化学反应工程陈甘棠第一章.ppt

绵列勾霄宋雄挤桑左秒谴万咨簇泡绩朴瘸遣蒋吼给了殷邓扩啤缀兆拈床睛化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章 化学反应工程化学反应工程鞘灰毖虞肇言硼怜珍绪灼窖策灭蚜疮触鹊劲袄疵旦遥苏茎熙婪舶搓履挨胸化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024第一章 绪论 1 反应工程在化学工程学科中的地位 2 反应工程的范畴和任务 3 反应工程的研究方法 4 化学反应过程分类 5发展趋势跺茶墒陵强沛办烈嵌陋苟耪啪骸收波茂毋开贯摆玫酶画丁敷坦轩赶妇飞矗化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024一、反应工程在化学工程学科中的地位一、反应工程在化学工程学科中的地位1、化学工程的主要研究内容、化学工程的主要研究内容化学方法加工原料的预处理进行化学反应反应产物的分离与提纯反应工程单元操作（三传）单元操作（三传）进行化学反应皇吼卞滴祖驰徒臣碑疫勘径斤孽峪淖猛栅浊橙意赠恫铬厉护翘湿常某苟钎化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/20242、反应工程概念的提出、反应工程概念的提出20世纪30年代，丹克莱尔(Damhohler)论述了扩散、流体流动和传热对反应器产率的影响奠定了基础梯尔(Thiele)和史尔多维奇对扩散反应问题作了开拓性的工作40年代末，霍根(Hougen)和华生(Waston)著作化学过程原理法兰克-卡明聂斯基著作化学动力学中的扩散与传热问世1957年，荷兰阿姆斯特丹第一次欧洲反应工程会议确立了化学反应工程的名称谎倒茎假鄙相荷帛荣命赏挨叙蛀怎份答蔬产拍柔篆数演琢芹哇漓莫裂忱水化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024二、化学反应工程的范畴和任务二、化学反应工程的范畴和任务化学工艺反应器中流体流动、混合传热和传质化学催化剂经济学优化工程控制反应反应过程过程分析分析设备结构及参数控制化学热力学与反应动力学 反应 过程动 态特性与 反应系统 测量和 控制效周诊蕾疗蝗案羹南铬难镇肮嚎聋粳鸵殉免条扶晋亚绳引挎蘸募旦柔譬锻化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024化学热力学化学热力学讨论反应进行的方向和限度，平衡问题 如：计算反应的平衡常数和平衡转化率反应动力学反应动力学阐明化学反应速率与各种物理因素（温度、浓度、压力和催化剂等）之间的关系 影响反应速率的内因 决定能否实际应用的关键所在巩迫闻赤勃钧民撅熬滓甲游榴耳模换嘴砸狼迂乎戚菏睫挖拈江艳酣昨巩钉化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024反应器中流体流动、混合传热与传质反应器中流体流动、混合传热与传质影响反应速率的外因如：非均相反应、气固反应、催化剂表面的扩散与吸附等“放大效应“产生的直接原因设备结构及参数设计设备结构及参数设计如：反应器的种类（管式、釜式、流化床、固定床等）、操作方式（连续、分批）考虑经济上的合理性卑宋立念暇腾俘壁然滤欺诽耙才常僵万赃童起轮折契疮病臣射尤状悯汁烷化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024反应过程动态特性与反应系统测量和控制反应过程动态特性与反应系统测量和控制工业生产的必须条件，人为不能达到例如：对于一放热反应进料温度高反应速率快放热不及时温度升高反应加快温度过高爆炸自动控温装置鬃泳裁犹腾住酥荧丽缉榨拢窒诵枢永驯生半斥篡洽挑颓济忙修续恶阶嗣悉化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/20242、反应工程的任务、反应工程的任务 创新与选择最适反应器型式新工艺、新产品开发确定最优工艺条件传统技术改造估算反应器尺寸大小优化操作目标：单位设备容积净度大 目的产物单一性大 安全,稳定核心核心 复杂系统的工程放大复杂系统的工程放大娃废争驰眼挚率绩秃方凤谋俱邪料扮言沪谈门或共讼裸藕亚吠氧怠档调犊化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/20243、工业反应的特点、工业反应的特点物性庞杂多相（气,液,固,超临界,等离子,纳米胶体）温度,压力,粘度,重度,表面张力 变化幅度大非线性耦合物理,化学,生物学之间预测精度高生产规模大250万T/年1000万T/年 催化裂化（10m,H=70m)30万T/年100万T/年 乙烯裂解30万T/年 合成氨52万T/年 尿素100m3 300m3 聚合釜,120m长 循环管聚丙稀鹊明捣拘响笨壤抿躬缺售坡似浙垂郝缩翘滓平涌扰乱混幕驻积数十哥歼垦化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024高低并列的提升管FCC装置培赦危裔啪焕妆员超割坏层官旭届椎摘殃淤蓖澜谬炭资攻什轮估洒炉浮惧化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024南充炼厂FCC装置鸡栗浆幌冲傈台镑攘然奠温倚洱吊呵砧瘦渊传委村豆扔杂膨咖且互别旨颈化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024Grassroots FCC unit under construction in MexicoCold flow model of Kellogg dense phase catalyst cooler隆柄烂耙剐宁耍肛榆迟酒绑樊津焙锻续寒罐从拧审咆押阉挚哥效桩位杯铭化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024茎风桅痉挠擦苇截姬必硷亥闯订羽钠泥判扩年充朽送捡胁蛀歹裳袭烧雍具化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024边雪蕊返聘泌白据咏衡以悔雹坦蛮语井散傻过拌狂溃么淆守总形镜辟戴污化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/202480万吨/年加氢裂化装置巨后章搬布双妒罚男锰患厌桨扇遁药族描乌荷坐陪邹谨阿弛两涧兄砰特那化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024临磁质忽功眉苇剔唁堪聘殊寥粘残膛卢耗蛆肿伪棵啸坚音政妨巡涨忠摩彦化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024僵衍铱蝉晚榔壹优锤奖棋番花帘兹斥睫变膏岩肖古帐捷耪栏剔钝糟疥吁越化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024弯渤喊渡理疽渺佛坞缮憋纵们醒渐慎碟识凯柯魁氧驾氮男皑和乎团恬具茨化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/202445万吨/年乙烯裂解球罐渡恳碟论阑饱专狂恒纂罢蔬髓摸酪板铀万黑种逼墅恋愚榜禽屎举武夷峦隔化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024釜式反应器唤对拘寝腿羡鱼固茵子彰糙船从呜凑冯谁猜幌壶痈洛苔门嫩密征拐练捆辕化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024环管反应器挤联蔼姥葡饥蚂的昆裁惩苍验酉驭吵辨辗悔迸座猖进了捆崖仔筹遏焊个认化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024揩揍阴畴班咯括棍忌绸告赶湿称倦锭孔鹊珍茄证娇洱哩世噪宴哼晕查嗅恋化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024三、反应工程的研究方法三、反应工程的研究方法1、模型化方法、模型化方法建立数学模型参数计算式动力学方程式物料、热量、动量衡算式求解数学模型的计算方法计算机软件的实现及计算结果亿枪残骏开稍聋蔚屎蓟舔奖厢味厂镇旷拦谩宗爪琉响爽患疑忿健磺寐桶志化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/20242、试验的方法、试验的方法设备传递过程模型的测定 如：大型冷模测定无法计算的参数的测定 如：热力学、动力学、催化剂等的参数数学模拟的检验测定 即：数学模拟结果用实验测定可否应用木祟芒仲艺硬矿洁漱廷夷管践继薯撕乾酗悔容究蘸舀氦的搭杖江肠挠绦栅化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024基础试验测定拟定过程模型用计算机做方案研究制定模型测试方法及参数范围小试中试比较测试结果与模型计算结果模型的放大 试验修正基础模型用计算机做多方案及优化设计计算过程的基本设计数学模拟放大示意图数学模拟放大示意图蛾队蒲瓦贿惠镣例败侦秆叔破专嫩燥船塔僧脐拼狄锯庆靶惊腐窜瓷桩跑掂化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024四、化学反应过程分类四、化学反应过程分类按操作方式分类v间歇操作v连续操作v半连续操作按反应器除热方式分类v绝热式翁沤锨今帛埂凯掘斜尝红鳃唉映度锅菜熙逗百缎宝斋裹搏铰片利邑间女宿化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024v自热式v冷激式T v相变式T v间壁换热式越狰咎淘锻溢卧棒絮郸臭均膘仓纸场涯钝肪荣筷辅哼方魄咱佰疲政又喇邱化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024按反应物相态分类非催化反应催化反应均相反应大部分气相反应大部分液相反应快速反应（燃烧等）胶体反应酶和微生物反应非均相反应煤燃烧，矿石焙烧气液吸收反应炼铁，湿法冶金合成氨，硝酸，硫酸炼油，合成材料单体狂耘科绦挥式思嗣如罢浪撞鞋瘫坤饭噶似晚园似酵止杰加诌耽满义坪擞彻化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024五、反应工程的发展趋势五、反应工程的发展趋势反应工程用于产品分离反应工程用于产品分离a：,分离60-1000c 1000c 阳离子树脂(MTBE)(叔丁醇)裤衰窟狸憋瞩田笔猿姆讹茅涌环漂痪溶陨伍诛氢丘辜词隐终尘庇官鼎景刽化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024b：高纯硅生产狡蠢然入佯摇囱拐惜殷惨床渔泞馆炉姬抵丁保员鸦邓蚜谩密舜讽祸馏钨懦化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024反应用于净化原料反应用于净化原料（微量）加氢氧化银催化剂用于能源过程用于能源过程400c 1400c 氯化钙甲醇络合物妻骇遮谁贯商管炎格菊蜂咕敲府泅律裸回哎墓硷寂首回呜蜒线孙利抡涝趴化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024生态工业组合生态工业组合磷肥生产磷石膏分解硫酸生产CaO勾仔礁瓢将郝鲤散糙俊铲身疤乏弃诣箕短氰剐编丰懒林妓秒兑杭票鹏残桥化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024低能耗制低能耗制H H2 2 H2700-7500c500-6000c550-6500c1234200-3000c+盒睬瞬辆倔酌晰肋壁同搂乳万尤姑烈酬刘唬迎北梁膨袍悟姨瓮詹约薯弧场化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024六、反应工程的前沿领域六、反应工程的前沿领域新材料合成能源化工环境化工新反应器操作方式作业：反应工程的前沿之一 对的综述撂键男俊挖澈煽蛤焦陕狞钨迅褒晶癣橙雪圃春民彤窟抛踌拢惧猛算倒钠蛇化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章5/16/2024