化工生产过程及流程

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化工生产过程及流程

化工生产过程及流程

化工生产过程及流程1. 引言化工生产是指通过将原材料转化为成品的一系列工艺过程。

这些工序包括物料处理、反应、分离、再处理等一系列操作。

本文将详细介绍化工生产的一般流程以及其中的关键步骤和注意事项。

2. 化工生产的一般流程化工生产一般经历以下几个阶段:2.1. 原料准备化工生产的第一步是准备原材料。

原材料可以是化学物质、矿石、燃料等。

在这一步中,需要对原材料进行储存、检验和配混。

储存需要考虑物质的特性,如稳定性、易燃性等,并采取相应的措施保证安全。

检验原材料的目的是确保其质量和适用性。

配混是指将原材料按照特定配方进行混合,以满足生产需要。

2.2. 反应过程反应是化工生产的核心环节。

反应过程将原材料转化为所需的产品。

反应过程可以分为两个阶段:前驱体制备和反应过程。

前驱体制备包括原料的处理和预反应。

处理包括物料的过滤、粉碎、干燥等操作,以提高反应效率。

预反应是指将原料与催化剂等辅助剂混合,使其在反应过程中起到促进作用。

反应过程是指原料在一定条件下进行化学变化,形成所需产品。

2.3. 分离和纯化在反应过程结束后,需要对产物进行分离和纯化。

分离是指将产物与反应副产物、未反应的原料分离开来。

这个过程通常采用物理方法,如蒸馏、结晶、萃取等。

纯化则是对分离得到的产物进一步提纯,以提高其纯度和适用性。

纯化的方法包括再结晶、溶剂萃取、蒸馏等。

2.4. 再处理和成品包装在分离和纯化之后,产物需要进行再处理和包装。

再处理是指对产物进行进一步的加工和调整,以满足不同行业和客户的需求。

再处理的方法包括干燥、筛分、混合等。

成品包装是将产品装入适当的容器,以便输送和使用。

3. 化工生产中的关键步骤和注意事项化工生产过程中有一些关键的步骤和注意事项需要特别关注:3.1. 安全生产化工生产过程中涉及到的物料可能具有特殊的性质,如易燃、易爆、毒性等。

因此,安全生产是化工生产的首要任务。

操作人员必须严格遵守安全操作规程,并佩戴适当的个人防护装备。

化工生产过程及流程

化工生产过程及流程

2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响
2.4.4 停留时间的影响
停留时间是指物料从进入设备到离开设备所需要 的时间,若有催化剂存在指物料与催化剂的接触时间 单位用秒(S)表示。
一般停留时间越长,原料转化率越高,产物的选 择性越低,设备的生产能力越小,空速越小;反之亦 然。
2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响
主要副产物: HCN CH3CN
Q?
如何从吸收塔底流出的水溶液中分离出丙烯 腈和副产物呢?
方案一:将丙烯腈和各副产物同时从水溶液中蒸发 出来,冷凝后再逐个精馏分离;
Q? 丙烯腈与乙腈的沸点相近,普通精馏 方法难于将它们分离
方案二:采用萃取精馏法先将丙烯腈和HCN解吸出来, 乙腈留在水溶液中,然后再分离丙烯腈和HCN
2.3 化工过程的主要效率指标
对于反应:
气相反应体系,其标准平衡常数表达式为:
2.3 化工过程的主要效率指标
在高压下,气相反应平衡常数应该用逸度商来 表达,即
各组分的逸度与其分压的关系为 由此可推导出
2.3 化工过程的主要效率指标
若为理想溶液反应体系,其平衡常数Kc的表达 式为:
例3 设某气相反应为 A+ 2B→ R,反应前组分 A有a mol,组分B有b mol,无组分R,反应达平 衡时组分A的平衡转化率为XA,则A的转化 量为 aXA mol。
⑴按催化反应体系的物相均一性分:有均相催化剂和非均 相催化剂;
⑵按反应类别分:有加氢、脱氢、氧化、裂化、水合、聚 合、烷基化、异构化、芳构化、羰基化、卤化等众多催化剂;
⑶按反应机理分:有氧化还原型催化剂、酸碱催化剂等; ⑷按使用条件下的物态分:有金属催化剂、氧化物催化剂、 硫化物催化剂、酸催化剂、碱催化剂、络合物催化剂和生物 催化剂等。

石油化工工艺流程

石油化工工艺流程

石油化工工艺流程
石油化工工艺流程是指将原油或石油衍生物转化为石化产品的一系列生产过程。

下面是一个简单的石油化工工艺流程,包括原油加工、裂化、重整和精制。

首先是原油加工。

原油是从油井中提取出来的混合物,其中包含了碳氢化合物、硫、氮、氧等成分。

原油加工是将原油分离成不同组分的过程。

原油首先经过脱盐,去除其中的盐分和水分。

然后通过蒸馏,将原油按照不同沸点分离成不同的馏分,如汽油、柴油、煤油等。

接下来是催化裂化。

裂化是将较重的石油分子转化为较轻的石油分子的过程。

在催化裂化装置中,原油在高温和高压下与催化剂作用,将较长的碳链分子裂解成较短的碳链分子。

裂化产物主要是汽油和液化石油气。

重整是对低质量的汽油进行加氢和重排,提高其辛烷值。

在重整装置中,汽油在高温和高压下与催化剂反应,将其中的芳烃和非芳烃重排成较长的碳链分子。

重整产物主要是高辛烷值的汽油。

最后是精制。

精制是对裂化和重整产物进行进一步加工和处理,提高产品的质量。

精制过程中包括脱硫、脱氮、脱氧等步骤,以去除其中的杂质和有害成分。

此外,还可以进行分馏、催化加氢、氢裂解等处理,以改善产品的性能和提高收率。

精制产物主要是高级汽油、柴油、航空煤油、燃料油等。

总结起来,石油化工工艺流程包括原油加工、裂化、重整和精制等步骤。

这些步骤共同作用,将原油转化为各种石化产品。

石油化工工艺流程不仅能够满足人们对能源和化工产品的需求,还能够利用和转化石油资源,提高资源利用率。

同时,石油化工工艺流程也需要注意环保和安全,防止污染和事故发生。

化工生产过程及流程

化工生产过程及流程

化工生产过程及流程化工生产过程及流程是指在化工企业中,将原料通过一系列的物理、化学或生物变化,转化为有用的化学品、材料或能源的过程。

这个过程是由多个环节和步骤组成的,每个步骤都需要特定的设备、操作和安全措施。

下面将介绍一般化工生产过程及流程的主要步骤。

1.原料处理和预处理:化工生产的第一步是处理和预处理原料。

原料可以是天然资源(如矿石、石油、气体、木材等)或其他化工产品(如废弃物、副产品等)。

原料处理包括基本过程,如筛分、分离、干燥、研磨、粉碎、混合等。

预处理是为了提取有用的成分、去除杂质或改变原料的物理性质,以便后续的化学转化。

2.反应器:化工生产过程中的核心环节是反应器。

反应器是进行化学反应的装置,可以是批次反应器、连续反应器或半连续反应器。

反应器的选择取决于所需的反应速率、反应物浓度、产物纯度和系列反应的控制需求。

在反应器中,原料在一定的温度、压力和适当的催化剂下进行反应。

反应器一般具有搅拌装置,以确保反应物均匀混合和热交换。

3.分离和纯化:在反应器中完成反应后,需要对产物进行分离和纯化。

分离和纯化步骤的目的是将目标化学品从混合物中分离出来,并提高产物的纯度。

常用的分离和纯化方法包括蒸馏、结晶、挥发、抽提、萃取、过滤等。

这些过程可以根据产物的性质和所需的纯度选择适当的方法。

4.产品收集和储存:在分离和纯化后,得到的产品需要进行收集和储存。

收集的产品可以是固体、液体或气体,需要储存在适当的容器中,以确保其质量和稳定性。

这可能需要使用特殊的容器、储罐、管道和阀门来储存和输送产品。

5.废物处理:化工生产过程中产生的废物是一个重要的环节。

废物必须经过处理、净化或安全的处置,以减少对环境的影响和遵守相关法规。

废物处理方法包括物理处理(如沉淀、过滤、辐照等)、化学处理(如中和、氧化、还原等)、生物处理(如生物降解、生物过滤等)和能源回收(如废热回收、废水处理等)。

6.质量控制:7.安全措施和环境保护:化工生产过程中的安全措施和环境保护至关重要。

石油化工工艺流程

石油化工工艺流程

石油化工工艺流程石油化工工艺是指将原油或天然气等石油资源进行加工转化,生产化工产品的流程。

石油化工工艺流程通常包括原油处理、炼化、裂化、聚合等多个步骤。

本文将从这几个方面展开论述。

一、原油处理原油处理是指通过一系列物理和化学手段对原油进行分离、净化和改良的过程。

这个步骤的目的是去除原油中的杂质和不必要的组分,使其适合后续的加热、催化和转化反应。

原油处理主要包括脱酸、脱蜡、脱硫、脱盐等操作。

1. 脱酸原油中的酸性物质对设备和催化剂有很大的腐蚀作用,同时也会影响后续的催化过程。

因此,脱酸是原油处理中的重要步骤之一。

常见的脱酸方法有碱洗、临氢、催化等。

2. 脱蜡原油中的石蜡会在低温下凝固,对流动性和输送带来困扰。

脱蜡是通过加热、溶剂萃取或溶剂结晶等方法将石蜡从原油中分离出来。

3. 脱硫原油中的硫化物是空气污染和设备腐蚀的主要来源。

脱硫是通过氧化、吸附或萃取等方法将硫化物从原油中去除。

4. 脱盐原油中的盐分会对设备和催化剂产生腐蚀作用,同时也会影响后续的炼化和裂化过程。

脱盐是通过水洗、吸附或萃取等方法将盐分从原油中去除。

二、炼化炼化是将原油中的大分子化合物分解为小分子化合物的过程,主要通过裂化和重整两种主要的转化方法实现。

1. 裂化裂化是指将较重的烃化合物裂解为较轻的烃化合物的反应。

裂化过程常见的方法有热裂化、催化裂化和汽油裂化等。

裂化可以提高汽油的辛烷值,并产生丙烯、乙烯等重要的石化产品。

2. 重整重整是指对低辛烷值和辛烷值分数进行催化转化,提高其辛烷值和抗爆性。

重整反应主要通过加氢、酸催化等方法进行,产生高辛烷值的芳烃化合物。

三、聚合聚合是指将单体分子通过化学反应,形成高分子化合物的过程。

石油化工中常见的聚合反应有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。

聚合反应通常需要催化剂和大量的能量供应。

聚合过程通常包括聚合催化剂的制备、反应设备的设计和控制等多个步骤。

聚合反应的条件和催化剂的选择对聚合产物的性质和质量有重要影响。

化工生产技术基础 化工生产过程开发与流程组织

化工生产技术基础 化工生产过程开发与流程组织
工艺流程组织是指确定各单元过程的具体内容、顺序和组合 方式,并以图解的形式表示出整个生产过程的全貌。
原料
化工生产工艺流程组织原则可 以由各类设备与物料关系体现
输送设备 清净设备 混合设备
出来,简单示意如图1-3所示。
催化剂处理设备
反应混合物 处理到反应条件设备
反应设备
产物
副产物
产物分离设备
副产物回收处理设备
2.精馏设备的选择 (1)能力大、效率高、结构简单 (2)可靠性好 (3)满足工艺要求 (4)塔板压力降要小
三、化工生产工艺流程组织 工艺流程是指原料转化为产品,经历各种反应设备和其他设
备(如输送设备)以及管路的全过程。 反映了原料转化成产品采取的化学和物理的全部措施, 是原料转化为产品所需单元反应、化工单元操作的有机组合。
二、化工生产主要设备及选择 (一)主要设备
1.原料预处理过程主要设备 原料预处理时:旋风分离器、洗涤器、脱硫塔等。 液态反应物进行气相反应时:一般需要有蒸发器。 反应采用高温时:需要有换热器、加热器、加热炉等。 反应采用高压时:气态物需压缩机,液态物需高压泵。 反应物有多种物质时:一般需要有混合器。
➢(一)生产操作分类
➢混合操作 物料混合操作,是将两种及其以上的物料按 照配比进行混合的操作,以达到生产需要的 浓度。
在化工生产中还有破碎、筛分、除尘等操作。
(二)化工装置操作方式 间歇操作、连续操作、半连续操作 化工装置操作方式选择
无定规、非教条,因时而异,因物而异,相机选择。
第七节 化工生产过程组织
气固分离 催化剂粉末
醋酸乙烯酯合成工序工艺流程框图
四、化工生产工艺流程图
1.工艺流程图
催化剂
8 9 N2

化工厂生产操作流程

化工厂生产操作流程

化工厂生产操作流程一、准备工作1.确定生产目标和计划,包括产品的种类、规格、数量和交货时间等。

2.安排人员、机械设备和原材料等资源,确保生产能够顺利进行。

3.进行安全检查,确保设备和工作场所符合安全要求。

二、原材料准备1.根据产品配方和生产计划,准备所需的原材料。

2.对原材料进行质检,确保其质量符合要求,并记录相关数据。

三、生产过程1.开启生产设备,进行设备预热和调试。

2.将准备好的原材料按照配方要求进行配料,精确控制每个原材料的投入量。

3.将配料好的原材料送入反应器或混合设备进行反应或混合。

4.控制反应或混合的时间、温度、压力等操作参数,确保产品的质量稳定。

5.监测反应或混合过程中的关键指标,如温度、压力、浓度等,及时调整操作参数。

6.进行产物的分离、过滤、干燥等处理,得到最终产品。

7.对产品进行质量检验,将合格产品进行包装、标识并记录相关信息。

四、设备清洁和维护1.生产完成后,对设备进行清洁和维护,确保下次使用时的正常操作。

2.清除生产过程中产生的废物和污染物,进行安全处理和处置。

3.检查设备的运行状况,修复或更换损坏的部件,确保设备的正常运转。

五、现场管理和安全措施1.组织和指导生产操作人员,确保按照操作规程进行操作。

2.对操作人员进行必要的培训和安全教育,提高他们的安全意识和技能。

3.设立安全警示标识,确保员工能够正确理解并遵守相应的安全规定。

4.安排专人负责现场安全管理,及时发现并处理安全隐患。

5.建立完善的应急预案,提前准备应对各种突发情况。

六、质量控制和改进1.对每一批生产的产品进行质量检测,确保其符合质量标准。

2.根据质量检测结果,对生产工艺进行优化和改进,提高产品质量和生产效率。

3.根据产品的市场反馈和客户需求,调整产品的配方和规格。

七、环境保护1.合理使用水、电、气等资源,降低生产成本和环境污染。

2.对废水、废气和固体废物进行集中处理和处置,确保环境达到相关的排放标准。

3.开展环保宣传教育,提高员工的环保意识和责任心。

化工生产过程的步骤

化工生产过程的步骤

化工生产过程的步骤嘿,咱今儿个就来唠唠化工生产过程的那些个步骤。

你说这化工生产啊,就好比是一场精彩的大戏!首先呢,得有个好剧本,也就是设计阶段。

这就像是盖房子得先有张设计图一样,得好好琢磨,到底要生产啥,用啥方法,怎么个流程。

这可得考虑周全咯,不然到时候演砸了可不行。

接下来就是准备原料啦。

这原料就像是做菜的食材,得新鲜、得合适。

要是用了不好的原料,那做出来的东西能好吗?所以啊,选原料可得瞪大眼睛,不能马虎。

然后呢,就是反应过程啦。

这可是最关键的部分,就好像是大戏的高潮!各种原料在合适的条件下发生反应,产生新的物质。

这过程中得时刻关注着,温度啊、压力啊、搅拌啊啥的,一个不小心就可能出岔子。

反应完了,还得分离提纯呢。

这就像是从一堆杂物里找出宝贝一样,得把咱想要的东西干干净净地弄出来。

不能有杂质,得纯纯的。

再之后就是产品的加工和包装啦。

这就好比是给演员穿上漂亮的戏服,得让产品漂漂亮亮地出门,让人看着就喜欢。

最后,产品就可以走向市场啦。

这就像是演员登上了舞台,接受观众的检验。

要是产品好,那就能赢得掌声;要是不好,那可就惨咯。

你想想啊,这化工生产的每一步都得多重要!就跟咱走路一样,一步一步都得走稳了。

要是哪一步出了问题,那后面不就全乱套啦?就好比是多米诺骨牌,一个倒了,后面全得倒。

化工生产可不是闹着玩的,它关系到我们生活的方方面面呢。

从我们用的日用品,到吃的药,到各种工业制品,哪一个离得开化工生产呀?所以啊,这化工生产过程的步骤,那可得好好重视。

咱也得给那些搞化工生产的人点个赞!他们就像是幕后的英雄,默默地为我们的生活贡献着。

他们得有专业的知识,还得有严谨的态度,才能保证生产出高质量的产品。

总之呢,化工生产过程的步骤就像是一场精彩演出的各个环节,环环相扣,缺一不可。

只有每个步骤都做到位了,才能呈现出一场完美的化工生产大戏!你说是不是这个理儿?。

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第二章化工生产过程及流程第一节化工生产过程及流程 2第二节化工过程的主要效率指标 3第三节反应条件对化学平衡和反应速率的影响 2第四节催化剂的性能及使用 1第五节反应过程的物料衡算和热量衡算(在化工设计中讲)主要内容:了解和掌握生产过程的内容及生产工艺流程,掌握化工过程的主要效率指标及其计算,了解和掌握各种反应条件及其对化学平衡和反应速率的影响,了解和掌握催化剂、催化剂性能及使用。

授课方式:重点采用课堂讲授,利用启发式、提问式与讲解式相结合的方法,并将理论与实际化工厂相结合进行讲解,同时选部分内容让学生自学。

重点和难点:生产工艺流程、化工过程的主要效率指标及其计算,反应条件及其对化学平衡和反应速率的影响,催化剂性能等。

第一节化工生产过程及流程一、化工生产过程化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制三大步骤。

(1)原料预处理主要目的是使初始原料达到反应所需要的状态和规格。

例如固体需破碎、过筛;液体需加热或气化;有些反应物要预先脱除杂质,或配制成一定的浓度。

在多数主产过程中,原料预处理本身就很复杂,要用到许多物理的和化学的方法和技术,有些原料预处理成本占总生产成本的大部分。

(2)化学反应通过该步骤完成由原料到产物的转变,是化工生产过程的核心。

反应温度、压力、浓度、催化剂(多数反应需要)或其他物料的性质以及反应设备的技术水平等各种因素对产品的数量和质量有重要影响,是化学工艺学研究的重点内容。

化学反应类型繁多,若按反应特性分,有氧化、还原、加氢、脱氧、歧化、异构化、烷基化、脱基化、分解、水解、水合、偶合、聚合、缩合、酯化、磺化、硝化、卤化、重氮化等众多反应;若按反应体系中物料的相态分,有均相反应和非均相反应(多相反应);若根据是否使用催化剂来分,有催化反应和非催化反应。

实现化学反应过程的设备称为反应器。

工业反应器的类型众多,不同反应过程,所用的反应器形式不同。

反应器若按结构特点分;有管式反应器(装填催化剂,也可是空管)、床式反应器(装填催化剂,有固定床、移动床、流化床及沸腾床等)、釜式反应器和塔式反应器等;若按操作方式分,有间歇式、连续式和半连续式三种;若按换热状况分,有等温反应器、绝热反应器和变温反应器,换热方式有间接换热式和直接换热式。

(3)产品的分离利精制目的是获取符合规格的产品;并回收、利用副产物。

在多数反应过程中,由于诸多原因,致使反应后产物是包括目的产物在内的许多物质的混合物,有时目的产物的浓度甚至很低,必须对反应后的混合物进行分离、提浓和精制才能得到符合规格的产品。

同时要回收剩余反应物,以提高原料利用率。

分离和精制的方法和技术是多种多样的,通常有冷凝、吸收、吸附、冷冻、闪蒸、精馏、萃取、渗透膜分离、结晶、过滤和干燥等,不同生产过程可以有针对性地采用相应的分离和精制方法。

分离出来的副产物和“三废’也应加以利用或处理。

二、化工生产工艺流程1工艺流程和流程图原料需要经过包括物质和能量转换的一系列加工,方能转变成所需产品实施这些转换需要有相应的功能单元来完成,按物料加工顺序将这些功能单元有机地组合起来,则构筑成工艺流程。

将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程(或将一个过程的主要设备、机泵、控制仪表、工艺管线等按其内在联系结合起来,实现从原料到产品的过程所构成的图)。

化工生产中的工艺流程是丰姿多彩的,不同产品的生产工艺流程固然不同,同一产品用不同原料来生产,工艺流程也大不相同;有时即使原料相同,产品也相同,若采用的工艺路线或加工方法不同,在流程上也有区别。

工艺流程多采用图示方法来表达.称为工艺流程图(flowsheet或process flowsheet)。

在化学工艺学教科书中主要采用工艺流程示意图,它简明地反映出由原料到产品过程中各物料的流向和经历的加工步骤,从中可了解每个操作单元或设备的功能以及相互间的关系、能量的传递和利用情况、副产物和三废的排放及其处理方法等重要工艺和工程知识。

2 化工生产工艺流程的组织工艺流程的组织或合成是化工付程的开发和设计中的重要环节。

组织工艺流程需要有化学、物理的理论基础以及工程知识,要结合生产实践,借鉴前人的经验。

同时,要运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。

推论分析法是从“目标’出发,寻找实现此“目标’的“前提”,将具有不同功能的单元进行逻辑组合,形成一个具有整体功能的系统。

功能分析法是缜密地研究每个单无的基本功能和基本属性,然后组成几个可以比较的方案以供选择。

因为每个功能单元的实施方法和设备型式通常有许多种可供选择,因而可组织出其有相同整体功能的多种流程方案。

形态分析法是对每种可供选择的方案进行精确的分析和评价,择优汰劣,选择其中最优方案。

评价需要有判据,而判据是针对具体问题来拟定的,原则上应包括:①是否满足所要求的技术指标;②技术资料的完整性和可信度;③经济指标的先进性;④环境、安全和法律等。

第二节化工过程的主要效率指标一、生产能力和生产强度(1)生产能力系指一个设备,一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量,或在单位时间内处理的原料量。

其单位为kg/h,t/d或kt/a,万t/a等。

化工过程有化学反应以及热量、质量和动量传递等过程,在许多设备中可能同时进行上述几种过程,需要分析各种过程各自的影响因素,然后进行综合和优化,找出最佳操作条件,使总过程速率加快,才能有效地提高设备生产能力。

设备或装置在最佳条件丁可以达到的最大生产能力,称为设计能力。

由于技术水平不同,同类设备或装置的设计能力可能不同,使用设计能力大的设备或装置能够降低投资和成本,提高生产率。

(2)生产程度为设备的单位特征几何量的生产能力。

即设备的单位体积的主产能力,或单位面积的生产能力。

其单位为kg/h•m3),kg/h•m2等。

生产强度指标主要用于比较那些相同反应过程或物理加工过程的设备或装置的优劣。

设备中进行的过程速率高,其生产强度就高。

在分析对比催化反应器的生产强度时,通常要看在单位时间内,单位体积催化剂或单位质量催化剂所获得的产品量,亦即催化剂的生产强度,有时也称为时空收率。

单位为kg/h•m3,kg/h•kg。

二、转化率、选择性和收率(产率)化工总过程的核心是化学反应,提高反应的转化率、选择性和产率是提高化工过程效率的关键。

1转化率(conversion)转化率是指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率,用符号X表示。

其定义式为转化率表征原料的转化程度,反映了反应进度。

对于同一反应,若反应物不仅只有一个,那么,不同反应组分的转化率在数值上可能不同。

对干反应反应物A和B的转化率分别是式中XA、XB——分别为组分A和B的转化率;人们常常对关键反应物的转化率感兴趣,所谓关键反应物指的是反应物中价值最高的组分,为使其尽可能转化,常使其他反应组分过量。

对于不可逆反应,关键组分的转化率最大为100%;对于可逆反应,关键组分的转化率最大为其平衡转化率。

计算转化率时,反应物起始量的确定很重要。

对于间歇过程,以反应开始时装人反应器的某反应物料量为起始量;对于连续过程,一般以反应器进口物料中某反应物的量为起始量。

但对于采用循环流程(见图2-9)的过程来说,则有单程转化率和全程转化率之分。

单程转化率系指原料每次通过反应器的转化率,例如原料中组分A的单程转化率为式中,反应器进口物料中组分A的量=新鲜原料中组分A的量+循环物料中组分A的量。

全程转化率又称总转化率,系指新鲜原料进入反应系统到离开该系统所达到的转化率。

例如,原料中组分A的全程转化率为2选择性(selectivity)对于复杂反应体系,同时存在有生成目的产物的主反应和生成副产物的许多副反应,只用转化率来衡量是不够的。

因为,尽管有的反应体系原料转化率很高,但大多数转变成副产物,目的产物很少,意味着许多原料浪费了。

所以需要用选择性这个指标来评价反应过释的效率。

选择性系指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比,用符号S表示,其定义式如下选择性也可按下式计算上式中的分母是接主反应式的化学什量关系来计算的,并假设转化了的所有反应物全部转变成目的产物。

在复杂反应体系中,选择性是个很重要的指标,它表达了主、副反应进行程度的相对大小,能确切反映原料的利用是否合理。

3收率(产率,yield)收率亦称为产率,是从产物角度来描述反应过程的效率。

符号为Y ,其定义式为收率=转化率×选择性有循环物料时,也有单程收率和总收率之分。

与转化率相似,对于单程收率而言,式(2-18)中的分母系指反应器进口处混合物中的该原料量,即新鲜原料与循环物料中该原料量之和。

而对于总收率,式(2-18)中分母系指新鲜原料中该原料量。

4质量收率(mass yield)质量收率的定义系指投人单位质量的某原料所能生产的目的产物的质量,即例1 乙烷脱氢生产乙烯时,原料乙烷处理量为8000kg/h,产物中乙烷为4000kg/h,获得产物乙烯为3200kg/h,求乙烷转化率、乙烯的选择性及收率。

解:乙烷转化率=(8000-4000)/8000*100%=50%乙烯的选择性=(3200*30/28)/4000*100%=85.7%乙烯的收率=50%*85.7%*100%=42.9%例2 丙烷脱氢生产丙烯时,原料丙烷处理量为3000kg/h,丙烷单程转化率为70%,丙烯选择性为96%,求丙烯产量。

解:丙烯产量=3000*70%*96%*42/44=1924.4(kg/h)三、平衡转化率和平衡产率的计算可逆反应达到平衡时的转化率称为平衡转化率,此时所得产物的产率为平衡产率。

平衡转化率和平衡产率是可逆反应所能达到的极限值(最大值),但是,反应达平衡往往需要相当长的时间。

随着反应的进行,正反应速率降低,逆反应速率升高,所以净反应速率不断下降直到零。

在实际生产中应保持高的净反应速率,不能等待反应达平衡,故实际转化率和产率比平衡值低。

若平衡产率高,则可获得较高的实际产率。

工艺学的任务之一是通过热力学分析,寻找提高平衡产率的有利条件,并计算出平衡产率。

在进行这些分析和计算时,必须用到化学平衡常数,它的定义及其应用在许多化学、化工书刊中有论述,此处仅写出其定义式如下。

对于反应若为气相反应体系,其标准平衡常数表达式为式中p A、p B、p R、p S分别为反应物组分A、B和产物R、S的平衡分压(其单位与PӨ相同)(纯固体或液体取1);νA、νB、νR、νS分别为组分A、B、R、S在反应式中的化学计量系数;PӨ为标准态压力。

值得注意的是,现在国际上规定标难态压力PӨ为100 kPa,过去曾定为101.325 kPa,因此它们对应的标准平衡常数值是略有区别的。

另外,在较早出版的书刊文献中,压力单位多用“atm(标准大气压)”,所以组分的平衡分压单位也用atm,标准态压力PӨ=latm,故平衡常数的表达式则变成因此,在查找文献和手册中的平衡常数时,一定要注意Kp的表达式是何种形式。

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