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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1176

5.2.2设计方案2176

5.2.3设计方案3177

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