化工过程开发大纲.pdf

华东理工大学 East China University of Science And Technology 《化工过程分析与开发》 课程复习 华东理工大学 张海涛 一、教学基本目标 本课程以科学研究的方法论为主线，培养学生 综合应用所学知识分析和解决工程问题的能力。通 过列举大量化工过程开发的实例，让学生了解正确 的理论指导、科学的实验方法、以及工艺与工程相 结合的工程观念在化工过程开发中的重要作用。掌 握化工新技术、新产品开发的基本研究方法，培养 学生的工程观念和创新思维。 二、教学基本内容 第一章：绪论 内容要点：介绍化学工业的发展历史、地位、 构成和基本特征；阐述化工过程研究与开发的基本 思路和方法；介绍化工技术的新进展。 化工过程开发： 化工过程开发是指一全新的化工过程，或一 部分经改变的化工过程从实验室研究过渡到大 规模工业生产的整个过程。 目标： 实验室成果→工业化的生产装置 经历： 立项→研究→设计→建设→投产 1、过程开发在技术上的必要性 • 实验室装置：小型、间歇，孤立运行 工业化装置：大型、连续、工序配合 • 实验室研究：物料纯净，控制精度高 工业化装置：物料循环，杂质积累， 外界干扰的影响 • 实验室难以考察设备腐蚀的负面影响， 而设备腐蚀往往是工业装置的致命伤。 • 实验室研究关注核心技术的创新和开 发， 工业生产必须考虑“三废”治理和副 产物的综合利用问题。 （主-副产品，生产-环保往往相互制约） 2、过程开发在经济上的必要性 • 原材料的来源与技术路线的匹配 • 产品的质量与用户要求的匹配 • 供货渠道与销售渠道的预测与调研 • 能源状况与消耗定额 三、选题与立题 1、课题来源 • 由国家各级科技主管部门下达的，有远期或近期 计划的课题。 • 来自企业委托的技改项目或有市场前景新产品 开发项目。 • 来自国内外信息检索，有技术创新取向的应用研 究课题。 2、选题的基本原则 技术创新： 原料路线、反应技术、分离技术、设备技术 技术改造： 节能降耗、安全环保、系统优化 消化吸收： 消化核心技术、开发配套技术、提高国产 化率 第三节：化工过程开发研究的部署 一、早期的研究方法： 化学实验→工艺实验→中试→工程设计 存在的问题： 研究与设计脱节， 工程与工艺脱节。 二、现行的研究思路： 工程与工艺早期结合，互动共进。 技术与经济早期结合，过程优化。 化工过程开发研究工作框图 过程开发 工艺小试 冷模实验 中试 概念设计 经济评价 基础设计 工 程 研 究 项目技术路线的选择原则 • 技术与经济相结合 • 工艺与工程相结合 • 资源利用与环境保护相结合 工艺实验： 对象的动力学特征，工艺条件的 可行域，工艺参数的灵敏性，构思反 应器及分离设备。 概念设计： 根据小试结果，对研究项目提出 一个工业化的构想。从工程角度，对 技术和设备作出一系列的选择与决策。 并据此提出问题，指导研究深化。 冷模实验： 考察在实验室规模难以考察的工 程因素，形成新的技术概念和措施。