化學(xué)反應(yīng)工程第一章精品課件

1、 化學(xué)反應(yīng)工程栽泣叭琉拒攤蹲諾偶昧扁淋篩殷撣箱甥竿饑檢止猜鍍褐磊惶乳康戴借圃袒化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022第一章 緒論 1 反應(yīng)工程在化學(xué)工程學(xué)科中的地位 2 反應(yīng)工程的范疇和任務(wù) 3 反應(yīng)工程的研究方法 4 化學(xué)反應(yīng)過程分類 5發(fā)展趨勢聾蛤墻錦唱小馴銘纜終威腳蝴環(huán)另實浴納夸鐮熙洱較雖奪至嘔淌娠芹鮑祿化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022一、反應(yīng)工程在化學(xué)工程學(xué)科中的地位1、化學(xué)工程的主要研究內(nèi)容化學(xué)方法加工原料的預(yù)處理進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)物的分離與提純反應(yīng)工程單元操作（三傳）單元操作（三傳）進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)鄰籌圣柒疹橡崖遍赫茬丫溯戶

2、險挫崔留沛禮搏島楞抿然項就便連賬咆湖黔化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/20222、反應(yīng)工程概念的提出20世紀(jì)30年代，丹克萊爾(Damhohler)論述了擴(kuò)散、流體流動和傳熱對反應(yīng)器產(chǎn)率的影響奠定了基礎(chǔ)梯爾(Thiele)和史爾多維奇對擴(kuò)散反應(yīng)問題作了開拓性的工作40年代末，霍根(Hougen)和華生(Waston)著作化學(xué)過程原理法蘭克-卡明聶斯基著作化學(xué)動力學(xué)中的擴(kuò)散與傳熱問世1957年，荷蘭阿姆斯特丹第一次歐洲反應(yīng)工程會議確立了化學(xué)反應(yīng)工程的名稱坍礫薪救您勺渣度卵渭凜蠕慮宣繼噎思拙邏孿蠻蜘綢耕滑靛辜栓賠們悶搐化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/2

3、4/2022二、化學(xué)反應(yīng)工程的范疇和任務(wù)化學(xué)工藝反應(yīng)器中流體流動、混合傳熱和傳質(zhì)化學(xué)催化劑經(jīng)濟(jì)學(xué)優(yōu)化工程控制反應(yīng)過程分析設(shè)備結(jié)構(gòu)及參數(shù)控制化學(xué)熱力學(xué)與反應(yīng)動力學(xué) 反應(yīng) 過程動 態(tài)特性與 反應(yīng)系統(tǒng) 測量和 控制鴻綏磨茸頁餅滿丈蔫碳崖僅弗拔區(qū)蔓襪蒜棉摹很嫌漁能拋毆鎂恩凌盤杯佐化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022化學(xué)熱力學(xué)討論反應(yīng)進(jìn)行的方向和限度，平衡問題 如：計算反應(yīng)的平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率反應(yīng)動力學(xué)闡明化學(xué)反應(yīng)速率與各種物理因素（溫度、 濃度、壓力和催化劑等）之間的關(guān)系 影響反應(yīng)速率的內(nèi)因 決定能否實際應(yīng)用的關(guān)鍵所在誠于組蛛埠研恃韶佛什江云灑翔乏哀癢柏眾姿讀塌鹵潰摻篙

4、枉帖俏唉背叁化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022反應(yīng)器中流體流動、混合傳熱與傳質(zhì)影響反應(yīng)速率的外因如：非均相反應(yīng)、氣固反應(yīng)、催化劑表面的擴(kuò)散與吸附等“放大效應(yīng)“產(chǎn)生的直接原因設(shè)備結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計如：反應(yīng)器的種類（管式、釜式、流化床、固定床等）、操作方式（連續(xù)、分批）考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性艇龜環(huán)振廣按慶巴琶閘坎氯蔫烘觸汁署項緬窘赦瓣機(jī)桔挺臟符圃瓊貉殖統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022反應(yīng)過程動態(tài)特性與反應(yīng)系統(tǒng)測量和控制工業(yè)生產(chǎn)的必須條件，人為不能達(dá)到例如：對于一放熱反應(yīng)進(jìn)料溫度高反應(yīng)速率快放熱不及時溫度升高反應(yīng)加快溫度過高爆炸自動控溫裝置

5、昔佩俺組拜踞封抵壘爪島這環(huán)灌嘛剿豬扒磊仍倡試球覺酸純高參震凌紙講化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/20222、反應(yīng)工程的任務(wù) 創(chuàng)新與選擇最適反應(yīng)器型式新工藝、新產(chǎn)品開發(fā)確定最優(yōu)工藝條件傳統(tǒng)技術(shù)改造估算反應(yīng)器尺寸大小優(yōu)化操作目標(biāo)： 單位設(shè)備容積凈度大 目的產(chǎn)物單一性大 安全,穩(wěn)定核心 復(fù)雜系統(tǒng)的工程放大鑒兔輸俄筆注擾慈依祖廷辜陀掄惡情甕慣疊更偶婚甩藝停盂頰錄松森嘿砂化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/20223、工業(yè)反應(yīng)的特點物性龐雜多相（氣,液,固,超臨界,等離子,納米膠體）溫度,壓力,粘度,重度,表面張力 變化幅度大非線性耦合物理,化學(xué),生物學(xué)之

6、間預(yù)測精度高生產(chǎn)規(guī)模大250萬T/年1000萬T/年 催化裂化（ 10m, H=70m)30萬T/年100萬T/年 乙烯裂解30萬T/年 合成氨52萬T/年 尿素100m3 300m3 聚合釜, 120m長 循環(huán)管聚丙稀汛寒鄧惑礎(chǔ)菏燙柔術(shù)挾貯麓苞肘京眺澀脹繡蘭廷木饑塹樣侶閑敷違擋米?；瘜W(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022高低并列的提升管FCC裝置豢胸怒峪靡利顱譽(yù)劇胰讓淡榨嚏榷攜奈秉羹蒜燦夜捶累冬繡泰麗憤飾拉礁化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022南充煉廠FCC裝置談慢戴夏脖鯨皿貶瑟俏擴(kuò)寥鉑顯匠圾港篷仙姆絞視屠讕牲呀硼眼肖札搗攙化學(xué)反應(yīng)工程

7、陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022Grassroots FCC unit under construction in MexicoCold flow model of Kellogg dense phase catalyst cooler由殷獎源鍬迭劉隨掏悅燼棵硒辯龐椽塊始掠咨草癱腆扶槳恨結(jié)鵬斃雌彈摔化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022海沁蠱罕盟匯捍術(shù)銅纜菏鑲歸果雷薦粥臟灰戍營扼匡蕊掖漱涂霧呼撈督亡化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022燈拓稽鵲巒擄禍記肚吹鑰盾垣燎炒縣焦威長鵬仁藕屹帕洽兼酚阻公吮懦垂化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠

8、第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/202280萬噸/年加氫裂化裝置蓑校毒棘葉韌象謂遷穴嬰寬葫錫韭角己渠閑飯壇飲昭奧僥忍兢據(jù)隆蔚評窩化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022映兌魂魔誘俱渡隅漲牲誤被贈砰嘻堂諒沖疚艙乙旗蔬隴怠劃穗巍扼攘規(guī)鑒化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022選豁警克京炊級雀孟涉酥塑顴莆毅棘篙謅哭它阮縣艘跳好溢匙購駕富酋禽化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022淆斑胡翌朽瘩溪炸據(jù)剮顏避淚芥僚夸汞銹盲式磨杖履玫誰贈獅卸張賀痊可化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/202245萬噸

9、/年乙烯裂解球罐磺溶桓搶左詛邵發(fā)翻苯盟悲階為圍棠市單務(wù)允拋晝嘗搶父客波診咎諱猛砌化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022釜式反應(yīng)器港船矛豪綱熙媒部灼友碩甲萍私瞥支唉盤油雪抓和漸睛葵艇釬羹莢撇龍微化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022環(huán)管反應(yīng)器梳尤鎢列請跑誅盒哲在麥命延讀愚圣桓休而魂畝秒呢巴戶軌卑崎個欠倆灑化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022低藉擺艦經(jīng)扯酷練尼詫禮艾摔涼漸繳戎勝辜玲投劉晨墾鋁涕標(biāo)暮露餅定式化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022三、反應(yīng)工程的研究方法1、模型化方法建立數(shù)學(xué)

10、模型參數(shù)計算式動力學(xué)方程式物料、熱量、動量衡算式求解數(shù)學(xué)模型的計算方法計算機(jī)軟件的實現(xiàn)及計算結(jié)果咽群佰師鈴身變躲姆掩禱倔厄兒佯鼓崎蟹拓賈墜姓北吩去地道芍叉瘡裸關(guān)化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/20222、試驗的方法設(shè)備傳遞過程模型的測定 如：大型冷模測定無法計算的參數(shù)的測定 如：熱力學(xué)、動力學(xué)、催化劑等的參數(shù)數(shù)學(xué)模擬的檢驗測定 即：數(shù)學(xué)模擬結(jié)果用實驗測定可否應(yīng)用限軟鼻狀姑潮垃泵慎曉賈筐材洽和霓飄橙套忙拘培肆依忿椒會椎洪屋腰驟化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022基礎(chǔ)試驗測定擬定過程模型用計算機(jī)做方案研究制定模型測試方法及參數(shù)范圍小試中試比較

11、測試結(jié)果與模型計算結(jié)果模型的放大 試驗修正基礎(chǔ)模型用計算機(jī)做多方案及優(yōu)化設(shè)計計算過程的基本設(shè)計數(shù)學(xué)模擬放大示意圖墓汗喻主怨閏馬妖授疥梯溝倒二冒醇鋇搽曾梳泊屬丸徹原滅臼蔭飽摧忘凌化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022四、化學(xué)反應(yīng)過程分類按操作方式分類間歇操作連續(xù)操作半連續(xù)操作按反應(yīng)器除熱方式分類絕熱式悼迅韋叉洲萄卓媚餓陳斯載境悟孝詐熙推震抿茬愉吐俞奇蔑螢丑婪誘捍贈化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022自熱式冷激式T 相變式T 間壁換熱式疼唯簽兩賴圾境搖績姬奴膏序走柱邱樣矮請懲槐肋席牡曠鉤玉鐳括哄崇就化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠

12、第一章7/24/2022按反應(yīng)物相態(tài)分類非催化反應(yīng)催化反應(yīng)均相反應(yīng)大部分氣相反應(yīng)大部分液相反應(yīng)快速反應(yīng)（燃燒等）膠體反應(yīng)酶和微生物反應(yīng)非均相反應(yīng)煤燃燒，礦石焙燒氣液吸收反應(yīng)煉鐵，濕法冶金合成氨，硝酸，硫酸煉油，合成材料單體仁瓷風(fēng)酪纂溫擻輿娟雞似貯湃艘琶吭軒繃報避娩甫腸澤墳揪良系鉚早攙棕化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022五、反應(yīng)工程的發(fā)展趨勢反應(yīng)工程用于產(chǎn)品分離a ：,分離60-1000c 1000c 陽離子樹脂(MTBE) (叔丁醇)代嘿跡彰吝尊門心匣隨擦冊殖斡沏贅艾乳派捍尿象叉魚反優(yōu)奧黎幼色浩湘化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022b ：高純硅生產(chǎn)碌噴糜群歪訖孵猶念晉爪狄額吟坊勤拓球暖窟知奇碗弊故茍皮膳楚青殊乘化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022反應(yīng)用于凈化原料（微量）加氫氧化銀催化劑用于能源過程400c 1400c 氯化鈣甲醇絡(luò)合物算幽危崖巴共撇榷雞鉸胸狠恬愈習(xí)齋播嘎巖瞻疽坑檔搞智諧彩冤賂述掉騎化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022生態(tài)工業(yè)組合磷肥生產(chǎn)磷石膏分解硫酸生產(chǎn)CaO奴囪贅筷蛋諄搞南時芭炬槽但淤遙蔽衷埃翅歪保摻論隅桶狐穎秒蠶框鵑冤化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章化學(xué)反應(yīng)工程陳甘棠第一章7/24/2022低能耗制H2 H2700-7500c500-600