第一章概述)课件.pptVIP

化工过程内容: 1 立项前可行性研究； 2 实验条件下小试； 3 放大模型实验； 4 半工业化中间工厂实验； 5 对工艺技术方案进行技术经济评价； 6 生产装置安装,调试开车等许多步骤； 另外还涉及化学工艺,工程,测量控制等步骤。 2. 收集资料 化工过程开发所需要的资料只有少数是通过试验取得的，其他资料则需通过从文献或互联网调查以及由社会调研来收集。 主要包括： 原料，能源，市场交通，环保及地理环境等条件。 特点： 实效性（做必要性预测） 地域差别 3）最终评价：又称“工业化评价”或“项目评估”，是在技术开发工作后期进行的。 依据： 由开发研究成果和收集的各种技术经济信息汇总形成的可行性报告。 1）冷模实验： 是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，只单纯考察过程的物理规律。带有分解过程的性质。如：传热、传质以及物料在设备内的流动与混合的规律等。有利于寻找放大效应的原因。 2）热模试验： 使用实际生产物料并按实际操作条件进行的试验，属于综合性试验考察。考察内容为工艺条件的优化。便于测取工艺参数和发现放大效应。 5）考察物料对设备材质的腐蚀； 6）考察物料循环产生的微量杂质积累带来的影响； 7）提供一定量的产品供应考察； 8）考察“三废”的生成量、危害、治理方法。 9）为估算投资和成本，以及建立生产工作岗位的操作规程提供资料。 另外，还有详细的消耗定额、投资和成本概算，三废排放量和非排放点说明的文件。 九. 建立生产装置 包括依据上述设计文件和图纸，购进和制作设备，安装生产装置，按工艺要求进行调试，开车和试生产 3. 自选课题 自选课题指研究人员根据文献、互联网调查或社会调查自行确定的研究课题。 模拟放大法 凡根据模型来模拟生产过程，并从试验所得的结果将过程放大的方法。 化工过程开发常用的模拟放大方法有如下四种： 1 经验放大法； 2 数学模型法； 3 部分解析法； 4相似放大法。 2. 优化工艺条件 是在设备选型后进行的，亦采用小型实验装置进行试验。该实验室通过改变工艺条件来考察反应结果，从中筛选出最佳条件，称为“工艺试验”或“操作变量”试验。 3. 反应器的放大 反应器的放大是用建立模型装置来进行考察的。 原则上由实验室小试规模放大到生产规模应经过若干级。每放大一级都必须重复前一级试验确定的工艺条件，观察放大效应的强弱。然后用调整工艺条件或采取改变设备结构等措施来抑制放大效应，从而找出与设备放大有关的数据或判据。 2）条件优化 在上述小时装置上进行试验，最后确定的工艺条件是： 反应温度：500-600℃ 系统压力:17.5-20MPa 催化剂的主要活性组分为锷。 在已确定的工艺条件下试验，气体中氨的体积分数可达到6%。 3)预设计工艺流程 要点： （1）由于反应的转化率较低，反应后的气体在分离氨后剩余的氢、氮混和气应返回利用。（2）由于反应强放热，反应后的高温气体应与反应前的原料气换热。既预热了反应前的气体，又使反应后的气体降温，使热能充分利用。（3）为了把氨分离出来，采用液氨蒸发吸收热冷冻来进一步冷却反应后的气体。 一、数学模型 注意事项： 1.思想方法 首先要掌握过程运行的动态规律，然后才能找到描述这种动态规律的数学方法。 例如就化学反应过程而言,要建立一个描述反应器内进行化学反应的数学模型. (1)首先须了解反应的动力学和热力学规律。 (2)然后掌握不同型式反应器内物料的流动与混合、传热和传质规律对于反应速率和平衡规律的影响。 (3)在此基础上建立起来的化学反应器的数学模型，通常是用物料衡算式、热量衡算式和动量衡算是的联立方程组表示。 只要求解这样的联立方程组，即可对反应器进行设计和预测不同工艺条件下的反应结果。 2.数学模型的简化 指对复杂的过程运行规律予以合理简化，以建立简单而实用的数学模型。 3.数学模型的针对性 2.抓住主要矛盾，忽略次要因素，合理简化过程运行规律 数学模型法虽然已将化学反应过程分解为化学和物理两个子过程，但多数情况下子过程的影响因素仍过于复杂，想写出数学模型，必须对其合理简化，建立简化的物理模型。要使简化模型不失真，就必须抓住过程的特征即主要矛盾，忽略一些影响程度小的因素及次要因素。 例如 (1) 研究管式反应器中流动物料的传递问题，可将其简化成物料沿反应器轴向为均匀流动，仅在径向存在传递作用，这样