第3章 化工计算.ppt.Convertor
化工计算.ppt
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化工设计（2005-2006学年)
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Design of Chemical Engineering 化工设计
• 三、物料平衡方程式
• 1、根据质量守恒定律，对某一个体系内质量流动 及变化的情况用数学式描述物料平衡关系则为物 料平衡方程式。其基本表达式为：
•
∑F0 = ∑D + A +∑B
（3—1）
•
Fxif ± Rxi = Dxid + Axia + Bxid
• 式中，xi——反应过程生成或消耗的ⅰ组分的量，反应生
成ⅰ组分时，R取“+”，反应消耗ⅰ组分时Ri取“—”；
• xif、xid、xia、xid——ⅰ组分在F，D，A，B中的分率。
• 如果体系内不积累物料，即连续稳定的操作过程。这样积 累的物料质量A等于零，（3—1）式成为：
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化工设计（2005-2006学年)
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Design of Chemical Engineering 化工设计
第一节 物料衡算
一、定义：运用质量守恒定律，对生产过程或设备进行 研究，计算输入或输出的物流量及组分等称之为物料衡 算，物料衡算是工艺设计的基础。
二、物料衡算的目的：
通常物料衡算有两种情况，一是对已有的生产设备或过 程利用实测的数据，计算出另一些不能直接测定的物料 量，俗称生产查定。用此计算结果，对生产情况进行分 析，做出判断，提出改进措施；二是设计一种新的设备 或过程，由物料衡算求出进出各设备的物料量、组成等， 然后结合能量衡算，确定设备的工艺尺寸及整个工艺流 程
Design of Chemical Engineering 化工设计
化工设计
Design of Chemical Engineering
化工计算第三章3化学反应过程物料衡算PPT课件
H2 = 0.90 1 CH4 8.13 9
混合燃料与空气的比例：
混 空 合 气 燃 =0.99料 0 .148.1 23110
2．利用化学平衡常数进行衡算
对有平衡反应过程的物料衡算，除了
需要建立物料或元素衡算式以外，常常还 需要利用反应的平衡关系来计算产物的平 衡组成。
烟道气中N2量： 0 .72 12 m 0= 2 7 0 o .2 2 m l2o
以为联系组分，根据式
Fxt,f =Pxt,p ，
即空气中的与烟道气中量相等，有输入的空气量：
72.22mo=l91.42mol
其中O2量：
0.79
9 .4 1 m 2 0 .o 2= 1 l 1 .2 9 m 0ol
F xFT＝P xPT ，即
F
x
= PT
P
x
FT
用联系组分作衡算，尤其是对含未知量较 多的物料衡算，可以使计算简化。
第三章 物料衡算
选择联系组分时，如果体系中存在数种联 系组分，那么，此时就要选择一个适宜的联系组 分，或联合采用以减小误差。但是，应该注意， 当某个联系组分数量很小，而且此组分的分析相 对误差又较大时，则不宜选用。
4、具有循环、排放即旁路过程的物料衡算 在化工过程中，有一些具有循环、排放及旁路 的过程，这类过程的物料衡算与以上介绍的方法 相类似，只是需要先根据已知的条件及所求的未 知量选择合适的衡算体系，列出物料衡算式再求 解。如果存在联系组分，则可以利用联系组分计 算。
第三章 物料衡算
新鲜 原料F
循环物料R
由C的平衡燃料中CH4量：8.13mol CH4完全燃烧消耗O2量： 8 .1m 3 2 o = 1 l.2 6 m 6ol H2完全燃烧耗O2量：( 1.2 9 - 1 0 .2 6 - 2 6 .4)m 9= 0 o .4m l5ol
化工计算资料
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４.改变压力 化学反应有气体时，如： 物质的相态变化 用泵或压缩机输送流体
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５.混合（与分离相反的过程） 通常不消耗能量 为加速混合使用搅拌器消耗少量能量
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化工过程开发主要决定于下述因素：
• （1）化学工艺因素——反应体系本性、温度、压 力、组成、催化剂等操作条件以及体系的反应速 度、转化率、循环比等。
– 物料衡算有两种情况，一种是对已有的生产设备或装置，利用实 际测定的数据，算出另一些不能直接测定的物料量。用此计算结 果，对生产情况进行分析、作出判断、提出改进措施。
– 另一种是设计一种新的设备或装置，根据设计任务，先作物料衡 算，求出进出各设备的物料量，然后再作能量衡算，求出设备或 过程的热负荷，从而确定设备尺寸及整个工艺流程。
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２.分离或提纯 分离过程通常只是一种物理过程，不发
生化学反应。 它是利用物质在相变化过程中某些物理
性质（如沸点、熔点、溶解度等）的差异 来进行的。
如：蒸馏、结晶、溶剂萃取。
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３.改变温度 化学反应速度和收率、物质的相态变化（如蒸
气的冷凝、液体的气化或凝固、固体的熔化等） 以及物质的其他物理性质变化（如粘度、溶解度、 表面张力等）等均与温度有密切的关系，改变温 度可调节以上各性质达到所需的要求。
• 理论依据：质量守恒定律
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一、物料衡算式
1、化工过程的类型 两种分类方法：
➢间歇操作、连续操作以及半连续操作 ➢稳定状态操作和不稳定状态操作
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• 闻歇操作过程：
化工计算导论 及基本参数计算(浓度 温度 压力 流速流量计算)ppt
2.质量
质量习惯上称为重量，用符号m表示。 质量的单位为千克（kg），在分析化学中常用克 （g），毫克（mg），微克（μg）和纳克（ng）。它们 的关系为：
1kg=103g=106mg=109 μg=1012ng
3.体积
体积或容积用符号V表示，国际单位为立方米（m3）， 在分析化学中常用升（L）、毫升（mL）和微升（μL）。 它们之间的关系为： 1m3=103L=106mL=109 μL
中的任意一个
解：设需要加水x克。 15÷ (15+ x) ＝40% 40%（15+x）＝15 6+0.4x＝15 0.4x＝9 x＝22.5 答：需要加水22.5克
例2：往含盐率10%的800克盐水中，再加入200克水，新 盐水的含盐率是多少？
[分析] ：新盐水的含盐率就是求现在的盐占现在盐水总量 的百分之几，加入的是水，不是盐。所以现在的盐就是原 来的盐，而盐水总量变了。一般的，对于新盐水，加盐时
化工计算
化工计算
一、教 材
化工厂最基本的计算，涉及原料量和浓度、产 物浓度和数量以及供应或发生热量等关系问题， 需要通过物料衡算和热量衡算的方法计算。所 有这些计算统称为化工计算。
化工计算是工厂或车间设计由定性规划转入定 量计算的第一步；而且对现有生产流程的经济 性和存在问题进行评价也是必不可少的。
4.体积分数
盐水浓度计算
盐水浓度就是盐水中盐占盐水的百分之几。
例如，100g的清水中加入25g盐，此时盐水的 含盐率不是25%， 而是25÷（100+25）＝20%。
盐水包括盐和水两部分，含盐率体现的是部分与整体的 关系。
15
15 x 例1： 用15克盐配置成含盐率40%的盐水，需要加 水多
《化工计算》课件
04
化工计算应用实例
石油化工流程模拟
总结词
通过模拟石油化工流程，可以预测和优化生产过程， 提高效率和降低成本。
详细描述
石油化工流程通常涉及多个物理和化学反应，通过计 算机模拟，可以预测不同操作条件下的产品产量、能 耗和物耗等指标，为实际生产提供理论依据。
化学反应器设计计算
化学反应工程基础
总结词
研究化学反应过程和反应器的学科基础。
详细描述
化学反应工程是研究化学反应过程和反应器的学科基础，包括反应动力学、反应器设计和优化等方面 。在化工计算中，化学反应工程用于分析和解决化学反应过程问题，如反应条件优化和反应器设计。
03
化工计算方法
物料衡算
总结词
物料衡算是化工计算中的基础方法，用 于确定物质在系统中的流入和流出量。
总结词
化学反应器是化工生产中的重要设备，通过设计计算可以确定反应器的最佳尺寸和操作 条件。
详细描述
根据化学反应动力学方程和工艺要求，可以计算反应器的体积、传热面积、停留时间等 参数，以确保反应器能够达到预期的生产效果。
传热设备设计计算
要点一
总结词
传热设备是实现热量传递的关键设备，通过设计计算可以 优化设备的传热性能和尺寸。
重要性
在现代化工生产中，精确的化工计算对于提高产品质量、降低能耗、减少环境污染等方面具有重要意义。通过 化工计算，可以优化化工过程，提高生产效率和经济效益。
化工计算的主要内容与目标
主要内容
包括流体流动、传热、传质、化学反应工程等方面的计算，涉及到的数学模型 和物理定律较多。
目标
通过学习化工计算，学生应掌握基本的计算方法和技巧，能够运用数学模型和 物理定律解决实际化工生产中的问题，为后续的专业课程学习和工作打下基础 。
化工工厂设计课件4 3.24
合成氮生产的原料气是氢,氮(由NH 合成氮生产的原料气是氢,氮(由NH3知化 学计量比为3 学计量比为3 : l )混合气.但是,在通常条 件下,氢,氮反应合成氨的速度很慢,因 此实际上没有工业意义,只是在20 此实际上没有工业意义,只是在20 世纪初, 哈柏(Haber)发现了铁催化剂,波施 哈柏(Haber)发现了铁催化剂,波施 (Bosch )解决了高压合成设备工业化问题, 才为合成氨奠定了工业基础.
(2)乙烯空气氧化制环氧乙烷工艺流程
环氧乙烷是重要的石油化工产品.由环氧 乙烷可制得许多重要的工业用品.例如, 环氧乙烷与水反应可生成乙二醉,用于防 冻剂,聚酯类合成纤维等,与烷基苯酚反 应可制得非离子型表面活性剂;与乙醇反 应可生成各种甘醇类,醚类,与氨反应生 成乙醇胺等.
目前环氧乙烷的生产量正逐年增长,其中消 耗量最大的是生产乙二醇.乙烯直接氧化法 是工业上生产环氧乙烷的主要方法.该法是 用乙稀和空气(或氧)为原料,通过银催化 剂直接进行气相氧化制环氧乙烷.乙烯的转 化率约30 % ,选择性(即乙烯转化成环氧乙 烷的摩尔数占乙烯反应掉的总摩尔数之百分 比)约70 %.
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.
1-2 化工工艺流程
化工过程常用流程图来表示.所谓流程图,就是 把生产过程中物料经过的设备按其形状画出示意 图,并画出各设备之间的主要物料管线及其流向. 简化的流程图可以用方框来表示设备或设备组, 称方框流程图.在工艺流程设计中,还有其他类 型的流程图,如表明物料量的物料流程图,以装 置为单元的装置流程图,以管线为主的管线流程 图以及带测量仪表控制点的流程图等.
化工计算资料
• 前馈控制：根据过程输入预测输出
• 自适应控制：根据过程变化自动调整控制参数
化工生产过程调节策略与技巧
化工生产过程调节策略
化工生产过程调节技巧
• 参数调节：调整操作参数，控制过程性能
• 模糊控制：利用模糊逻辑控制过程
• 设备调节：调整设备运行状态，控制过程性能
• 神经网络控制：利用神经网络预测和控制过程
化工计算未来发展的建议
化工计算未来发展的展望
• 加强多学科合作：结合化学工程、数学、计算机科学等
• 广泛应用于化工领域：为化工过程设计、生产和控制提
多学科知识
供支持
• 提高软件开发能力：提高软件的开发效率和兼容性
• 创新技术发展：推动化工新技术和新产品的研发
• 培养创新人才：培养具有跨学科知识和技能的人才
• 优化发酵工艺，提高抗生素产量和纯度
化工计算软件与工具的发展趋势与前景
化工计算软件与工具的发展趋势
• 多学科交叉：结合化学工程、数学、计算机科学等多学科知识
• 智能化发展：结合人工智能和机器学习技术，实现化工过程的自动控制和优化
• 云计算发展：利用云计算技术提高计算能力和数据共享
化工计算软件与工具的发展前景
• CFD：流体力学模拟软件
• Excel：数据处理和计算工具
化工计算软件与工具的应用案例分析
案例一：某化肥厂合成氨生产过程模拟与优化
• 利用ASPEN Plus软件分析合成氨生产过程
• 优化操作参数，提高氨产量和降低能耗
案例二：某制药厂抗生素生产过程模拟与优化
• 利用MATLAB软件分析抗生素生产过程
• 工艺调节：调整工艺流程，控制过程性能
• 优化控制：利用优化算法求解最优控制策略
化工计算电子课件第三章化工过程参数
第一节 评价化工生产效果的常用指标
五、举例
例3-3：已知丙烯氧化法生产丙烯醛的 一段反应器，原料丙烯投料量为600kg/h， 出料中有丙烯醛640 kg/h，另有未反应的丙 烯25 kg/h，试计算原料丙烯的转化率、选择 性及丙烯醛的收率。
第一节 评价化工生产效果的常用指标
解： 反应器物料变化如图所示
100％ 限制反应物的化学计量数
第一节 评价化工生产效果的常用指标
（2）用反应物量计算 过量百分数由定义式也可表示为：
过量％＝
过量反应物的实际投料 量－过量反应物所需的 过量反应物所需的理论 量
理论量
100％
过量反应物的转化率总是小于限制反应物的转化率，一般没 有特别说明的情况下转化率是指限制反应物的转化率，它可 以用作衡量反应完全程度的标准。 4.举例
A理＝(1000×44÷0.994)／(60÷0.98) ＝723(kg原料乙醛／t成品醋酸) A实＝(1000×500)／580＝862.06(kg原料乙醛／t成品醋酸)
η＝(723／862.06) ×100％＝83.87％
第一节 评价化工生产效果的常用指标
例3-1：用磨碎的矾土矿与硫酸反应制得硫酸铝，反 应式如下：
Al2O3 3H 2SO 4 Al2 (SO) 3 3H 2O
矾土矿中含Al2O355.4%（质量分数），硫酸溶液的浓度为 77.7%（质量分数）。以1080kg矾土矿和2510kg硫酸溶液为 原料，生产出1798kg纯的硫酸铝产品。求⑴反应物料中哪 一种反应物为过量反应物？⑵过量反应物的过量百分数为 多少？⑶过量反应物的转化率是多少？⑷限制反应物的转 化率为多少？
化学反应原料不按化学计量比配料时，其中以最小化学计 量数存在的反应物称为限制反应物。 2.过量反应物
化工计算第三章基础数据
•
V一气体体积;
•
n一气体的摩尔数；
•
T一绝对温度；
•
R一通用气体常数，其数值按P、V、T的单位而定。不同单位
的R值为: R＝8.314N·m／mol·K或J／mol.K
•
＝8.206×10-2atm.m3／kmol.K
•
= 1.987kcal／kmol.K
•
=1.987Btu／lb-mol.R
第一节 气体的压力一体积一温度关系
• NIST的Internet服务站点可以从它的Site Index
• （http：///public affairs／siteindex.htm） 上全面了解它的服务内容。其参考数据检索服务主要分为三部分： 标准参考数据库(Standard Reference Data), 在线数据库 （Online Databases）以及网络化学手册（Chemistry WebBook)。前二者服务需要支付费用。
• 一般信息（General Information),这些信息是物质名称、分
子量、CAS登记号、结构图(2D和3D）的MOL格式文件，点击超 链接后可独立显示，结构可操纵和以球棍模型等方式显示（需要 Chime插件）物质的其他名称、本页其他数据的超链接、不在本结 果页中的其他数据的超链接、更改单位体系的选项等。 • 除一般信息外，结果中其他数据的显示主要有两种方式：一种是 表格式；另一种是图形式。一些物理化学参数、热力学数据等都以 表格形式显示。而图形方式显示的主要是光谱数据、物质结构、流 体性质数据和一些函数图形等。 • 有些需要单独放大显示的图形内容还采用了Java小应用程序， 例如分子的3D结构可以通过Java小应用程序来显示和操纵，可以 显示分子的线形、球棍型、充盈型等多种模型并可实现分子的缩放、 旋转等动作。
化工计算
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２.有多个设备过程的物料衡算
• 对有多个设备的过程，进行物料衡算时， 可以划分多个衡算体系。此时，必须选择 恰当的衡算体系，这是很重要的步骤。不 然会使计算繁琐，甚至无法求解。
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例2：
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四、 有化学反应过程的物料衡算
• １. 反应转化率、选择性及收率等概念
– 它可以用物质的量（摩尔数）或质量进行计算。
YD
N
D
a d
N A1
100%
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• 转化率、选择性与收率三者之间的关系为
• Y = S·x
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２. 一般反应过程的物料衡算
• （１）直接求解法
– 有些化学反应过程的物料衡算，有时只含一个 未知量或组成，这类问题比较简单，通常可根 据化学反应式直接求解，不必列出衡算式。
• 理论依据：质量守恒定律
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一、物料衡算式
1、化工过程的类型 两种分类方法：
间歇操作、连续操作以及半连续操作 稳定状态操作和不稳定状态操作
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• 闻歇操作过程：
– 原料在生产操作开始时一次加入，然后进行反应或其 他操作，一直到操作完成后，物料一次排出，即为间 歇操作过程。
– 此过程的特点是在整个操作时间内，无物料进出设备， 设备中各部分的组成、条件随时间而不断变化。
• 连续操作过程：
– 在整个操作期间，原料不断稳定地输入生产设备，同 时不断从设备排出同样数量（总量）的物料。设备的 进料和出料是连续流动的，即为连续操作过程。
– 在整个操作期间，设备内各部分组成与条件不随时间 而变化。
化工设计 第3章 物料衡算和热量衡算PPT课件
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化工设计
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3.1 物料衡算
• 例1 某化工厂要求设计一套从气体中回收丙酮的装置系统，流 程框图如下，要求由已知资料，计算各物流的流率 （kg/h），以便进行设备设计。
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3.1 物料衡算
• 解：
由于除空气进料后的其余组成均是以质量百分数表示的， 所以取基准：100 kmol 气体进料。因此，将空气—— 丙酮的摩尔分率转换成质量分率
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3.2 热量衡算
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3.3 化工计算基础数据及来源
• 在化工计算以及化工工艺和设备设计中，必不可 少地要用到有关化合物的物性数据。例如，进行 化工过程物料与能量衡算时，需要用到密度或比 容、沸点、蒸汽压、烩、热容及生成热等等的物 性数据；设计一个反应器时，则需要知道化学反 应热的数据；计算传热过程时，需要导热系数的 数据等等。这些数据习惯上称为“化工基础数 据”，它是由物料本身的物理化学性质所决定的。 因此，又被称作“物化数据”或“物性数据”。
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3.2 热量衡算
• 方法
– 计算依据 热力学第一定律（能量守恒定律） – 平衡方程
Q W H g h u 2/2
在进行设备设计时，位能变化、动能变化、 外功等项相对较小，可忽略。所以流动系统的 能量衡算式为
H Q
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3.2 热量衡算
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3.2 热量衡算
分解液组成
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化工设计Design of Chemical Engineering青岛科技大学化工学院第三部分3 物料衡算和能量衡算基本要求（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§3-1 化工过程及过程参数术语和基础知识化工过程；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。
一、化工过程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。
主要操作：化学反应；分离或提纯；改变温度；改变压力；混合等注意理解两点：1、分析化学是一种方法学，研究方法、技术及其理论。
2、应用这些方法与理论对物质的组成与结构进行分析，并表征物质作用过程的动态行为。
１.化学反应（整个化工过程的核心）工业上付诸实现取决于许多因素，如平衡收率、反应速度、控制或减少副反应的可能性等。
注意理解两点：1、分析化学是一种方法学，研究方法、技术及其理论。
2、应用这些方法与理论对物质的组成与结构进行分析，并表征物质作用过程的动态行为。
２.分离或提纯分离过程通常只是一种物理过程，不发生化学反应。
它是利用物质在相变化过程中某些物理性质（如沸点、熔点、溶解度等）的差异来进行的。
如：蒸馏、结晶、溶剂萃取。
３.改变温度化学反应速度和收率、物质的相态变化（如蒸气的冷凝、液体的气化或凝固、固体的熔化等）以及物质的其他物理性质变化（如粘度、溶解度、表面张力等）等均与温度有密切的关系，改变温度可调节以上各性质达到所需的要求。
回收热量使热量充分利用，是化工厂提高经济效益的一个重要措施。
注意理解两点：1、分析化学是一种方法学，研究方法、技术及其理论。
2、应用这些方法与理论对物质的组成与结构进行分析，并表征物质作用过程的动态行为。
４.改变压力化学反应有气体时，如：压力增高，氨的平衡产率就增加。
除此之外物质的相态变化，如蒸气冷凝或液体气化等与压力亦有密切关系。
当用泵或压缩机输送流体时，压力用于克服设备和管线中的阻力。
５.混合（与分离相反的过程）通常不消耗能量为加速混合使用搅拌器，消耗少量能量化工过程中的每一个设备进行上述一种或几种操作。
设计化工过程，就是设计以上一系列操作，将其适当地、合理地组合起来，以改变原料的化学和物理性质，使之能够生产合格的产品。
把完成这些操作的设备串连组合起来，就成为一个化工过程。
注意理解两点：1、分析化学是一种方法学，研究方法、技术及其理论。
2、应用这些方法与理论对物质的组成与结构进行分析，并表征物质作用过程的动态行为。
二、化工工艺流程化工过程常用流程图来表示。
工艺流程图能简明、扼要的表明化工产品的生产工序，看来一目了然。
从工艺流程图可以初步了解生产方法、生产过程以及各主要物料的来龙去脉。
在解物料和能量衡算题时，也需要用图来表示各设备之间的物料关系。
三、化工过程开发是指一个化学反应从实验室过渡到第一套生产装置的全部过程。
化工过程开发，首先是决定于化学反应的可能性、转化率及反应速度是否具有工业价值，产物分离的难易程度以及机械、设备、材料是否可行。
最终取决于是否有经济效益。
化工过程开发的第一步就是要设计一个流程图。
选择一个安全、可靠、经济效益高的最佳方案。
化工过程开发主要决定于下述因素：（1）化学工艺因素——反应体系本性、温度、压力、组成、催化剂等操作条件以及体系的反应速度、转化率、循环比等。
（2）化学工程因素——体系的物性、相态、热性质、传递性质、传热传质方式、物料（流体及固体）输送、反应技术、分离技术等。
（3）机械设备、仪表及控制手段——设备材料、制造、贮运、安装、维修、检测、备品备件、正常操作及事故处理等。
四、过程参数在化工生产过程中，能影响过程运行和状态的物理量，如温度、压力、流量及物料的百分组成或浓度等，在指定条件下它的数值恒定，条件改变其数值也随之变化，这些物理量称为过程参数。
这些参数也常作为控制生产过程的主要指标。
进行化工计算时，上述参数是基本数据，可以直接测定。
对一些不易直接测定的参数，可找出与容易测定的参数之间的关系，通过计算求得，有时也可以根据经验数据选定。
§３-2 化工基础数据在化工计算以及化工工艺和设备设计中，必不可少地要用到有关化合物的物性数据。
例如，进行化工过程物料与能量衡算时，需要用到密度或比容、沸点、蒸汽压、焓、热容及生成热等等的物性数据；设计一个反应器时，则需要知道化学反应热的数据；计算传热过程时，需要导热系数的数据等等。
化工基础数据：物化数据或物性数据理论对物质的组成与结构进行分析，并表征物质作用过程的动态行为。
一、分类１. 基本物性数据—如临界常数（临界压力、临界温度、临界体积）、密度或比容、状态方程参数、压缩系数、蒸气压、气一液平衡关系等。
２.热力学物性数据—如内能、焓、熵、热容、相变热、自由能、自由焓等。
３. 化学反应和热化学数据—如反应热、生成热、燃烧热、反应速度常数、活化能，化学平衡常数等。
４. 传递参数—如粘度、扩散系数、导热系数等。
二、化工基础数据获取方法1、查手册或文献资料2、估算。
3、用实验直接测定。
例如：(l) Chemical Engineer’s Handbook , 6th Edition , R.H.Perry and C. H. Chiton , Eds. , McGraw Hill , 1984 .(2) Handbook of chemistry and physics , 66thEdition ,R.C. Weast.ed., chemical Rubber Publishing Company , 1985 一1986 .上述手册中收集了许多物质的物性数据及图表例如，例如：Handbook of chemistry and Physics 中约有17000 种有机与无机化合物的物性数据一分子量、正常沸点、正常熔点、密度（室温下）、折光指数、以及物质在不同溶剂中的溶解度等。
中文的手册有：（l ）《化学工程手册》，化学工程手册编辑委员会，化学工业出版社，1980（2 ）《化工工艺设计手册》，国家医药管理局上海医药设计院编，化学工业出版社，1986 （3 ）《化工工艺算图》，吉林化学工业公司设计院等编，化学工业出版社，1982 《化学工程手册》是一本通用性的工作手册。
全书共分26 篇。
第一篇为化工基础数据，其中内容取材注意结合国内情况及已取得的成果，并吸收国外有关的技术数据。
《化工工艺设计手册》是针对化工设计工作人员所需技术资料而编写的全书分上、下两册共包括常用物质的物性数据、常用化工设备、机电设备和化工仪表以及常用工程材料、管道管件等三个部份。
《化工工艺算图》是汇编了根据公式和实验数据绘制的图册，共有算图达1000 余种全书共分6 册，第一册是常用物料物性数据（多数以实验数据绘制），第二册是物性数据计算（根据公式绘制）利用算图计算，查阅简捷，使用方便，可以避免繁琐的计算。
§３-3物料衡算物料衡算是化工计算中最基本、也是最重要的内容之一，它是能量衡算的基础。
物料衡算有两种情况：一种是对已有的生产设备或装置，利用实际测定的数据，算出另一些不能直接测定的物料量。
用此计算结果，对生产情况进行分析、作出判断、提出改进措施。
另一种是设计一种新的设备或装置，根据设计任务，先作物料衡算，求出进出各设备的物料量，然后再作能量衡算，求出设备或过程的热负荷，从而确定设备尺寸及整个工艺流程。
理论依据：质量守恒定律理论对物质的组成与结构进行分析，并表征物质作用过程的动态行为。
一、物料衡算式1、化工过程的类型两种分类方法：间歇操作、连续操作以及半连续操作稳定状态操作和不稳定状态操作闻歇操作过程：原料在生产操作开始时一次加入，然后进行反应或其他操作，一直到操作完成后，物料一次排出，即为间歇操作过程。
此过程的特点是在整个操作时间内，再无物料进出设备，设备中各部分的组成、条件随时间而不断变化。
连续操作过程：在整个操作期间，原料不断稳定地输入生产设备，同时不断从设备排出同样数量（总量）的物料。
设备的进料和出料是连续流动的，即为连续操作过程。
在整个操作期间，设备内各部分组成与条件不随时间而变化。
半连续操作过程：操作时物料一次输入或分批输入，而出料是连续的，或连续输入物料，而出料是一次或分批的。
稳定状态操作过程或称稳定过程：整个化工过程的操作条件（如温度、压力、物料量及组成等）如果不随时间而变化，只是设备内不同点有差别。
不稳定状态操作过程或称不稳定过程：操作条件随时间而不断变化。
2、物料衡算式首先确定衡算的体系物料衡算关系式：注：１.对反应物作衡算时，由反应而消耗的量，应取减号；对生成物作衡算时，由反应而生成的量，应取加号。
２.物料平衡指质量平衡，不是体积或物质的量平衡。
如：对于连续不稳定过程，由于该过程内物料量及组成等随时间而变化，因此，物料衡算式须写成以时间为自变量的微分方程，表示体系内在某一瞬时的平衡。
二、物料衡算的基本方法1、画物料流程简图。
2、计算基准及其选择。
进行物料、能量衡算时，必须选择一个计算基准。
从原则上说选择任何一种计算基准，都能得到正确的解答。
但是，计算基准选择得恰当，可以使计算简化，避免错误。
对于不同化工过程，采用什么基准适宜，需视具体情况而定，不能作硬性规定。
根据不同过程的特点，选择计算基准，注意：（1）应选择一只变量最多的流股作为计算基准。
（2）对液体或固体的体系，常选取单位质量作基准。
（3）对连续流动体系，用单位时间作计算基准有时较方便。
（4）对于气体物料，如果环境条件（如温度、压力）已定，可选体积作基准。
3. 物料衡算步骤(1) 搜集计算数据。
(2) 画出物料流程简图。
(3) 确定衡算体系。
(4) 写出化学反应方程式，包括主反应和副反应，标出有用的分子量。
(5) 选择合适的计算基准，并在流程图上注明所选的基准值。
(6) 列出物料衡算式，然后用数学方法求解。
(7) 将计算结果列成输入－输出物料表(物料平衡表)。
(8) 校核计算结果三、无化学反应过程的物料衡算１. 简单过程的物料衡算仅有一个设备或一个单元操作或整个过程简化成一个设备的过程。
这种过程的物料衡算比较简单，在物料流程简图中，设备边界就是体系边界。
例1：一种废酸，组成为23％(质量％)HNO3，57％H2SO4和20％H2O，加入93％的浓H2SO4及90％的浓HNO3，要求混合成27％HNO3及60％H2SO4的混合酸，计算所需废酸及加入浓酸的数量。
２.有多个设备过程的物料衡算对有多个设备的过程，进行物料衡算时，可以划分多个衡算体系。
此时，必须选择恰当的衡算体系，这是很重要的步骤。
不然会使计算繁琐，甚至无法求解。
例2：四、有化学反应过程的物料衡算１. 反应转化率、选择性及收率等概念（1）限制反应物：化学反应原料不按化学计量比配料时，其中以最小化学计量数存在的反应物称为限制反应物。