化工生產(chǎn)技術PPt課件01第一章

化工生產(chǎn)技術第一章化工生產(chǎn)過程第一章化工生產(chǎn)過程第一節(jié)概述第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準備過程第三節(jié)化工生產(chǎn)反應過程第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過程第五節(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)過程組織思考習題閱讀天地實例分析第一節(jié)概述化工生產(chǎn)過程（簡稱化工過程）:是原料通過各種設備，經(jīng)過一系列的化學和物理的加工程序，轉(zhuǎn)化成合格產(chǎn)品的加工過程?；どa(chǎn)過程是若干個加工程序（簡稱工序）的有機組合，而每一個加工工序又由若干個（組）設備組合而成?；どa(chǎn)過程知識目標第一節(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、過濾、破碎等加工過程?；どa(chǎn)系統(tǒng)包括化學加工工序和物理加工工序?；瘜W工序：以化學方法改變物料化學性質(zhì)的過程?；瘜W工序單元反應過程例如：磺化、硝化、氯化、?；?、烷基化、氧化、還原、裂解、縮合、水解等反應過程。（化學反應千差萬別，按其共同特點和規(guī)律可分為若干個單元反應過程）物理工序：只改變物料的物理性質(zhì)而不改變其化學性質(zhì)的操作過程，化工單元操作物理工序一、化工生產(chǎn)工序化工生產(chǎn)過程知識目標第一節(jié)概述二、化工生產(chǎn)過程組成化工生產(chǎn)過程，一般包括：原料的凈化和預處理、化學反應過程、產(chǎn)品的分離與提純、三廢處理及綜合利用等。（化工產(chǎn)品種類繁多，性質(zhì)各異，不同的化學產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程不盡相同；同一產(chǎn)品，原料路線和加工方法不同，其生產(chǎn)過程也不盡相同。）化工生產(chǎn)過程知識目標第一節(jié)概述二、化工生產(chǎn)過程組成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)原料的準備（原料工序）。反應所需各種原、輔料的貯存、凈化、干燥、加壓和配制等操作。2.反應過程（反應工序）以化學反應為主，同時還包括反應條件的準備如原料的混合、預熱、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）將未反應原料、溶劑、主、副產(chǎn)物分離，對目的產(chǎn)物進行提純精制。4.綜合利用（回收工序）對反應生成的副產(chǎn)物、未反應的原料、溶劑、催化劑等進行分離提純、精制處理以利回收使用?；どa(chǎn)過程知識目標第一節(jié)概述二、化工生產(chǎn)過程組成為保證化工生產(chǎn)的正常運行，還需要動力供給、機械維修、儀器儀表、分析檢驗、安全和環(huán)境保護、管理等保障和輔助系統(tǒng)?；どa(chǎn)過程知識目標第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準備過程一、化工原料原料的部分原子必須進入到化工產(chǎn)品當中；一種原料經(jīng)不同的化學反應可以得到不同的產(chǎn)品；不同原料經(jīng)不同的化學反應也可以得到同一種產(chǎn)品；在產(chǎn)品生產(chǎn)成本中原料費所占的比例很高，有時高達60～70％。生產(chǎn)化工產(chǎn)品的起始物料。原料的特點：化工生產(chǎn)過程知識目標第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準備過程1、化工基礎原料用來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：來源豐富，價格低廉石油、天然氣、煤可持續(xù)發(fā)展是21世紀人類發(fā)展的必由之路，化學工業(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，為推動人類發(fā)展做出更多的貢獻。對化學工業(yè)有雙重意義，既是原料，又是能源的是？化工生產(chǎn)過程知識目標第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準備過程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、無機鹽等。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)過程知識目標第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準備過程3、輔助材料輔助材料是相對于原料而言的，是在反應過程中可能進入產(chǎn)品，也可能不進入產(chǎn)品中的原料的成分?；どa(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)過程知識目標第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準備過程二、化工產(chǎn)品

原料經(jīng)過化學變化和一系列加工過程所得到的目的產(chǎn)物。一種物質(zhì)有時是原料，有時又是產(chǎn)品，要根據(jù)實際生產(chǎn)過程的需要具體確定?；ぎa(chǎn)品中一般都含有原料中的部分原子化工生產(chǎn)過程知識目標第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準備過程1中間產(chǎn)品中間產(chǎn)品一般不能直接應用，需經(jīng)過進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)過程中作為下一個工序原料的目的產(chǎn)物一套生產(chǎn)裝置在生產(chǎn)過程中同時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)過程知識目標第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準備過程3化工副產(chǎn)品降低成本和減少污染化工生產(chǎn)過程在得到目的產(chǎn)物的同時，伴隨著生成幾種非目的產(chǎn)物，將這些副產(chǎn)物進行回收，提供給其他生產(chǎn)過程或部門的產(chǎn)品。第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準備過程化工主要產(chǎn)品1．無機化工主要產(chǎn)品2．基本有機化工主要產(chǎn)品3．高分子化工主要產(chǎn)品4．精細化工的主要產(chǎn)品5．生物化工的主要產(chǎn)品第二節(jié)化工生產(chǎn)原料準備過程三、原料預處理的原則1．必須滿足工藝要求

2．簡便可靠的預處理工藝3．充分利用反應和分離過程的余熱及能量

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技術

6．投資節(jié)省，設備維護簡便

7．盡量分工由生產(chǎn)廠家精制

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

催化劑是反應過程中一類特殊的“原料”；現(xiàn)代化工生產(chǎn)中80％～90％的反應過程都使用催化劑；催化劑的應用，提高了原料的利用率、擴大了原料來源和用途；催化劑在環(huán)保、能源開發(fā)等方面也具有突出的作用；催化劑作用研究已成為現(xiàn)代化學研究領域的一個重要分支。催化劑

①加快化學反應速度，提高生產(chǎn)能力；②對于復雜反應，可有選擇地加快主反應的速度，抑制副反應，提高目的產(chǎn)物的收率；③改善操作條件、降低對設備的要求，改進生產(chǎn)條件；④開發(fā)新的反應過程，擴大原料的利用途徑，簡化生產(chǎn)工藝路線，從而提高設備的生產(chǎn)能力和降低產(chǎn)品成本；⑤消除污染，保護環(huán)境。催化劑的作用：催化劑

（1）主催化劑對主反應具有催化活性的主要物質(zhì)單獨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、金屬絡合物類等，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，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)）；如硅酸鹽類硅藻土、蒙脫石、沸石等天然無機氧化物；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

提高催化劑的機械強度和熱傳導性；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進行配制

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

：

催化劑

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

催化劑的使用壽命：

催化劑

催化劑的壽命曲線：

曲線分為三個時期：延長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。有時某些毒物阻塞了孔隙，使反應物不能到達催化劑的活性表面。碳沉積指的是一些有機反應物在進行主反應的同時，因深度裂解而生成碳或由于聚合反應生成聚合物、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）化學結(jié)構(gòu)的改變催化劑在反應條件下逐漸改變結(jié)構(gòu)如再結(jié)晶、熔結(jié)、分散、松馳等。如果反應條件控制不好，溫度過高或局部過熱時更容易引起化學結(jié)構(gòu)的改變。催化劑活性衰退的原因

：由于氧化還原反應的發(fā)生及催化劑某些組分揮發(fā)或被反應物帶走等原因，都會導致催化劑化學組成的變化，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活性的屬可逆，稱為暫時性失活。如由于碳沉積或可以復原的化學變化（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活性的為不可逆，稱為永久性失活。如由于局部過熱引起的活性結(jié)構(gòu)改變以及永久性中毒等，這時催化劑只能廢棄，要更換新的催化劑。第三節(jié)化工生產(chǎn)反應過程化工生產(chǎn)過程包括物理過程和化學反應過程，其中化學反應過程往往是生產(chǎn)過程的關鍵。反應過程進行的條件對原料預處理提出了一定的要求；反應進行的結(jié)果決定了反應產(chǎn)物分離與提純的任務；反應進行的結(jié)果決定了未反應物的回收利用；反應過程的改變將引起整個生產(chǎn)流程的改變。因此，反應過程是化工生產(chǎn)全局中的關鍵環(huán)節(jié)第三節(jié)化工生產(chǎn)反應過程按反應機理分：簡單反應、復雜反應反應過程的分類：

按反應機理分：簡單反應、復雜反應

按反應可逆性：可逆反應、不可逆反應按反應熱效應：吸熱反應、放熱反應

按反應物系相態(tài)：吸熱反應、放熱反應

按操作方式：間歇過程、連續(xù)過程、半連續(xù)過程化工生產(chǎn)過程知識目標第三節(jié)化工生產(chǎn)反應過程反應過程的分類：

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

半連續(xù)過程：半連續(xù)或半間歇過程介于前兩種之間，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)操作過程。

化工生產(chǎn)過程知識目標第三節(jié)化工生產(chǎn)反應過程反應過程的分類：

在反應器內(nèi)進行的反應過程，除化學反應外，還伴隨著“三傳”等物理現(xiàn)象。

化學反應反應理論和規(guī)律

“三傳”

傳遞過程理論和規(guī)律

化工生產(chǎn)過程知識目標第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過程產(chǎn)物是指從反應器中出來的物料；多數(shù)反應產(chǎn)物是混合物，包括未反應掉的原料和反應生成物；氣相反應器和氣固相反應器的產(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，并進一步提純至一定產(chǎn)品的規(guī)格；通過產(chǎn)物分離使未反應的物料得以循環(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)，對保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過程的經(jīng)濟效益起著重要作用?；どa(chǎn)過程知識目標第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過程一、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。氣體凈制方法特點典型設備機械凈制利用重力、慣性力和離心力等機械力的作用使微粒從氣體中分離出來重力沉降室、慣性除塵器和旋風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，各種濕式洗滌器過濾凈制氣體通過過濾介質(zhì)時微粒被截留而使氣體凈化袋式過濾器等電凈制使氣體通過高壓電場，其中的微粒在電場的作用下沉降，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：化工生產(chǎn)過程知識目標第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過程（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程。選擇適當?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?shù)囊后w與氣體產(chǎn)物相接觸，使氣體進入液體變?yōu)槿芤旱倪^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入溶液，從而使氣體產(chǎn)物中不同組分分離?；どa(chǎn)過程知識目標第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過程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)過程知識目標第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過程3．固體產(chǎn)物的分離（1）固液分離方法：過濾（2）固體的干燥

含蒸發(fā)和干燥兩個連續(xù)階段，有時還包括結(jié)晶過程?；どa(chǎn)過程知識目標第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過程二、分離流程方案選擇1．明確分離目標產(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)量指標不同；經(jīng)濟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)濟的分離方法充分了解被分離混合物中各組分的性質(zhì)萬不得已不要在分離流程中逗留太長太久考慮分離規(guī)模和能量的消耗化工生產(chǎn)過程知識目標第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過程3．確定分離流程經(jīng)驗規(guī)則和注意事項（2）產(chǎn)物中對目的產(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)濟上是最重的砝碼）（1）反應產(chǎn)物有固體物的，一般要率先分離出來，免使管道設備堵塞，流程不順。（3）產(chǎn)物中對后續(xù)工藝有害的物質(zhì)，首先分離。例如精餾過程，從能量上考慮應當由揮發(fā)度從低到高逐級取出，但有時高沸點物質(zhì)會聚合，會凝絮甚或較黑較臟，應先把它分出。然后再降溫從低沸物到高沸物地分離。這第一步似乎浪費了能量，但對流程和工藝有利?；どa(chǎn)過程知識目標第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過程3．確定分離流程經(jīng)驗規(guī)則和注意事項（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）盡量優(yōu)先把產(chǎn)物中未反應原料分出來，循環(huán)使用，如果原料寶貴更應如此。（5）把最難分離的組分或要求特高的產(chǎn)物應從分離系統(tǒng)中先取出粗產(chǎn)物，再設計精制分離方案。不要希望過早地拿出來，更不主張一次分離就得到高純產(chǎn)物。（6）盡量選用簡單的分離方法，能用機械分離的先用機械法。一般是機械法—物理法—物理化學法—化學法的順序，無論從操作和能量上都是合理的?；どa(chǎn)過程知識目標第四節(jié)產(chǎn)物分離和提純過程3．確定分離流程經(jīng)驗規(guī)則和注意事項（12）盡量采用先進技術和先進設備。（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單精餾，除非有充分理由，不主張率先考慮萃取精餾、反應精餾、共沸精餾等。精餾過程仍是先易后難，最難分離的組分最后精餾（11）盡量利用熱源，節(jié)省能量?；どa(chǎn)過程知識目標第五節(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)量標準為中心，設計后處理方案。

化工生產(chǎn)過程知識目標第五節(jié)產(chǎn)品后加工

產(chǎn)品后加工一般以兩條標準為指導：1.商品標準：產(chǎn)品最終作為商品投放市場，有商品的條件諸如計量、檢測、標簽、包裝和其它裝飾要求等。商品標準不一定等同于產(chǎn)品標準，因為商品有牌號，同一產(chǎn)品后加工處理可能出現(xiàn)不同的牌號。2.使用標準：用戶對產(chǎn)品提出特殊要求，或者用戶是本企業(yè)集團的另一個分廠或者是下一個工段。為方便下一工序的工作，產(chǎn)品生產(chǎn)出來之后，可能要作后加工處理。當然，對于使用來說，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備?；どa(chǎn)過程知識目標第五節(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、雜質(zhì)種類和雜質(zhì)含量的極限值，產(chǎn)品的形態(tài)，使用要求，包裝方法，貯存運輸?shù)囊蟮鹊?。每一批產(chǎn)品都必須檢驗，出具檢驗合格證書，制定合格標識，并有質(zhì)量監(jiān)控指標、質(zhì)量標準要點和主要指標，注明產(chǎn)品生產(chǎn)日期、出廠日期、保質(zhì)期限、儲存運輸和使用注意事項等，隨產(chǎn)品送至用戶?；どa(chǎn)過程知識目標第五節(jié)產(chǎn)品后加工產(chǎn)品計量和包裝形式要保證產(chǎn)品質(zhì)量，符合商標法和國家有關規(guī)定，要方便運輸，產(chǎn)品的貯存運輸?shù)氖马?，在產(chǎn)品的標準中必須有規(guī)定，在執(zhí)行產(chǎn)品標準時，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)過程知識目標第六節(jié)化工三廢治理一、化工三廢的來源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)過程知識目標第六節(jié)化工三廢治理化工三廢？廢氣、廢水、廢渣化工生產(chǎn)過程知識目標第六節(jié)化工三廢治理一、化工三廢的來源1.化工生產(chǎn)的原料、中間體、半成品及成品①化學反應不完全未反應的原料，因回收不完全或不可回收而被排放掉，排放后會對環(huán)境造成污染。②原料不純原料有時本身純度不夠，其中含有雜質(zhì)，這些雜質(zhì)因不需要參加反應，在原料凈化過程中或反應之后，最終也要排放掉。

③跑、冒、滴、漏由于生產(chǎn)設備、管道等封閉不嚴密，或者由于操作和管理的不善，物料在儲存、運輸以及生產(chǎn)過程中，往往造成泄漏，習慣稱之為跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)不僅要造成經(jīng)濟損失，而且也造成環(huán)境污染?；どa(chǎn)過程知識目標第六節(jié)化工三廢治理一、化工三廢的來源2.化工生產(chǎn)過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，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、殺藻劑等化學物質(zhì)。熱廢水排入水域，導致水體溫度上升，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菌繁殖?；どa(chǎn)過程知識目標第六節(jié)化工三廢治理一、化工三廢的來源2.化工生產(chǎn)過程中排放出的廢棄物①燃料燃燒

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

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

②冷卻水③副反應④反應的轉(zhuǎn)化物和添加物

⑤分離過程分離過程不僅分離掉副產(chǎn)物、未反應物和雜質(zhì)，有時由于分離效率的限制，原料和產(chǎn)品也會出現(xiàn)在分離的廢棄物中，如精餾塔釜下腳料、過濾器的殘渣、旋風分離器的尾氣等等?；どa(chǎn)過程知識目標第六節(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，減少對環(huán)境的污染；隨時掌握污染物的性質(zhì)和數(shù)量，了解污染物對環(huán)境要素和生態(tài)系統(tǒng)的影響程度；預測環(huán)境質(zhì)量的變化趨勢，并借以調(diào)整企業(yè)生產(chǎn)排污情況，滿足環(huán)境保護的需要；為后續(xù)的三廢治理提供科學的依據(jù)。三廢監(jiān)控的意義？化工生產(chǎn)過程知識目標第六節(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企業(yè)作為一個有機整體，綜合考慮建立有效的綜合控制管理體系；在化工設計中，要設計自動監(jiān)控系統(tǒng)。當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有故障，會自動啟動廢氣焚燒系統(tǒng)。對已經(jīng)實現(xiàn)治理的三廢，也要加強監(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)場采樣之外，還可以采用“生物監(jiān)控”，如在有廢氣排放地點養(yǎng)鳥，在處理過的污水中養(yǎng)魚等等?；どa(chǎn)過程知識目標第六節(jié)化工三廢治理三、化工三廢治理原則工藝設計和工程設計時，做到“三同時”：同時設計、同時施工、同時投產(chǎn)治理三廢的積極的思路：改造工藝，使其不產(chǎn)生無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，萬不得已則使之無害化?；どa(chǎn)過程知識目標第六節(jié)化工三廢治理三、化工三廢治理原則工藝設計和工程設計時，做到“三同時”：同時設計、同時施工、同時投產(chǎn)治理三廢的積極的思路：改造工藝，使其不產(chǎn)生無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，萬不得已則使之無害化?；どa(chǎn)過程知識目標第六節(jié)化工三廢治理循環(huán)經(jīng)濟“三R原則”：減量化原則(Reduce)旨在減少進入生產(chǎn)和消費過程的物質(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)濟中的重要性并不是并列的。循環(huán)經(jīng)濟不是簡單地通過循環(huán)利用實現(xiàn)廢棄物資源化，而是強調(diào)在優(yōu)先減少資源消耗和減少廢物產(chǎn)生的基礎上綜合運用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)過程知識目標第六節(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)過程知識目標第六節(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雜多變；有害物質(zhì)主要是各種有機物以及汞、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、二級和三級處理。

化工生產(chǎn)過程知識目標第六節(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處理：由篩濾、重力沉降和浮選等物理過程串聯(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?；どa(chǎn)過程知識目標第六節(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處理：采用生物法、某些化學法分解或氧化降解有機物以及部分膠體污染物。二級處理是污水處理的主體部分化工生產(chǎn)過程知識目標第六節(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菌作用，將廢水中的有機物氧化分解為無害物質(zhì)。根據(jù)細菌對氧氣的需求，生物處理法分為好氧、厭氧生物處理法?；钚晕勰喾▽俸醚跎锾幚矸ɑどa(chǎn)過程知識目標第六節(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、頁巖渣、無機酸渣；含油、含碳及其他可燃性物質(zhì)，如罐底泥、白渣土等；報廢的催化劑、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)過程知識目標第六節(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：化學與生物處理、脫水法、焚燒法和填埋法等?；どa(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織一、化工生產(chǎn)操作（一）生產(chǎn)操作分類（二）化工裝置操作方式二、化工生產(chǎn)主要設備及選擇（一）主要設備（二）主要設備選擇1．反應器的選擇2．精餾設備的選擇三、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．帶控制點的工藝流程圖4．工藝流程圖閱讀化工生產(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織一、化工生產(chǎn)操作（一）生產(chǎn)操作分類反應操作；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)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織反應操作反應操作是化工生產(chǎn)過程的核心，其他的操作都是圍繞著化學反應組織和實施的?；瘜W反應的好壞，直接影響著生產(chǎn)的全過程。化工生產(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織分離和提純操作；分離與提純操作主要用于反應原料的凈化、產(chǎn)品的分離與提純。是根據(jù)物料的物理性質(zhì)（如沸點、熔點、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)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織調(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程?；瘜W反應速度、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系。改變溫度可以調(diào)節(jié)上述性質(zhì)達到生產(chǎn)所需的要求。溫度的改變，一般是通過換熱器實現(xiàn)的，熱量從熱流體轉(zhuǎn)移到冷流體，冷、熱流體由易導熱的材料隔開，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速度?；どa(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織調(diào)節(jié)壓力操作；調(diào)節(jié)壓力操作，是能量交換的操作過程。反應過程中有氣相反應物時，改變壓力可以改變氣相反應物的濃度，從而影響化學反應速度和產(chǎn)品的收率。蒸汽的冷凝或是液體的汽化等相變化過程與壓力有著密切的關系。改變壓力可以改變相變條件。流動物料的輸送，需要增加流體壓力以克服設備和管道的阻力。改變壓力的操作，可通過泵、壓縮機等機械沒備將機械能轉(zhuǎn)化為物料的內(nèi)能來實現(xiàn)。生產(chǎn)中也常利用物料的余壓輸送物料；或利用余壓進行閃蒸操作，實現(xiàn)混合物一定程度的分離?；どa(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過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行混合的操作，以達到生產(chǎn)需要的濃度。在化工生產(chǎn)中還有破碎、篩分、除塵等操作?；どa(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織（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)過程知識目標化工裝置操作方式選擇無定規(guī)、非教條，因時而異，因物而異，相機選擇。第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織二、化工生產(chǎn)主要設備及選擇（一）主要設備1.原料預處理過程主要設備原料預處理時：旋風分離器、洗滌器、脫硫塔等。液態(tài)反應物進行氣相反應時：一般需要有蒸發(fā)器。反應采用高溫時：需要有換熱器、加熱器、加熱爐等。反應采用高壓時：氣態(tài)物需壓縮機，液態(tài)物需高壓泵。反應物有多種物質(zhì)時：一般需要有混合器?；どa(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織二、化工生產(chǎn)主要設備及選擇（一）主要設備2.反應過程主要設備

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

中和器、過濾分離、急冷器、廢熱鍋爐、換熱器、冷卻、冷凝設備、吸收、解吸、精餾塔等設備化工生產(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織二、化工生產(chǎn)主要設備及選擇（一）主要設備①反應物輸送設備鼓風機、離心泵、輸送帶等；②反應物清凈設備除塵器、洗滌塔等；③反應物混合設備混合器；④將反應物預處理到反應條件的設備預熱器、壓縮機、高壓泵等；⑤反應物進行反應的設備反應器；⑥反應產(chǎn)物的分離設備冷凝器、氣液分離器、旋風分離器、蒸發(fā)器、蒸餾塔、吸收塔、解吸塔等；⑦主反應產(chǎn)物的精制設備精餾塔、干燥塔等；⑧反應副產(chǎn)物回收處理設備；⑨催化劑處理設備；⑩反應物、主產(chǎn)物、副產(chǎn)物、催化劑等貯存設備?；どa(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織（二）主要設備選擇化工過程復雜性、設備類型多樣化；同一工藝要求，可選用不同的操作方式，也可選用不同類型的設備。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備類型。定型設備按產(chǎn)品目錄選擇適宜的規(guī)格型號，非定型設備通過計算確定設備的主要工藝尺寸。沒備的選擇與計算要充分考慮工藝特點，盡量選用先進設備并力求降低投資，節(jié)省用料。滿足容易制造維修，便于工業(yè)上實現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動化，減少工人勞動強度，安全可靠，沒有污染等要求?；どa(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織（二）主要設備選擇反應動力學要求：一定的轉(zhuǎn)化率和適宜的反應時間。1．反應器的選擇

熱量傳遞的要求：有傳熱裝置和適宜的傳熱方式，可靠的溫度測量控制系統(tǒng)，以使反應溫度實施有效的檢測和控制。質(zhì)量傳遞過程與流體動力學過程的要求：為使反應和傳熱能正常進行，反應系統(tǒng)物料流動應滿足流動形態(tài)（如湍動）等既定要求。如：物料的引入要采用加料泵來調(diào)節(jié)流量和流速；釜式反應器內(nèi)要設置攪拌；一些氣體物料進入設備要設置氣體分布裝置使之分布均勻等等。化工生產(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織（二）主要設備選擇1．反應器的選擇

（4）工程控制的要求

化工工藝過程很重要的一條是：保證穩(wěn)定、可靠、安全反應器除應有必要的物料進出口接管外，為便于操作和檢修還要有臨時接管、入孔、手孔或視鏡燈、備用接管口、液位計等。重視安全操作和盡可能采用自動控制方案。例如在反應器上設置防爆膜、安全閥、自動排料閥，在反應器外設置阻火器。（5）機械工程的要求反應設備在操作條件下有足夠的強度和傳熱面積，便于制造。二是要求設備所用的材料必須對反應介質(zhì)具有穩(wěn)定性，不參與反應，不污染物料，也不被物料所腐蝕。（6）技術經(jīng)濟管理的要求設備結(jié)構(gòu)要簡單、便于安裝和檢修，有利于工藝條件的控制，最終能達到設備投資少、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)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織2．精餾設備的選擇（1）能力大、效率高、結(jié)構(gòu)簡單

（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)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織三、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生產(chǎn)過程的全貌。工藝流程是指原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，經(jīng)歷各種反應設備和其他設備（如輸送設備）以及管路的全過程。反映了原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品采取的化學和物理的全部措施，是原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品所需單元反應、化工單元操作的有機組合?；どa(chǎn)過程知識目標化工生產(chǎn)工藝流程組織原則可以由各類設備與物料關系體現(xiàn)出來，簡單示意如圖1-3所示。圖1-3設備與物料關系示意圖第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織三、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設備與物料的關系體現(xiàn)出來?；どa(chǎn)過程的組織和改進應從改善產(chǎn)品質(zhì)量，合理利用資源，提高勞動生產(chǎn)率，降低消耗指標，改善勞動環(huán)境，保證生產(chǎn)安全，簡化流程、簡化操作和便于集中控制，便于實現(xiàn)機械化、自動化等方面考慮?；どa(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織四、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)過程一種圖樣。即將生產(chǎn)過程中物料經(jīng)過的設備按其形狀畫出示意圖，并畫出設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，表示設備及設備之間的相互關系，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、帶控制點的工藝流程圖等?；どa(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織四、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。工藝流程圖是以設備形狀示意圖或框圖，分別表示化工單元操作和單元反應過程，以箭頭表示物料和載能介質(zhì)的流向，并輔以文字說明?；どa(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織四、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)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織四、化工生產(chǎn)工藝流程圖1．工藝流程圖化工生產(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織2．物料流程圖物料流程圖是用工藝流程簡圖與表格相結(jié)合的方式，表示所加工物料的數(shù)量關系和物料衡算結(jié)果的一種圖樣。物料流程圖由框圖、圖例和經(jīng)過各工序（或設備）的物料名稱及數(shù)量組成，每個框表示出過程的名稱、流程序號以及物料組成和數(shù)量?；どa(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織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備示意圖。設備之間繪出各股物料線，用粗實線繪制；物料流向用箭頭表示，各物料進出設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，指引線與表格用細實線繪制；表內(nèi)注明物料名稱，物料中各組分名稱（或代號）和質(zhì)量，物料總量。圖右上角注明基準（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系；其優(yōu)點是簡單清楚，查閱方便?；どa(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織3．帶控制點工藝流程圖全部工藝設備及其縱向關系；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；閥門與管件；計量—控制儀表及其測量—控制點和控制方案；地面及廠房各層標高。帶控制點工藝流程圖是化工生產(chǎn)中組織、實施和指揮生產(chǎn)的技術文件，也稱施工流程圖。主要內(nèi)容一般是設備圖形、管線、控制點和必要數(shù)據(jù)、圖例、標題等。特點化工生產(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織工藝流程圖管道物料代號物料名稱物料代號物料名稱物料代號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污水液氨氮氧真空排放氣放空化工生產(chǎn)過程知識目標第七節(jié)化工生產(chǎn)過程組織4．工藝流程圖閱讀

閱讀帶控制點工藝流程圖主要是了解和掌握物料的工藝流程，設備的數(shù)量、名稱和編號；管線的編號和規(guī)格；管件、悶門、控制點（測壓點、測溫點、分析