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1、1997年第4期化工设计5综述化学反应工程与中试放大评论魏同成辽阳石油化纤公司研究院辽阳111003摘要概述了化学反应工程与中试放大技术在研究与发展中的地位及其相关性。关键词化学反应工程技术开发放大技术60%～85%,所以开辟新的、更加便宜的原料1工艺发展工作的重要性路线有重要意义。现代科学技术发展的显著标志之一是工(4)大型化技术的发展工作为了更合艺方法和工业产品更新速度的不断加快,尤理地综合利用原料,降低生产成本,减少单位以石油—化学工业更为突出。为了开辟新的产品的一次投资,化工炼油部门的生产厂日原料来源,降低产品成本,提高产品质量
2、,创趋大型化。据报导,炼油厂的一套常减压蒸馏造性能更为理想的新产品,各国都在大力改装置的设计处理量,如果由300吨ö年增加到革研究—发展的方法,缩短发展放大周期,提600吨ö年,则可以降低单位产量投资31%,高工业化过程的效率。为此在研究与开发体减少金属消耗47%,劳动生产率提高2.4制上也发生了相应的变化。国外大公司均相倍。继成立“发展部”,专门指导中间试验与工业一个新过程能否在工业规模上实现,它放大工作。还有一些独立的工程公司不以生的开发期限有多长以及所达到的水平如何?产固定产品为目的,而主要从事成套新技术这不仅是技术问题,还有许多
3、经验问题,就技装备的研究和发展工作。其产品是成套技术,术方面的因素而言,其决定性在于:①是否有而不是化工商品,这就是所谓的工艺发展工足够有效的催化剂?②放大技术,特别是反应作(ProcessDevelopment),其中可包括如下过程的放大技术水平如何?③有无能够满足几种类型:特殊性能要求(如耐高温、高压、抗腐蚀等)的(1)制造新产品的新工艺过程发展工作材料?④能否设计和制造出相应的高精度或首先要进行大量的化学实验,从中研究出大容量的机器和设备?⑤计量和自控技术水新型的、性能令人满意的化学产品,并使其最平如何?快、最好地实现工业化生产。
4、关键问题在于②项,主要是化学工程问(2)老产品的新工艺过程发展工作许题,它贯穿于从小试验直到完成工业生产的多化学产品,由于出现新的合成方法,使工艺整个过程之中,包括各级放大的方案和设备流程简化,产品成本下降,因而使老的工艺方设计、具体的试验、试验结果的处理及应用法被淘汰。等,这是一项复杂而又细致的任务。这一过程(3)新原料路线的研究与发展工作在所消耗的人力、物力与时间最多,故外国厂商现代化工厂中,生产成本中原料消耗费用占对此保密很严。6化工设计1997年第4期但就反应工程而言是指以反应器为中心和基本工艺条件;②测定必要的物理数据、热及其
5、直接有关的技术。这包括:①反应器的选力学和动力学数据;③研究传递过程的影响,型;②反应条件的确定和保证这些条件实施必要时通过大型冷模实验台架进行。根据实的技术措施;③反应器工艺尺寸及结构的确验室的结果,经过必要的经济评价,可以展望定;④反应装置的最佳化。今后工业化的前景。[2]2.2第二阶段:中间试验2研究发展工作的步骤中间试验阶段是建成大厂以前耗费最大“研究发展”就其涵义而言,是指从最初的阶段,也是过渡到工业化的关键阶段。其目的科学研究,直到工业化生产出来产品,并送的是验证工艺流程和工艺条件,并解决工业到用户使用的全过程。其中包括实验
6、、设计、化中不能单纯通过计算解决的工程问题,本施工、生产、经济评价、产品应用或新用途的阶段的主要任务是:开拓、技术情报的收集使用等。(1)提供工业装置设计所必须的工艺数从实验室规模到工业生产的开发过程,据和必要的工程数据;一般易于理解为量的扩大,而忽略其质方面(2)研究使生产连续化、自动化的各种问的变化。然而要成功地完成量的扩大,就必须题:例如寻找连续化的工艺条件,考查新的控掌握其过程的实质,所以每一级放大都伴随制方法及仪表等;着技术质量上的差别,大装置上的措施未必(3)研究杂质的生成与积累的影响,以及与小装置上一样,甚至一些操作参数也
7、可能“三废”的处理和环境保护问题;[1]有新的调整。因此放大技术是以深刻的科(4)考查设备的选型及材料的耐腐蚀性学理论和实践经验为基础,是质和量相结合能;的工程科学。(5)确定经济消耗指标;[1]2.1第一阶段:实验室研究(6)必要时提供足够数量的产品进行加这是一个新过程开发的起点,主要是从工和应用试验,有时还要提供足够数量的副物理、化学的角度探索新化学产品或工艺过产物,进行综合利用研究。程的可能性和合理性,直到在实验室规模做2.3第三阶段:半工业化试验出少量的实际产品为止。这一阶段的目的与中试阶段大致相同,在不连续的试验工作基础上,可
8、以装备主要是中间试验的进一步扩大。不一定每种小型的流程试验台,从原料至中间产品乃至过程的工业化都要经过这一阶段,只有在进最终产品进行连贯的试验,这就是国内所指行大规模装置的工业设计尚没有把握,或者的“小型试
