化工过程设计-复习.docx

《化工过程设计-复习.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、绪论1、过程工程的内容有：a、过程开发实验室研究成果到工业化b、过程设计提供建设过程所需要的文件及图纸c、过程改善对已建的过程经行优化挖潜2、什么是过程开发？从实验室的成果实现工业生产装置的成功开发和运转。or从立项开始，经过研究、设计、建设，直到一项新产品、新工艺或新技术投入生产的整个过程。3R原则：减量化原则要求用较少的原料和能耗投入来达到既定的生产目的，进而从经济活动的源头就注意节约资源和减少污染。在使用原则要求制造生产品和包装容器能够以初始的形式被反复使用。再循环原则要求产品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源，而不是不可恢复的垃圾。3R原

2、则与化工设计的目标是一致的，其表述更强调节约能源和减少环境污染。第一章一、化工过程开发的主要环节、目的和意义A主要环节：1、资料收集用工程观点收集和整理与过程有关的技术情报2、概念设计进行预设计3、过程评价对过程进行技术和经济评价4.、中试经行模拟实验和中间实验5、整理资料按照工程设计的观点整理情报资料和实验结果6、基础设计、工程设计目的和意义：化工过程开发是要把生产“设想”变为生产“现实”，即从实验室研究成果过度到第一套工业生产装置。化工过程开发是实验中的构想和研究成果能否顺利投入工业生产的关键环节，这一过程对新技术、新产品的工业实施以及现有过程的改进

3、具有举足轻重，不可缺少的作用。但是从实验室研究成果到工业生产过程存在放大效应，因此，单靠在实验阶段取得的研究资料是不够的，需要进行化工过程开发研究。二、从实验室到工业存在放大效应的原因a、热力学、动力学数据大多数还不足以解决从小规模装置过渡到大规模的工业化生产装置的所有问题b、副产物对反应过程和最终产品性质的影响还不够清楚c、实验室里得到的产品样品，往往是经过最有利的操作步骤而制得的，反应物也往往是采用试剂级原料，因此最终产品的特性尚不能最后定论d、实验室一般是在操作参数有限的范围内进行的e、实验所用的材料、设备和物料与工业并非完全相同，而且实验时间相对

4、较短，在实验室里一般较少考虑使用设备材料的腐蚀和产品的污染等问题。三、中试的必要性、任务及注意事项A必要性：1、基础研究是原理性实验，规模小，设计的影响因素少;而工业的规模大，涉及的因素多，过程复杂。2、通过中试可以验证放大模型或设计结果的可靠性B主要任务：1、验证基础研究得到的规律2、考察从小是试到中试的放大效应3、研究一些没有条件在实验室进行研究的影响因素4、进行新设备、新材料、新一期、新控制方案的实验C注意事项：1、中试装置的规模在满足各项实验任务的要求和不因规模小而引起设备、仪表或管件选型方面的困难的条件下应尽量小2、中试地点应力求选在有同类生产

5、装置的老厂内以节省中试的原料和辅料的费用3、避免全流程实验，根据实验内容建设必要的设施4、中试装置的流程和设备结构在形式上不一定与工业装置完全相同，但必须在实质上反映工业装置的特性和规律，能得到基础设计多需要的全部数据，使工业装置投产时不会出现没有预计到的问题。四、放大方法A1逐级经验放大在过程开发阶段中，通常首先进行小型的工艺试验，已选择反应器的型式，优化的工艺条件，并确定可望达到的各项技术经济指标。小试之后，通常需要进行规模稍大的模型实验和规模再大一些的中间试验，然后才能放大到工业规模的大型生产装置。有时在没有把握时，需要进过多级的中间试验，每级只放

6、大很低的倍数，逐步达到所需要的工业规模。A2基本步骤1、通过小试试验确定反应器型式（结构变量）2、通过小试试验确定反应器工艺条件（操作变量）3、通过逐级中试考察几何尺寸的影响（几何变量）A3基本特征1、着眼于外部联系，不研究内部规律2、着眼于综合研究，不试图进行过程分解3、人为地规定了决策序列4、放大过程是外推的B数学模型开发方法其实质就是要利用实验室获得的研究成果及前人积累的对过程物理、化学规律的认识，应用化学反应工程的基本理论，建立一个描述过程的物理模型，得到相应的数学模型。然后通过实验，不断修正数学模型，得到正确有效的数学模型座位放大设计的基础。同

7、时利用科学的实验方法作指导，提高实验的技能，大大提高开发放大过程的效率。B1基本步骤1、小试研究化学反应规律2、大型冷模试验研究传递过程的规律3.、建立数学模型，用计算机进行求解，寻找优化的条件4、中间试验检验数学模型的等效应B2基本特征1、着眼于过程的本质、机理等内在规律的认2、过程分解3、过程简化4、用数学模型反映过程的内在规律第二章一、化工设计的目标和要求A设计目标技术上可行经济上合理安全上可靠环境上友好优质高产低耗安全环保B要求1、满足产品的数量和质量指标2、经济性3、安全4、环保5、整个系统必须可操作和可控制二、化工设计约束条件内部1、技术软件

8、的来源、技术成熟程度、价格和使用条件2、材料：原材料、建设材料、关键设备供应的难