OH、—NO2、—CN等)有吸电子的诱导效应(负的诱导效应),用-I表示,整个分子的电子云偏向取代基吸引电子的能力比氢原子弱的原子或原子团(如烷基)具有给电子的诱导效应(正的诱导效应),用 I表示,整个分子的电子云偏离取代基 在诱导效应中,一般用箭头“→”表示电子移动的方向,表示电子云的分布发生了变化 诱导效应是电子共轭是原子间成键的一种的方式吧,具体:  1单双键交替出现的体系称为共轭体系  2在共轭体系中,由于原子间的相互影响而使体系内的π电子(或p电子)分布发生变化的一种电子效应称为共轭效应  3、当C-Hσ键与π键(或p轨道)处于共轭位置时,也会产生电子的离域现象,这种C-H键σ电子的离域现象叫做超共轭效应  4、有p-π共轭,π-π共轭,σ-π超共轭和σ-p超共轭  5、若邻近有p轨道可以容纳电子,这时σ电子就偏离原来的轨道,而趋于p轨道,使σ轨道呈现部分的重叠,从而形成σ-p超共轭,使体系更稳定   参考《基础有机化学(第三版)上册》邢其毅等主编,高等教育出版社  举个简单的例子说,苯环上的碳碳键之间就存在共轭电子对一种短程的电子效应,一般隔三个化学键影响就很小了 碱脆2012年12月1日18:01碱脆,又称苛性脆化,金属及合金材料在碱性溶液中,由于拉应力和腐蚀介质的联合作用而产生的开裂。

      这种腐蚀是沿晶间发生裂纹,是应力腐蚀破裂的一种特殊类型碱脆主要发生在锅炉水因软化处理带来碱性并在锅炉缝隙里浓缩造成的锅炉破裂,也发生在接触苛性碱的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢设备上钢的碱脆,一般要同时具备3个条件一是较高浓度的氢氧化钠溶液试验指出,浓度大于10%的碱液即足以引起钢的碱脆二是较高的温度,碱脆的温度范围较宽,但最容易引起碱脆的温度是在溶液的沸点附近三是拉伸应力,可以是外载荷引起的应力,也可以是残余应力,或者是两者的联合作用拉伸应力的大小虽然是碱脆的一个影响因素,但更重要的因素是应力的均匀与否,局部的拉伸应力最容易引起碱脆碱脆通常发生在锅炉的锅筒等高温承压部件中,因为它有可能同时具备有发生碱脆的3个条件:在正常运行情况下,锅筒等承压部件就处在较高的温度和拉伸应力的作用下,而开孔接管等局部区域也存在不均匀的拉伸应力至于锅水中的碱浓度虽然不会达到产生碱脆的程度,但在局部地方,常常会因为氢氧化钠富集而使水的碱浓度增大例如在铆接、胀管及其他一些存在缝隙的地方,锅水进入后常被逐渐浓缩,就很有可能达到碱脆所需要的浓度所以锅筒的碱脆绝大多数是在铆接或胀接的接缝上发生的我国曾不止一次发生过锅炉碱脆爆炸事故,这类恶性事故国外也多次发生过。

      国内也有过超高压容器因稀碱液局部浓缩而引起碱脆并导致爆炸的事例不锈钢的碱脆一般发生在沸点以上温度,但在50%NaOH中沸点以下也可能破裂碱脆的防止措施有:(1)添加抑制剂,如磷酸三钠、硝酸钠等;(2)尽可能降低作业温度;(3)尽量将负荷应力降低;(4)进行消除应力的热处理,除去焊接、装配、加工时产生的残余应力;(5)选用不易产生碱脆的高镍铸铁、镍合金等材料在锅炉运行中,要求炉水维持适当的碱性因为在高温、碱性炉水条件下,锅炉的金属表面会形成一层Fe3O4保护膜,形成的Fe3O4保护膜是致密的,具有很好的保护性能,因而锅炉金属表面不会继续遭到腐蚀但在PH较低时,Fe3O4保护膜是不会形成的,并且生成物是水溶性的、腐蚀性的;反之,如果PH太高,原先形成的Fe3O4保护膜也会因溶解而遭到破坏,生成可溶性物质,并进一步引起腐蚀 关小阀门2。

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