化工过程开发-0
化工过程开发和设计
化工过程开发与设计复习题第一章化工过程开发概述一. 填空题1•化工开发过程是指从实验室研究成果过渡到实现工业化的科学技术活动。
2•直接搜集材料的基础形式：观察法.测量法.实验法和模拟法等。
3•化工过程开发的基本方法：实验研究方法和数学模型方法。
4•化工过程开发包括：过程研究及工程研究。
二. 名词解释：1•冷模实验：•采用物理性质与实际工业生产物料相近的惰性物质进行试验，不发生化学反应，单纯考察过程的物理规律。
2•热模实验：用实际生产物料并按实际操作条件进行的试验，在试验设备内化学反应和物理过程同时发生，属综合性试验考察，主要是工艺条件的优化。
3•工程研究：依赖研究人员和工程人员的知识•经验.和思维，去再创造的过程，是根据对自然规律的认识去创新的新概念的工作。
三•简答题1. 化工过程开发的主要步骤有哪些？1. ①实验室研究②收集资料③概念设计④技术经济评价⑤模型试验⑥中试⑦基础①原材料的品级及供应渠道②产品质量及市场销售③能源供应及消耗④建设投资和生产成本⑤“三废”治理和环境保护这些都是在实验室研究中很少考虑的一些问题。
因此，将实验室研究成果直接用于大规模工业生产是不合适的。
四•论述题1•过程研究和工程研究分别指什么，以及两者间的关系。
过程研究和工程研究在化工过程中是两个不同性质的研究工作，前者借助仪器或装置对过程运行的物理和化学规律进行探讨，为过程提供放大的信息和依据，或者则依赖研究和设计者的知识•经验和思维为化工过程开发提供决策，两者过程研究为工程研究提供分析判断的信息，而工程研究则是检验过程研究质量的重要环节。
第二章科学选题一. 填空题1•产品需求预测采用定性分析•定量分析和综合分析。
2•我国科学科学研究和科技开发项目的来源的来源主要有三条途径，即计划项目.企业委托项目和自选项目。
•3•技术经济资料主要来源于文献调研.市场调研和实验室工作。
4.863计划从世界高技术发展的趋势和中国的需要与实际出发，坚持’有限目标，突出重点'方针，选择了生物技术，航天技术，信息技术，激光技术，自动化技术，能源技术，新材料7个高新技术领域作为我国高技术研究发展的重点。
浅析化工工艺过程开发及工艺路线选择
浅析化工工艺过程开发及工艺路线选择摘要：化工生产技术的发展是化工生产发展的必然趋势。
由于大部分化工生产过程都会给周边环境带来一定的污染，因此，在低碳环保和节能减排的驱动下，绿色化工生产过程的研究得到了越来越多的关注。
为响应国家可持续发展战略，采取有效措施减少或减少化工生产带来的环境污染已迫在眉睫。
关键词：化工工艺；过程开发；工艺路线；引言因为原材料的选择、工艺开发的方向以及产品的类型都是多种多样的，而且存在着大量的变化因素，所以在决定最终工艺开发的方向与路线时，必须考虑到多种因素。
当一个完整的生产设备建立起来后，在确定它的功能定位之后，接下来的工作流程就必须认真考虑如何实施工艺发展路线，这关系到投资成本以及相关的方案设计。
一、工艺开发过程中涉及的程序一般而言，这项工作的生产过程需要经过预处理，生成化学反应，物化处理等几道工序。
预处理通常包括机械操作，传热等工序。
在某一反应过程中，必须将温度、压力值维持在稳定的范围内。
后处理涉及传质和相分离等工序。
采用不同的化学处理方法，可得到同样的化学制品。
这是因为科技的发展与进步，使人们能够发掘出各种方案。
在这些规划中，存在着隐性的社会经济利益得失，反映出社会所取得的成绩，并以直观的方式显示出环保的程度。
通过这一过程，新的技术能够顺利地与项目融合在一起。
基础设计是化工技术开发研究的最终成果，也是整个项目开发设计过程中最重要的参考依据。
在具体的开发设计过程中，并不存在一成不变的步骤形式。
二、化工生产工艺操作流程（一）加工原材料首先对气体材料进行处理，要对其进行净化、加热与加压。
其次，在对固体物料进行处理时，需要对其进行熔化与融合，对液体物料则需要对其进行过滤，然后再进行蒸发。
从化学反应的情况来看，许多反应都难以有效地消耗反应物。
从这一点来看，原料的预处理是决定化工生产质量的重要因素。
（二）多种化学反应形成在化学生产中，化学反应是决定产品产量的关键因素。
但是，化学反应的种类很多，有吸热反应与放热反应两种。
化工过程软件开发实训报告
一、实训背景随着科学技术的不断发展，化工行业对软件技术的需求日益增长。
为了提高我国化工企业的生产效率，降低生产成本，培养具备化工过程软件开发能力的专业人才，我们参加了为期一个月的化工过程软件开发实训。
二、实训目的1. 熟悉化工过程软件开发的基本流程和原理；2. 掌握化工过程模拟软件的使用方法；3. 提高实际操作能力，培养团队协作精神；4. 为今后从事化工过程软件开发工作打下坚实基础。
三、实训内容1. 化工过程软件开发基本流程（1）需求分析：明确化工过程软件开发的目标和功能要求；（2）系统设计：根据需求分析，设计系统架构、模块划分和数据库设计；（3）编码实现：按照系统设计，编写程序代码；（4）测试与调试：对软件进行功能测试、性能测试和稳定性测试，发现问题并修改；（5）部署与维护：将软件部署到生产环境，进行实际应用，并根据用户反馈进行维护。
2. 化工过程模拟软件使用（1）Aspen Plus：介绍Aspen Plus的基本操作，如流程建立、参数设置、结果分析等；（2）HYSYS：介绍HYSYS的基本操作，如流程建立、参数设置、结果分析等；（3）ChemCAD：介绍ChemCAD的基本操作，如流程建立、参数设置、结果分析等。
3. 实际项目开发以某化工企业实际生产流程为背景，进行化工过程软件开发。
项目包括以下步骤：（1）需求分析：与用户沟通，明确项目目标和功能要求；（2）系统设计：根据需求分析，设计系统架构、模块划分和数据库设计；（3）编码实现：编写程序代码，实现系统功能；（4）测试与调试：对软件进行功能测试、性能测试和稳定性测试，发现问题并修改；（5）部署与维护：将软件部署到生产环境，进行实际应用，并根据用户反馈进行维护。
四、实训收获1. 掌握了化工过程软件开发的基本流程和原理；2. 熟练使用Aspen Plus、HYSYS和ChemCAD等化工过程模拟软件；3. 提高了实际操作能力，培养了解决实际问题的能力；4. 增强了团队协作精神，学会了与他人共同完成任务。
化工生产的工艺流程
化工生产的工艺流程
《化工生产的工艺流程》
化工生产是指以化学过程为基础，利用化学原理和技术进行生产的一种工业活动。
在化工生产过程中，通常会涉及原料处理、反应过程、分离、纯化和成品制备等多个环节，而这些环节构成了化工生产的工艺流程。
首先是原料处理环节。
在化工生产中，原料的处理至关重要，包括原料的输送、贮存、预处理等环节。
在这个过程中，需要考虑到原料的性质、成分和处理要求，以确保原料的质量和稳定性。
接下来是反应过程。
在反应过程中，原料会经过化学反应，生成所需的产物。
这个环节通常包括加热、搅拌、控制反应条件等步骤，以达到最佳的反应效果。
然后是分离和纯化环节。
在反应过程之后，会得到混合物，需要经过分离和纯化来获取目标产品。
这个环节包括蒸馏、结晶、过滤、萃取等多种技术手段，以确保产品的纯度和质量。
最后是成品制备环节。
在成品制备环节，经过分离和纯化的产物会进行后续工艺处理，以得到最终的成品。
这个环节可能涉及浓缩、干燥、粉碎、包装等步骤，使产品具有良好的物理和化学性质。
整个化工生产的工艺流程通常需要经过多个环节的协调和配合，
以实现产品的高效生产和质量控制。
同时，工艺流程的设计和优化也是化工生产中极为重要的一环，它直接关系到生产效率和产品质量的提升。
因此，化工生产的工艺流程一直是化工行业研究和实践的热点领域。
化工原理-所有章节
一、 化工生产过程
绪 论
1. 化工生产过程：对原料进行化学加工获得有用产 品的过程称为化工生产过程。
聚氯 乙烯 生产
CH2=CH2+Cl2 CH2Cl—CH2Cl CH2Cl—CH2Cl CHCl=CH2+HCl
2CH2=CH2+2HCl+O2
乙烯 氯 提纯 提纯 单体 合成 反应热 分 离
2CHCl-CH2+2H2O
1. 黏性
① 含义：当流体流动时，流体内部存在着内摩擦力， 这种内摩擦力会阻碍流体的流动，流体的这种特性称为 黏性。 ② 实验 (两平行平板间距很小)
面积A u F
y方向的速度 分布为线性
x 固定板
内摩擦力：运动着的流体内部相邻两流体层间的相 互作用力。
产生内摩擦力的根本原因：流体具有黏性。
2. 牛顿黏性定律
对分子运动作统计平均，以得到表征宏观现象的物理量
宏观上充分小 分子团的尺度<<所研究问题的特征尺寸
物理量都可看成是均匀分布的常量
V=10-5cm3 分子数目N=2.7×1014个
3. 连续性假定 ① 内容 流体由无数的彼此相连的流体质点组成，是一种连 续性介质，其物理性质和运动参数也相应连续分布。 ② 适用范围 绝大多数情况适用，但高真空下的气体不适用。
1.1.2 流体流动中的作用力
一、质量力 作用于所考察对象的每一个质点上的力，并与流 体的质量成正比
二、表面力 1. 表面力：作用于所考察对象表面上的力，与表面积 成正比。 2. 应力：单位面积上所受到的表面力。
3. 表面力的分解
切向力(剪力) 表面力 法向力
剪应力
拉力
压力
拉应力
化工原理过程设计
制带有主要参数控制点的工艺流程图。
•
•5.计算所设计流程的冷热公用工程用量。并对 工艺流程中的任一台换热器进行计算，要求采用 列管式换热器，计算其主要参数，包括管长、管 子规格、壳程直径、管程数、壳程数、管子数目 等。画出换热的简图，表明接管尺寸。 •6.如果采用离心泵输送原料，试确定适用的离 心泵型号，并确定离心泵的安装高度。
•
•5.2列管式换热器的主要工艺参数的计 算
•
•
•
第六章 离心泵的确定
•
•
•工艺流程简图
•
•
所选设计筛板塔的主要结果汇总表
• 序号
项目
1
平均温度
2
平均压力
3
气相流量
4
液相流量
5
实际塔板数
•6
有效段高度
17
塔径
28
板间距
39
空塔气速
4 10
塔截面积
• 11
实际加料版
1 12 全塔回流比R
•
Np=NT/ET
•①塔板效率
•精馏段的塔板效率Et精=0.45×(2.46 ×0.291)-0.245=0.532 •提馏段的塔板效率Et提=0.45 ×(2.46 ×0.266)-0.245=0.544
•
•②实际塔板数的计算
• 精馏段实际塔板数的计算:
•
Np,精=NT精/Et精=5/0.532=10块
•
第二章 设计任务及要求方案
（一）设计任务
某工厂采用石脑油为原料生产对二苯（px）时产生了一股 物流，含有苯40%（质量分数，下同)、甲苯60%.设计一 座常压精馏塔对上述混合物进行分离，要求塔顶流出液中 苯的回收率为95%，釜残液中甲苯的回收率为97%，该工 艺物流的处理量为1.5万吨/年。产品均需要冷却到40℃， 塔釜采用外置再沸器，热公用工程为饱和水蒸汽，蒸汽压 力0.4Mpa（表压），冷公用工程为循环水（20℃-30 ℃） ，环境温度为20 ℃。
化工过程开发的基本方法
化工过程开发的基本方法化工过程开发的基本1. 引言化工过程开发是指将一种或多种原料转化为有用产品的过程，它涉及到多种方法和技术。
本文将介绍化工过程开发的基本方法，包括实验设计、反应工程和工艺优化等。
2. 实验设计2.1 单因素实验设计•改变一个因素（温度、反应时间等）进行实验，观察其对反应产物的影响。
•通过多组实验数据的分析，确定最佳操作条件。
2.2 正交实验设计•同时改变多个因素，并采用正交表设计实验。
•通过分析实验数据，确定各因素对反应产物的主次影响。
2.3 响应面分析•在一定实验范围内对多个因素进行实验，并根据实验数据建立响应面模型。
•通过响应面模型，预测最佳操作条件。
3. 反应工程3.1 反应动力学•研究反应速率与反应条件（温度、压力等）之间的关系。
•通过实验和数学模型，确定反应速率方程和活化能等参数。
3.2 反应器设计•根据反应动力学，确定合适的反应器类型和尺寸，并设计反应器的进出料方式。
•进行传热和传质方面的计算和优化设计。
3.3 反应控制•建立反应过程的实时监测和控制系统，优化反应过程的稳定性和产物质量。
4. 工艺优化4.1 能量优化•优化反应过程的能量消耗和能量回收。
•考虑换热器、节能设备等措施，降低能量成本。
4.2 废物利用•最大限度地回收和利用废物产生的副产物。
•考虑催化剂的再生和循环利用等方法。
4.3 生产效率提升•通过改进原料使用、反应条件等方面的措施，提高生产效率。
•优化工艺流程，减少废物生成和处理成本。
结论化工过程开发需要综合运用实验设计、反应工程和工艺优化等方法。
通过不断的优化和改进，可以提高化工过程的效率和产物质量，降低生产成本。
同时，化工过程开发也需要考虑环境保护和废物利用等方面，实现可持续发展。
5. 技术创新5.1 新材料研发•利用先进的合成方法和材料表征技术，研发新材料，用于化工过程开发中的催化剂、吸附剂等。
•通过改变材料的结构和成分，提高反应速率、选择性和稳定性。
化工工艺流程
化工工艺流程
《化工工艺流程简介》
化工工艺流程是指在化工生产过程中，物质从原材料经过一系列的物理、化学变化，最终转化成所需的产品的过程。
化工工艺流程包括原材料的采购、原料的预处理、反应、分离、纯化和产品制备等环节。
下面将简要介绍化工工艺流程的一般步骤。
首先是原材料的采购，原材料是化工生产的起始物质，其质量和性能将直接影响产品的质量。
对原材料的选择和采购需要进行严格控制，确保原材料符合生产的要求。
其次是原料的预处理，包括原料的搅拌、加热、冷却、过滤等操作，目的是将原料进行预处理，为后续的反应提供良好的条件。
接着是反应过程，这是化工生产的核心环节。
在反应釜或反应塔中，原材料在一定的温度、压力和催化剂的作用下进行化学变化，生成所需的中间产物。
然后是分离过程，反应结束后，需要将产物与副产物、催化剂等进行分离。
这包括蒸馏、结晶、萃取、吸附、离心等操作，以获取目标产品。
随后是产品的纯化，对产品进行进一步的提纯，以消除杂质、提高产品纯度。
这通常包括精馏、结晶、再结晶等操作。
最后是产品的制备，将纯化后的产物进行成型、包装等操作，最终得到符合要求的成品。
化工工艺流程是一个复杂且严谨的过程，需要严格控制各个环节，确保产品的质量和安全。
通过科学的工艺设计和精细的操作，可以实现高效、安全、环保的化工生产。
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教材与参考书
张浩勤等. 化工过程开发与设计. 北京： 1. 张浩勤等. 化工过程开发与设计. 北京：化学工业出 版社， 版社，2002 祝志峰等. 化工过程开发概要（第二版） 北京： 2. 祝志峰等. 化工过程开发概要（第二版）. 北京：高 等教育出版社， 等教育出版社，2002 于尊宏等. 化工过程开发. 上海： 3. 于尊宏等. 化工过程开发. 上海：华东理工大学出版 社，1996 Reimer. 4. T M Duncan, J A Reimer. Chemical Engineering Design Analysis: Introduction. and Analysis: An Introduction. Cambridge University Press, 1998 Moggridge. Design. 5. E L Cussler, G D Moggridge. Chemical Product Design. Cambridge University Press, 2001 陈声宗. 化工过程开发与设计. 北京: 化学工业出版社, 6. 陈声宗. 化工过程开发与设计. 北京: 化学工业出版社, 2005
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主要内容
第一章 化工过程开发概述 第二章 开发研究的选题 第三章 实验室研究 第四章 化工过程放大 第五章 技术经济评价 第六章 过程分析与合成 第七章 工艺设计基础 第八章 安全与环保 第九章 绿色化学与技术 第十章 知识产权保护
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课程要求
1. 总学时：40 总学时： 2. 讲课学时：20 讲课学时： 3. 过程开发方案设计：20 过程开发方案设计： 4. 成绩评定：方案设计报告 成绩评定：