想必大家在写论文的时候都会遇到烦恼，小编特意整理了一些《过滤器的设计石油化工论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!摘要：蒸汽因具有传热系数高、易于控制温度、安全清洁且成本低廉等诸多优点，而被广泛应用于化工企业。科学合理的设计蒸汽管道，有助于提高蒸汽管道的安全性和经济性，从而促进化工企业的发展。本文阐述了蒸汽管道配管设计的重要性并归纳总结了蒸汽管道配管设计的要点。
过滤器的设计石油化工论文 篇1：
一种普适性新型多功能过滤器在固液分离实验中的应用
摘要：以大學化学专业基础实验硝酸钾制备实验为例，着重介绍一种普适性新型多功能过滤器的设计及其使用。该过滤器可实现常温、高温、低温减压抽滤一体化操作，有效地提高物质固液分离的效果、产品的纯度以及产率。同时有利于培养学生以实验中存在的问题为出发点，开拓对于实验仪器和实验条件进行实验创新的思路，激发学生的学习热情。
关键词：过滤器;无机材料;产率;硝酸钾;提纯
过滤操作在化学实验中涉及众多，是化学实验重要的基本操作之一。中学化学实验中的粗盐的提纯[1，2]，大学有机实验中的乙酰水杨酸、乙酰苯胺制备等[3，4]，大学无机实验中的硝酸钾的制备和提纯、三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备、三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的制备、氯化钠的提纯等[5-10]，均包括了过滤操作。因此过滤装置在化学实验中尤为重要。虽然有许多相关固液分离过滤器的改良[11-15]，但终究分离效果不理想，没有普适性。本文针对实际存在问题，设计了一种新型多功能过滤器，可有效解决实验中常温、高温、低温减压抽滤操作于一体，达到提高产品产量、产品纯度的结果，有效体现了普适性和节能环保理念[16]。
一、问题的提出
以大学无机实验中的硝酸钾制备和提纯为例，该实验的基本原理是基于氯化钠和硝酸钾溶解度的差异对硝酸钾进行提纯和分离，其主要步骤包括：一，硝酸钾的制备;二，硝酸钾的提纯;三，产品纯度检验。实验过程中包含两次过滤操作，即步骤一的热过滤和步骤二的常温减压过滤，并且步骤一的热过滤是该实验成败的关键。实验室常用的热过滤方法有：（1）在普通漏斗外，套装一热漏斗（图1）;（2）将布氏漏斗、抽滤瓶放在烘箱中加热，待布氏漏斗温度达到100℃左右时，快速取出进行热过滤。方法（1）采用普通的玻璃过滤的装置，依靠重力作用使液体流下，速度较慢，溶液温度极易受到环境温度影响;方法（2）采用减压抽滤的方式，布氏漏斗散热快（开始热过滤时，布氏漏斗温度大约为70℃—80℃）、仪器连接时间较长等因素都会直接影响过滤效果。因此在硝酸钾制备实验的教学中，学生在热过滤操作过程中，滤纸上往往已有硝酸钾晶体析出，降低了溶液中的硝酸根离子和钾离子的浓度，硝酸钾和氯化钠难于彻底分离，直接降低了硝酸钾产品的纯度以及产率，严重者甚至得不到产品。从而造成了学生实验的失败、原料的浪费，更打击了学生对于实验学习的兴趣，不利于学生建立化学学习的自信心。
二、新型多功能过滤器的设计
1.多功能过滤器的构造和功能。为了有效地激发学生的求知欲和学习兴趣，提高学生的思维能力和创造性，我们有针对性的设计并制备了一种新型多功能过滤器（图2）。从保温性能和加工难易程度的角度出发，选择聚四氟乙烯为原料制备该新型过滤器：过滤器本体为中空结构，可以通过向其内部储液槽填充保温材料，实现高温过滤时阻止热量散发，减少内部的热量损失，低温过滤时降低外界的热量传递，进而达到克服常用热过滤以及冷过滤时受外界温度影响较大的缺点;通过进液盖③向储液槽中加入高温石蜡油或沸水在储液槽中时，可进行热过滤;加入冰水、低温盐水时，可满足冷过滤的要求。因此该过滤器将漏斗和加热器融为一体，有效地解决了实验中热抽滤的问题，集常温、高温、低温减压抽滤操作于一体;实验过程受外部环境影响小，有助于学生顺利完成不同条件下的实验操作;由于具有良好的保温效果，每台过滤器在一个实验过程中可以供多名学生依次使用，有效地提高过滤的速度和效率，有利于培养学生的实验技能和操作技巧，激发学生对实验操作的创新潜能思维。
2.多功能过滤器的使用效果。以新型多功能过滤器在硝酸钾制备实验中的应用为例进行表述。两个班60名学生分为六组（每组10人）进行对比实验，其中1—3组使用新型多功能过滤器，4—6组使用布氏漏斗进行常规热过滤。1—3组同学，对于步骤一的热抽滤操作，打开多功能过滤器的进液盖③和排气盖⑤，用小玻璃漏斗从进液口加入约600mL热水，盖上进液盖和排气盖。如图3所示，连接仪器装置、将滤纸放入新型多功能过滤器漏斗中、倒入蒸发浓缩至原有体积2/3的硝酸钾氯化钠混合溶液、趁热抽滤，即得到硝酸钾粗产品溶液。该步骤中，由于所需产品为滤液，漏斗保温性能良好，可以在不更换热水和滤纸的情况下，实现多名学生重复使用，有利于提高设备的利用率、减少滤纸的浪费。对于步骤二中的常温抽滤，可直接将含有硝酸钾晶体的溶液倒入多功能过滤器中进行减压过滤。
分别对六组同学的产品平均产率、纯度进行对比（表1），其中1—3组同学使用新型多功能过滤器，4—6组同学使用传统的加热布氏漏斗进行热过滤。结果表明，使用新型多功能能过滤器的同学的产品产量较高、纯度较好。与参与对比实验的同学进行对比，使用新型多功能过滤器的同学未发生硝酸钾提前析出的现象，而使用普通抽滤漏斗的同学则普遍发生了硝酸钾析出在漏斗中的现象，因此使用新型多功能过滤器的同学第一次重结晶的产品产量均高于对比实验的同学。在纯度检验过程中，由于对比实验的硝酸钾在漏斗中的提前析出，导致溶液中硝酸钾的浓度降低，在重结晶的过程中，难以与氯化钠完全分开，因此将第一次重结晶后的产品配成溶液，加入硝酸银溶液进行纯度检验时，使用新型多功能过滤器的同学的溶液较为澄清，而对比实验的同学的溶液则呈现浑浊状态。并且在实际操作中，使用新型多功能过滤器的同学，由于过滤器优良的保温性，可以多人使用同一个过滤器，同一张过滤纸，而使用普通抽滤漏斗的同学需要每个人加热单独的过滤器，使用单独的过滤纸，因此使用新型多功能过滤器，更有利于建立同学们节能环保的理念。
除此之外，我们还尝试将该新型多功能过滤器应用于有机化学、材料化学等学科的基础实验教学当中，学生在不同的实验中进行固液分离和提纯，都取得了较好的效果。
三、讨论
1.实践证明：在应用过程中，通过对比新型多功能过滤装置和传统的过滤装置，完全体现了这种多功能过滤器的多种优点（表2），展示了普适性和节能环保理念。
2.实验仪器和操作的改革，对培养学生以现实问题为出发点，进行创新思维学习、提高科研素质都是有利的，可有效地激发学生的学习兴趣。正如张树永所说，所有的创新都是在兴趣驱动下进行积极思维和创造性活动的结果，兴趣是创新的前提和基础[17]。
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作者：徐玲 胡定芳 魏恒伟 何地平 焦桓
过滤器的设计石油化工论文 篇2：
化工工艺装置蒸汽管道配管设计分析
摘 要：蒸汽因具有传热系数高、易于控制温度、安全清洁且成本低廉等诸多优点，而被广泛应用于化工企业。科学合理的设计蒸汽管道，有助于提高蒸汽管道的安全性和经济性，从而促进化工企业的发展。本文阐述了蒸汽管道配管设计的重要性并归纳总结了蒸汽管道配管设计的要点。
关键词：化工工艺；蒸汽管道；配管设计；
蒸汽在化工装置中发挥着重要的作用，不仅可以用于加热、伴热，还可以用于动力、消防、汽提和稀释等。根据压力可划分为超高压蒸汽、高压蒸汽、中压蒸汽和低压蒸汽。以下就蒸汽管道配管设计的重要性和具体设计细节这一话题进行阐述。
一、化工工艺装置蒸汽管道配管设计的重要性
在社会的各个领域，化工产品的应用是非常广泛的，化工行业拥有广阔的发展前景。然而，化工企业生产过程复杂多变，往往潜在着安全隐患，很容易发生安全事故。一旦发生安全事故，化工企业不仅要面临严重的经济损失，而且还会造成重大的人员伤亡和极坏的社会影响。而蒸汽作为一种热源是很容易引发安全事故的。这就要求设计人员要充分重视蒸汽管道的配管设计，使蒸汽管道的安全性、经济性和美观性达到完美统一。
二、化工工艺装置蒸汽管道配管的具体设计
化工工艺装置蒸汽管道配管的具体设计包括布置管廊上的蒸汽管道、分析蒸汽管道的排液设计、分析蒸汽管道的支管设计。
（一）布置管廊上的蒸汽管道
一般化工工艺装置的蒸汽管道宜架空敷设，不宜管沟敷设，更不应埋地敷设。其主要原因是不易解决保温层的防潮和吸收管道热形变。
布置于管廊上的蒸汽管道需要注意以下几点原则：1、蒸汽管道宜布置于管廊最上层。2、蒸汽管道不应靠近低温管道和液化石油气管道布置。3、蒸汽管道和电缆桥架、仪表桥架横向距离不能小于200mm，纵向距离不能小于500mm。4、布置蒸汽管道时，应尽可能利用管道的自然弯头作为管道热膨胀时的自然补偿。如需采用方（矩）形补偿器补偿时，则补偿器应尽可能布置在两固定支架的中间点上，如因地方限制不可能布置在中心点上时，应保证较短的一边直线管道的长度不小于该段全长的1/3 [1] 。5、蒸汽管道应布置于管廊的一侧，以便设置方（矩）形补偿器。当有两根以上蒸汽管道时，补偿器宜尽可能套着布置，且补偿量大的管道布置在外侧。为不影响其它管道的布置，补偿器应高出700～900mm。在补偿器的两侧应设导向架，导向支架和补偿器之间的距离宜取40倍管径大小。
（二）分析蒸汽管道的排液设计
在暖管和开车阶段，由于散热损失，蒸汽管道内会产生大量的凝液。如不及时排除，在管道改变走向处可能产生水击，造成振动、噪声，甚至会管道爆裂，这就需要设置专门的排液装置。排液装置方式分为经常疏水的和启动疏水的两种。前者指的是在运行过程中会产生冷凝水需要通过疏水阀自动阻气排水的，后者指的是指在启动阶段（即暖管和开车）过程中产生冷凝水需要通过手动阀门排除的。
对于超高压蒸汽管道来说，因其运行过程中不产生凝水，只需要在管道低点设置双切断阀以及排气筒即可，排水管的管径为DN40。
而对于高压蒸汽管道、中压蒸汽管道、低压蒸汽管道来说，运行过程中需要经常疏水，为此需要设置分液包、放尽阀等疏水装置。分液包的管径不大于DN150，其排水管的管径不大于DN25 [2] 。
蒸汽管道排液设施设置点主要包括管道末端，方（矩）形补偿器上升管之前，以及接出支管前。
（三）分析蒸汽管道的支管设计
蒸汽管道从总管接出支管时，应选择总管热伸长的位移量小的地方，且支管应从总管的上面或侧面接出。支管的切断阀应安装在靠近主管的水平管段上，以避免存液。不得从用汽要求严格的蒸汽管道上接出支管用作其他用途，如灭火、消防和吹扫等用途的蒸汽支管不得从蒸汽透平、再沸器等重要用途的蒸汽管道上引出。在蒸汽管道的方（矩）形补偿器上，不得引出支管。在靠近方（矩）形补偿器两侧的直管上引出支管时，支管不应妨碍主管的变形或位移。因主管热胀而产生的支管引出点的位移，不应使支管承受过大的应力[3]。
（四）蒸汽管道设计时应主要的要点
1、合理选择管道管径。选择管道管径的原则是根据全厂区和单个装置以及单台设备的蒸汽用量。当管径设计过大时，会增多投资，以及能耗增加。当管径设计过小时，就会导致蒸汽使用点的压力和蒸汽流量不足，并会发生水锤和冲蚀现象。因此，在选择蒸汽管道管径的时候，不宜过大或过小。
2、设计符合应力要求。蒸汽管道安装和运行时的温度相差很大，在布置管道的时候，要严格计算应力。合理选择固定点，并通过计算管道热伸长量选择合适的补偿器。此外，还要考虑固定支吊架、滑动支架、导向支架的设置，以及与设备相连的蒸汽管道的配管设计都要符合应力要求。
3、避免发生水锤现象。最重要的是从根本上消除水锤的根源：凝液。在不经常流通的蒸汽管道末端及低点设置疏水阀和导淋，使得管道中产生的凝液可以随时排除。疏水管道及疏水阀应合理设计及选型，以确保凝液能完全排除。管道尽可能少用缩口弯道等会使蒸汽压力变化产生凝液的管件。当要引出支管时，一定要从主管上方引出。当需要安装过滤器时，要水平的安装过滤器的滤网。在设计过程中关注以上几点细节，可以尽可能避免水锤现象的发生，提高化工工艺装置中蒸汽管道设计的质量和效率。
在化工企业的发展过程中，化工工艺装置蒸汽管道的配管设计具有非常重要的作用。在进行化工蒸汽管道的设计时，要以管道压力为依据对其进行严格的区分，并按照不同的压力标准对蒸汽管道进行有针对性的设计。保障化工工艺装置蒸汽管道配管设计的科学合理，有利于减少化工企业生产过程中的安全隐患，保障生产过程中的人身和财产安全。在完成蒸汽管道的配管设计和安装之后，还要对其进行检查和日常维修，对蒸汽管道的使用寿命进行延长，保障蒸汽管道在使用过程中的安全性。
参考文献：
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作者：滕孝义
过滤器的设计石油化工论文 篇3：
化工装置中蒸汽管道的设计
【摘要】本文主要的分析了蒸汽管道的设计，以及蒸汽管道中排液设施、蒸汽支管、蒸汽凝液管道的设计，总结了以上设计的方法和要求。在化工装置中设计蒸汽管道的时候，为了保证设计的质量和效率，还应该合理的选择管径，布置管道的时候也要符合应力的要求，另外还要注意其他一些细节上的问题，避免水锤的现象。
【关键词】化工装置；蒸汽管道；设计
1.蒸汽管道的设计
很多不同的管道设置在化工装置中，一般布置在厂房的外面或者沿着装置进行布置，用支架撑在空中，成为管廊。管廊的配置是有具体的要求的，一般工艺物料管布置在第一層和第一层管廊，公用工程管道布置在第三层，仪表电缆槽板布置在第四层。其中蒸汽管道布置在第三层。
为了在设置π形补偿器的时候方便，一般蒸汽管道应该布置在管廊额一侧。在高温的情况下，蒸汽管道会膨胀，在这个时候就可以利用π形补偿器吸收管道的热膨胀。由于波纹管膨胀节价格比较贵，使用的寿命也不长，因此在蒸汽管道热膨胀的时候一般不使用它进行吸收。在确定补偿器的安装位置的时候，首先要严格的分析管道，使补偿器能够得到集中的设置。在外侧设置的一般都是那些温度比较高和补偿量比较大的管道，而内侧设置的是相应的温度比较低和补偿量比较小的管道。π形补偿器一般设置在中间的位置，另外要设置导向架在补偿器的两侧，根据管道的应力来确定导向架和补偿器之间的距离。在计算支架的推力和蒸汽管道的应力的时候，要计算整个蒸汽管道的应力。一般在化工装置中都设置的有多层的管廊，而在多层管廊的上层设置的是蒸汽管道，这样可以使低温管道和液态烃管道不相邻。在同一层上，可以同时的布置蒸汽管道和电子仪表电缆，但是要保证两者的间隔不能小于200mm。也可以将蒸汽管道布置在电子仪表电缆的下层，但间隔也不能小于500mm。
π形补偿器集中装置示意图
2.蒸汽管道排液设施的设计
一般情况下，专门的排液设置在处于暖管阶段的蒸汽管道。在开车的时候因为会产生大量的凝液，所以也要设置专门的排液设施。其中排液设施的设置要根据蒸汽压力的等级的不同而选择。
经常疏水设施设置示意图
超高压管道在正常的情况下不会产生凝液，也没有对应规格的凝液管道设置在超高压蒸汽官道上，所以在超高压官道上一般不设置疏水的设施。超高压管道有管壁厚、不易开孔、压力大等特点，因此一般也不设置分液包。在正常的情况下，一般凝液不会产生在高压、中压和低压管道，但是为了防止在暖管阶段或者开车阶段的时候，蒸汽管道会产生大量的凝液，所以要设置放净阀、分液包等疏水的设施在这些蒸汽管道上。
在设置蒸汽管道的排液设施的时候，应该设置分液包在蒸汽主管的末端，蒸汽主管上的分液包之间的间隔也是有一定的规定的，如果处于饱和状态，在装置内的分液包间隔为80mm。如果处于过热的状态，分液包的间隔应该为160mm。如果处于顺坡的状态，在装置外分液包的间隔应该为300mkm，如果是在逆坡的状态，装置外的分液包间隔应该是200mm。蒸汽分水器一般设置在饱和蒸汽主管进入装置的状态下，应该设置在装置侧的边界附近。另外还要设置经常疏水的措施在分水器的下部。如果进入装置的是过热蒸汽主管，就不用设置分水器。应为蒸汽放空管直接排至大气，因此应该开一个排液孔在蒸汽放空管的下端，在排水沟、漏斗等合适的地方，还要接一个DN15的管子。还应该设置导向和承重支架在蒸汽放空管上。因为泛汽管道经常排放或者连接排放，所以应该引至主要的操作区或者没有太多操作人员的地方。
3.蒸汽支管的设计
蒸汽主管的顶部设置的有蒸汽支管，一般设置的有切断阀在蒸汽支管上，为了避免存液，切断阀应该设置在水平管道上，靠近主管。有些蒸汽管道的用汽要求比较严格，所以不能在这种蒸汽管道上接出蒸汽支管，另外支管也不能从蒸汽管道的π形补偿器上接出。如果支管接在π形补偿器两端的主管上，支管应该不会受到蒸汽主管位移的影响。在热膨胀的时候，蒸汽主管会产生支管接出点的位移，支管不会承受的压力过大或者位移的过多。在通常的情况下，支管接在蒸汽主管上的时候，使用的是二阀组，但是为了使泄露的情况可以随时被发现，二阀组不能用在从蒸汽支管或者蒸汽主管上引出接至其他工艺管道上，而是应该设置三阀组。根据不同的情况，疏水的设置，比如排液阀或者疏水阀等，应该设置在蒸汽支管的低点在官道上设置疏水设施的时候，应该根据管廊上的不同的等级压力。
4.蒸汽凝液管道的设计
一般在管廊上同层布置蒸汽管道和蒸汽凝液管道，为了防止水锤，可以在蒸汽凝液管道上设置π形补偿器。这种π行补偿器要设置成水平的方向，或者立管设计为倾斜段。
立管为倾斜阶段的π形补偿器示意图
凝液从压力不同的蒸汽疏水阀出来，应该接在各自的回收总管上。当支管的公称直径不小于50mm的时候，可以直接接在蒸汽凝液回收总管的顶部。印版选用法兰连接作为疏水阀设置在蒸汽凝液的回收系统，不应该有袋形在疏水阀入口的管道上。如果疏水阀低于蒸汽凝液回收总管，还应该设置止回阀在疏水阀的后面。在设置止回阀的时候，应该设置在水平管道上，靠近蒸汽凝液主管。止回阀也应该选用法兰连接，这样可以方便蒸汽管道吹扫拆卸止回阀。
5.蒸汽管道设计时应该注意的要点
（1）合理选择管径。在选择管径时，要根据蒸汽的需求量。当管径太大的时候，就会增多投资，加大热损失，同时也会增加冷凝水。当管径太小的时候，就会造成蒸汽使用点的压力，蒸汽流量不足，最后使水锤和冲蚀的现象发生。因此在选择管径的时候，不能过大或者过小。
（2）应力的要求。在布置管道的时候，一定要符合应力的要求，严格的进行应力的计算。管道上π形补偿器的设置、补偿器固定点的推力以及与设备相连的蒸汽管道的配管等的设置都要满足应力的要求，这样操可以使设计工作的效率得到提高。
（3）避免水锤现象。当高速流动的水丸碰到管道的安装件、设备或者阀门的时候，会产生一定的振动和噪声，这就是所谓的水锤现象。为了避免水锤的现象，要注意疏水系统的设置，另外子啊连接分支管取蒸汽的时候，要在主管道的上方。管道不能使用太多的支管、缩口弯道等。为了使管道局部下沉的现象不发生，设置管道支撑的设置一定要合理。应该水平的安装过滤器的滤网。以上这些细节都应该注意，这样才能够避免水锤的现象，提高化工装置中蒸汽管道设计的质量和效率。
6.总结
化工装置中蒸汽管道的设置是有很多严格的要求的，另外还要注意很多细节上的问题，这样才能够保证设计科学合理，提高蒸汽管道的工作效率，时蒸汽管道正常的发挥作用。 [科]
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作者：张旭江 牛晓彦