化工过程分析与合成-1_201

化工过程分析与合成(天津大学化工学院)

方案2
乙烯 水 甲烷
水
乙烯 丙烯 甲烷
分 离
乙烯 甲烷
反应
甲烷 乙烯 乙醇 乙醚 水 杂质
分 离
乙醇 84% 乙醚
杂质
丙烯

方案3
乙烯 水 甲烷
水
乙烯 丙烯 甲烷
反应
甲烷 乙烯 丙烯 乙醇 乙醚 水 异丙醇 杂质
分 离
乙醇 84% 乙醚
丙烯 异丙醇 杂质

换热网络系统合成中的最优化
‡
方案1
50°C 50°C 290°C 290°C Reactor 300°C 100°C
FCp=1 kJ/(s.K) FCp=2 kJ/(s.K)
FCp=3 kJ/(s.K)
QH = 720 kJ/s Qnet= 120 kJ/s
Qc= - 600 kJ/s

‡
方案2
50° C 50°C
130°C 140°C
290°C 290°C Reactor
100°C 300°C
QH = 160 kJ/s Qc= - 40 kJ/s
‡
方案3
50°C 50°C 220°C 210°C
290°C 290°C 113.330°C Reactor
QH = 160 kJ/s 300°C 100°C 100°C Qc= - 40 kJ/s
‡
方案4
50°C 50°C
90°C 90°C
290°C 290°C Reactor 300°C
QH = 120 kJ/s Qc= 0

化工过程设计步骤及生命周期
初始决策（Conceptual decision ）
列举可行方案（Alternative generation） 分析（Analysis）
物料平衡 能量平衡
工程设计
过程流程的产生
加工、建设 开车与操作 改造 退役
评价（Evaluation） 费用、安全、环境影响… 比较与优化（Comparison and optimization） 决策（Decision）
多目标

化工过程设计步骤及生命周期
初始决策（Conceptual decision ）
过程合成
列举可行方案（Alternative generation） 分析（Analysis）
物料平衡 能量平衡
工程设计 加工、建设
过程分析
过程流程的产生
过程分析
评价（Evaluation） 费用、安全、环境影响… 比较与优化（Comparison and optimization） 决策（Decision）
多目标
开车与操作 改造 退役

3. 化学工程师学科基础
‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡
化工热力学 (Thermodynamics) 传递过程原理 (Transport phenomena) 化学反应工程 (Reaction engineering) 化工分离工程 (Separation engineering) 化工过程系统工程 (Chemical Process Systems Engineering) 工程师道德规范 (Engineer Ethics)

关于化工过程系统工程
化学工程学科的发展
1920s ~ 单元操作 (化学、物理) 1960s ~ 三传一反，即化学工程科学（化学、物理、数学） 1980s ~ … 化工过程系统工程（化学工程、系统工程、运筹学、计算机科学…） …

关于化学工程师道德规范
化学工程师的使命
———
造福人类
AIChE Code of Ethics (Revised January 17, 2003) /About/Code.aspx NSPE Code of Ethics for Engineers (Revised July, 2007)
/Ethics/CodeofEthics/index.html
科技工作者科学道德规范(试行) (2007年1月16日中国科协七届三次常委会议审议通过)

4. 本课程的主要学习内容
化工过程分析 - 模拟 化工过程合成 - 优化