化工与装备导论课总结报告(化工过程强化).pdf

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1、化工与装备导论结课报告——对化工过程强化的初步了解化工61刘佳明21615000152016年12月17日目录一、背景.........................................................................................1二、过程强化的基本原理及意义..................................................1三、过程强化的基本思路及技术..........................................

2、........11.新式设备的应用...................................................................12.物理场强化技术...................................................................23.微化工技术...........................................................................24.数据集成计算................

3、.......................................................35.寻找替代能源.......................................................................4小结.........................................................................................4四、现存问题及前景展望...............................

4、...............................4参考文献.........................................................................................5一、背景化工工业是我国国民经济的重要支柱之一，多年来发展迅猛。但是它所带来的环境污染、能源消耗、安全事故频发等问题却逐渐凸显。化工工业的发展逐步进入瓶颈期，甚至有人说化工工业已成为夕阳产业。过程强化概念的出现，及相关理论的研究和相关技术的实际应用为化工工业发展开辟了新的发展道路，让化工工

5、业再次找到了光明的前景。过程强化技术的发展和进一步应用是化工工业迈向未来的必然要求，是化工工业发挥继续应有作用的基础与前提。它于对化学反应过程本身的研究一同成为使化工向能源节约型、环境友好型的绿色、安全化工发展的必然途径。二、过程强化的基本原理及意义化工过程强化技术是在实现生产目标的前提下，通过物理和化学手段，显著提升瓶颈过程速率，大幅度减少设备尺寸和数目，简化工艺流程，使工厂布局更加紧凑合理，单位能耗、废料、副产品显著减少的技术，即通过技术创新，改进工艺流程，提高设备效率，使工厂布局更紧凑，单位能耗更低，三废更少，实现化学工程的微型

6、高效。它以设备计算软件为支持，数学模拟为重要手段，过程优化和工艺过程研究为主线。它通过物理场强化、微化工工艺、膜过程耦合、超临界流体、数据集成计算等技术，显著增强化工生产中传质、传热、传动效率，加快化学反应的速率并使其转化率充分提高；力求达到使生产原料全部转化为产品，实现零排放；同时又能够避免传统工艺中的诸多不安全因素，显著降低化工生产中的安全风险。三、过程强化的基本思路及技术1.新式设备的应用过程强化设备包括静态混合反应器、微型反应器、规整结构催化反应器。静态混合反应器即通过一定的特殊结构，使流体被迫发生性态的变化，以使流体充分快速

7、混合的设备。它的结构紧凑，传质、传热、传动性能好，转化率高，全密闭无污染，安全性能好。解决了传统釜式反应器内部物料局部过热、设备笨重难以维修等问题。易于实现高效连续生产。微型反应器的特征尺寸在数百微米内，能够实现微米尺度分散的单项或多项1体系的强化反应和分离过程。它的放大效应小，易于实现实验室成果的快速转化，操作条件易于控制，安全可靠。且使微米尺度下的反应转化率、选择性和得率均得到明显提高。可实现快速强吸放热反应的等温操作、两相间快速混合、危险化合物合成，具有广阔的应用前景。规整结构催化反应器即将催化剂直接设计在反应器中，将催化剂与反

8、应器深度整合，具有比表面积大、压力降低和扩散距离短，能够提高催化剂效率等优点，且不存在催化剂磨损和分离的问题。同时具备了填充床反应器和流化床反应器的优点。2.物理场强化技术物理场强化作用包括电磁场强化技术、微波强化技术、