化學(xué)工藝學(xué)(第2章)

1、 第二章 化學(xué)工藝基礎(chǔ)及通用反應(yīng)單元工藝化工生產(chǎn)方案的定制化工生產(chǎn)方案的定制n原料的選擇原料的選擇n產(chǎn)品的選擇產(chǎn)品的選擇n生產(chǎn)路線的選擇生產(chǎn)路線的選擇n工藝條件的選擇工藝條件的選擇n操作方式的選擇操作方式的選擇原料對工藝的影響n原料對產(chǎn)品質(zhì)量的影響原料對產(chǎn)品質(zhì)量的影響 CH4+Cl2 CH3Cl（副產(chǎn)（副產(chǎn)CH2Cl 2、 CHCl 3、 CHCl 3）分離不易分離不易CH3OH+HClCH3Cl （無副產(chǎn)物）（無副產(chǎn)物） 影響到副產(chǎn)物的生成和分離影響到副產(chǎn)物的生成和分離例：例：CH3Cl的生產(chǎn)的生產(chǎn)原料路線對工藝流程的影響原料路線對工藝流程的影響（重要環(huán)節(jié)）（重要環(huán)節(jié)）n當(dāng)有兩種以上原料路線

2、，只有確定原料路線當(dāng)有兩種以上原料路線，只有確定原料路線 研究流程研究流程裝置、分離過程等裝置、分離過程等（以先進(jìn)、合理、安全、經(jīng)濟(jì)為綜合指標(biāo)）以先進(jìn)、合理、安全、經(jīng)濟(jì)為綜合指標(biāo)）反應(yīng)過程反應(yīng)過程C2H3Cl的合成的合成C C2 2H H2 2+HCl+HCl（三廢、能耗等問題）（三廢、能耗等問題）C C2 2H H4 4氧氯氧氯（原料充足，流程簡單）（原料充足，流程簡單）分離過程分離過程鄰二甲苯鄰二甲苯空氣空氣苯酐苯酐萘萘苯酐苯酐V2O5原料和原料路線對工藝流程的影響n三廢和動(dòng)力消耗三廢和動(dòng)力消耗 例如：環(huán)氧乙烷的制備例如：環(huán)氧乙烷的制備 氯乙醇法的廢水處理較大麻煩。氯乙醇法的廢水處理較大麻

3、煩。產(chǎn)品的選擇n高附加值經(jīng)濟(jì)效益好高附加值經(jīng)濟(jì)效益好的產(chǎn)品的產(chǎn)品n視各地、企業(yè)實(shí)情結(jié)視各地、企業(yè)實(shí)情結(jié)合目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平合目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及產(chǎn)品的市場前景而及產(chǎn)品的市場前景而定。定。生產(chǎn)路線的選擇例例1. 1. 合成氣合成氣甲醇甲醇 二步法：二步法：工藝工藝低壓法低壓法高壓法高壓法例例2.2.二甲苯二甲苯對苯二甲酸二甲酯對苯二甲酸二甲酯四步法：四步法：工藝條件的選擇n溫度溫度a.根據(jù)催化劑的使用條件根據(jù)催化劑的使用條件b.b.熱力學(xué)特征熱力學(xué)特征 吸熱吸熱 T T 放熱放熱 T Tc.c.設(shè)備、材質(zhì)約束設(shè)備、材質(zhì)約束n壓力壓力a.根據(jù)催化劑的性能要求根據(jù)催化劑的性能要求b.b.動(dòng)力學(xué)特征動(dòng)力學(xué)

4、特征 n n0 P 0 P 有利有利c.c.設(shè)備、材質(zhì)約束設(shè)備、材質(zhì)約束d.d.安全、無爆炸危險(xiǎn)安全、無爆炸危險(xiǎn)工藝條件的選擇n原料配比原料配比a.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)計(jì)量配比根據(jù)化學(xué)反應(yīng)計(jì)量配比b.b.提高反應(yīng)物濃度可提高另一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高反應(yīng)物濃度可提高另一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率c.c.配比在安全范圍內(nèi)，無爆炸危險(xiǎn)配比在安全范圍內(nèi)，無爆炸危險(xiǎn)d.d.對比試驗(yàn)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)效果權(quán)衡對比試驗(yàn)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)效果權(quán)衡n停留時(shí)間停留時(shí)間（接觸時(shí)間）（接觸時(shí)間）空速：單位時(shí)間、單位體積或質(zhì)量催化劑上通過的原料氣體體積空速：單位時(shí)間、單位體積或質(zhì)量催化劑上通過的原料氣體體積與空速成反比。與空速成反比。 轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率 能耗能耗

5、過長過長 副反應(yīng)副反應(yīng) 催化劑中毒，選擇性催化劑中毒，選擇性 生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力n自動(dòng)化控制自動(dòng)化控制T T、P P、V V操作方式的選擇n間歇間歇a.a.簡單、靈活簡單、靈活b.b.小批量、多種（醫(yī)藥、染料、精細(xì)化學(xué)品）小批量、多種（醫(yī)藥、染料、精細(xì)化學(xué)品）c.c.試制階段試制階段n連續(xù)連續(xù)a.a.穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)b.b.生產(chǎn)能力大，自動(dòng)化生產(chǎn)能力大，自動(dòng)化c.c.工藝穩(wěn)定、質(zhì)量保證工藝穩(wěn)定、質(zhì)量保證d.d.投資大、技術(shù)高投資大、技術(shù)高e.e.適于技術(shù)成熟的大規(guī)模生產(chǎn)（基礎(chǔ)有機(jī)、無機(jī)）適于技術(shù)成熟的大規(guī)模生產(chǎn)（基礎(chǔ)有機(jī)、無機(jī)）n半間歇半間歇通用反應(yīng)單元工藝n氧化氧化n氫化和脫氫氫化和脫氫n電解電解氧化

6、反應(yīng)氧化反應(yīng)a.強(qiáng)放熱反應(yīng)強(qiáng)放熱反應(yīng). .在氧化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)上考慮足夠的傳熱面積、安全在氧化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)上考慮足夠的傳熱面積、安全閥、防爆口、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等。閥、防爆口、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等。b .b .反應(yīng)途徑多樣、副產(chǎn)物多。反應(yīng)途徑多樣、副產(chǎn)物多。后序組織分離工序。后序組織分離工序。c .c .有必要選擇性能優(yōu)良的催化劑。有必要選擇性能優(yōu)良的催化劑。及時(shí)終止氧化反應(yīng)。及時(shí)終止氧化反應(yīng)。d .d .反應(yīng)熱合理利用反應(yīng)熱合理利用。節(jié)約能源、降低成本。節(jié)約能源、降低成本。1）氧化反應(yīng)的特點(diǎn)2）氧化劑n氧氣或空氣氧氣或空氣n氧化物氧化物n過氧化物過氧化物n過氧酸過氧酸n含氧鹽含氧鹽n其他氧化劑其他氧化劑

7、3）氧化工藝實(shí)例n丙烯氨氧化制丙烯腈丙烯氨氧化制丙烯腈n乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷丙烯氨氧化制丙烯腈n產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹n生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法n工藝條件工藝條件n工藝流程工藝流程n反應(yīng)設(shè)備反應(yīng)設(shè)備n三廢處理三廢處理丙烯腈產(chǎn)品介紹n是丙烯系列的重要產(chǎn)品，就世界范圍而言，在丙烯系列產(chǎn)品中，它的產(chǎn)量僅次于聚丙烯居第二位生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法mol/kJ8 .518H3CNCHCHO23NHCHCHCH222332 mol/kJ3 .552OH3CNCH23O23NH23CHCHCH232332 mol/kJ4 .941OH6CHN3O3NH3CHCHCH22332 .工藝條件的選擇

8、工藝條件的選擇n原料純度和配比原料純度和配比n反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度n反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力n催化劑催化劑n接觸時(shí)間和空速接觸時(shí)間和空速ACkv 4.4.催化劑催化劑工藝流程合成反應(yīng)器三廢處理n產(chǎn)品介紹n生產(chǎn)原理n工藝流程n反應(yīng)設(shè)備n工藝條件 )優(yōu)良催化劑嚴(yán)格控制操作條件抑制Kp大 ）選擇性增強(qiáng)工藝流程除空氣中硫化物、鹵化物?列管外的水移走Q吸收環(huán)氧乙烷催化燃燒-透平發(fā)電解吸精餾提純抑制劑氧氣氧化法氧化反應(yīng)器n固化床反應(yīng)器管式徑向反應(yīng)列管管外：冷卻劑煤油或沸水外殼：普通碳鋼不銹鋼無縫鋼管及含鉻、鎳的鋼防爆膜動(dòng)力學(xué)熱力學(xué)催化劑原料乙烯中的雜質(zhì)含量為：？其他氣體：co2、惰性氣體、甲烷安全生產(chǎn)技術(shù)n氧化反應(yīng)器

9、生產(chǎn)過程的控制 什么是熱點(diǎn)、飛溫？n混合器生產(chǎn)過程的控制新工藝和新技術(shù)n(1)乙烯回收技術(shù)n(2)環(huán)氧乙烷回收技術(shù)n(3)節(jié)能技術(shù)n(4)催化劑改進(jìn)環(huán)氧乙烷生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展與市場分析環(huán)氧乙烷生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展與市場分析氫化和脫氫氫化和脫氫n（催化）加氫反應(yīng)（催化）加氫反應(yīng) ：指有機(jī)化合物中一個(gè)或幾個(gè)不飽指有機(jī)化合物中一個(gè)或幾個(gè)不飽和的官能團(tuán)在和的官能團(tuán)在催化劑催化劑作用下與氫氣加成。作用下與氫氣加成。 如：如：H2H2和和N2N2反應(yīng)生成合成氨反應(yīng)生成合成氨 CO CO 和和H2H2反應(yīng)合成甲醇及烴類亦為加氫反應(yīng)合成甲醇及烴類亦為加氫加氫加氫 (hydrogenation) (hydrogenation

10、) ：氫分子進(jìn)入化合物內(nèi)，使化合氫分子進(jìn)入化合物內(nèi)，使化合物還原，或提高不飽和化合物的飽和度；物還原，或提高不飽和化合物的飽和度；氫解氫解 (hydrogenolysis)(hydrogenolysis)（破壞加氫）：在加氫的同時(shí)有（破壞加氫）：在加氫的同時(shí)有機(jī)化合物分子發(fā)生分解，此時(shí)氫分子一部分進(jìn)入生成物機(jī)化合物分子發(fā)生分解，此時(shí)氫分子一部分進(jìn)入生成物大分子中，另一部分進(jìn)入裂解所得的小分子中。大分子中，另一部分進(jìn)入裂解所得的小分子中。 n（催化）脫氫：（催化）脫氫：催化劑作用下，烴類脫氫生催化劑作用下，烴類脫氫生成兩種或兩種以上的新物質(zhì)。成兩種或兩種以上的新物質(zhì)。n脫氫反應(yīng)的類型：脫氫反應(yīng)的

11、類型：（1 1）烷烴脫氫生成烯烴、二烯烴及芳烴）烷烴脫氫生成烯烴、二烯烴及芳烴 （2 2）烯烴脫氫生成二烯烴）烯烴脫氫生成二烯烴 （3 3）烷基芳烴脫氫生成烯基芳烴）烷基芳烴脫氫生成烯基芳烴（4 4）醇類脫氫可制得醛和酮類）醇類脫氫可制得醛和酮類加氫反應(yīng)的特點(diǎn)加氫反應(yīng)的特點(diǎn)n放熱反應(yīng)過程。放熱反應(yīng)過程。n影響加氫反應(yīng)的因素：影響加氫反應(yīng)的因素： (1) (1) 溫度影響溫度影響 當(dāng)加氫反應(yīng)的溫度低于當(dāng)加氫反應(yīng)的溫度低于100100時(shí)，絕大多數(shù)的加氫反應(yīng)平衡常數(shù)值都非常大，時(shí)，絕大多數(shù)的加氫反應(yīng)平衡常數(shù)值都非常大，可看作為不可逆反應(yīng)。由于加氫反應(yīng)是放熱反可看作為不可逆反應(yīng)。由于加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)

12、，其熱效應(yīng)應(yīng)，其熱效應(yīng)HH0 0，所以加氫反應(yīng)的平衡，所以加氫反應(yīng)的平衡常數(shù)常數(shù)KpKp隨溫度的升高而減小。隨溫度的升高而減小。(2) (2) 壓力影響壓力影響 加氫是分子數(shù)減少的反應(yīng)加氫是分子數(shù)減少的反應(yīng) p p增大，提高增大，提高KpKp，提高平衡產(chǎn)率，提高平衡產(chǎn)率如如p p增大，可以提高氨合成產(chǎn)率，甲醇合成產(chǎn)率等。增大，可以提高氨合成產(chǎn)率，甲醇合成產(chǎn)率等。(3) (3) 氫用量比氫用量比 提高反應(yīng)物提高反應(yīng)物H2H2的用量，提高平衡轉(zhuǎn)化率的用量，提高平衡轉(zhuǎn)化率同時(shí)氫作為良好的載熱體，可及時(shí)移走反應(yīng)熱，有同時(shí)氫作為良好的載熱體，可及時(shí)移走反應(yīng)熱，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。利于反應(yīng)的進(jìn)行。但氫用量比

13、也不能過大，以免造成產(chǎn)物濃度降低，但氫用量比也不能過大，以免造成產(chǎn)物濃度降低，增加產(chǎn)物分離的困難。增加產(chǎn)物分離的困難。 加氫催化劑加氫催化劑(1) (1) 金屬催化劑金屬催化劑 : :活性組分如活性組分如NiNi、PdPd、Pt Pt 載體有氧化鋁、硅膠和硅藻土等。載體有氧化鋁、硅膠和硅藻土等。(2)(2)骨架催化劑骨架催化劑 : :金屬活性組分和載體金屬活性組分和載體鋁或硅鋁或硅制成合金形式，再用制成合金形式，再用NaOHNaOH溶液熔解合金中溶液熔解合金中的的硅或鋁硅或鋁。(3)(3)金屬氧化物催化劑金屬氧化物催化劑 :MoO3:MoO3、Cr2O3Cr2O3、ZnOZnO、CuOCuO、

14、NiONiO等。活性較低，需較高的反應(yīng)溫等?；钚暂^低，需較高的反應(yīng)溫度與壓力，加入度與壓力，加入Cr2O3Cr2O3、MoO3MoO3等高熔點(diǎn)的組等高熔點(diǎn)的組分，提高其耐熱性能。分，提高其耐熱性能。 (4)(4)金屬硫化物催化劑金屬硫化物催化劑 : :用于含硫化合物的氫用于含硫化合物的氫解反應(yīng)，也用于加氫精制過程解反應(yīng)，也用于加氫精制過程. . 有有MoS2MoS2，NiS2NiS2，Co-Mo-SCo-Mo-S等。等。 活性較低，需要較高的反應(yīng)溫度。活性較低，需要較高的反應(yīng)溫度。(5)(5)金屬絡(luò)合物催化劑金屬絡(luò)合物催化劑 : :除了采用貴金屬除了采用貴金屬RuRu、RhRh、PdPd之外，

15、還有之外，還有NiNi、CoCo、FeFe、CuCu等為中心等為中心原子原子. . 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：活性較高，選擇性好，反應(yīng)條件溫和；：活性較高，選擇性好，反應(yīng)條件溫和；不足不足是分離困難。是分離困難。脫氫反應(yīng)的特點(diǎn)脫氫反應(yīng)的特點(diǎn)n吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)過程。過程。n影響加氫反應(yīng)的因素：影響加氫反應(yīng)的因素：(1)(1)溫度影響溫度影響 HH0 T0 T升高升高 KpKp增大增大 平衡轉(zhuǎn)化率升高平衡轉(zhuǎn)化率升高 (2)(2)壓力影響壓力影響 分子數(shù)增加的反應(yīng)分子數(shù)增加的反應(yīng) 降低降低P P，產(chǎn)物的平衡濃度增大，產(chǎn)物的平衡濃度增大 但工業(yè)在高溫下進(jìn)行減壓操作是不安全的但工業(yè)在高溫下進(jìn)行減壓操作是不安全的 常采用

16、惰性氣體作稀釋劑以降低烴的常采用惰性氣體作稀釋劑以降低烴的P P。 水蒸氣作為稀釋劑，水蒸氣作為稀釋劑，優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 產(chǎn)物易分離；熱容量大；既可提高平衡轉(zhuǎn)化率，產(chǎn)物易分離；熱容量大；既可提高平衡轉(zhuǎn)化率，又可消除催化劑表面的積炭或結(jié)焦。又可消除催化劑表面的積炭或結(jié)焦。脫氫催化劑脫氫催化劑n 有較好的選擇性和耐熱性n金屬氧化物催化劑的耐熱性好于金屬催化劑n 工業(yè)生產(chǎn)中常用的脫氫催化劑有 Cr2O3-Al2O3系列 氧化鐵系列催化劑 Cr2O3-Al2O3系列： 氧化鉻/氧化鋁，助催化劑是少量的堿金屬或堿土金屬。 水蒸氣對此類催化劑有中毒作用，故不能采用水蒸氣稀釋法，直接用減壓法。 該催化劑易結(jié)焦，再

17、生頻繁。 氧化鐵系列催化劑。*氧化鐵（Fe2O3），助催化劑是和K2O。 反應(yīng)起催化作用的可能是Fe3O4。 在氫的還原氣氛中，其選擇性很快下降 需在大量Cr2O3水蒸氣存在下，阻止氧化鐵被過度還原。 該催化劑必須用水蒸汽作稀釋劑。工藝實(shí)例工藝實(shí)例n氮加氫制合成氨n乙苯脫氫制苯乙烯 氮加氫制合成氨氮加氫制合成氨 n反應(yīng)原理反應(yīng)原理n工藝條件選擇工藝條件選擇n工藝流程和合成塔工藝流程和合成塔 工藝條件選擇工藝條件選擇n合成壓力合成壓力n溫度溫度n氣體組成氣體組成n催化劑催化劑n空速空速 氨合成催化劑氨合成催化劑n氨合成催化劑以熔鐵為主，還原前主要成分是四氧化三鐵，有磁性，另外添加Al2O3、K2

18、O等助催化劑。 n氨合成催化劑在還原之前沒有活性，使用前必須經(jīng)過還原，使Fe3O4變成Fe的微晶粒才具有活性。 n氨合成催化劑一般壽命較長，在正常操作條件下，預(yù)期壽命6-10年。 n氨合成催化劑的毒物有多種，如硫、磷、砷、鹵素；CO、CO2、H2O和O2；油類；Cu、Ni、Pb工藝流程工藝流程n氨合成工藝的原則流程方框圖是 氨合成塔氨合成塔常見的型式有單管逆流，單管并流，雙套管并流等。 合成氨工藝改進(jìn)合成氨工藝改進(jìn)n節(jié)能降耗節(jié)能降耗 催化劑的改進(jìn)更新，使反應(yīng)壓力和溫度不斷催化劑的改進(jìn)更新，使反應(yīng)壓力和溫度不斷下降。下降。高壓法高壓法 70100MPa 550一一650中壓法中壓法 30 MPa

19、 450550低壓法低壓法 10 MPa 400450 (中型）(大型）如：以助催化劑的調(diào)變作用來改善催化劑性能 Fe304 CoO Cao K2O Al2O3 MgO SiO2 余額余額 5.2 1.9 0.8 2.5 0.2 0.5與無鈷催化刑相比的比活性，（與無鈷催化刑相比的比活性，（40MP a) 450 400 350 1.34 1.44 1.60n操作條件優(yōu)化 冷激式反應(yīng)器 采用多段激冷，并控制加人的冷原料氣量，就能將操作溫度控制在最佳溫度線附近，使反應(yīng)在最佳狀態(tài)n流程優(yōu)化流程優(yōu)化 從技術(shù)改造來講，卡薩里軸徑向工藝更好（不需要增加合成塔），原塔改造，投資少、合成轉(zhuǎn)化率高、能耗低、操

20、作壓力低(818MPa)，可采用活性好的小顆粒(粒度1530 mm)催化劑。從新建廠的角度來講，布朗和伍德氨合成圈較好，因?yàn)槭谴涡酝顿Y投資省、能耗低。發(fā)展趨勢 n原料路線的變化方向。 n節(jié)能和降耗。n與其他產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)。 乙苯脫氫制苯乙烯乙苯脫氫制苯乙烯 n方法簡介 n基本原理n反應(yīng)條件選擇n工藝流程和反應(yīng)器 n乙苯脫氫工藝的改進(jìn) 方法簡介（1）乙苯脫氫法 （2）乙苯共氧化法 該法分三步進(jìn)行，首先是生成乙苯過氧化氫，然后將乙苯過氧化氫與丙烯反應(yīng)，生成甲基苯甲醇和環(huán)氧丙烷，再進(jìn)一步脫水生成苯乙烯，又稱哈康法。（3）甲苯為原料合成苯乙烯 第一步采用PbOMgO/Al2O3催化劑，在水蒸氣存在下使甲

21、苯脫氫縮合生成苯乙烯基苯;第二步將苯乙烯基苯與乙烯在WOK2O/SiO2催化劑作用下生成苯乙烯。另一種方法是甲苯與甲醇直接合成苯乙烯。（4）乙烯和苯直接合成苯乙烯（5）乙苯氧化脫氫基本原理n 主反應(yīng) n副反應(yīng) 主要有乙苯的裂解、加氫裂解、水蒸氣裂解、聚合和縮合而形成焦油等。n 乙苯脫氫反應(yīng)是個(gè)可逆吸熱反應(yīng)，在低溫時(shí)平衡常數(shù)很小，平衡轉(zhuǎn)化率也很低。n 工業(yè)上常采用水蒸氣作惰性氣體稀釋氣。反應(yīng)條件選擇n溫度 n壓力 n空速 n催化劑顆粒度的影響 n水蒸氣的用量 乙苯脫氫催化劑乙苯脫氫催化劑n活性組分：氧化鐵。助催化劑：鉀、釩、鉬、鎢、鈰等氧化物。如Fe2O3:K2O:Cr2O3=87:10:3n助

22、催化劑助催化劑 K2OK2O，能改變催化劑表面酸度，減少裂解反應(yīng)的發(fā)生，并能提高催化劑的抗結(jié)焦性能和消炭作用，以及促進(jìn)催化劑的再生能力，延長再生周期。助催化劑助催化劑Cr2O3Cr2O3，是高熔點(diǎn)金屬氧化物，可以提高催化劑的耐熱性，穩(wěn)定鐵的價(jià)態(tài)。 但氧化鉻對人體及環(huán)境有毒害作用，應(yīng)采用無鉻催化劑。工藝流程絕熱式反應(yīng)器乙苯脫氫工藝流程如圖所示。 討論：乙苯脫氫工藝條件的選擇乙苯脫氫工藝條件的選擇uT TuP Pu原料純度原料純度u空速空速乙苯脫氫制苯乙烯n基本原理基本原理 主反應(yīng) 副反應(yīng)電解電解n電解：電流通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)時(shí)，在兩個(gè)電極上所引起的化學(xué)變化。工業(yè)應(yīng)用n電解冶金n氯堿工業(yè)n

23、無機(jī)電合成如氯、氟、燒堿、氯酸鹽、高活性的二氧化錳等n電解加工n有機(jī)電合成基本概念n離子的放電順序n法拉第電解定律n分解電壓、過電壓和電壓效率n電流效率電流密度和電能效率工業(yè)實(shí)例：氯堿工業(yè)n食鹽水溶液的電解反應(yīng)有：總的電解反應(yīng)：n電解過程的副反應(yīng)陽極副反應(yīng)陰極生成陽極生成將石墨電極氧化n陰極副反應(yīng)這些副反應(yīng)，都要增加電能消耗降低產(chǎn)量和影響產(chǎn)品質(zhì)量隔膜(或離子膜)采用較高操作溫度降低Cl2的溶解度原料液的凈化措施n氯堿工業(yè)的三種方法：1.隔膜法；2.汞陰極法；3.離子交換膜法n隔膜法工藝?yán)秒娊獠蹆?nèi)隔膜將陽極產(chǎn)物(氯氣)和陰極產(chǎn)物(氫氣和烷堿)分開工藝流程 ：n離子交換膜法工藝用陽離子交換膜代替

24、隔膜法的石棉(或改性)隔膜工藝流程本章習(xí)題n簡述環(huán)氧乙烷生產(chǎn)方案。n談?wù)勱P(guān)于乙苯脫氫制苯乙烯的工藝改進(jìn)。n簡述離子膜法電解原理。n評價(jià)一個(gè)工藝流程的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)有哪些？化工生產(chǎn)工藝流程化工生產(chǎn)工藝流程n工藝流程圖的組成工藝流程圖的組成工藝流程圖工藝流程圖n方框流程圖方框流程圖n簡易流程示意圖簡易流程示意圖n帶控制點(diǎn)的工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖工藝流程配置工藝流程配置n原則原則工藝路線先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)有利工藝路線先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)有利反應(yīng)物料、能量充分利用反應(yīng)物料、能量充分利用連續(xù)化和自動(dòng)化連續(xù)化和自動(dòng)化單元操作適宜、設(shè)備選型合單元操作適宜、設(shè)備選型合理理安全措施得當(dāng)、三廢治理有安全措施得當(dāng)、三廢治理

25、有效效整體性優(yōu)化整體性優(yōu)化n配置方法配置方法典型工藝流程解析n氨合成工藝流程解析氨合成工藝流程解析 1/2N2+3/2H2=NH3+46.22KJ/mol工藝條件工藝條件流程配置流程配置化工生產(chǎn)工藝流程的組織化工生產(chǎn)工藝流程的組織 推論分析法推論分析法是從是從“目標(biāo)目標(biāo)”出發(fā)，尋找實(shí)現(xiàn)此出發(fā)，尋找實(shí)現(xiàn)此“目標(biāo)目標(biāo)”的的“前前提提”，將具不同功能的單元進(jìn)行邏輯組合，形成一個(gè)具有整體功，將具不同功能的單元進(jìn)行邏輯組合，形成一個(gè)具有整體功能的系統(tǒng)。現(xiàn)以合氨工藝流程的組織為例能的系統(tǒng)?，F(xiàn)以合氨工藝流程的組織為例. 功能分析法功能分析法是續(xù)密地研究每個(gè)單元的基本功能和基本屆是續(xù)密地研究每個(gè)單元的基本功能和基本屆性然后組成幾個(gè)可以比較的方案以供選擇。因?yàn)槊總€(gè)功能單元性然后組成幾個(gè)可以比較的方案以供選擇。因?yàn)槊總€(gè)功能單元的實(shí)施方法和設(shè)備型式通常有許多種可供選擇，因而可組織出具的實(shí)施方法和設(shè)備型式通常有許多種可供選擇，因而可組織出具有