化工过程开发与设计课件
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化工过程与开发 PPT课件 第五章 反应器放大
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例：连续流动反应器中的返混测定
目的： 1 通过实验了解停留时间分布测定的基本原理和实 验方法； 2 掌握停留时间分布的统计特征值的计算方法； 3 了解停留时间分布密度函数与多釜串联流动模型 的关系； 4 了解多釜串联模型中模型参数N的物理意义；
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方法
一、按相似论进行的冷模试验 二、用概率统计方法进行的冷模试验 三、测定特殊参数的冷模试验 四、类比试验
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二、用概率统计方法进行的冷模试验
用概率统计方法测定物料在反应器内的停留 时间分布函数，由此确定物料流动的型态。 例3-5 测定连续流动串联釜内物料流动的停留 时间分布。
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原理
返混程度的大小，通常是利用物料停留
时间分布的测定来研究返混程度。但是 返混与停留时间分布两者不存在一一对 应关系，因此不能直接把测定的停留时 间分布用于描述微团间充分混和系统的 返混程度，而要藉助于反应器数学模型 间接表达。
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（4）对于气相反应，当反应管长远大于管 径；而产生的压强变化又影响反应器内的 总压强时，除了保证放大前后两反应系统 具有相同的平均停留时间和相同的停留时 间分布函数外，还必须保证压强的变化值 相同。
要满足这一要求，则不一定能满足大 小两反应系统的几何相似条件，此时 可以暂不考虑几何相似。
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反应器的开发与放大 :
依靠逐级经验放大
数学模型方法
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化工过程开发与设计
④预测市场需求的变化，市场需求对市场产生的影响不可忽视， 市场需求量因某种原因有时直线上升，供不应求；有时直线下降， 供过于求；有时这种产品风格受欢迎；有时另一种风格受欢迎
⑤预测市场占有率，市场商品流通是各个企业分工协作，共同实现的，任 何一个企业都不可能适应市场所有的需求，而只能在市场销售中占有一定 份额。预测市场占有率要研究本行业、本企业历史上的市场占有率和同行 业现实经营情况、竞争能力、自己的优势，从而改善经营管理，做出正确 的经营决策
§ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.2 市场预测的类型
（1）按预测的时间跨度分类 ①短期預測，以旬，周为时间单位，预计一个季度的需求量。 ②近期預測，以月为时间单位预测出年度的市场需求量。 ③中期預測，指3-5年的预测，一般是对经济，技术，政治，社会等影 响市场发展长期起作用的因素。 ④長期預測，一般是5年以上的预测，是为制定经济发展的长期规划 （如10年规划）预测市场发展趋势，为综合平衡，统筹安排长期的产供销 比例关系提供依据
（2）按预测的空间范围分类
①按地理空间范围分类，有国内市场、国际市场。 ②按经济活动的范围分类，有宏观的市场预测，有微观的市场预 测。
A、宏观的市场预测：指对市场发展的总趋势进行的综合性的
预测 B、微观的市场预测：指对单个企业的产品销售或单个商品的 社会总需求预测等。
（1）按预测的性质分类 ①定期预测，即凭借知识、经验和判断能力对市场的未来变化 趋势做出性质和程度的预测。 定性预测是预测分析的基础，因为对任何一个事物进行预测时，都 要预先有个整体概念，如某一化工产品是需要还是不需要，需求量 比较大还是比较小等。这事方向性的预测，只有经过这一过程才有 可能进一步进行定量分析，即转入定量预测阶段。 ②定量预测：是以过去积累的统计资料为基础，运用数学方法 进行分析运算后，对市场的未来变化趋势做出数量预算。 ③综合分析：由预测者具有的丰富专业知识、预测知识以及相 关方面的知识，对事物的发展做出最后预测，这是预测工作的最后 一步，也是最关键的一步。
化工过程开发与设计 第8章 化工过程放大
St Sr
1.22
Ga Q1c1 Q2 c2
kG a
Q1c1 Q2 c2 c1 ln Vr (c1 c2 ) c2
2.40
kG a 1.64 10 3 u1.56 g ,0 R
（12）
8.1.2 数学模型方法
表8-3 模试实验数据
化工过程开发与设计
第8章 化工过程放大
第8章 化工过程放大
8.1 反应过程放大的基本方法 8.2 冷模试验
8.3 中 试
8.4 反应器的设计
8.1 反应过程放大的基本方法
1
逐级经验放大
数学模型方法
2
8.1.1 逐级经验放大
1．研究方法 （1）反应器的选型 （2）优化工艺条件 （3）反应器放大
8.1.1 逐级经验放大
S × 102/ t Sr
G1 G2×10 2 /kg· pH h-1 /kg· h-1 119.2 2.33 5.07 131.8 130.7 100.1 91.3 99.3 98.9 229.5 177,4 219.2 181.2 8.24 6.06 1.95 1.64 4.54 8.14 16.20 18,90 6.17 2.28 5.42 5.30 4.31 5.16 5.53 5.16 5.37 5,37 5.27 5.27
11.99 11.06 11.76 16.26 13.64 11.78
+1.6
4.0 +2.3 -2.1 +0.4
-9.2
-0.4 +2.4
0.922
16.82 16.76 12.45 12.75
8.1.2 数学模型方法
续上表
试验 号 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
1.22
Ga Q1c1 Q2 c2
kG a
Q1c1 Q2 c2 c1 ln Vr (c1 c2 ) c2
2.40
kG a 1.64 10 3 u1.56 g ,0 R
（12）
8.1.2 数学模型方法
表8-3 模试实验数据
化工过程开发与设计
第8章 化工过程放大
第8章 化工过程放大
8.1 反应过程放大的基本方法 8.2 冷模试验
8.3 中 试
8.4 反应器的设计
8.1 反应过程放大的基本方法
1
逐级经验放大
数学模型方法
2
8.1.1 逐级经验放大
1．研究方法 （1）反应器的选型 （2）优化工艺条件 （3）反应器放大
8.1.1 逐级经验放大
S × 102/ t Sr
G1 G2×10 2 /kg· pH h-1 /kg· h-1 119.2 2.33 5.07 131.8 130.7 100.1 91.3 99.3 98.9 229.5 177,4 219.2 181.2 8.24 6.06 1.95 1.64 4.54 8.14 16.20 18,90 6.17 2.28 5.42 5.30 4.31 5.16 5.53 5.16 5.37 5,37 5.27 5.27
11.99 11.06 11.76 16.26 13.64 11.78
+1.6
4.0 +2.3 -2.1 +0.4
-9.2
-0.4 +2.4
0.922
16.82 16.76 12.45 12.75
8.1.2 数学模型方法
续上表
试验 号 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
化工设计的内容和程序ppt课件
一、根据项目性质分类
根据项目 性质分类
新建项目设计
《化工设计》
重复建设 项目设计
已有装置的 改造设计
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第一节 化工设计的种类
• 1、新建项目设计
以前重研究、轻设计。
（现在要求科研成果以基础设计的形式出现）
设计师从接受任务之时起就要根据设计要求构思各种可能的 方案，然后根据一系列内部和外部约束条件，排出一些不合 理或不可能的方案，经过反复比较，选择其中最佳者。整个 设计过程是一个交替进行过程合成与分析，不断作出选择、 修改原有设想的迭代过程。
其中，各种图纸随设计的深入，分成多个版本。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
工艺专业部与工艺系统专业部之间，在设计工作过 程中有许多需要交流的条件、文件（“条件表”）， 有发出条件的主导专业，有接收“条件表”的接收专 业。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
化工过程设计的深化改革
复杂大型化工厂的设计
化工过程设计发展方向
柔性化工厂的设计 自主创新设计
与国际工程设计的接轨 我国化工设计院，原来的专业部门进行了相应的改革调整。
过程合成（结构优化） 过程分析（参数优化）
《化工设计》
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
根据项目 性质分类
新建项目设计
《化工设计》
重复建设 项目设计
已有装置的 改造设计
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第一节 化工设计的种类
• 1、新建项目设计
以前重研究、轻设计。
（现在要求科研成果以基础设计的形式出现）
设计师从接受任务之时起就要根据设计要求构思各种可能的 方案，然后根据一系列内部和外部约束条件，排出一些不合 理或不可能的方案，经过反复比较，选择其中最佳者。整个 设计过程是一个交替进行过程合成与分析，不断作出选择、 修改原有设想的迭代过程。
其中，各种图纸随设计的深入，分成多个版本。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
工艺专业部与工艺系统专业部之间，在设计工作过 程中有许多需要交流的条件、文件（“条件表”）， 有发出条件的主导专业，有接收“条件表”的接收专 业。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
化工过程设计的深化改革
复杂大型化工厂的设计
化工过程设计发展方向
柔性化工厂的设计 自主创新设计
与国际工程设计的接轨 我国化工设计院，原来的专业部门进行了相应的改革调整。
过程合成（结构优化） 过程分析（参数优化）
《化工设计》
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
化工过程开发与设计第1章绪论幻灯片
化工过程开发与设计
可行性研究
（8）节能 （9）环境保护 （10）劳动保护与安全卫生 （11）工厂组织、劳动定员和人员培训 （12）项目实施规划 （13）投资估算和资金筹措 （14）经济评价及社会效益评价 （15）结论
化工过程开发与设计
1.2 化工工艺设计
1 化工工艺设计的内容 2 化工工艺设计程序与设计文件
化工过程开发与设计
1.1 化工过程开发及工艺路线选择
1 化工过程开发程序 2 工艺路线选择 3 可行性研究
化工过程开发与设计
化工过程开发程序
化工过程开发与设计
图1.1 过程工业新产品开发的基本步骤
化工过程开发程序
1．信息研究 2．实验性研究 3．第一次可行性研究 4．小试 5．概念设计 6．第二次可行性研究
化工过程开发与设计
化工过程开发与设计
化工过程开发程序
7．模型试验 8．中试 9．基础设计 10．第三次可行性研究 11．工程设计 12．施工
化工过程开发与设计
工艺路线选择
在选择化工产品的工艺路线时应考虑下面几方面的问题。 （1）技术上可行，经济上合理 （2）原料路线 （3）环境保护 （4）公用工程中的水源及电力供应 （5）安全生产
化Байду номын сангаас过程开发与设计
可行性研究
1．可行性研究报告的基本要求 （1）化工建设项目可行性研究报告的基本要求 （2）可行性研究报告编写中应注意的问题
化工过程开发与设计
可行性研究
2．化工建设项目可行性研究报告的内容 （1）总论 （2）需求预测 （3）产品的生产方案及生产规模 （4）工艺技术方案 （5）原材料、燃料及水、电、汽的来源与供应 （6）建厂条件及厂址方案、布局方案 （7）公用工程和辅助设施方案
可行性研究
（8）节能 （9）环境保护 （10）劳动保护与安全卫生 （11）工厂组织、劳动定员和人员培训 （12）项目实施规划 （13）投资估算和资金筹措 （14）经济评价及社会效益评价 （15）结论
化工过程开发与设计
1.2 化工工艺设计
1 化工工艺设计的内容 2 化工工艺设计程序与设计文件
化工过程开发与设计
1.1 化工过程开发及工艺路线选择
1 化工过程开发程序 2 工艺路线选择 3 可行性研究
化工过程开发与设计
化工过程开发程序
化工过程开发与设计
图1.1 过程工业新产品开发的基本步骤
化工过程开发程序
1．信息研究 2．实验性研究 3．第一次可行性研究 4．小试 5．概念设计 6．第二次可行性研究
化工过程开发与设计
化工过程开发与设计
化工过程开发程序
7．模型试验 8．中试 9．基础设计 10．第三次可行性研究 11．工程设计 12．施工
化工过程开发与设计
工艺路线选择
在选择化工产品的工艺路线时应考虑下面几方面的问题。 （1）技术上可行，经济上合理 （2）原料路线 （3）环境保护 （4）公用工程中的水源及电力供应 （5）安全生产
化Байду номын сангаас过程开发与设计
可行性研究
1．可行性研究报告的基本要求 （1）化工建设项目可行性研究报告的基本要求 （2）可行性研究报告编写中应注意的问题
化工过程开发与设计
可行性研究
2．化工建设项目可行性研究报告的内容 （1）总论 （2）需求预测 （3）产品的生产方案及生产规模 （4）工艺技术方案 （5）原材料、燃料及水、电、汽的来源与供应 （6）建厂条件及厂址方案、布局方案 （7）公用工程和辅助设施方案
化工过程开发与设计第10章技术经济评价
1．技术评价 （1）先进性原则 （2）技术可靠性原则 （3）适用性原则 2．经济评价 3．社会评价 4．环境评价
化工过程开发与设计
10.1.2 项目评价的方法和程序
1．项目评价的方法 2．项目评价的程序 （1）初步评价 （2）中间评价 （3）最终评价
化工过程开发与设计
10.1.2 项目评价的方法和程序
2
（10-2）
化工过程开发与设计
10.2.1 工程项目的投资估算
7．流动资金
流动资金＝流动资产-流动负债
（10-3）
流动资产＝现金+应收账款+存货
（10-4）
流动负债＝应付账款+预付账款
（10-5）
流动资金本年增加额＝本年流动资金-上年流动资金
（10-6）
应收账款＝年经营成本/周转次数
（10-7）
丁二烯 异戊二烯
甲醇
能力指数 0．68 0．45 0．68 0．55 0．60
装置产品 磷酸
环氧乙烷 甲醛
过氧化氢 合成氨
能力指数 0．60 0．78 0．55 0．75 0．53
装置产品 聚乙烯 尿素 氯乙烯 乙烯
能力指数 0．65 0．70 0．80 0．83
化工过程开发与设计
10.2.3 单元设备价格估算
10.2.2 工艺装置投资估算方法
设备名称
离心压缩机
往复式压缩机 泵
离心机 板框式过滤机 框式过滤机
塔设备 加热炉 管壳式换热器
表10-2 设备能力指数
表征生产能力 的参数 功率
功率 功率 直径 过滤面积 过滤面积 产量 热负荷 传热面
参数范围
20～100kW 100～5000 kW 100～5000 kW 1．5～200 kW
化工过程开发与设计
10.1.2 项目评价的方法和程序
1．项目评价的方法 2．项目评价的程序 （1）初步评价 （2）中间评价 （3）最终评价
化工过程开发与设计
10.1.2 项目评价的方法和程序
2
（10-2）
化工过程开发与设计
10.2.1 工程项目的投资估算
7．流动资金
流动资金＝流动资产-流动负债
（10-3）
流动资产＝现金+应收账款+存货
（10-4）
流动负债＝应付账款+预付账款
（10-5）
流动资金本年增加额＝本年流动资金-上年流动资金
（10-6）
应收账款＝年经营成本/周转次数
（10-7）
丁二烯 异戊二烯
甲醇
能力指数 0．68 0．45 0．68 0．55 0．60
装置产品 磷酸
环氧乙烷 甲醛
过氧化氢 合成氨
能力指数 0．60 0．78 0．55 0．75 0．53
装置产品 聚乙烯 尿素 氯乙烯 乙烯
能力指数 0．65 0．70 0．80 0．83
化工过程开发与设计
10.2.3 单元设备价格估算
10.2.2 工艺装置投资估算方法
设备名称
离心压缩机
往复式压缩机 泵
离心机 板框式过滤机 框式过滤机
塔设备 加热炉 管壳式换热器
表10-2 设备能力指数
表征生产能力 的参数 功率
功率 功率 直径 过滤面积 过滤面积 产量 热负荷 传热面
参数范围
20～100kW 100～5000 kW 100～5000 kW 1．5～200 kW
化工设计化工过程设计教学教案PPT
综合利用同学们以前学完的大量专业根底课知识，在化工工艺设计 乃至化工厂设计的过程中综合运用。
“化工设计〞课程学得好不好，比其它课程更能表达一个化学工程 与工艺本科学生综合素质的上下。
2、本课程的主要内容
①、化工厂设计及化工工艺设计；
主要内容
②、化工技术经济分析与评价；
③、计算机辅助化工设计。
3、本课程的特点 ①、综合性〔多专业根底课知识的综合与集成〕； ②、实践性〔面向实际化工工艺设计、化工厂设计的工程运用〕；
化工设计化工过程设计教学教案 PPT
本PPT课件仅供学习交流使用 请学习完毕自行删除
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一、课程根本情况：
1、“化工设计〞课程在化学工程与工艺专业大学本科教学中的地 位
“大三〞下半年或“大四〞才能开设，已经偏向于“专业课〞，要 求大家学完“化工原理〞、“反响工程〞、“化工热力学〞“化工设备根 底〞等一系列专业根底课后，才能开场学习本课程。
4、“化工设计〞课程教学的目的 ①、了解国内外有关化工工艺设计、化工厂设计的先进理念； ②、掌握化工工艺设计的内容、步骤及方法。
5、为什么要学习?化工(过程)设计?
⑴从一个新产品或新工艺的试验研究开场到进展工厂建立为止， 都需要进展设计。
⑵帮助我们从高等学校走向社会时能适应新的工作岗位的需要， 迅速实现从大学生向工程师的转化。
2、化工过程开发中的设计类型
〔1〕概念设计
为工程研究的一个环节，是在应用研究 进展到一定阶段后，按未来的工业装置规 模所进展的假想设计。
其工作内容：①以投产两年后市场需求为依 据,提出建立工业化规模生产的方案。包括原料 和产品规格、工艺流程、流程表达、物料和能 量衡算、消耗定额、设备清单、生产控制、三 废处理、人员组成、投资及本钱估算等工作。 ②讨论实现工业化的可能性。对可进入中试的 工程，提出中试方案。③提出对将来进展根底
化工过程设计与开发第5章 物料衡算
2915.7
杂质
59.0
总计
2915.7
5.2.2 反应过程的物料衡算
例[5.7] 在乙二醇生产中，所用的反应物是由乙烯部分 氧化法制得的环氧乙烷。制取环氧乙烷的方法是将乙烯 在过量空气存在下通过银催化剂。 解：
图5.6 乙烯部分氧化
5.2.2 反应过程的物料衡算
例[5.8] 将苯氯化生成一种由一氯、二氯、三氯和四氯 化苯组成的混合物，其反应为： C6H6+Cl2→C6H5Cl+HCl，其反应速率为r1； C6H5Cl+Cl2→C6H4Cl2+HCl，其反应速率为r2； C6H4Cl2+Cl2→C6H3Cl3+HCl，其反应速率为r3； C6H4Cl3+Cl2→C6H2Cl4+HCl，其反应速率为r4。
%(wt )
kmol /h
%(mo l)
kg/h
%(wt )
kmol /h
%(mo l)
kg/h
%(wt )
kmo %(m l/h ol)
苯
7600 0
38
97.4 3
41.9 7372 85.6 6 .6 0
94.5 2
87.5 2
227. 8
2.0
2.9 2.3 25
甲 1240 苯0
62
合 计
图5.5 常规精馏流程简图
5.2.1 物理过程的物料衡算
解：
0.5F2 0.01F3 0.2 100
F2=38.8kmol/h， F3=61.2kmol/h
表5-4 例5.4的物料平衡表
流股
组分
丙烷 异丁烷 异戊烷 正戊烷 合计
1
进料
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实验室研究和工业生产之间，处理的物料量差异，操作时间 差异，原料纯度差异，传热传质差异，反应仪器差异，设备腐蚀的 差异，技术经济的差异促使实验室的研究成果不能直接运用到实际 生产当中，需要在实验室研究成果的基础上，采用不同形式的研究 方法和手段考察实验室条件下未能获得的各种技术经济信息，同时 论证该研究结果放大的可行性。经过科学论证确认其工艺技术路线 在技术上的可靠性，在经济上的合理性，并能提供设计生产装置的 准确数据，去建立生产装置。
在化工开发中，技术的可行与否是化工开发成 功的基石。技术可行性主要体现在两个方面：
先进性
科学技术的发展日新月异，因此必须了解过程 开发中技术是否先进。同时，还要充分认识到，因 为技术进步和产品更新换代加快，可能随时面临开 发的新产品提前衰老而退出市场的问题。
可靠性
(1)工艺是否合理。只有采用合理的工艺路线和 条件，才能最大程度地实现原料利用率高，建设费 用低、生产成本低，污染环境少的生产目标。
收集的资料一般要对他的时效性，地域性作必要预测，对资料 进行校核可提高所收集信息的可靠性。对收集资料进行甄别、分类 整理可便于查阅和
又称预设计，是根据实验室取得的研究成果，并结合收集的各 种技术经济信息，对被开发过程的工业化方案提出一个初步设想。 目的在于检验实验室研究成果并对以后开发步骤的研究或设计工作 提供指导。
概念设计的主要内容有工艺技术路线和工艺方法的说明；工 艺流程简图；简单的物料衡算和能量衡算；初步确定原材料和能耗 指标；主要设备型式；预计的三废排放量及毒害程度；初步估计投 资的生产成本以及小试存在的问题和对模型试验或中试提出建议或 设计等。
化工过程开发与设计
4.技术经济评价
目的是对被开发项目的工艺技术方案进行 科学论证，以便为该方案的实施决策。技术经 济评价工作一直贯穿整个开发工作的始终。
8.工程设计
被称之为施工图设计，是依据基础设计来编制 有关工程实施的技术文件。
9.建立生产装置
包括依据上述设计化工文过程件开发和与设计图纸，购进和制作设
三、化工过程开发的主要影响因素
充
满 足 市 场 需 求
技 术 可 行 性
经 济 的 合 理 性
社 会 可 行 性
分 估 计 各 种 风
险
化工过程开发与设计
初步评价
又称立项评价，是在开发项目之前对项目 决定取舍的一次评价。
中间评价
在开发过程中，对各研究阶段的成果做出 评价。通常侧重于技术方案的科学性和可靠性， 以及方案在经济上的化工合过程开理发与性设计。评价时要判断个
5.模型实验
模型试验一般都是对工业生产中的某些重要过程作放大的工 业模拟实验。多数情况下不涉及整个工艺流程和各工艺步骤间的衔 接。其考察的重点是工艺和工程问题。有冷模试验和热模实验两种 形式。
这些过程实在设备中实现的，所以过程放大就是设备能力的放 大。
化工过程采用的模拟放大方法有以下5种： 经验放大法、数学模型法、部分不解析法、部分解析法和相似放大 法。
化工过程开发与设计
谢谢！
化工过程开发与设计
中试不是实验室装置的放大，而是工业装置的缩小，所用的设 备、原料、仪表都已属于工厂类型，属于实验工厂性质。中试是化 工过程开发中的一个重要的试验步骤。
化工过程开发与设计
7.基础设计
在最终评价取得肯定结论后，根据中试研究结 果和所收集的资料，对工业生产方案及生产装置形 式所做的原则性设计。基础设计的工作量很大，需 要经过精确计算，在可靠的计算数据基础上提出可 靠额计算结果，发现设计过程的问题，返回中试再 进行研究，反复研究并评价论证，得出正确结果。 基础设计所体现的工艺技术方案是指导工程设计和 建立生产装置的主要依据。
化工过程开发与设计
二、化工过程开发的步骤
1.实验室研究 实验室研究的内容分别是针 对开发项目所作的基础研究部 分和小试。 基础研究 开发研究中，在实验室进行 的筛选技术路线和工艺方法，
化工过程开发与设计
2.收集资料
需要收集放大和设计装置所需的数据，围绕工艺过程评价或项 目评价所需的原料、产品、能源、市场、交通、环保、地理环境。 收集方式主要通过实验，查找文献或互联网调查，社会调研等。
冷模试验
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，只单纯考虑过程的物理规律。这种考虑把化学和 物理过程分解后分别加以考虑，有利于寻找产生放大效应的原因。
热模试验
用实际生产物料并按实际化工操过程作开发条与设计件进行的试验，属于综合性
6.中试
中试是“中间工厂试验”的简称，它是在小试完成并通过技术 经济评价后，在概念设计基础上进行的放大效应试验工作。其目的 在于对开发对象进行全面的模拟考虑，特别是考察各种工程因素对 过程的影响。
(2)操作控制的难易程度。即对生产过程中要求 的各种工艺条件能否实现的问题。
(3)生产是否安全。化工这过程包开发与括设计：环境保护、劳动保
四、化工过程放大
化工过程放大过程有两种类型： （1）是传递过程，包括传动、传热和传质过程，属于没有物系组 成变化的物理过程； （2）是化学反应过程，属于有组分变化的化学过程。
化工过程开发与设计
答辩人： 精细化工13-01
化工过程开发与设计
目录
一、化工过程开发的基本概念 二、化工过程开发的步骤 三、化工过程开发的主要影响因素 四、化工过程放大
化工过程开发与设计
一、化工过程开发的基本概念
由实验室研究过渡到建立生产装置的全过程，就是化工新产 品、新工艺或新技术的开发过程，统称为化工过程开发。
在化工开发中，技术的可行与否是化工开发成 功的基石。技术可行性主要体现在两个方面：
先进性
科学技术的发展日新月异，因此必须了解过程 开发中技术是否先进。同时，还要充分认识到，因 为技术进步和产品更新换代加快，可能随时面临开 发的新产品提前衰老而退出市场的问题。
可靠性
(1)工艺是否合理。只有采用合理的工艺路线和 条件，才能最大程度地实现原料利用率高，建设费 用低、生产成本低，污染环境少的生产目标。
收集的资料一般要对他的时效性，地域性作必要预测，对资料 进行校核可提高所收集信息的可靠性。对收集资料进行甄别、分类 整理可便于查阅和
又称预设计，是根据实验室取得的研究成果，并结合收集的各 种技术经济信息，对被开发过程的工业化方案提出一个初步设想。 目的在于检验实验室研究成果并对以后开发步骤的研究或设计工作 提供指导。
概念设计的主要内容有工艺技术路线和工艺方法的说明；工 艺流程简图；简单的物料衡算和能量衡算；初步确定原材料和能耗 指标；主要设备型式；预计的三废排放量及毒害程度；初步估计投 资的生产成本以及小试存在的问题和对模型试验或中试提出建议或 设计等。
化工过程开发与设计
4.技术经济评价
目的是对被开发项目的工艺技术方案进行 科学论证，以便为该方案的实施决策。技术经 济评价工作一直贯穿整个开发工作的始终。
8.工程设计
被称之为施工图设计，是依据基础设计来编制 有关工程实施的技术文件。
9.建立生产装置
包括依据上述设计化工文过程件开发和与设计图纸，购进和制作设
三、化工过程开发的主要影响因素
充
满 足 市 场 需 求
技 术 可 行 性
经 济 的 合 理 性
社 会 可 行 性
分 估 计 各 种 风
险
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初步评价
又称立项评价，是在开发项目之前对项目 决定取舍的一次评价。
中间评价
在开发过程中，对各研究阶段的成果做出 评价。通常侧重于技术方案的科学性和可靠性， 以及方案在经济上的化工合过程开理发与性设计。评价时要判断个
5.模型实验
模型试验一般都是对工业生产中的某些重要过程作放大的工 业模拟实验。多数情况下不涉及整个工艺流程和各工艺步骤间的衔 接。其考察的重点是工艺和工程问题。有冷模试验和热模实验两种 形式。
这些过程实在设备中实现的，所以过程放大就是设备能力的放 大。
化工过程采用的模拟放大方法有以下5种： 经验放大法、数学模型法、部分不解析法、部分解析法和相似放大 法。
化工过程开发与设计
谢谢！
化工过程开发与设计
中试不是实验室装置的放大，而是工业装置的缩小，所用的设 备、原料、仪表都已属于工厂类型，属于实验工厂性质。中试是化 工过程开发中的一个重要的试验步骤。
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7.基础设计
在最终评价取得肯定结论后，根据中试研究结 果和所收集的资料，对工业生产方案及生产装置形 式所做的原则性设计。基础设计的工作量很大，需 要经过精确计算，在可靠的计算数据基础上提出可 靠额计算结果，发现设计过程的问题，返回中试再 进行研究，反复研究并评价论证，得出正确结果。 基础设计所体现的工艺技术方案是指导工程设计和 建立生产装置的主要依据。
化工过程开发与设计
二、化工过程开发的步骤
1.实验室研究 实验室研究的内容分别是针 对开发项目所作的基础研究部 分和小试。 基础研究 开发研究中，在实验室进行 的筛选技术路线和工艺方法，
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2.收集资料
需要收集放大和设计装置所需的数据，围绕工艺过程评价或项 目评价所需的原料、产品、能源、市场、交通、环保、地理环境。 收集方式主要通过实验，查找文献或互联网调查，社会调研等。
冷模试验
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，只单纯考虑过程的物理规律。这种考虑把化学和 物理过程分解后分别加以考虑，有利于寻找产生放大效应的原因。
热模试验
用实际生产物料并按实际化工操过程作开发条与设计件进行的试验，属于综合性
6.中试
中试是“中间工厂试验”的简称，它是在小试完成并通过技术 经济评价后，在概念设计基础上进行的放大效应试验工作。其目的 在于对开发对象进行全面的模拟考虑，特别是考察各种工程因素对 过程的影响。
(2)操作控制的难易程度。即对生产过程中要求 的各种工艺条件能否实现的问题。
(3)生产是否安全。化工这过程包开发与括设计：环境保护、劳动保
四、化工过程放大
化工过程放大过程有两种类型： （1）是传递过程，包括传动、传热和传质过程，属于没有物系组 成变化的物理过程； （2）是化学反应过程，属于有组分变化的化学过程。
化工过程开发与设计
答辩人： 精细化工13-01
化工过程开发与设计
目录
一、化工过程开发的基本概念 二、化工过程开发的步骤 三、化工过程开发的主要影响因素 四、化工过程放大
化工过程开发与设计
一、化工过程开发的基本概念
由实验室研究过渡到建立生产装置的全过程，就是化工新产 品、新工艺或新技术的开发过程，统称为化工过程开发。