四川工虎电子敏 《化工设计》精品课程 Design of Chemical Engineering 第三章化工计算 基本要求 (1)掌握化工过程的特点 (2)熟练应用化工基础数据 (3)熟练掌握化工过程的物料衡算 (4)熟练掌握化工过程的能量衡算 第一节化工过程及过程参数 化工计算主要是应用守恒定律来硏究化工过程的物料衡算和能量衡算问题。在进行计 算时,必须熟悉有关化工过程的一些术语及基础知识。例如,对合成氨或环氧乙烷生产过 程作物料衡算和能量衡算,则首先需要了解有关合成氨或环氧乙烷生产的基本原理、生产 方法和工艺流程,然后,才能以示意图的形式表示出整个化工过程的主要设备及全部进 出物流,并选定所需温度、压力或物料组成等条件,再逐一进行计算。由此可见,必须具 有化工过程方面的基础知识,才能进行物料和能量衡算 主要内容包括 化工过程; 化工工艺流程 化工过程开发 化工过程基本参数——温度、压力、流量、化学组成等基本概念 1-1化工过程 所谓化工过程,是指由原料经化学处理和物理处理加工成化学产品或中间产品的生产 过程。它包括许多工序,每个工序又由若干个或若干组设备(如反应器、蒸馏塔、吸收塔 干燥塔,分离器、换热器及输送设备等等)组合而成。物料通过各设备时,完成某种化学 或物理处理,最终成为合格的产品 在不同的生产过程中,有一些具有共性的物理操作,它们不改变物料的化学性质,只 改变物料的物理性质,这类操作被称为单元操作,如流体输送、传热、蒸馏、干燥、蒸发、 结晶、萃取、吸收、吸附、过滤及破碎等操作。化工过程中还包括一些改变物料的化学性 质的反应过程,如氢与氮合成氨反应、乙烯氧化成环氧乙烷反应等等。 所以,化工过程就是由反应过程和若干个单元操作组合而成的一个系统。 化工过程中的各种设备所进行的主要操作可归纳为下列几类:1化学反应;2分离或 提纯,3改变温度,4改变压力,5混合等。各类操作的作用简述如下。 1、化学反应。化学反应是整个化工过程的核心。一种化学反应是否能在工业上付诸 实现取决于许多因素,如平衡收率(即反应系统达到平衡状态时,加入的原料转化为产品 的数量)、反应速度、控制或减少副反应的可能性等。适当调节温度或压力可提高平衡收 率。有些反应平衡收率虽高,但由于反应速度太慢,实际上不能实现,如常压低温合成氨, 就不可能实现。采用催化剂可提高反应速度,所选的催化剂应能加速主反应和抑制副反应ఋግ⤶ጕ႖䮒⩥ႀ᪉ᵸ lj࣪Ꮉ䆒䅵NJ㊒ક䇒⿟ 'HVLJQRI&KHPLFDO(QJLQHHULQJ ㄀ϝゴ࣪Ꮉ䅵ㅫ ෎ᴀ㽕∖ ˄˅ ᥠᦵ࣪Ꮉ䖛⿟ⱘ⡍⚍ ˄˅ ❳㒗ᑨ⫼࣪Ꮉ෎⸔᭄᥂ ˄˅ ❳㒗ᥠᦵ࣪Ꮉ䖛⿟ⱘ⠽᭭㸵ㅫ ˄˅ ❳㒗ᥠᦵ࣪Ꮉ䖛⿟ⱘ㛑䞣㸵ㅫ ㄀ϔ㡖 ࣪Ꮉ䖛⿟ঞ䖛⿟খ᭄ ࣪Ꮉ䅵ㅫЏ㽕ᰃᑨ⫼ᅜᘦᅮᕟᴹⷨお࣪Ꮉ䖛⿟ⱘ⠽᭭㸵ㅫ੠㛑䞣㸵ㅫ䯂乬DŽ೼䖯㸠䅵 ㅫᯊˈᖙ乏❳ᙝ᳝݇࣪Ꮉ䖛⿟ⱘϔѯᴃ䇁ঞ෎⸔ⶹ䆚DŽ՟བˈᇍড়៤⇼៪⦃⇻Э⛋⫳ѻ䖛 ⿟԰⠽᭭㸵ㅫ੠㛑䞣㸵ㅫˈ߭佪ܜ䳔㽕њ㾷᳝݇ড়៤⇼៪⦃⇻Э⛋⫳ѻⱘ෎ᴀॳ⧚ǃ⫳ѻ ᮍ⊩੠Ꮉ㡎⌕⿟ˈ✊ৢˈᠡ㛑ҹ⼎ᛣ೒ⱘᔶᓣ㸼⼎ߎᭈϾ࣪Ꮉ䖛⿟ⱘЏ㽕䆒໛ঞܼ䚼䖯ǃ ߎ⠽⌕ˈᑊ䗝ᅮ᠔䳔⏽ᑺǃय़࡯៪⠽᭭㒘៤ㄝᴵӊˈݡ䗤ϔ䖯㸠䅵ㅫDŽ⬅ℸৃ㾕ˈᖙ乏݋ ᳝࣪Ꮉ䖛⿟ᮍ䴶ⱘ෎⸔ⶹ䆚ˈᠡ㛑䖯㸠⠽᭭੠㛑䞣㸵ㅫDŽ Џ㽕ݙᆍࣙᣀ˖ ˗⿟Ꮉ䖛࣪
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