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文檔簡(jiǎn)介

化工生產(chǎn)技術(shù)緒論緒論一、化學(xué)工業(yè)的分類(lèi)二、化學(xué)工業(yè)的發(fā)展三、化學(xué)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位四、化學(xué)工業(yè)的行業(yè)特征五、《化工生產(chǎn)技術(shù)》的主要內(nèi)容六、《化工生產(chǎn)技術(shù)》的研究方法七、《化工生產(chǎn)技術(shù)》課程的性質(zhì)、任務(wù)

“化工”一詞譯成英文,唯一與漢語(yǔ)“化工”對(duì)應(yīng)的英語(yǔ)單詞是沒(méi)有的,舉例如下:

關(guān)于化工、化學(xué)工藝、化學(xué)工業(yè)、化學(xué)工程、化工生產(chǎn)技術(shù)等的涵義化工廠“ChemicalPlant”化工部為“MinistryOfChemicalIndustry”

化工學(xué)院為“CollegeOfChemicalTechnology”

化工系為“ChemicalEngineeringDepartment”

因此,所謂的化工是“化學(xué)工業(yè)”“化學(xué)工藝”“化學(xué)工程”的簡(jiǎn)稱,在不同的場(chǎng)合有其不同的含義。

可見(jiàn)同一漢語(yǔ)詞“化工”對(duì)應(yīng)的英語(yǔ)詞有“Chemical”、“ChemicalIndustry”、“ChemicalTechnology”、“ChemicalEngineering

”等?;な强偟拇~。我們學(xué)習(xí)化工生產(chǎn)技術(shù)實(shí)際上也包含有化學(xué)工程的內(nèi)容,當(dāng)然也涉及化學(xué)工業(yè)。

化工、化學(xué)工藝、化學(xué)工業(yè)、化學(xué)工程、化工生產(chǎn)技術(shù)的涵義凡主要應(yīng)用化學(xué)轉(zhuǎn)化改變物質(zhì)的組成和性質(zhì)來(lái)制造化學(xué)品的生產(chǎn)過(guò)程或技術(shù)稱化學(xué)工藝;由所有運(yùn)用化學(xué)工藝生產(chǎn)化學(xué)品的工廠企業(yè)形成的特定生產(chǎn)部門(mén)稱化學(xué)工業(yè);研究化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中共同規(guī)律,用以指導(dǎo)化工裝置放大、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)操作學(xué)科稱化學(xué)工程?;どa(chǎn)技術(shù)化學(xué)工藝、化工工藝化學(xué)工業(yè)的分類(lèi)

化學(xué)工業(yè)既是原材料工業(yè),又是加工工業(yè),不僅包括生產(chǎn)資料的生產(chǎn),還包括生活資料的生產(chǎn),是一個(gè)多行業(yè)、多品種的產(chǎn)業(yè)。

按化學(xué)工業(yè)使用的原料來(lái)劃分:煤化工、石油化工、天然氣化工、海洋化工、礦產(chǎn)化工、生物化工、林產(chǎn)化工、核化工、電化工等。

按產(chǎn)品的用途和產(chǎn)品形態(tài)等可分為:國(guó)防化工、環(huán)境化工、食品化工、日用化工、農(nóng)用化工、能源化工、信息化工、材料化工、冶金化工、藥物化工、硅酸鹽化工、建筑化工等。

按產(chǎn)品歸大類(lèi)分為:無(wú)機(jī)化工、有機(jī)化工、高分子材料化工、精細(xì)化工、煉油化工等。緒論化學(xué)工業(yè)的發(fā)展

化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,反映了人類(lèi)逐步認(rèn)識(shí)自然規(guī)律、不斷利用自然資源的過(guò)程。

公元前2000年以前,制陶、釀酒、冶煉等。屬于作坊式生產(chǎn)。18世紀(jì)中葉,第一次工業(yè)革命之后,無(wú)機(jī)化學(xué)工業(yè)作為近代化學(xué)工業(yè)的先導(dǎo)開(kāi)始形成。19世紀(jì)中葉,以煉焦副產(chǎn)品煤焦油及其提取物(苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽、苯酚等)為原料的有機(jī)化學(xué)工業(yè)得到迅速發(fā)展。20世紀(jì)50年代,以石油和天然氣為原料的石油化學(xué)工業(yè)迅猛發(fā)展。到60年代,已有80%~90%的有機(jī)化工產(chǎn)品是以石油、天然氣為原料生產(chǎn)的,三大合成材料幾乎全部來(lái)自石油化工。石油化工的發(fā)展,為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的形成奠定了基礎(chǔ)。緒論化學(xué)工業(yè)的發(fā)展

20世紀(jì)是化工發(fā)展非常迅速的世紀(jì),進(jìn)入21世紀(jì),化學(xué)工業(yè)發(fā)展面臨能源和自然資源的減少、環(huán)境的惡化、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈等問(wèn)題??茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步和高新產(chǎn)業(yè)(如信息技術(shù)、生物技術(shù)、航天技術(shù)、新材料、新能源以及海洋工程等)的興起,為化學(xué)工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略,合理利用和保護(hù)自然資源及環(huán)境,生產(chǎn)制造滿足人們生活與生產(chǎn)需要的綠色化學(xué)產(chǎn)品成為化學(xué)工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。緒論化學(xué)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

化學(xué)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè),與農(nóng)、輕、重、國(guó)防科技各部門(mén)和人們的社會(huì)文化生活各方面息息相關(guān),化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)品滲透于現(xiàn)代社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域?;瘜W(xué)工業(yè)食文化生活住行衣緒論化學(xué)工業(yè)的行業(yè)特征

8.

市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)注意用戶開(kāi)發(fā)和用戶技術(shù)指導(dǎo)1.發(fā)展和更新速度快:日新月異、新產(chǎn)品、新工藝是化工的生命,沒(méi)有創(chuàng)新就沒(méi)有發(fā)展。2.

設(shè)備特殊,設(shè)備投資高、更新快、設(shè)備技術(shù)進(jìn)步快。3.

知識(shí)技術(shù)密集:市場(chǎng)上有某種化工產(chǎn)品時(shí),就同時(shí)必須研究第二代更新?lián)Q代產(chǎn)品和第三代技術(shù)儲(chǔ)備,才能應(yīng)對(duì)不斷更新的市場(chǎng)。4.

能量消耗密集和物質(zhì)消耗密集,研究節(jié)能、降耗是重要環(huán)節(jié)。5.

有規(guī)模效益設(shè)備和原材料成本中占的比例大,勞動(dòng)力費(fèi)用不到10%,裝置能力增加的倍數(shù),小于投資的倍數(shù),大型化方向發(fā)展。6.

要求環(huán)境保護(hù)和防治,要求自動(dòng)控制條件比較嚴(yán)格所以化工企業(yè)是環(huán)境保護(hù)和治理的重點(diǎn)企業(yè)。7.

化工的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,往往具有高額利潤(rùn),是一個(gè)機(jī)遇和風(fēng)險(xiǎn)并存的工業(yè)。緒論《化工生產(chǎn)技術(shù)》的主要內(nèi)容

化工生產(chǎn)技術(shù)本質(zhì)上是研究化工產(chǎn)品生產(chǎn)的“技術(shù)”、“過(guò)程”和“方法”的學(xué)科,是用先進(jìn)的和經(jīng)濟(jì)的技術(shù)、過(guò)程和方法生產(chǎn)出合乎質(zhì)量要求的產(chǎn)品的技術(shù)。

化工生產(chǎn)技術(shù)研究的主要內(nèi)容包括三個(gè)方面:生產(chǎn)的工藝流程;生產(chǎn)的工藝操作控制條件和技術(shù)管理控制;化工三廢治理和安全、環(huán)保措施。緒論《化工生產(chǎn)技術(shù)》的主要內(nèi)容

化工產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)必然要有一個(gè)合理的、先進(jìn)的、經(jīng)濟(jì)上有利的“工藝流程”,這個(gè)流程要保證從原料進(jìn)入流程直至產(chǎn)品下線,過(guò)程順暢、經(jīng)濟(jì)合理,原料的利用率高,能耗和物耗較少。而這個(gè)流程是通過(guò)一系列設(shè)備和裝置體現(xiàn)出來(lái),組成一個(gè)有機(jī)的流水線,在流水線上設(shè)備串聯(lián)或并聯(lián)其中。因此,微觀上的工藝流程形成了宏觀上的硬件設(shè)備設(shè)施。緒論《化工生產(chǎn)技術(shù)》的主要內(nèi)容

化工產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)有了“工藝流程”(宏觀上的硬件設(shè)備設(shè)施—流水線),還要有一套合理的、先進(jìn)的、經(jīng)濟(jì)上有利的“工藝操作控制條件”和“質(zhì)量保證體系”。包括反應(yīng)的溫度、壓力、催化劑、原料和原料準(zhǔn)備、投料配比、反應(yīng)時(shí)間、生產(chǎn)周期、分離水平和條件、后處理加工包裝等,以及對(duì)這些操作參數(shù)監(jiān)控、調(diào)節(jié)的手段。此即化工生產(chǎn)中的軟件控制部分。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,要保證安全,即保證人身安全和設(shè)備設(shè)施的安全運(yùn)行,遵守衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和要求,在保證先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、安全的同時(shí),要求保護(hù)環(huán)境、杜絕公害、減少污染,對(duì)產(chǎn)生的污染一定要綜合治理,這也是化工產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)研究的主要內(nèi)容。

緒論《化工生產(chǎn)技術(shù)》的主要內(nèi)容

三大塊:原料塊、原理塊、工藝塊原料塊:原料及原料路線的選取。原理塊:經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、反應(yīng)速度深度分析、最佳工藝條件的確定。工藝塊:工藝流程圖、反應(yīng)原理,工藝條件及影響和生產(chǎn)中的主要生產(chǎn)設(shè)備。緒論《化工生產(chǎn)技術(shù)》的研究方法

依據(jù)化工生產(chǎn)技術(shù)研究的主要內(nèi)容,任何一個(gè)復(fù)雜的化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程,從工藝上可分為三個(gè)部分,第一部分是工藝流程;第二部分是工藝操作參數(shù);第三部分是三廢治理。這三個(gè)部分既相對(duì)獨(dú)立,又互相依存,互相聯(lián)系。工藝流程主要體現(xiàn)出來(lái)的是設(shè)備或裝置的一個(gè)流水線,而它的每一個(gè)設(shè)備,必須有工藝操作參數(shù)條件作為它的軟件和核心。也就是說(shuō),生產(chǎn)的工藝操作參數(shù)條件是靈魂,而生產(chǎn)的工藝、設(shè)備流程是軀殼。三廢治理是我們研究靈魂和軀殼時(shí),必須銘記在心的一個(gè)“規(guī)矩”。緒論《化工生產(chǎn)技術(shù)》主要內(nèi)容及研究方法

緒論《化工生產(chǎn)技術(shù)》課程的性質(zhì)、任務(wù)

《化工生產(chǎn)技術(shù)》是研究由化工原料加工成化工產(chǎn)品的化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程的、內(nèi)容上包括生產(chǎn)方法、原理、流程和設(shè)備的一門(mén)科學(xué)。同化學(xué)工業(yè)的發(fā)展緊密相連,相互依存相互促進(jìn),涵蓋了幾乎包括化學(xué)工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,是學(xué)生走上工作崗位能適應(yīng)我國(guó)高速增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和蓬勃發(fā)展的科學(xué)事業(yè)需要的一門(mén)專業(yè)課,是化工技術(shù)類(lèi)專業(yè)的主干課程。

緒論《化工生產(chǎn)技術(shù)》課程的要求

了解化工生產(chǎn)原料及主要化工產(chǎn)品;了解不同類(lèi)型的化工生產(chǎn)技術(shù)的特點(diǎn);熟悉典型化學(xué)品的特性、合成原理和生產(chǎn)方法;理解化工工藝流程、工藝條件對(duì)生產(chǎn)的影響、典型化學(xué)反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)和基本操作方法;掌握化工生產(chǎn)技術(shù)的共性,包括基本概念、基本原理和基本工藝計(jì)算,具有化工生產(chǎn)的基本技能、分析和處理一般的工藝問(wèn)題的基本能力。學(xué)會(huì)如何把一個(gè)具有工藝條件的化學(xué)反應(yīng),通過(guò)工藝向工程的飛躍,變成一個(gè)由具體生產(chǎn)設(shè)備組成的生產(chǎn)流程。把一個(gè)具有工藝操作條件或?qū)嶒?yàn)室試驗(yàn)條件的報(bào)告,開(kāi)拓成一個(gè)小試驗(yàn)或半工業(yè)化試驗(yàn)的試驗(yàn)流程,從而學(xué)會(huì)工程、工藝的操作技術(shù)。緒論《化工生產(chǎn)技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)方法

強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際,重視化工生產(chǎn)技術(shù)基本知識(shí)、基本原理和基本技能的培養(yǎng);重視分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng);注重安全生產(chǎn)意識(shí)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)觀點(diǎn)、環(huán)境生態(tài)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng);為將來(lái)從事化工生產(chǎn),具備實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、良好的化工職業(yè)素質(zhì)奠定基礎(chǔ)。本課程內(nèi)容廣泛,覆蓋面寬,牽涉及用到所學(xué)知識(shí)廣泛,而且具體東西多,各自獨(dú)立性強(qiáng),門(mén)類(lèi)復(fù)雜。因此以掌握基本理論原理為主,密切結(jié)合實(shí)際,善于解剖麻雀。盡量做到舉一反三。緒論

關(guān)于工程觀念、工藝意識(shí)

1.理論上的正確性2.

技術(shù)上的可行性3.

操作上的安全性4.

經(jīng)濟(jì)上的合理性

在保證社會(huì)效益的前提下,研究怎樣創(chuàng)造最優(yōu)化的生產(chǎn)條件和創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益是工程技術(shù)人員的職責(zé),也是必備的觀念。怎樣減少生產(chǎn)過(guò)程的物料損失和能量損失,提高能量的有效利用率,保證設(shè)備的綜合性能是是工程技術(shù)人員經(jīng)常考慮的課題?;どa(chǎn)技術(shù)第一章化工生產(chǎn)過(guò)程第一章化工生產(chǎn)過(guò)程第一節(jié)概述第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準(zhǔn)備過(guò)程第三節(jié)化工生產(chǎn)反應(yīng)過(guò)程第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過(guò)程第五節(jié)產(chǎn)品后加工第六節(jié)化工三廢治理第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織思考習(xí)題閱讀天地實(shí)例分析第一節(jié)概述

化工生產(chǎn)過(guò)程(簡(jiǎn)稱化工過(guò)程):是原料通過(guò)各種設(shè)備,經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)和物理的加工程序,轉(zhuǎn)化成合格產(chǎn)品的加工過(guò)程?;どa(chǎn)過(guò)程是若干個(gè)加工程序(簡(jiǎn)稱工序)的有機(jī)組合,而每一個(gè)加工工序又由若干個(gè)(組)設(shè)備組合而成?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第一節(jié)概述

例如:流體輸送、傳熱、蒸餾、蒸發(fā)、干燥、結(jié)晶、萃取、吸收、吸附、過(guò)濾、破碎等加工過(guò)程。

化工生產(chǎn)系統(tǒng)包括化學(xué)加工工序和物理加工工序。化學(xué)工序:以化學(xué)方法改變物料化學(xué)性質(zhì)的過(guò)程。化學(xué)工序單元反應(yīng)過(guò)程例如:磺化、硝化、氯化、?;?、烷基化、氧化、還原、裂解、縮合、水解等反應(yīng)過(guò)程。(化學(xué)反應(yīng)千差萬(wàn)別,按其共同特點(diǎn)和規(guī)律可分為若干個(gè)單元反應(yīng)過(guò)程)

物理工序:只改變物料的物理性質(zhì)而不改變其化學(xué)性質(zhì)的操作過(guò)程,化工單元操作物理工序一、化工生產(chǎn)工序化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第一節(jié)概述二、化工生產(chǎn)過(guò)程組成化工生產(chǎn)過(guò)程,一般包括:原料的凈化和預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、產(chǎn)品的分離與提純、三廢處理及綜合利用等。(化工產(chǎn)品種類(lèi)繁多,性質(zhì)各異,不同的化學(xué)產(chǎn)品,其生產(chǎn)過(guò)程不盡相同;同一產(chǎn)品,原料路線和加工方法不同,其生產(chǎn)過(guò)程也不盡相同。)化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第一節(jié)概述二、化工生產(chǎn)過(guò)程組成5.三廢處理(輔助工序)化工廢氣、廢水和廢渣的處理,廢熱的回收利用等。1.生產(chǎn)原料的準(zhǔn)備(原料工序)。反應(yīng)所需各種原、輔料的貯存、凈化、干燥、加壓和配制等操作。2.反應(yīng)過(guò)程(反應(yīng)工序)以化學(xué)反應(yīng)為主,同時(shí)還包括反應(yīng)條件的準(zhǔn)備如原料的混合、預(yù)熱、氣化,產(chǎn)物的冷凝或冷卻以及輸送等操作。3.產(chǎn)品的分離與提純(分離工序)將未反應(yīng)原料、溶劑、主、副產(chǎn)物分離,對(duì)目的產(chǎn)物進(jìn)行提純精制。4.綜合利用(回收工序)對(duì)反應(yīng)生成的副產(chǎn)物、未反應(yīng)的原料、溶劑、催化劑等進(jìn)行分離提純、精制處理以利回收使用。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第一節(jié)概述二、化工生產(chǎn)過(guò)程組成為保證化工生產(chǎn)的正常運(yùn)行,還需要?jiǎng)恿┙o、機(jī)械維修、儀器儀表、分析檢驗(yàn)、安全和環(huán)境保護(hù)、管理等保障和輔助系統(tǒng)。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準(zhǔn)備過(guò)程一、化工原料

原料的部分原子必須進(jìn)入到化工產(chǎn)品當(dāng)中;一種原料經(jīng)不同的化學(xué)反應(yīng)可以得到不同的產(chǎn)品;不同原料經(jīng)不同的化學(xué)反應(yīng)也可以得到同一種產(chǎn)品;在產(chǎn)品生產(chǎn)成本中原料費(fèi)所占的比例很高,有時(shí)高達(dá)60~70%。生產(chǎn)化工產(chǎn)品的起始物料。原料的特點(diǎn):化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準(zhǔn)備過(guò)程1、化工基礎(chǔ)原料用來(lái)加工化工基本原料和產(chǎn)品的天然資源。石油、天然氣、煤和生物質(zhì)以及空氣、水、鹽、礦物質(zhì)和金屬礦等。突出特點(diǎn):來(lái)源豐富,價(jià)格低廉石油、天然氣、煤

可持續(xù)發(fā)展是21世紀(jì)人類(lèi)發(fā)展的必由之路,化學(xué)工業(yè)同樣面臨著一次新的革命,那就是如何利用有限的資源創(chuàng)造出更多的產(chǎn)品,為推動(dòng)人類(lèi)發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)。對(duì)化學(xué)工業(yè)有雙重意義,既是原料,又是能源的是?化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準(zhǔn)備過(guò)程2、化工基本原料

自然界不存在,需經(jīng)一定加工得到的原料。

通常是指低碳原子的烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴和合成氣、三酸、二堿、無(wú)機(jī)鹽等。

常用的乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔、甲烷、一氧化碳、氫氣、氯氣、氨氣等。三烯、三苯、一炔、一萘三酸:兩堿:鹽酸、硫酸、硝酸氫氧化鈉、碳酸鈉?化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準(zhǔn)備過(guò)程3、輔助材料

輔助材料是相對(duì)于原料而言的,是在反應(yīng)過(guò)程中可能進(jìn)入產(chǎn)品,也可能不進(jìn)入產(chǎn)品中的原料的成分。

化工生產(chǎn)中常用的輔助材料:助劑、添加劑、溶劑、催化劑等。和原料的最本質(zhì)區(qū)別?化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準(zhǔn)備過(guò)程二、化工產(chǎn)品

原料經(jīng)過(guò)化學(xué)變化和一系列加工過(guò)程所得到的目的產(chǎn)物。一種物質(zhì)有時(shí)是原料,有時(shí)又是產(chǎn)品,要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的需要具體確定?;ぎa(chǎn)品中一般都含有原料中的部分原子化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準(zhǔn)備過(guò)程1中間產(chǎn)品

中間產(chǎn)品一般不能直接應(yīng)用,需經(jīng)過(guò)進(jìn)一步加工才能變成可直接利用的產(chǎn)品?;て髽I(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品,大多屬于中間產(chǎn)品。

化工生產(chǎn)過(guò)程中作為下一個(gè)工序原料的目的產(chǎn)物

一套生產(chǎn)裝置在生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)得到兩種或兩種以上的目產(chǎn)物,我們將這兩種或兩種以上的目的產(chǎn)物互稱為聯(lián)產(chǎn)品。2聯(lián)產(chǎn)品化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準(zhǔn)備過(guò)程3化工副產(chǎn)品降低成本和減少污染化工生產(chǎn)過(guò)程在得到目的產(chǎn)物的同時(shí),伴隨著生成幾種非目的產(chǎn)物,將這些副產(chǎn)物進(jìn)行回收,提供給其他生產(chǎn)過(guò)程或部門(mén)的產(chǎn)品。第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準(zhǔn)備過(guò)程化工主要產(chǎn)品1.無(wú)機(jī)化工主要產(chǎn)品2.基本有機(jī)化工主要產(chǎn)品3.高分子化工主要產(chǎn)品4.精細(xì)化工的主要產(chǎn)品5.生物化工的主要產(chǎn)品第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準(zhǔn)備過(guò)程三、原料預(yù)處理的原則1.必須滿足工藝要求

2.簡(jiǎn)便可靠的預(yù)處理工藝3.充分利用反應(yīng)和分離過(guò)程的余熱及能量

4.盡量不要產(chǎn)生新的污染,不要造成損失

5.盡量研究和采用先進(jìn)技術(shù)

6.投資節(jié)省,設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)便

7.盡量分工由生產(chǎn)廠家精制

第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準(zhǔn)備過(guò)程三、原料預(yù)處理方案的制定1.原料的物理的和化學(xué)的要求2.原料本身的情況催化劑

催化劑是反應(yīng)過(guò)程中一類(lèi)特殊的“原料”;現(xiàn)代化工生產(chǎn)中80%~90%的反應(yīng)過(guò)程都使用催化劑;催化劑的應(yīng)用,提高了原料的利用率、擴(kuò)大了原料來(lái)源和用途;催化劑在環(huán)保、能源開(kāi)發(fā)等方面也具有突出的作用;催化劑作用研究已成為現(xiàn)代化學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。催化劑

①加快化學(xué)反應(yīng)速度,提高生產(chǎn)能力;②對(duì)于復(fù)雜反應(yīng),可有選擇地加快主反應(yīng)的速度,抑制副反應(yīng),提高目的產(chǎn)物的收率;③改善操作條件、降低對(duì)設(shè)備的要求,改進(jìn)生產(chǎn)條件;④開(kāi)發(fā)新的反應(yīng)過(guò)程,擴(kuò)大原料的利用途徑,簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝路線,從而提高設(shè)備的生產(chǎn)能力和降低產(chǎn)品成本;⑤消除污染,保護(hù)環(huán)境。催化劑的作用:催化劑

(1)主催化劑對(duì)主反應(yīng)具有催化活性的主要物質(zhì)單獨(dú)存在具有顯著的催化活性常由一種或幾種物質(zhì)組成,大多數(shù)為過(guò)渡金屬、金屬的合金、金屬的氧化物、金屬陶瓷、金屬氯化物、金屬的鹽類(lèi)、金屬絡(luò)合物類(lèi)等,如Pd、Ni、V2O5、MoO3等。

固體催化劑的組成

:催化劑

(3)抑制劑

抑制一些不希望出現(xiàn)的副反應(yīng),從而提高催化劑的選擇性的物質(zhì);稱為調(diào)節(jié)劑或抑制劑

固體催化劑的組成

:(2)助催化劑

一些本身沒(méi)有催化性能,卻能改善催化劑性能的物質(zhì)稱為調(diào)節(jié)劑或抑制劑催化劑

(4)載體

載體是催化劑組分的分散、承載、粘合或支持的物質(zhì);載體作為催化劑的支架,是催化劑組成中含量最多的一種成分;載體是具有高比表面積的固體物質(zhì)(多孔物質(zhì));如硅酸鹽類(lèi)硅藻土、蒙脫石、沸石等天然無(wú)機(jī)氧化物;硅膠、活性炭、人造沸石、分子篩等人工合成的多孔物質(zhì),固體催化劑的組成

:催化劑

提高催化劑的機(jī)械強(qiáng)度和熱傳導(dǎo)性;減少催化劑的收縮,防止活性組分燒結(jié),從而提高催化劑的熱穩(wěn)定性;增大催化劑的活性、穩(wěn)定性和選擇性;降低催化劑的成本,特別是對(duì)貴重金屬(Pt、Pd、Au等)催化劑顯得更為重要。

載體的主要功能:催化劑

溶解、沉淀、浸漬、洗滌、過(guò)濾、干燥、混合、熔融、成型、煅燒、還原、離子交換等單元操作的一種或幾種來(lái)進(jìn)行配制

固體催化劑的制備方法:

催化劑

(1)比表面(2)活性(3)選擇性(4)催化劑的強(qiáng)度、形狀和密度(5)催化劑的使用壽命

固體催化劑的性能指標(biāo)

催化劑

催化劑從開(kāi)始使用直到經(jīng)過(guò)再生也不能再恢復(fù)其活性,從而達(dá)不到生產(chǎn)規(guī)定的轉(zhuǎn)化率和收率指標(biāo)為止的時(shí)間;不同的催化劑有其自己的“壽命”曲線,即活性隨時(shí)間變化的曲線。

催化劑的使用壽命:

催化劑

催化劑的壽命曲線:

曲線分為三個(gè)時(shí)期:延長(zhǎng)使用壽命具有重要意義成熟期

穩(wěn)定期

衰老期

催化劑

(1)中毒及碳沉積

催化劑中毒的一種形式是毒物將催化劑活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變成鈍性的表面化合物,使其活性迅速下降。另一種情況是一些重金屬(Ni、Cu、V、Fe等)化合物沉積在催化劑上,使選擇性下降。有時(shí)某些毒物阻塞了孔隙,使反應(yīng)物不能到達(dá)催化劑的活性表面。碳沉積指的是一些有機(jī)反應(yīng)物在進(jìn)行主反應(yīng)的同時(shí),因深度裂解而生成碳或由于聚合反應(yīng)生成聚合物、焦油等物質(zhì)覆蓋了催化劑表面,使催化劑失去活性。催化劑活性衰退的原因

:催化劑

(2)化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變

催化劑在反應(yīng)條件下逐漸改變結(jié)構(gòu)如再結(jié)晶、熔結(jié)、分散、松馳等。如果反應(yīng)條件控制不好,溫度過(guò)高或局部過(guò)熱時(shí)更容易引起化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變。催化劑活性衰退的原因

由于氧化還原反應(yīng)的發(fā)生及催化劑某些組分揮發(fā)或被反應(yīng)物帶走等原因,都會(huì)導(dǎo)致催化劑化學(xué)組成的變化,從而便其活性降低。(3)催化劑成分的改變及損失催化劑

催化劑的再生

:催化劑的活性喪失可能是可逆的,也可能是不可逆的。經(jīng)再生處理后可以恢復(fù)活性的屬可逆,稱為暫時(shí)性失活。如由于碳沉積或可以復(fù)原的化學(xué)變化(如氧化)等引起的活性降低,都是可逆的。經(jīng)再生處理而不能恢復(fù)活性的為不可逆,稱為永久性失活。如由于局部過(guò)熱引起的活性結(jié)構(gòu)改變以及永久性中毒等,這時(shí)催化劑只能廢棄,要更換新的催化劑。第三節(jié)化工生產(chǎn)反應(yīng)過(guò)程化工生產(chǎn)過(guò)程包括物理過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,其中化學(xué)反應(yīng)過(guò)程往往是生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵。反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行的條件對(duì)原料預(yù)處理提出了一定的要求;反應(yīng)進(jìn)行的結(jié)果決定了反應(yīng)產(chǎn)物分離與提純的任務(wù);反應(yīng)進(jìn)行的結(jié)果決定了未反應(yīng)物的回收利用;反應(yīng)過(guò)程的改變將引起整個(gè)生產(chǎn)流程的改變。因此,反應(yīng)過(guò)程是化工生產(chǎn)全局中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)第三節(jié)化工生產(chǎn)反應(yīng)過(guò)程按反應(yīng)機(jī)理分:簡(jiǎn)單反應(yīng)、復(fù)雜反應(yīng)反應(yīng)過(guò)程的分類(lèi):

按反應(yīng)機(jī)理分:簡(jiǎn)單反應(yīng)、復(fù)雜反應(yīng)

按反應(yīng)可逆性:可逆反應(yīng)、不可逆反應(yīng)按反應(yīng)熱效應(yīng):吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)

按反應(yīng)物系相態(tài):吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)

按操作方式:間歇過(guò)程、連續(xù)過(guò)程、半連續(xù)過(guò)程化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第三節(jié)化工生產(chǎn)反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程的分類(lèi):

間歇過(guò)程:分批處理物料,周期操作。設(shè)備中的物料濃度等操作參數(shù)隨時(shí)間變化,是一種非穩(wěn)態(tài)操作過(guò)程。連續(xù)過(guò)程:與間歇過(guò)程相反,連續(xù)過(guò)程是均勻加入原料,連續(xù)取出產(chǎn)品,設(shè)備內(nèi)各處的物系參數(shù)不隨時(shí)間而變,是一種穩(wěn)態(tài)的操作過(guò)程。

半連續(xù)過(guò)程:半連續(xù)或半間歇過(guò)程介于前兩種之間,或是間歇加入物料連續(xù)取出產(chǎn)品,或是連續(xù)加入物料分批取出產(chǎn)品,仍然是一種非穩(wěn)態(tài)操作過(guò)程。

化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第三節(jié)化工生產(chǎn)反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程的分類(lèi):

在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)過(guò)程,除化學(xué)反應(yīng)外,還伴隨著“三傳”等物理現(xiàn)象。

化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)理論和規(guī)律

“三傳”

傳遞過(guò)程理論和規(guī)律

化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過(guò)程產(chǎn)物是指從反應(yīng)器中出來(lái)的物料;多數(shù)反應(yīng)產(chǎn)物是混合物,包括未反應(yīng)掉的原料和反應(yīng)生成物;氣相反應(yīng)器和氣固相反應(yīng)器的產(chǎn)物主要是氣體產(chǎn)物和夾帶的催化劑粉塵;液相反應(yīng)器的產(chǎn)物主要是液體產(chǎn)物與液固混合物;氣液相和氣液固三相反應(yīng)器的產(chǎn)物則有氣體產(chǎn)物、液體產(chǎn)物和液固混合物。產(chǎn)品由產(chǎn)物分離所得到,并進(jìn)一步提純至一定產(chǎn)品的規(guī)格;通過(guò)產(chǎn)物分離使未反應(yīng)的物料得以循環(huán)利用。

因此:產(chǎn)物的分離和提純是化工生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié),對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)效益起著重要作用。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過(guò)程一、分離方法l.氣體產(chǎn)物的分離(1)氣體的凈制指除去氣體產(chǎn)物中的固體顆粒和霧滴。氣體凈制方法特點(diǎn)典型設(shè)備機(jī)械凈制利用重力、慣性力和離心力等機(jī)械力的作用使微粒從氣體中分離出來(lái)重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)分離器濕法凈制使氣體與液體接觸,用液體洗去氣體中的微粒,從而使氣體凈化,各種濕式洗滌器過(guò)濾凈制氣體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)時(shí)微粒被截留而使氣體凈化袋式過(guò)濾器等電凈制使氣體通過(guò)高壓電場(chǎng),其中的微粒在電場(chǎng)的作用下沉降,從而使氣體凈化電除塵器等氣體的凈制從氣體產(chǎn)物中分離出要用的物質(zhì)

按照凈制原理不同,氣體凈制方法分四類(lèi):化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過(guò)程(2)氣體產(chǎn)物的分離吸附是某些分子在多孔性固體吸附劑表面上濃集的過(guò)程。選擇適當(dāng)?shù)奈絼┚涂梢晕綒怏w或液體產(chǎn)物中的某些組分而不吸附其余的組分,從而使氣體產(chǎn)物得以分離。分離方法:冷凝、吸收和吸附。冷凝是將壓縮氣體或飽和蒸汽冷卻降溫,使氣體或蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的過(guò)程。掌握一定的溫度和壓力,可將氣體中的某些組分冷凝成液體而另一些組分仍為氣體,可使氣體產(chǎn)物分為不同的部分。吸收是用適當(dāng)?shù)囊后w與氣體產(chǎn)物相接觸,使氣體進(jìn)入液體變?yōu)槿芤旱倪^(guò)程。選擇不同的吸收劑和不同的操作條件,可使氣體產(chǎn)物中某組分被吸收而進(jìn)入溶液,從而使氣體產(chǎn)物中不同組分分離。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過(guò)程2.液體產(chǎn)物的分離(1)從液體產(chǎn)物中除去固體顆粒

過(guò)濾和澄清、結(jié)晶和重結(jié)晶、吸附和吸收、膜透析和超濾(2)從不互溶的液體中除去其中一種液體

一般沉降法,特殊采取吸附法(3)溶液增濃用蒸發(fā)的方法。(4)將互溶的液體分離成不同組分精餾、萃取等方法(5)將液體產(chǎn)物全部或部分變?yōu)楣腆w

凝固:液體產(chǎn)物全部變?yōu)楣腆w結(jié)晶:分離出溶液中的固體溶質(zhì)凝聚:分離出乳液中的固體溶質(zhì)化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過(guò)程3.固體產(chǎn)物的分離(1)固液分離方法:過(guò)濾(2)固體的干燥

含蒸發(fā)和干燥兩個(gè)連續(xù)階段,有時(shí)還包括結(jié)晶過(guò)程。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過(guò)程二、分離流程方案選擇1.明確分離目標(biāo)產(chǎn)品使用的目的不同:其純度要求、雜質(zhì)含量要求等產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)不同;經(jīng)濟(jì)性最佳是確定回收率的主要依據(jù)2.確定可行的分離方法

選擇可分離且最經(jīng)濟(jì)的分離方法充分了解被分離混合物中各組分的性質(zhì)萬(wàn)不得已不要在分離流程中逗留太長(zhǎng)太久考慮分離規(guī)模和能量的消耗化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過(guò)程3.確定分離流程經(jīng)驗(yàn)規(guī)則和注意事項(xiàng)(2)產(chǎn)物中對(duì)目的產(chǎn)物有害的物質(zhì)必須首先除去,保證產(chǎn)品的收率,甚至不惜能量利用的合理與否,是工藝的要求。(通常產(chǎn)品的收率在經(jīng)濟(jì)上是最重的砝碼)(1)反應(yīng)產(chǎn)物有固體物的,一般要率先分離出來(lái),免使管道設(shè)備堵塞,流程不順。(3)產(chǎn)物中對(duì)后續(xù)工藝有害的物質(zhì),首先分離。例如精餾過(guò)程,從能量上考慮應(yīng)當(dāng)由揮發(fā)度從低到高逐級(jí)取出,但有時(shí)高沸點(diǎn)物質(zhì)會(huì)聚合,會(huì)凝絮甚或較黑較臟,應(yīng)先把它分出。然后再降溫從低沸物到高沸物地分離。這第一步似乎浪費(fèi)了能量,但對(duì)流程和工藝有利。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過(guò)程3.確定分離流程經(jīng)驗(yàn)規(guī)則和注意事項(xiàng)(7)一般情況下或者先取出最少的組分,或者先取出最多的組分。(4)盡量?jī)?yōu)先把產(chǎn)物中未反應(yīng)原料分出來(lái),循環(huán)使用,如果原料寶貴更應(yīng)如此。(5)把最難分離的組分或要求特高的產(chǎn)物應(yīng)從分離系統(tǒng)中先取出粗產(chǎn)物,再設(shè)計(jì)精制分離方案。不要希望過(guò)早地拿出來(lái),更不主張一次分離就得到高純產(chǎn)物。(6)盡量選用簡(jiǎn)單的分離方法,能用機(jī)械分離的先用機(jī)械法。一般是機(jī)械法—物理法—物理化學(xué)法—化學(xué)法的順序,無(wú)論從操作和能量上都是合理的?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過(guò)程3.確定分離流程經(jīng)驗(yàn)規(guī)則和注意事項(xiàng)(12)盡量采用先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備。(8)一般情況下分離的流程先易后難,容易除去的先除去,容易拿到的先拿到。(9)盡量把多種雜質(zhì)一次性除去,再研究從雜質(zhì)中回收有用副產(chǎn)物。(10)能用精餾的地方盡量采用簡(jiǎn)單精餾,除非有充分理由,不主張率先考慮萃取精餾、反應(yīng)精餾、共沸精餾等。精餾過(guò)程仍是先易后難,最難分離的組分最后精餾(11)盡量利用熱源,節(jié)省能量。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第五節(jié)產(chǎn)品后加工

產(chǎn)品后加工是產(chǎn)品作為成品的最后一道工序,質(zhì)量保證體系的終端環(huán)節(jié),因此要以保證成品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為中心,設(shè)計(jì)后處理方案。

化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第五節(jié)產(chǎn)品后加工

產(chǎn)品后加工一般以兩條標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo):1.商品標(biāo)準(zhǔn):產(chǎn)品最終作為商品投放市場(chǎng),有商品的條件諸如計(jì)量、檢測(cè)、標(biāo)簽、包裝和其它裝飾要求等。商品標(biāo)準(zhǔn)不一定等同于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)樯唐酚信铺?hào),同一產(chǎn)品后加工處理可能出現(xiàn)不同的牌號(hào)。2.使用標(biāo)準(zhǔn):用戶對(duì)產(chǎn)品提出特殊要求,或者用戶是本企業(yè)集團(tuán)的另一個(gè)分廠或者是下一個(gè)工段。為方便下一工序的工作,產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)之后,可能要作后加工處理。當(dāng)然,對(duì)于使用來(lái)說(shuō),上一工序產(chǎn)品的后加工處理,接近于或略等于下一工序的原料準(zhǔn)備?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第五節(jié)產(chǎn)品后加工

通常作為產(chǎn)品的質(zhì)量要求是純度指標(biāo)、雜質(zhì)種類(lèi)和雜質(zhì)含量的極限值,產(chǎn)品的形態(tài),使用要求,包裝方法,貯存運(yùn)輸?shù)囊蟮鹊?。每一批產(chǎn)品都必須檢驗(yàn),出具檢驗(yàn)合格證書(shū),制定合格標(biāo)識(shí),并有質(zhì)量監(jiān)控指標(biāo)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)和主要指標(biāo),注明產(chǎn)品生產(chǎn)日期、出廠日期、保質(zhì)期限、儲(chǔ)存運(yùn)輸和使用注意事項(xiàng)等,隨產(chǎn)品送至用戶。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第五節(jié)產(chǎn)品后加工

產(chǎn)品計(jì)量和包裝形式要保證產(chǎn)品質(zhì)量,符合商標(biāo)法和國(guó)家有關(guān)規(guī)定,要方便運(yùn)輸,產(chǎn)品的貯存運(yùn)輸?shù)氖马?xiàng),在產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)中必須有規(guī)定,在執(zhí)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)時(shí),注意產(chǎn)品的貯存要求、貯存環(huán)境、貯存條件和質(zhì)量保質(zhì)期、保質(zhì)要求?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理一、化工三廢的來(lái)源1.化工生產(chǎn)的原料、中間體、半成品及成品2.化工生產(chǎn)過(guò)程中排放出的廢棄物二、化工三廢的監(jiān)控三、化工三廢治理原則四、化工三廢處理方法1.廢氣的凈化處理2.廢水的凈化處理3.廢渣的凈化處理化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理化工三廢?廢氣、廢水、廢渣化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理一、化工三廢的來(lái)源1.化工生產(chǎn)的原料、中間體、半成品及成品①化學(xué)反應(yīng)不完全未反應(yīng)的原料,因回收不完全或不可回收而被排放掉,排放后會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。②原料不純?cè)嫌袝r(shí)本身純度不夠,其中含有雜質(zhì),這些雜質(zhì)因不需要參加反應(yīng),在原料凈化過(guò)程中或反應(yīng)之后,最終也要排放掉。

③跑、冒、滴、漏由于生產(chǎn)設(shè)備、管道等封閉不嚴(yán)密,或者由于操作和管理的不善,物料在儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及生產(chǎn)過(guò)程中,往往造成泄漏,習(xí)慣稱之為跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)不僅要造成經(jīng)濟(jì)損失,而且也造成環(huán)境污染?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理一、化工三廢的來(lái)源2.化工生產(chǎn)過(guò)程中排放出的廢棄物①燃料燃燒煙氣、粉塵、其它有害物質(zhì)

②冷卻水直接冷卻時(shí),使水中含有化工原料,而成為污染物質(zhì)。冷卻水中加防腐劑、殺藻劑等化學(xué)物質(zhì)。熱廢水排入水域,導(dǎo)致水體溫度上升,造成水中溶解氧的減少,降低水體自凈能力,使得一些毒物如氰化物、重金屬離子的毒性加劇。熱廢水污染還可以加速細(xì)菌繁殖?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理一、化工三廢的來(lái)源2.化工生產(chǎn)過(guò)程中排放出的廢棄物①燃料燃燒

②冷卻水③副反應(yīng)副產(chǎn)物數(shù)量不大,而成分比較復(fù)雜,要進(jìn)行回收必將會(huì)帶有許多困難,經(jīng)濟(jì)上需要耗用一定的經(jīng)費(fèi),所以往往在產(chǎn)物的分離過(guò)程中以高低沸物、濾餅、尾氣等形式作為廢料排棄,而引起環(huán)境污染?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理一、化工三廢的來(lái)源2.化工生產(chǎn)過(guò)程中排放出的廢棄物①燃料燃燒

②冷卻水③副反應(yīng)④反應(yīng)的轉(zhuǎn)化物和添加物許多化工生產(chǎn)過(guò)程中,反應(yīng)的轉(zhuǎn)化物有時(shí)形成“爐渣”或“釜渣”不被利用。有時(shí)在化工生產(chǎn)過(guò)程中,還需要加入一些不參加反應(yīng)的物質(zhì),如各種溶劑、催化劑等,這些物質(zhì)隨著廢棄物排放,同樣也會(huì)造成環(huán)境污染?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理一、化工三廢的來(lái)源2.化工生產(chǎn)過(guò)程中排放出的廢棄物①燃料燃燒

②冷卻水③副反應(yīng)④反應(yīng)的轉(zhuǎn)化物和添加物

⑤分離過(guò)程分離過(guò)程不僅分離掉副產(chǎn)物、未反應(yīng)物和雜質(zhì),有時(shí)由于分離效率的限制,原料和產(chǎn)品也會(huì)出現(xiàn)在分離的廢棄物中,如精餾塔釜下腳料、過(guò)濾器的殘?jiān)?、旋風(fēng)分離器的尾氣等等。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理二、化工三廢的監(jiān)控有效地控制污染物的排放量,減少對(duì)環(huán)境的污染;隨時(shí)掌握污染物的性質(zhì)和數(shù)量,了解污染物對(duì)環(huán)境要素和生態(tài)系統(tǒng)的影響程度;預(yù)測(cè)環(huán)境質(zhì)量的變化趨勢(shì),并借以調(diào)整企業(yè)生產(chǎn)排污情況,滿足環(huán)境保護(hù)的需要;為后續(xù)的三廢治理提供科學(xué)的依據(jù)。三廢監(jiān)控的意義?化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理二、化工三廢的監(jiān)控化工三廢的監(jiān)控監(jiān)控排放三廢的污染源

將整個(gè)企業(yè)作為一個(gè)有機(jī)整體,綜合考慮建立有效的綜合控制管理體系;在化工設(shè)計(jì)中,要設(shè)計(jì)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有故障,會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)廢氣焚燒系統(tǒng)。對(duì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)治理的三廢,也要加強(qiáng)監(jiān)控,如監(jiān)控污水處理裝置,監(jiān)控廢氣收集和焚燒裝置等。除了現(xiàn)場(chǎng)采樣之外,還可以采用“生物監(jiān)控”,如在有廢氣排放地點(diǎn)養(yǎng)鳥(niǎo),在處理過(guò)的污水中養(yǎng)魚(yú)等等。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理三、化工三廢治理原則工藝設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)時(shí),做到“三同時(shí)”:同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)治理三廢的積極的思路:改造工藝,使其不產(chǎn)生無(wú)法治理或難以治理的三廢;“三廢”資源化,回收利用或生產(chǎn)出新的產(chǎn)品,萬(wàn)不得已則使之無(wú)害化。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理三、化工三廢治理原則工藝設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)時(shí),做到“三同時(shí)”:同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)治理三廢的積極的思路:改造工藝,使其不產(chǎn)生無(wú)法治理或難以治理的三廢;“三廢”資源化,回收利用或生產(chǎn)出新的產(chǎn)品,萬(wàn)不得已則使之無(wú)害化。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理循環(huán)經(jīng)濟(jì)“三R原則”:

減量化原則(Reduce)旨在減少進(jìn)入生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程的物質(zhì)量,從源頭節(jié)約資源使用和減少污染物的排放;再利用原則(Reuse)是提高產(chǎn)品和服務(wù)的利用效率,要求產(chǎn)品和包裝容器以初始形式多次使用,減少一次用品的污染;再循環(huán)原則(Recycle)要求物品完成使用功能后重新變成再生資源。

“減量化、再利用、再循環(huán)”原則在循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的重要性并不是并列的。循環(huán)經(jīng)濟(jì)不是簡(jiǎn)單地通過(guò)循環(huán)利用實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化,而是強(qiáng)調(diào)在優(yōu)先減少資源消耗和減少?gòu)U物產(chǎn)生的基礎(chǔ)上綜合運(yùn)用3R原則,3R原則的優(yōu)先順序是:減量化—再利用—再循環(huán)。減量化、再利用、再循環(huán)

化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理三、化工三廢處理方法1.廢氣的處理方法化學(xué)法、吸收控制法、吸附控制法以及稀釋控制法等化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理三、化工三廢處理方法2.廢水的處理方法廢水成分復(fù)雜多變;有害物質(zhì)主要是各種有機(jī)物以及汞、鎘、鉻等金屬。采用多種方法綜合處理按廢水處理的程度分為:一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理。

化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理三、化工三廢處理方法2.廢水的處理方法一級(jí)處理:由篩濾、重力沉降和浮選等物理過(guò)程串聯(lián)組成,除去粒徑在O.1mm以上的大顆粒懸浮固體、膠體和懸浮油類(lèi)?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理三、化工三廢處理方法2.廢水的處理方法二級(jí)處理:采用生物法、某些化學(xué)法分解或氧化降解有機(jī)物以及部分膠體污染物。二級(jí)處理是污水處理的主體部分化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理三、化工三廢處理方法2.廢水的處理方法生物處理利用細(xì)菌作用,將廢水中的有機(jī)物氧化分解為無(wú)害物質(zhì)。根據(jù)細(xì)菌對(duì)氧氣的需求,生物處理法分為好氧、厭氧生物處理法。活性污泥法屬好氧生物處理法化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理三、化工三廢處理方法3.廢渣的凈化處理化工廢渣主要有:爐灰渣、電石渣、頁(yè)巖渣、無(wú)機(jī)酸渣;含油、含碳及其他可燃性物質(zhì),如罐底泥、白渣土等;報(bào)廢的催化劑、活性炭以及其他添加劑;污水處理的剩余活性污泥等化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第六節(jié)化工三廢治理三、化工三廢處理方法3.廢渣的凈化處理化工廢渣處理方法:化學(xué)與生物處理、脫水法、焚燒法和填埋法等?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織一、化工生產(chǎn)操作(一)生產(chǎn)操作分類(lèi)(二)化工裝置操作方式二、化工生產(chǎn)主要設(shè)備及選擇(一)主要設(shè)備(二)主要設(shè)備選擇1.反應(yīng)器的選擇2.精餾設(shè)備的選擇三、化工生產(chǎn)工藝流程組織四、化工生產(chǎn)工藝流程圖1.工藝流程圖2.物料流程圖3.帶控制點(diǎn)的工藝流程圖4.工藝流程圖閱讀化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織一、化工生產(chǎn)操作(一)生產(chǎn)操作分類(lèi)反應(yīng)操作;分離和提純操作;調(diào)節(jié)物料溫度操作;調(diào)節(jié)壓力操作;混合操作化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織反應(yīng)操作

反應(yīng)操作是化工生產(chǎn)過(guò)程的核心,其他的操作都是圍繞著化學(xué)反應(yīng)組織和實(shí)施的?;瘜W(xué)反應(yīng)的好壞,直接影響著生產(chǎn)的全過(guò)程?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織分離和提純操作;分離與提純操作主要用于反應(yīng)原料的凈化、產(chǎn)品的分離與提純。是根據(jù)物料的物理性質(zhì)(如沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、溶解度、密度等)的差異,將含有兩種或兩種以上組分的混合物分離成純的或比較純的物質(zhì)。例如,蒸餾、吸收、吸附、萃取等化工單元操作?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織調(diào)節(jié)物料溫度操作;調(diào)節(jié)溫度操作,是熱量交換的操作過(guò)程?;瘜W(xué)反應(yīng)速度、物料聚集狀態(tài)的變化(如蒸汽冷凝、液體的汽化或凝固、固體的熔化等)以及其他物理性質(zhì)的變化均與溫度有密切的關(guān)系。改變溫度可以調(diào)節(jié)上述性質(zhì)達(dá)到生產(chǎn)所需的要求。溫度的改變,一般是通過(guò)換熱器實(shí)現(xiàn)的,熱量從熱流體轉(zhuǎn)移到冷流體,冷、熱流體由易導(dǎo)熱的材料隔開(kāi),傳遞的熱量取決于兩流體的溫度差、傳熱面積和兩流體的相對(duì)速度?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織調(diào)節(jié)壓力操作;調(diào)節(jié)壓力操作,是能量交換的操作過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程中有氣相反應(yīng)物時(shí),改變壓力可以改變氣相反應(yīng)物的濃度,從而影響化學(xué)反應(yīng)速度和產(chǎn)品的收率。蒸汽的冷凝或是液體的汽化等相變化過(guò)程與壓力有著密切的關(guān)系。改變壓力可以改變相變條件。流動(dòng)物料的輸送,需要增加流體壓力以克服設(shè)備和管道的阻力。改變壓力的操作,可通過(guò)泵、壓縮機(jī)等機(jī)械沒(méi)備將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物料的內(nèi)能來(lái)實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)中也常利用物料的余壓輸送物料;或利用余壓進(jìn)行閃蒸操作,實(shí)現(xiàn)混合物一定程度的分離?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織混合操作物料混合操作,是將兩種及其以上的物料按照配比進(jìn)行混合的操作,以達(dá)到生產(chǎn)需要的濃度。在化工生產(chǎn)中還有破碎、篩分、除塵等操作。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織(二)化工裝置操作方式間歇操作、連續(xù)操作、半連續(xù)操作化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)化工裝置操作方式選擇無(wú)定規(guī)、非教條,因時(shí)而異,因物而異,相機(jī)選擇。第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織二、化工生產(chǎn)主要設(shè)備及選擇(一)主要設(shè)備1.原料預(yù)處理過(guò)程主要設(shè)備原料預(yù)處理時(shí):旋風(fēng)分離器、洗滌器、脫硫塔等。液態(tài)反應(yīng)物進(jìn)行氣相反應(yīng)時(shí):一般需要有蒸發(fā)器。反應(yīng)采用高溫時(shí):需要有換熱器、加熱器、加熱爐等。反應(yīng)采用高壓時(shí):氣態(tài)物需壓縮機(jī),液態(tài)物需高壓泵。反應(yīng)物有多種物質(zhì)時(shí):一般需要有混合器?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織二、化工生產(chǎn)主要設(shè)備及選擇(一)主要設(shè)備2.反應(yīng)過(guò)程主要設(shè)備

反應(yīng)器,是工藝流程的中心設(shè)備。單臺(tái)、多臺(tái)并聯(lián)、雙臺(tái)串聯(lián)放熱時(shí):載熱體貯槽、冷卻器、輸送設(shè)備、調(diào)溫設(shè)備吸熱時(shí):一般有供熱設(shè)備,如加熱爐等。催化反應(yīng):催化劑的制備、回收、再生設(shè)備化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織二、化工生產(chǎn)主要設(shè)備及選擇(一)主要設(shè)備2.分離過(guò)程主要設(shè)備

中和器、過(guò)濾分離、急冷器、廢熱鍋爐、換熱器、冷卻、冷凝設(shè)備、吸收、解吸、精餾塔等設(shè)備化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織二、化工生產(chǎn)主要設(shè)備及選擇(一)主要設(shè)備①反應(yīng)物輸送設(shè)備鼓風(fēng)機(jī)、離心泵、輸送帶等;②反應(yīng)物清凈設(shè)備除塵器、洗滌塔等;③反應(yīng)物混合設(shè)備混合器;④將反應(yīng)物預(yù)處理到反應(yīng)條件的設(shè)備預(yù)熱器、壓縮機(jī)、高壓泵等;⑤反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)的設(shè)備反應(yīng)器;⑥反應(yīng)產(chǎn)物的分離設(shè)備冷凝器、氣液分離器、旋風(fēng)分離器、蒸發(fā)器、蒸餾塔、吸收塔、解吸塔等;⑦主反應(yīng)產(chǎn)物的精制設(shè)備精餾塔、干燥塔等;⑧反應(yīng)副產(chǎn)物回收處理設(shè)備;⑨催化劑處理設(shè)備;⑩反應(yīng)物、主產(chǎn)物、副產(chǎn)物、催化劑等貯存設(shè)備。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織(二)主要設(shè)備選擇化工過(guò)程復(fù)雜性、設(shè)備類(lèi)型多樣化;同一工藝要求,可選用不同的操作方式,也可選用不同類(lèi)型的設(shè)備。操作方式確定之后.根據(jù)物料量和確定的工藝條件,選擇合乎工藝要求且效率高的設(shè)備類(lèi)型。定型設(shè)備按產(chǎn)品目錄選擇適宜的規(guī)格型號(hào),非定型設(shè)備通過(guò)計(jì)算確定設(shè)備的主要工藝尺寸。沒(méi)備的選擇與計(jì)算要充分考慮工藝特點(diǎn),盡量選用先進(jìn)設(shè)備并力求降低投資,節(jié)省用料。滿足容易制造維修,便于工業(yè)上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動(dòng)化,減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度,安全可靠,沒(méi)有污染等要求?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織(二)主要設(shè)備選擇反應(yīng)動(dòng)力學(xué)要求:一定的轉(zhuǎn)化率和適宜的反應(yīng)時(shí)間。1.反應(yīng)器的選擇

熱量傳遞的要求:有傳熱裝置和適宜的傳熱方式,可靠的溫度測(cè)量控制系統(tǒng),以使反應(yīng)溫度實(shí)施有效的檢測(cè)和控制。質(zhì)量傳遞過(guò)程與流體動(dòng)力學(xué)過(guò)程的要求:為使反應(yīng)和傳熱能正常進(jìn)行,反應(yīng)系統(tǒng)物料流動(dòng)應(yīng)滿足流動(dòng)形態(tài)(如湍動(dòng))等既定要求。如:物料的引入要采用加料泵來(lái)調(diào)節(jié)流量和流速;釜式反應(yīng)器內(nèi)要設(shè)置攪拌;一些氣體物料進(jìn)入設(shè)備要設(shè)置氣體分布裝置使之分布均勻等等?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織(二)主要設(shè)備選擇1.反應(yīng)器的選擇

(4)工程控制的要求

化工工藝過(guò)程很重要的一條是:保證穩(wěn)定、可靠、安全反應(yīng)器除應(yīng)有必要的物料進(jìn)出口接管外,為便于操作和檢修還要有臨時(shí)接管、入孔、手孔或視鏡燈、備用接管口、液位計(jì)等。重視安全操作和盡可能采用自動(dòng)控制方案。例如在反應(yīng)器上設(shè)置防爆膜、安全閥、自動(dòng)排料閥,在反應(yīng)器外設(shè)置阻火器。(5)機(jī)械工程的要求反應(yīng)設(shè)備在操作條件下有足夠的強(qiáng)度和傳熱面積,便于制造。二是要求設(shè)備所用的材料必須對(duì)反應(yīng)介質(zhì)具有穩(wěn)定性,不參與反應(yīng),不污染物料,也不被物料所腐蝕。(6)技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理的要求設(shè)備結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單、便于安裝和檢修,有利于工藝條件的控制,最終能達(dá)到設(shè)備投資少、保證工藝生產(chǎn)符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的要求。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織2.精餾設(shè)備的選擇(1)能力大、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

(2)可靠性好

(3)滿足工藝要求

(4)塔板壓力降要小

化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織三、化工生產(chǎn)工藝流程組織

工藝流程組織是指確定各單元過(guò)程的具體內(nèi)容、順序和組合方式,并以圖解的形式表示出整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的全貌。

工藝流程是指原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,經(jīng)歷各種反應(yīng)設(shè)備和其他設(shè)備(如輸送設(shè)備)以及管路的全過(guò)程。反映了原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品采取的化學(xué)和物理的全部措施,是原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品所需單元反應(yīng)、化工單元操作的有機(jī)組合?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)化工生產(chǎn)工藝流程組織原則可以由各類(lèi)設(shè)備與物料關(guān)系體現(xiàn)出來(lái),簡(jiǎn)單示意如圖1-3所示。圖1-3設(shè)備與物料關(guān)系示意圖第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織三、化工生產(chǎn)工藝流程組織化工生產(chǎn)工藝流程組織原則可以由各類(lèi)設(shè)備與物料的關(guān)系體現(xiàn)出來(lái)?;どa(chǎn)過(guò)程的組織和改進(jìn)應(yīng)從改善產(chǎn)品質(zhì)量,合理利用資源,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低消耗指標(biāo),改善勞動(dòng)環(huán)境,保證生產(chǎn)安全,簡(jiǎn)化流程、簡(jiǎn)化操作和便于集中控制,便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化等方面考慮?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織四、化工生產(chǎn)工藝流程圖

工藝流程圖是以圖解的形式表示化工生產(chǎn)過(guò)程一種圖樣。即將生產(chǎn)過(guò)程中物料經(jīng)過(guò)的設(shè)備按其形狀畫(huà)出示意圖,并畫(huà)出設(shè)備之間的物料管線及其流向。以幾何圖形和必要的文字解釋,表示設(shè)備及設(shè)備之間的相互關(guān)系,全部原料、中間體、半成品、產(chǎn)成品以及副產(chǎn)物的名稱和流向等。

工藝流程圖按其用途分為生產(chǎn)工藝流程圖、物料流程圖、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖等?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織四、化工生產(chǎn)工藝流程圖1.工藝流程圖包括工藝流程框圖和工藝流程圖。工藝流程圖是以設(shè)備形狀示意圖或框圖,分別表示化工單元操作和單元反應(yīng)過(guò)程,以箭頭表示物料和載能介質(zhì)的流向,并輔以文字說(shuō)明?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織四、化工生產(chǎn)工藝流程圖1.工藝流程圖醋酸乙烯酯合成工序工藝流程框圖化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織四、化工生產(chǎn)工藝流程圖1.工藝流程圖化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織2.物料流程圖

物料流程圖是用工藝流程簡(jiǎn)圖與表格相結(jié)合的方式,表示所加工物料的數(shù)量關(guān)系和物料衡算結(jié)果的一種圖樣。物料流程圖由框圖、圖例和經(jīng)過(guò)各工序(或設(shè)備)的物料名稱及數(shù)量組成,每個(gè)框表示出過(guò)程的名稱、流程序號(hào)以及物料組成和數(shù)量?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織2.物料流程圖物料流程圖的要求:按流程順序由左向右繪出有物料量變化的設(shè)備示意圖。設(shè)備之間繪出各股物料線,用粗實(shí)線繪制;物料流向用箭頭表示,各物料進(jìn)出設(shè)備位置參照工藝流程圖的位置。從各股物料線上用指引線引出一表格,指引線與表格用細(xì)實(shí)線繪制;表內(nèi)注明物料名稱,物料中各組分名稱(或代號(hào))和質(zhì)量,物料總量。圖右上角注明基準(zhǔn)(1h)和單位(kg)。

物料流程圖能表示出各物料在流程中的位置和相互關(guān)系;其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單清楚,查閱方便?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織3.帶控制點(diǎn)工藝流程圖全部工藝設(shè)備及其縱向關(guān)系;物料和管路及其流向;冷卻水、加熱蒸汽、真空、壓縮空氣和冷凍鹽水等輔助管路及其流向;閥門(mén)與管件;計(jì)量—控制儀表及其測(cè)量—控制點(diǎn)和控制方案;地面及廠房各層標(biāo)高。

帶控制點(diǎn)工藝流程圖是化工生產(chǎn)中組織、實(shí)施和指揮生產(chǎn)的技術(shù)文件,也稱施工流程圖。

主要內(nèi)容一般是設(shè)備圖形、管線、控制點(diǎn)和必要數(shù)據(jù)、圖例、標(biāo)題等。特點(diǎn)化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織物料名稱物料代號(hào)物料名稱物料代號(hào)PAPGPGLPGSPLPLSPWARWWFGDRHDWRW工藝空氣工藝氣體氣液兩相流工藝物料氣固兩相流工藝物料工藝液體液固兩相流工藝物料工藝水空氣生產(chǎn)廢水燃料氣排液、排水氫生活用水原水、新鮮水CAIAHSSCCWRCWSSWCSWALNOVEVT壓縮空氣儀表空氣高壓蒸汽蒸汽冷凝水循環(huán)冷卻水回水循環(huán)冷卻水上水軟水化學(xué)污水液氨氮氧真空排放氣放空工藝流程圖管道物料代號(hào)化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織4.工藝流程圖閱讀

閱讀帶控制點(diǎn)工藝流程圖主要是了解和掌握物料的工藝流程,設(shè)備的數(shù)量、名稱和編號(hào);管線的編號(hào)和規(guī)格;管件、悶門(mén)、控制點(diǎn)(測(cè)壓點(diǎn)、測(cè)溫點(diǎn)、分析點(diǎn))的部位和名稱,以便在管道安裝和工藝操作實(shí)踐中,做到心中有數(shù),化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織4.工藝流程圖閱讀讀圖的步驟如下:①掌握設(shè)備名稱、數(shù)量及位號(hào)。例如指出空氣壓縮機(jī)、冷卻器、氣液分離器、干燥器等有幾臺(tái)及其位號(hào)等。②了解主要物料(例如反應(yīng)原料等)的工藝流程。③了解其他物料(例如冷卻水等)的工藝流程。④了解管件、閥門(mén)及控制點(diǎn)的情況。化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織五、化工生產(chǎn)過(guò)程評(píng)價(jià)

化工生產(chǎn)過(guò)程評(píng)價(jià)主要是對(duì)工藝流程的評(píng)價(jià),目的是根據(jù)工藝流程的組織原則來(lái)衡量被考查的工藝流程是否達(dá)到最佳效果。評(píng)價(jià)工藝流程的標(biāo)準(zhǔn):技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,安全上可靠,符合國(guó)情,切實(shí)可行?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織五、化工生產(chǎn)過(guò)程評(píng)價(jià)

化工生產(chǎn)過(guò)程評(píng)價(jià)主要是對(duì)工藝流程的評(píng)價(jià),目的是根據(jù)工藝流程的組織原則來(lái)衡量被考查的工藝流程是否達(dá)到最佳效果。

評(píng)價(jià)工藝流程的標(biāo)準(zhǔn):技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,安全上可靠,符合國(guó)情,切實(shí)可行?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第七節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程組織五、化工生產(chǎn)過(guò)程評(píng)價(jià)(1)物料及能量的充分利用

(2)工藝流程的連續(xù)化、自動(dòng)化

(3)易燃易爆的安全措施

(4)適宜的單元操作及設(shè)備形式

評(píng)價(jià)的具體標(biāo)準(zhǔn):化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)【實(shí)例分析】

化工產(chǎn)品合成路線方案選擇流程要求:一固體物料,在運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中可能沾有泥土等雜質(zhì),物料本身亦包含雜質(zhì);加料要求是要粉碎到某個(gè)粒度,并要求干燥后進(jìn)料。另一原料以氣態(tài)進(jìn)料;兩物料在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng);產(chǎn)物是含有高沸物、低沸物及副產(chǎn)物等的混合液。請(qǐng)按以上要求組織流程方案?;どa(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)【實(shí)例分析】

化工產(chǎn)品合成路線方案選擇3.將流程進(jìn)一步細(xì)化、詳化、完善2.將流程的方框變成具體的化工單元操作設(shè)備1.工藝流程設(shè)想4.將流程圖盡力簡(jiǎn)化5.制定工藝流程各裝置設(shè)備的操作參數(shù)和操作控制條件流程方案組織的步驟:化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)【實(shí)例分析】

化工產(chǎn)品合成路線方案選擇1.工藝流程設(shè)想流程方案組織的步驟:流程三大塊化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)【實(shí)例分析】

化工產(chǎn)品合成路線方案選擇原料處理流程設(shè)想流程方案組織的步驟:

考慮到固體、液體和氣體原料的處理方法不盡相同。按要求該生產(chǎn)工藝中的原料預(yù)處理流程示意如下:化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)【實(shí)例分析】

化工產(chǎn)品合成路線方案選擇分離流程設(shè)想流程方案組織的步驟:

反應(yīng)工藝確定之后,反應(yīng)產(chǎn)物即可確定,提純分離的方案很多.可以選擇設(shè)計(jì):化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第一章化工生產(chǎn)過(guò)程圖片圖1.1.1化工生產(chǎn)過(guò)程的組成圖1.5.1醋酸乙烯酯合成工序工藝流程圖圖1.5.2醋酸乙烯酯合成工序物料流程圖圖1.5.3帶控制點(diǎn)空壓站管道及儀表工藝流程圖

化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)圖1.1.1化工生產(chǎn)過(guò)程的組成化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)圖1.5.1醋酸乙烯酯合成工序工藝流程圖化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)第一章化工生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)表格表1.5.1工藝流程圖的物料代號(hào)

化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)表1.5.1工藝流程圖的物料代號(hào)

(摘自HG/T20519.36-1992)物料名稱物料代號(hào)物料名稱物料代號(hào)PAPGPGLPGSPLPLSPWARWWFGDRHDWRW工藝空氣工藝氣體氣液兩相流工藝物料氣固兩相流工藝物料工藝液體液固兩相流工藝物料工藝水空氣生產(chǎn)廢水燃料氣排液、排水氫生活用水原水、新鮮水CAIAHSSCCWRCWSSWCSWALNOVEVT壓縮空氣儀表空氣高壓蒸汽蒸汽冷凝水循環(huán)冷卻水回水循環(huán)冷卻水上水軟水化學(xué)污水液氨氮氧真空排放氣放空化工生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)目標(biāo)化工生產(chǎn)技術(shù)第二章化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織第二章化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)第二節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程熱力學(xué)分析第三節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析第四節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程影響因素分析第五節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)與操作控制第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)提高產(chǎn)品產(chǎn)量;提高產(chǎn)品質(zhì)量;提高原料的利用率;降低生產(chǎn)過(guò)程的能量消耗。化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織化工生產(chǎn)的目標(biāo):

安全、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)一、反應(yīng)時(shí)間和操作周期1.反應(yīng)時(shí)間化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織

氣固相或液固相催化反應(yīng),用原料氣在反應(yīng)條件下的空間速度的倒數(shù)來(lái)表示。(也即停留時(shí)間或接觸時(shí)間)(1)空間速度(簡(jiǎn)稱空速)

單位時(shí)間內(nèi),每單位體積的催化劑上所通過(guò)的反應(yīng)物的體積流量(在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下),單位為標(biāo)準(zhǔn)米3/米3催化劑·小時(shí),簡(jiǎn)寫(xiě)成h-1。用SV表示。

空速不僅影響反應(yīng)的完全程度和副反應(yīng)的進(jìn)行,而且也決定著生產(chǎn)能力,生產(chǎn)中必須注意選擇適宜的空速。第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)一、反應(yīng)時(shí)間和操作周期1.反應(yīng)時(shí)間化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織(2)接觸時(shí)間(停留時(shí)間)反應(yīng)物料(蒸汽或氣體)在催化劑上的停留時(shí)間。常用τ表示,單位為秒,s。

接觸時(shí)間與空間速度有著密切的關(guān)系??臻g速度越大,接觸時(shí)間越短;反之,空間速度越小,接觸時(shí)間越長(zhǎng)。因此,在生產(chǎn)中常用它們來(lái)配合溫度、壓力等反應(yīng)條件進(jìn)行工藝控制。第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)一、反應(yīng)時(shí)間和操作周期1.反應(yīng)時(shí)間化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織【例2.1.1】某低壓法合成甲醇裝置,生產(chǎn)能力為95000t/a;操作壓力5MPa,溫度523K,銅基觸媒裝填量44.9m3,進(jìn)塔合成氣(新鮮氣和循環(huán)氣)為280000Nm3/h。計(jì)算通入合成氣的空間速度和在催化劑上的接觸時(shí)間。V氣第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)一、反應(yīng)時(shí)間和操作周期2.操作周期化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織

在化工生產(chǎn)中,一種產(chǎn)品從原料準(zhǔn)備、投料升溫、各步單元反應(yīng),直到出料,所有操作時(shí)間之和為操作周期,也叫生產(chǎn)周期。第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)二、生產(chǎn)能力與生產(chǎn)強(qiáng)度1.生產(chǎn)能力化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織

是一臺(tái)設(shè)備、一套裝置或是一個(gè)工廠,在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品量或處理的原料量,表示為kg/h、t/d、kt/a或萬(wàn)t/a。年產(chǎn)30萬(wàn)t合成氨工廠百萬(wàn)噸的乙烯和千萬(wàn)噸的煉油工程?

原料處理量加工能力第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)二、生產(chǎn)能力與生產(chǎn)強(qiáng)度2.生產(chǎn)強(qiáng)度化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織

單位容積或單位面積(或底面積)的設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品量或加工的原料量。

kg/(h·m3)、t/(h·m3)

時(shí)空收率是指單位時(shí)間內(nèi)、單位體積(質(zhì)量)催化劑所能獲得的產(chǎn)品量,記作kg/(h·m3)催化劑)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行的過(guò)程速率越快,該設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度就越高,設(shè)備生產(chǎn)能力也就越大。用生產(chǎn)強(qiáng)度指標(biāo)比較生產(chǎn)情況的優(yōu)劣。第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)三、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率1.反應(yīng)轉(zhuǎn)化率化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織

平衡轉(zhuǎn)化率是最高轉(zhuǎn)化率,作為提高實(shí)際轉(zhuǎn)化率、改進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程與條件的依據(jù)。第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)三、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率1.反應(yīng)轉(zhuǎn)化率化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織理解:在實(shí)際生產(chǎn)中,尤其對(duì)低單程轉(zhuǎn)化率反應(yīng)過(guò)程,采用循環(huán)的方法,是提高原料利用率最主要和有效的方法。

【例2.1.2】

思考:在實(shí)際生產(chǎn)中,是否轉(zhuǎn)化率越高越好?第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)三、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率2.選擇性化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織表示了參加反應(yīng)的反應(yīng)物實(shí)際轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的比例。思考:在實(shí)際生產(chǎn)中,是否選擇性越高越好?理解:在實(shí)際生產(chǎn)中選擇性的重要性,如何實(shí)現(xiàn)?選擇性和產(chǎn)率??第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)三、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織從選擇性可以看出在各種主副反應(yīng)中主反應(yīng)所占的百分比,當(dāng)人們提高轉(zhuǎn)化率的時(shí)候,必須考慮到選擇性變化的趨勢(shì),如果選擇性變差(副產(chǎn)物增加過(guò)多)會(huì)使原料消耗定額升高而目的產(chǎn)物的產(chǎn)量減少,因此一般要求選擇性愈高愈好。在化工生產(chǎn)中,僅僅是選擇性高并不意味著過(guò)程就一定經(jīng)濟(jì)合理,因?yàn)樗荒苷f(shuō)明過(guò)程的副反應(yīng)很少。如果通過(guò)反應(yīng)器的原料只有很少一部分進(jìn)行反應(yīng),則設(shè)備的利用率即單位時(shí)間的生產(chǎn)能力大大降低,顯然只有綜合考慮轉(zhuǎn)化率和選擇性,才有助于確定合理的工藝指標(biāo)。第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)三、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率2.收率化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織表示:生成目的產(chǎn)物所轉(zhuǎn)化的某反應(yīng)物的量占投入某反應(yīng)物的量的百分?jǐn)?shù)。思考:在實(shí)際生產(chǎn)中,是否收率越高越好?第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)三、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率4.轉(zhuǎn)化率、選擇性和單程收率的相互關(guān)系化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織轉(zhuǎn)化率×選擇性=單程收率體會(huì):工程觀念、工程意識(shí)第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織【例2.1.3】一套年產(chǎn)1500t苯乙烯的乙苯脫氫裝置,以每千克乙苯加2.6kg水蒸氣的配比進(jìn)料,在650℃的操作溫度下,苯乙烯的產(chǎn)率為90%,收率為40%,其余產(chǎn)物的產(chǎn)率為:苯3%,甲苯5%,焦炭2%,裝置年生產(chǎn)時(shí)間為7200h,已知原料乙苯的純度為98%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),其余為甲苯,試計(jì)算每小時(shí)進(jìn)出裝置的物料量。第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織【例2.1.4】苯和乙烯烷基化反應(yīng)制取乙苯,每小時(shí)得到烷基化液500kg,質(zhì)量組成為苯45%,乙苯40%,二乙苯15%。假定原料苯和乙烯均為純物質(zhì),控制苯和乙烯在反應(yīng)器進(jìn)口的摩爾比為1∶0.6。試求(1)進(jìn)料和出料各組分的量;(2)假定苯不循環(huán),乙烯的轉(zhuǎn)化率和乙苯的收率;(3)假定離開(kāi)反應(yīng)器的苯有90%可以循環(huán)使用,此時(shí)乙苯的總收率。第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)四、消耗定額1.原料消耗定額化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織第一節(jié)化工生產(chǎn)工藝指標(biāo)一、反應(yīng)時(shí)間和操作周期1.反應(yīng)時(shí)間2.操作周期二、生產(chǎn)能力與生產(chǎn)強(qiáng)度1.生產(chǎn)能力2.生產(chǎn)強(qiáng)度三、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率1.反應(yīng)轉(zhuǎn)化率

2.選擇性3.收率4.轉(zhuǎn)化率、選擇性和單程收率的相互關(guān)系四、消耗定額1.原料消耗定額2.公用工程的消耗定額化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織第二節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程熱力學(xué)分析只涉及化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的始態(tài)和終態(tài),不涉及中間過(guò)程;不考慮時(shí)間和速度,僅說(shuō)明過(guò)程的可能性及其進(jìn)行的限度。化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織(1)判別化學(xué)反應(yīng)過(guò)程能否發(fā)生和進(jìn)行的方向。自由能的計(jì)算。(2)確定化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行的最大限度?;瘜W(xué)平衡原理和平衡常數(shù)的計(jì)算。(3)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程熱效應(yīng)的計(jì)算。熱力學(xué)分析的依據(jù):熱力學(xué)第二定律。第二節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程熱力學(xué)分析一、化學(xué)反應(yīng)可能性分析二、反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)難易程度分析三、化學(xué)反應(yīng)限度分析四、化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng)分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織第二節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程熱力學(xué)分析一、化學(xué)反應(yīng)可能性分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織用反應(yīng)的吉氏函數(shù)變化值來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的可能性。<0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行

=0反應(yīng)達(dá)到平衡

>0反應(yīng)自發(fā)不能進(jìn)行第二節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程熱力學(xué)分析一、化學(xué)反應(yīng)可能性分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織例【2.2.1】試用標(biāo)準(zhǔn)吉氏函數(shù)數(shù)值判斷下列由苯制取苯胺的各種方法的可能性(101.3kPa,298K)。①硝化以后將硝基苯還原(苯的冷凝及由稀酸變?yōu)闈馑岬闹稻珊雎裕"谠诼然院?,用氨作用氯苯。③直接與氨作用。第二節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程熱力學(xué)分析二、反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)難易程度分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織值大,反應(yīng)正向進(jìn)行的可能性很大(容易進(jìn)行)在化工生產(chǎn)過(guò)程中,同一反應(yīng)器中,可根據(jù)主、副反應(yīng)值的大小判斷其難易程度。條件變化,難易程度的差距也會(huì)隨之變化。第二節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程熱力學(xué)分析三、化學(xué)反應(yīng)限度分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織平衡轉(zhuǎn)化率和平衡產(chǎn)率是反應(yīng)進(jìn)行的最大限度

越大,反應(yīng)進(jìn)行的越深,反應(yīng)進(jìn)行的限度越大。第二節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程熱力學(xué)分析四、化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng)分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織

平衡移動(dòng)在工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際意義:以人為地選擇適宜的操作條件,使化學(xué)反應(yīng)盡可能向生成物方向移動(dòng)。第二節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程熱力學(xué)分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織以上僅是定性的熱力學(xué)條件分析,具體條件需借助熱力學(xué)的定量計(jì)算來(lái)尋求適宜的外界條件。熱力學(xué)沒(méi)有時(shí)間概念,只考慮了反應(yīng)到達(dá)平衡的理想狀況,沒(méi)有考慮反應(yīng)速度。(只有當(dāng)幾個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上都有可能同時(shí)發(fā)生,反應(yīng)都很快時(shí),熱力學(xué)因素對(duì)于這幾個(gè)反應(yīng)的相對(duì)優(yōu)勢(shì)才起決定作用。)切實(shí)可行的外界條件應(yīng)結(jié)合動(dòng)力學(xué)分析和技術(shù)上的可行性并經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證才能綜合確定。第二節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程熱力學(xué)分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織【實(shí)例分析2.2.1】烴類(lèi)熱裂解反應(yīng)的熱力學(xué)分析分析的目的是:烴類(lèi)熱裂解反應(yīng)的特點(diǎn);烴類(lèi)熱裂解反應(yīng)的的規(guī)律;烴類(lèi)熱裂解反應(yīng)的適宜條件。圖2.2.1原料烴ΔrGmθ與T的關(guān)系化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織第三節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析

一、化學(xué)動(dòng)力學(xué)與化學(xué)熱力學(xué)的關(guān)系化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織化學(xué)熱力學(xué):研究物質(zhì)變化過(guò)程的能量效應(yīng),解決反應(yīng)過(guò)程的方向與限度問(wèn)題;化學(xué)動(dòng)力學(xué):研究物質(zhì)變化過(guò)程的步驟、方式,解決反應(yīng)過(guò)程的時(shí)間與速度問(wèn)題;是實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的相輔相成的兩個(gè)方面1.進(jìn)行反應(yīng)的熱力學(xué)分析,得到能否實(shí)現(xiàn)的結(jié)論;2.做動(dòng)力學(xué)分析,得到各種因素對(duì)速率的影響規(guī)律。3.從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩方面綜合考慮,選擇最佳工藝操作條件、進(jìn)行反應(yīng)器的選型與設(shè)計(jì)。第三節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析

二、影響化學(xué)反應(yīng)速度因素分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織速度是影響產(chǎn)量的關(guān)鍵,對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益影響大=-239.68KJ/mol氫和氧化合成水:碳氧化為二氧化碳=-394.67kJ/mol

第三節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析二、影響化學(xué)反應(yīng)速度因素分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織影響反應(yīng)速度的因素:反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì),意外的雜質(zhì)等等(不宜調(diào)節(jié));溫度、壓力、原料濃度和停留時(shí)間等(可調(diào)節(jié))多數(shù)反應(yīng)影響速度的關(guān)鍵是催化劑。在一般情況下,溫度和催化劑對(duì)速度的影響最大。第三節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析

三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織活化分子能量高于平均能量有效碰撞能發(fā)生反應(yīng)的碰撞有效碰撞多反應(yīng)速度快提高溫度碰撞多、能量高提高溫度反應(yīng)速度?升高溫度,反應(yīng)速度明顯加快第三節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析

三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織阿侖尼烏斯反應(yīng)比速方程:活化能

:指(數(shù))前參量化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織第三節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析

三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響分析五種反應(yīng)類(lèi)型的反應(yīng)速度隨溫度變化的情況:化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織第三節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析

三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響分析化工生產(chǎn)中對(duì)前四類(lèi)反應(yīng)在比極值(拐點(diǎn))對(duì)應(yīng)的溫度低的溫度范圍討論安全生產(chǎn)和用升高溫度的辦法來(lái)加快化學(xué)反應(yīng)速度是有意義的。而接近于極值點(diǎn)的溫度為過(guò)高溫度或不安全溫度。生產(chǎn)中根據(jù)以上規(guī)律確定安全生產(chǎn)的適宜溫度范圍。第三節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析

四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織活化能:活化狀態(tài)的分子所具有的最低能量與普通分子所具有的平均能量之差。,kJ/mol

活化能數(shù)值的大小,表現(xiàn)了反應(yīng)的難易程度和溫度對(duì)該反應(yīng)影響的敏感度;活化能小,反應(yīng)易;溫度對(duì)活化能大的反應(yīng)影響更大;

活化能降低可顯著加快反應(yīng)速度;

適宜的催化劑能夠顯著降低反應(yīng)的活化能.第三節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析

四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織催化劑加速化學(xué)反應(yīng)的主要原因分析:催化劑改變了反應(yīng)的途徑,使反應(yīng)按照新的途徑進(jìn)行,活化能降低.

圖2.3.2非催化與催化反應(yīng)活化能的比較化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織第三節(jié)化工生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析

四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響分析化工生產(chǎn)過(guò)程分析與組織催化劑既能加快正向反應(yīng)速率,也能加快逆向反應(yīng)速率,從而縮短化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,但不能改變平衡的狀態(tài)

催化劑特殊的選擇性,不僅可以合成多種多樣的產(chǎn)品,而且抑制不必要的副反應(yīng),有選擇性的合成目的產(chǎn)品,節(jié)省原材料,在工業(yè)上具有特別重要的意義。在一個(gè)反應(yīng)體系中,當(dāng)幾個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上

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