化工工艺总结.doc

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1、化工工艺总结化工工艺总结化工工艺总结一.化学工艺名词概念1.化学工艺有机化学工业精细化学工业高分子化学工业2.催化剂的有关概念催化剂:催化剂的活化：将制备好的催化剂的活性和选择性提高到正常使用水平的操作。催化剂的活性:指催化剂改变反应速率的能力,即加快反应速率的程度,它是反映催化剂在一定工艺条件下催化性能的主要指标。催化剂的选择性:指催化剂使反应向着所需方向进行生成目的产物的能力。催化剂的活性温度:催化剂保持活性稳定的温度,是确定反应温度的依据。催化剂的空隙率:催化剂床层空隙体积与催化剂床层总体积之比。催化剂的比表面积:指每克催化剂的表面积。3.转化率:某一反应物参加反应的量占其加入量的百分数

2、。平衡转化率:某一化学反应达到化学平衡状态时,转化为目的产物的某种原料量占该种原料起始量的百分数。单程转化率:表示反应物一次通过反应器,参加反应的某种原料量站通入反应器的反应物总量的百分数。全程转化率(总转化率):以包括循环系统在内的反应器、分离设备的反应体系为研究对象，参加反应的物料量占进入反应体系总原料量的百分数。产率：实际所得目的产物量占按反应了原料计算应得产物理论量的百分数。收率：生成某产物的实际产量占按加入的某一反应物计算生成该产物的理论产量的百分数。质量收率：实际获得产品质量占其加入反应器原料质量的百分数。消耗定额：生产单位产品所消耗的原料量，即每生产一吨100%的产品所消耗的原料

3、量。4.空间速度：单位时间、体积催化剂上通过的标准状态下反应器气体的体积。空时产率：空时产量：在一定反应条件下，单位时间单位体积催化剂上生成目的产物得数量。接触时间：（停留时间）反应物在反应状态下与催化剂的接触时间。5.物料中间体：爆炸极限：可燃气体、蒸汽、粉尘与空气混合在一定浓度范围内与明火发生爆炸，这个浓度范围就称为爆炸极限。6.单元反应焙烧反应：在底于熔点下，原料中的主要成分与空气中的氧气反应生成氧化物炉气的过程。烃类热裂解：烃类在高温下受热分解生成分子量较小的烃类以制取乙烯、丙烯、丁二烯和芳烃等基本有机化工产品的化学过程。催化加氢：在催化剂作用下，分子氢与某些化合物相加成的反应。催化脱

4、氢：氧化脱氢：“接受体”夺取烃分子中的氢，使其转变为相应的不饱和烃而被氧化，这种烃类脱氢反应称为氧化脱氢。催化氧化：卤化：在化合物分子中引入卤素原子以生产卤素衍生物或卤代脂肪烃的反应过程。烃的氧氯化：饱和烃和不饱和烃在氧气和催化剂存在下，以HCL为氯化剂进行的氯化反应。均相催化自氧化：非均相催化自氧化：气态有机原料在固态催化剂存在下，以气态氧作为氧化剂，氧化为有机产品的过程。流化床反应：催化剂粒度：固体流态化：固体颗粒悬浮于运动的流体中，从而使颗粒具有类似于流体的某些宏观特性。筛目：一英寸筛的孔边长度内所具有的孔数。二、生产原理氨、甲醇、硫酸SO2催化氧化SO3吸收、苯乙烯、氯乙烯、烃类热裂解

5、、丙烯腈复习题1、合成氨生产过程2、合成氨生产原理及特点3.合成氨工艺条件的筛选与确定4、合成氨工艺联醇、双甲工艺的概念联醇工艺：（1）合成甲醇串联在合成氨工艺中，既要满足合成氨工艺条件，又要满足甲醇合成的要求，必须在生产中有必要的补充调节措施使两个合成生产同时进行。（2）在联醇工艺中合成甲醇后的气体必须精制，满足合成氨的生产要求。（3）联醇工艺与合成氨工艺必须采取特殊净化措施，既保持合成甲醇的CO，又不能使H2S等气进入系统。双甲工艺：用甲醇化、甲烷化精致合成NH3原料气中的CO、CO2，使合成NH3原料气中的CO、CO2含量三、热力学分析方向、限度（平衡转化度）1、一定反应能量的变化（1）

6、计算标准状态下的能量H298（nH298生成热）产物（n298生成热）反（2）高温反应热。是根据基尔戈夫公式计算（3）高温高压H计算先计算原料产物的对比压力再计算原料产物的对比温度查焓差图2、平衡常数计算注意高压下用溢度3、平衡转化率的计算4、外界条件对反应的影响T、P、C浓度、摩尔比四、动力学分析1、化学反应速度如何提高化学反应速度高T、高P、高C（浓度）2、反应的真实过程如何从而确定对化学反应速度影响的条件3、根据反应的特点确定外界条件对反应速度影响4、怎样有效的控制化学反应，抑制副反应，加快主反应的反应速度五、工艺条件的确定（筛选）1、反应温度的确定（1）从热力学进行分析合成放热反应T升

7、平衡转化率降采用低温分解吸热反应T升平衡转化率升采用高温（2）反应速度T升反应速度加快转化率提高副反应增加合成反应应选择低温高活性的催化剂（3）催化反应依据催化剂的活性温度范围（4）实验确定生产实践选择收率高的温度值（5）液相放热反应采用沸腾温度，易移出反应热而且温度稳定2、压力确定（1）合成反应摩尔数减小反应P升对反应有利（2）分解反应减压平衡转化率提高减压对生产有利（3）压力升反应物浓度升反应速度加快，生产能力增加，但能量消耗大，设备材料要求高（4）压力确定是根据具体的经济评价和技术条件，主要是能量消耗、原材料费用，设备技术投资在内的综合费用来确定反应压力3、原料配比（1）合成反应两种原料

8、在配比时要求一种原料过量，不过量的反应物转化率提高，过量原料应选价廉易得、安全可靠、多余量易除去、多余量对生产没有影响或很少有影响（2）分解类型反应在反应系统加入稀释剂降低反应物分压（烃类热裂解水苯乙烯生产）4、反应时间气固相催化反应选择产率高时的反应时间（实验中试测产率/一段时间）5、原料的纯度工艺中必须满足要求必除杂质：（1）催化剂的毒物（2）引起设备腐蚀的物质应尽量少（3）抑制主反应的杂质应尽量少（4）引起副反应的杂质应尽量少（5）引起不安全生产的杂质尽量少（6）合成类型的反应，惰性气体杂质应尽量少六、反应设备1、对反应器的基本要求（1）反应器要有足够的反应体积保证反应物在反应器内有足够

9、的反应时间，达到规定的生产能力和产品质量标准（2）反应结构要使反应物之间接触良好（3）保证及时有效的输入或输出热量使反应过程稳定（4）要有足够的机械强度和耐腐蚀能力，保证反应过程安全可靠，经济耐用（5）操作方便、容易制造安装、便于维修2、反应器的类型（反应设备）与结构（1）对反应器的基本要求（2）反应器的类型七、化工生产工艺流程1、工艺流程的概念、化工生产过程工艺流程：化工生产过程：经过化学反应将原料转变成产品的工艺过程2、工艺流程的组织原则（1）满足该反应所需的物理化学条件（2）必须采用先进的技术水平（绿色化工技术）（3）合理的经济指标3、化工生产流程中一般包括的设备（1）物料的储存设备（2

10、）物料的输送设备（3）反应物的净化设备（4）反应物的配制混合设备（5）将反应物处理到反应条件下的设备（6）反应设备（7）反应物的粗（初）分离设备（8）目的产物的精制设备（9）综合利用及回收设备（10）安全设备4、工艺流程设计应包括以下几点（1）物料流向的安排（2）能量的变换与交换（3）生产过程采用的单元操作和设备（4）生产所用的管路和控制点八、工艺计算1、平衡转化率的计算平衡转化率：可逆反应中某原料在达到平衡时.2、转化率单程、全程转化率3、产率（对复杂反应进行主副分配率计算）5、空间速度的计算SvNm3/m3催化剂*小时6、反应时间计算tt7、空时产量的计算（加料量的计算）8、反应放热吸热的

11、计算9、产量的计算、产物质量计算10、工艺指标的换算工艺条件的最优化：安全、优质、高产、低消耗扩展阅读：化工工艺学总结化学工程与工艺刘嘉永AP0909124化工工艺总结化工工艺学课程简介：化工工艺学是化工及相关专业一门重要技术基础课。化工工艺学课程适应高等教育发展需要，以培养高等工程技术应用性人才为目标，以化工工艺为主线，突出“宽、精、新、用”思想，即强调口径宽阔、简明精练、新技术新工艺、应用型实用化，使课程体系更加科学化，教学内容更加合理化，便于我们熟悉和掌握生产第一线生产技术岗位所必需的基本理论和专业知识。有机化工、无机化工、精细化工、高分子化工、煤化工、石油加工、生物化工等各方面理论和知

12、识有机统一，形成完整的大化工系统知识体系，体现一定的科学性、先进性、完整性、充实性，奠定现代化工工艺技术基础，满足企业生产第一线必需的基本理论和专业知识。课程教学的基本要求：重点放在分析和讨论生产工艺中反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等。同时，对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用以及废物处理作一定的论述。通过加强基础、面向实际、引导思维、启发创新，使我们掌握广博的化学工艺知识，培养理论联系实际的能力，为其将来从事化工过程的开发、设计、建设和科学管理打下牢固的化学工艺基础。课程的教学内容、重点和难点：课程的教学内容主

13、要集中在无机化工与有机化工典型工艺的分析讲解，我们通过掌握化学反应的基本原理，学会如何去安排化工生产过程。重点讲解化工产品生产过程中的反应特性以及由此引发的生产方法、流程安排、工艺条件；难点在于如何引导我们开拓思维，通盘考虑能量综合利用、三废治理及后续产品生产。课程各教学环节要求通过老师的课堂讲授，了解各产品生产的基本原理和方法，各生产工艺的流化学工程与工艺刘嘉永AP0909124程安排、技术指标，设备的结构类型，能量的综合利用；掌握各产品生产的典型工艺流程，生产过程中的物料衡算、有关相图，化工生产中常用的三废治理方法。化工工艺课程内容大纲：第一章合成氨原料气的制备(91班课程作业)一、本章的

14、教学目的和要求：掌握固体燃料气化、烃类水蒸气转化、重油部分氧化等不同原料制气过程的基本原理，原料和工艺路线，主要设备和工艺条件的选择，消耗定额的计算和催化剂的使用条件。二、教学内容及要求：（一）固体燃料气化1、概述2、固体燃料气化的基本原理：反应的热力学、动力学3、半水煤气的工业制法4、间歇法制取半水煤气的工作循环、工艺条件、工艺流程（二）烃类蒸气转化1、方法概述2、反应的基本原理：反应的热力学、动力学3、烃类水蒸气转化催化剂4、工业生产方法、工艺条件、流程和设备（三）重油部分氧化1、基本原理2、工艺条件、流程、主要设备第二章合成氨原料气的净化一、本章的教学目的和要求：掌握原料气的脱硫、一氧化

15、碳的变换、脱碳和精炼过程的基本原理、工艺流程的确定；工艺参数和主要设备的选择；净化系统各种催化剂的应用条件和方法；有关的物料衡算和热量衡算。二、教学内容及要求：化学工程与工艺刘嘉永AP0909124（一）原料气的脱硫1、干法脱硫ZnO法2、湿法脱硫化学吸收法、物理吸收法、物理化学吸收法3、改良的A.D.A.法、工艺流程（二）一氧化碳变换1、变换的基本原理2、变换催化剂3、最佳工艺条件、工艺流程（三）二氧化碳的脱除1、脱碳方法2、物理吸收法3、化学吸收法热钾碱法MEDA法（四）原料气的最终净化1、铜洗法2、甲烷化法3、低温液氮洗涤法第三章氨的合成一、本章的教学目的和要求：掌握氨合成反应的热力学、

16、本征动力学方程在工业上的应用及影响因素；氨合成催化剂的组成和应用；氨合成塔的结构特点及最适宜温度分布；氨合成反应工艺条件的确定。二、教学内容及要求：（一）氨合成反应热力学1、化学平衡2、氨的平衡转化率的计算3、氨合成反应的热效应（二）氨合成反应动力学1、反应过程分析2、动力学方程式3、扩散对反应速率的影响化学工程与工艺刘嘉永AP0909124（三）氨合成催化剂1、催化剂的化学组成、结构、性能2、各组分的作用3、催化剂的活化与活性保持（四）工艺条件的选择压力、温度、空间速度、氢氮比、惰性气体的初始含量的影响（五）氨合成工艺流程和设备1、工艺流程的组成、氨的分离2、传统的中压法合成工艺3、凯洛格氨

17、合成工艺流程4、其他工艺流程简介5、氨合成塔第四章硫酸（92班课程作业）一、本章的教学目的和要求：掌握以硫酸矿为原料生产硫酸的主要过程、步骤及工艺流程和设备；重点掌握二氧化硫催化氧化的原理，分析其最佳工艺条件；掌握硫磺制酸的工艺流程。二、教学内容及要求：（一）概述1、硫酸的生产历史及我国现状2、硫酸的性质、用途及产品规格3、生产原料和原则流程（二）二氧化硫炉气的制造和净化1、硫铁矿焙烧反应的基本原理2、原料的预处理3、焙烧的工艺条件、设备4、炉气的净化及干燥净化流程和设备（三）二氧化硫的催化氧化1、催化氧化反应的热力学化学平衡平衡转化率2、催化氧化反应的动力学反应机理控制步骤速率方程3、催化剂

18、化学工程与工艺刘嘉永AP09091244、最佳工艺条件选择温度原始气体组成最终转化率压力5、工艺流程及主要设备（四）三氧化硫吸收及尾气处理1、吸收原理2、吸收成酸的操作条件3、工艺流程及设备4、尾气处理的基本原理工艺条件工艺流程（五）生产硫酸的全流程（六）硫磺制酸流程发烟硫酸的生产流程第五章纯碱工业(93班课程作业)一、本章的教学目的和要求：分别掌握氨碱法和联合制碱法生产纯碱的基本原理、主要步骤和工艺流程。掌握氨碱法中石灰石煅烧的理论分解温度的计算、氨盐水碳酸化过程的反应机理、氨利用率的计算等；掌握联合制碱法中循环过程相图分析及循环过程中最高产量的计算。二、教学内容及要求：（一）概述1、纯碱的

19、性质、作用2、纯碱工业的发展历史、生产方法简介3、原则流程（二）氨碱法制纯碱1、氨碱法制纯碱的基本原理2、主要生产步骤3、氨碱法生产纯碱的总流程（三）联合法生产纯碱与氯化铵1、原则流程2、制碱与制铵过程的工艺条件选择3、联合制碱法的工艺流程4、氯化铵结晶原理、流程第六章电解法制烧碱化学工程与工艺刘嘉永AP0909124一、本章的教学目的和要求：掌握电解饱和食盐水溶液制取烧碱的基本原理；理论分解电压的计算及槽电压的确定；掌握电流效率、电压效率、电能效率的具体计算。理解三种电解方法的原理及工艺条件、流程等基本内容及各方法的优缺点；重点理解离子交换膜法的技术经济指标。二、教学内容及要求：（一）概述1

20、、烧碱工业的发展历史及我国现状2、生产方法简介（二）电解食盐水溶液的基本原理1、电解的基本定律2、槽电压的组成及计算3、电流效率、电压效率、电能效率（三）隔膜法电解1、工艺条件选择2、工艺流程及设备3、碱液蒸发（四）水银法电解（五）离子交换膜法电解1、离子交换膜的构成、作用2、工艺条件选择、工艺流程及设备3、离子交换膜法的优点第七章烃类热裂解(94班课程作业)一、本章的教学目的和要求：掌握过程的一次反应和二次反应的含义，烃类热裂解反应的规律，一次反应的反应动力学方程；掌握原料烃组成、操作条件对裂解结果的影响；掌握动力学裂解深度函数对裂解产物分布的影响；理解烷烃类热裂解的自由基反应机理，烃类热裂

21、解的工艺条件、工艺流程和特点。二、教学内容及要求：（一）概述化学工程与工艺刘嘉永AP09091241、乙烯工业的历史及现状2、烃类热裂解的产物、作用3、乙烯生产技术展望（二）热裂解过程的化学反应与反应机理1、一次反应、二次反应的类型及特点2、反应的机理、动力学方程（三）烃类管式炉裂解生产乙烯1、烃组成对烃类热裂解的影响2、操作条件对裂解结果的影响及最佳工艺条件的选择3、工艺流程及设备第八章裂解气的净化与分离一、本章的教学目的和要求：掌握裂解气的组成和深冷分离法的基本原理；掌握裂解气顺序分离流程及脱甲烷塔、乙烯塔、丙烯塔的作用和特点；理解裂解气所含杂质的各种净化方法；深冷分离过程中影响乙烯收率的

22、因素分析。二、教学内容及要求：（一）概述1、裂解气的组成和分离目的2、分离的基本原理和方法（二）裂解气的净化与压缩1、裂解气净化的目的和方法2、裂解气的压缩和制冷（三）裂解气深冷分离流程1、深冷分离流程的种类2、主要设备的工艺条件的选择课程心得：本课程是化学工程与工艺专业本科生学习的专业课。本课程从化工生产的工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和基本理论，化学工程与工艺刘嘉永AP0909124介绍典型产品的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析。通过本课程学习，培养我们应用已学过的基础理论解决实际工程问题的能力，使我们了解当今化学工业概貌极其发展方向；掌握化工过程的基本原理，典型工艺过程的方法、原理、流程及工艺条件；了解化工生产中的设备材质、安全生产、三废治理等问题。以便我们在以后的生产与开发研究工作中开拓思路、触类旁通、灵活应用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，降低生产过程中的原料与能源消耗，提高经济效益，更好地满足社会需要。第 12 页 共 12 页