化工过程开发与设计
化工产品设计与开发
降低环境污染
绿色化学技术和环境友好型材料的广泛应用将减少化工生产对环境的负面影响。
促进产业升级
新技术和新材料的出现将推动化工产业的升级和转型，形成新的经济增长点。
增强国际竞争力
拥有先进技术和材料的化工企业将在国际市场上更具竞争力。
05
CHAPTER
化工产品的生产与质量控制
根据产品特性和市场需求，选择合适的生产工艺，确保产品质量和生产效率。
经济性原则
化工产品的设计应充分考虑生产和使用过程中的安全问题，预防事故的发生。
安全性原则
标准化设计
将设计成果标准化，便于生产制造和后续维护。
优化设计
通过实验验证和模拟分析，对设计方案进行优化改进。
详细设计
对选定的方案进行详细的结构设计、参数设计和工艺流程设计。
需求分析
明确产品的使用需求和性能要求。
不合格品处理
对不合格产品进行追溯和处理，防止问题产品流入市场。
06
CHAPTER
案例分析
总结词
创新性强，市场前景广阔
要点一
要点二
详细描述
该新型塑料产品采用环保材料，具有优异的力学性能和加工性能，可广泛应用于包装、建筑、汽车等领域。通过市场调研，确定了产品的潜在需求，并针对客户需求进行了定制化设计。在开发过程中，注重产品的可回收性和可持续性，以降低对环境的影响。该产品上市后，迅速占领了市场，取得了良好的经济效益。
医药品、医疗器械等化工产品在医疗卫生领域具有重要作用。
日用品、化妆品、洗涤剂等化工产品与人们的日常生活密切相关。
02
CHAPTER
化工产品设计
化工产品应具备满足特定需求的性能，如化学反应、分离、传递等。
功能性原则
化工过程开发3反应器的设计
式为
A
c
d
a
a
b
当n＝0时， k cA0 xA
（2）非恒温非绝热操作的BR的计算
热量衡算：
Q3 (反应产生的热)－Q4 (通过热交换传出的热)＝Q5 (累积的热)
在dt时间内，反应物A实现的转化率为dxA，系统的温度变化为dT，
则
（－∆Hr）nA0 dxA－KA∆T＝mTcp dT
用预估－校正法计算非反应时间及温度分布的方法
(Plug三Flo、w理Re想act连or,续PF操R作) 管式反应器 －－（一）活塞流反应器的特点
设u0为反应器进口处流体的流速，则恒温恒容PFR转化率 与轴向距离Z的关系式为
rA
dxA
d
VR qnA0
qnA0
dxA dVR
qnA0 qv0cA0
qv0 Au0
dVR AdZ
rA
u0
dcA dZ
对于BR，
rA
dcA dt
对于定态操作的活塞流反应器，反应物系的浓度随轴向距离 而变，与时间无关。对于间歇操作釜式反应器，反应物系的 浓度随时间而变，与位置无关。这是两者的基本差别。
（二）PFR的计算 1、物料衡算方程式
物料衡算式为： qnA－(qnA+dqnA)－(－rA)·dVR＝0
整理得
rA
dqnA dVR
PFR的设计方程
根据转化率的定义，则有qnA＝ qnA0(1－xA)
于是
rA
d
dxA
VR qnA0
积分得
V q xAf
R
nA0 xA0
dxA rA
令qv0为反应物料的初始体积流量，m3/h，则qnA0＝qv0cA0
化工过程开发的名词解释
化工过程开发的名词解释化工过程开发是指对化学反应进行改良和优化，以提高生产效率、降低成本、提高产品质量的一系列工作。
这是一个复杂的过程，需要涉及多个领域的知识和技术。
本文将解释一些与化工过程开发相关的重要名词。
1. 反应工程学反应工程学是研究化学反应的物理、化学和数学方面的科学。
它涉及到反应机理、反应动力学、传质和传热等方面的研究，以及反应器设计、操作和优化。
通过反应工程学，可以有效地控制和优化化工过程中的反应步骤，从而提高产品产率和产品质量。
2. 反应动力学反应动力学研究了反应速率与反应物浓度之间的关系。
通过实验和数学模型，可以确定反应的速率方程和速率常数。
反应动力学的研究结果对于设计反应器和优化反应条件至关重要。
3. 提高产率提高产率是化工过程开发的核心目标之一。
产率是指单位时间内反应生成的产品的量。
通过优化反应条件、催化剂和反应器设计等方法，可以提高化工过程的产率，同时降低生产成本。
4. 优化反应条件优化反应条件是指通过调整反应温度、压力、反应物浓度和反应时间等参数，以达到最佳的反应条件。
优化反应条件可以提高反应速率和选择性，降低副产物生成，从而提高化工过程的效率和经济性。
5. 设计反应器反应器是进行化学反应的装置。
设计反应器需要考虑反应的热力学和动力学特性，选择合适的反应器类型和尺寸。
常见的反应器类型包括批式反应器、连续流动反应器和固定床反应器等。
6. 传输过程化工过程中产物和副产物的传输是一个重要的环节。
传输过程包括传质和传热。
传质是指组分在不同相之间的传递，传热是指热量在物质之间的传递。
在化工过程开发中，需要考虑传输过程对反应速率和产物分离的影响，并采取相应的措施进行优化。
7. 动态模拟动态模拟是指对化工过程进行时间和空间上的数学模型建立和仿真。
通过动态模拟，可以预测和优化化工过程中的动态响应，帮助操作员制定最佳的操作策略和应急预案。
8. 过程安全过程安全是在化工过程开发中必不可少的一环。
对化工过程开发的认识
对化工过程开发的认识摘要:化工过程开发是指把在实验室研究出来的新产品、新工艺、新技术在用于工业生产之前，而进行的放大和经济技术评估，它是把一个新产品、新工艺、和新技术用工业生产的关键环节关键词：化工过程；放大；经济技术引言从化学工业发展看，化工过程开发是指把在实验室研究出来的新产品、新工艺、新技术在用于工业生产之前，而进行的放大和经济技术评估，它是把一个新产品、新工艺、和新技术用工业生产的关键环节。
本文主要对化工过程开发的必要性和化工过程开发的步骤进行叙述。
1 化工过程开发的必要性在实验室研究和工业生产之间，由于处理物料量等许多条件相差悬殊，两者的差别很大，实验室研究成果往往不能真实反映工业生产情况。
例如，实验室研究一般为间歇操作；而工业生产一般为连续操作[1]。
关于连续化后可能出现的工艺技术问题，以及在整个生产工艺流程中各个步骤之间配合的为题，在实验室研究中难以了解。
实验室一般不考虑物料的综合回收利用；而化工生产则多数考虑未转化无聊的回收利用。
由于物料循环引起的杂质积累对工艺过程和产品质量的影响，在实验过程中无法了解。
由于实验室研究所获得的产品，往往是经过精密控制工艺条件、采用较纯净的化学试剂、并在严格的物料配比的条件下制备的；而工业生产中的原料纯度和工艺控制条件度很难达到实验室的精准水平，因此实验室获得的产品率、质量和性能都不足以作为生产产品的标准。
另外实验室研究设备的用量小，很难对大型工业设备中出现的传热、传质和无聊的流动与混合等因素充分的考察；实验室所采用的设备多数为玻璃仪器，由于玻璃性脆，在其使用功能上往往受到限制，致使实验操作参数的变化范围受到限制，因此在实验研究中确定的操作参数，未必是工业生产的最佳条件；在实验室中较少考虑设备腐蚀对生产过程和产品质量带来的影响；而工业生产则必须考虑设备材料腐蚀及被腐蚀的问题。
此外，工业生产还必须从技术经济角度去考虑原材料的品级及供应渠道，产品质量及市场销售，能源供应及消耗，建设资本和生产成本，以及三废治理和环境保护等[2]。
化工过程开发与设计
④预测市场需求的变化，市场需求对市场产生的影响不可忽视， 市场需求量因某种原因有时直线上升，供不应求；有时直线下降， 供过于求；有时这种产品风格受欢迎；有时另一种风格受欢迎
⑤预测市场占有率，市场商品流通是各个企业分工协作，共同实现的，任 何一个企业都不可能适应市场所有的需求，而只能在市场销售中占有一定 份额。预测市场占有率要研究本行业、本企业历史上的市场占有率和同行 业现实经营情况、竞争能力、自己的优势，从而改善经营管理，做出正确 的经营决策
§ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.2 市场预测的类型
（1）按预测的时间跨度分类 ①短期預測，以旬，周为时间单位，预计一个季度的需求量。 ②近期預測，以月为时间单位预测出年度的市场需求量。 ③中期預測，指3-5年的预测，一般是对经济，技术，政治，社会等影 响市场发展长期起作用的因素。 ④長期預測，一般是5年以上的预测，是为制定经济发展的长期规划 （如10年规划）预测市场发展趋势，为综合平衡，统筹安排长期的产供销 比例关系提供依据
（2）按预测的空间范围分类
①按地理空间范围分类，有国内市场、国际市场。 ②按经济活动的范围分类，有宏观的市场预测，有微观的市场预 测。
A、宏观的市场预测：指对市场发展的总趋势进行的综合性的
预测 B、微观的市场预测：指对单个企业的产品销售或单个商品的 社会总需求预测等。
（1）按预测的性质分类 ①定期预测，即凭借知识、经验和判断能力对市场的未来变化 趋势做出性质和程度的预测。 定性预测是预测分析的基础，因为对任何一个事物进行预测时，都 要预先有个整体概念，如某一化工产品是需要还是不需要，需求量 比较大还是比较小等。这事方向性的预测，只有经过这一过程才有 可能进一步进行定量分析，即转入定量预测阶段。 ②定量预测：是以过去积累的统计资料为基础，运用数学方法 进行分析运算后，对市场的未来变化趋势做出数量预算。 ③综合分析：由预测者具有的丰富专业知识、预测知识以及相 关方面的知识，对事物的发展做出最后预测，这是预测工作的最后 一步，也是最关键的一步。
化工过程开发与的设计 第八章 中间试验lsy
• 电气配管配线时，应将开关、电缆集管设置在没有 危险的地方，平面布置时也应考虑到不使动力线的 保护层受腐蚀性介质的侵害。
• 建筑和设备，应有可靠的防雷接地措施；可能产生 静电的设备、管道应有防止静电积聚的措施。
• 对于一些特别危险或重要的操作，应采用全自动控 制系统或程序控制装置，联锁机构或联动机构等。
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• 在一旦发生火灾、爆炸的情况下，能起到阻止 事态扩大，减小事故损失作用的设施有防火门、 防火墙、防爆墙以及水封、阻火器、单向阀等 阻燃阻爆设备、消防灭火系统等。同时须考虑 维修安全性，如是否所有的管道都有阀门使之 与被检修部分断开；人身安全性，如防烫设施、 除尘、通风及各种消声防噪等措施；还应考虑 设置救护设施，如装置内是否需要设置洗眼区 和安全淋浴。这些安全防护装置并不是每个项 目都是必须的，应视需要选用。
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（3）化学反应装置
• 化学反应是整个中试的核心，一般通 过反应才能得到所需的产物，同时反应也 带来了许多危险性因素。在反应器的设计 和选型前，往往要考虑可能会发生怎样的 事故，反应器中导致反应失控的因素及搅 拌器的影响等。
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反应器的选型
• 反应器的种类很多，按照反应器进出物料的状况，可以分为 间歇式与连续式2 类。按照物料的流程，则可分为单程与循 环2 大类。从反应器的结构形式来分，可以分成釜式、管式、 塔式、固定床、流化床等多种反应器形式，它们适用于不同 的化学反应，应根据物系反应机理来选择。
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（6）装置布置 • 包括设备、建构筑物和通道布置，要考虑所处位置
能让危险物料的输送量最少、距离最短，设备的间 距是否能将爆炸或火灾的破坏程度降到最低，是否 有足够的消防设施、灭火作业空间及安全通道。 • 装置布置应确保过程顺利实施，安全间距符合规范， 方便操作维修和消防作业，有利人员疏散。同时合 理布置各设备，减少配管、阀门的尺寸及数量。如 果装置内存在放热、有毒气体等设备，应考虑设备 占地内的通风情况、防护墙等。
化工过程开发与设计第10章技术经济评价
化工过程开发与设计
10.1.2 项目评价的方法和程序
1．项目评价的方法 2．项目评价的程序 （1）初步评价 （2）中间评价 （3）最终评价
化工过程开发与设计
10.1.2 项目评价的方法和程序
2
（10-2）
化工过程开发与设计
10.2.1 工程项目的投资估算
7．流动资金
流动资金＝流动资产-流动负债
（10-3）
流动资产＝现金+应收账款+存货
（10-4）
流动负债＝应付账款+预付账款
（10-5）
流动资金本年增加额＝本年流动资金-上年流动资金
（10-6）
应收账款＝年经营成本/周转次数
（10-7）
丁二烯 异戊二烯
甲醇
能力指数 0．68 0．45 0．68 0．55 0．60
装置产品 磷酸
环氧乙烷 甲醛
过氧化氢 合成氨
能力指数 0．60 0．78 0．55 0．75 0．53
装置产品 聚乙烯 尿素 氯乙烯 乙烯
能力指数 0．65 0．70 0．80 0．83
化工过程开发与设计
10.2.3 单元设备价格估算
10.2.2 工艺装置投资估算方法
设备名称
离心压缩机
往复式压缩机 泵
离心机 板框式过滤机 框式过滤机
塔设备 加热炉 管壳式换热器
表10-2 设备能力指数
表征生产能力 的参数 功率
功率 功率 直径 过滤面积 过滤面积 产量 热负荷 传热面
参数范围
20～100kW 100～5000 kW 100～5000 kW 1．5～200 kW
化工工艺过程开发及工艺路线选择
化工工艺过程开发及工艺路线选择发布时间：2023-02-20T05:55:29.506Z 来源：《科学与技术》2022年19期作者：郭凤霞[导读] 化工生产技术的发展在化工生产中一直处于发展阶段。
由于大多数化工生产过程不可避免地会对周围环境造成一定程度的破坏，在低碳环保、节能减排理念的驱动下，越来越多的技术人员开始致力于绿色化工过程的研究。
郭凤霞山东中天科技工程有限公司山东淄博 255000摘要：化工生产技术的发展在化工生产中一直处于发展阶段。
由于大多数化工生产过程不可避免地会对周围环境造成一定程度的破坏，在低碳环保、节能减排理念的驱动下，越来越多的技术人员开始致力于绿色化工过程的研究。
为了响应国家可持续发展的号召，采用有效的生产技术来尽可能避免或杜绝化工生产对环境的破坏是非常必要和重要的。
在化工生产过程的操作过程中，最重要的一步是工艺设计。
化工工艺设计直接关系到化工生产过程的完整性和艺术性，意义重大。
因此，在化工流程设计的过程中，要重点考虑如何优化化工生产模式，同时要处理好化工生产过程中的安全问题，最佳的预防和处理措施是化工生产过程领域的重中之重。
只有确保化工生产过程中的安全问题，才能不断促进这一领域的良性发展。
关键词：化工工艺；过程开发；工艺路线；选择引言：由于选择原材料的选项、工艺开发的方向和产品的类型非常多样，且有丰富的多样性要素，因此在确定最终工艺开发的方向和路线时，应考虑多方面的各种要素。
在建造一套完整的生产设备时，只要确定其功能方向，就必须在下一个工作流程中仔细考虑如何实现与投资成本和相关方案设计密切相关的工艺开发路线。
所有这些都是为了确保设备的整体效益和效果能够得到优化。
1工艺开发过程中涉及到的程序一般来说，这项工作的生产过程需要由几个过程组成，如预处理、生成化学反应和物理化学处理。
预处理一般由机械操作、传热等过程组成。
在特定的反应期间，温度和压力值需要保持在一个稳定的水平内。
后续处理包括传质、相分离等过程。
第二章 化工工艺开发与工艺设计(过程装备成套技术)
烯烃醚化技术 Dow化学公司和Snamprogetti公司正在 联合开发以苯和乙烷为原料制苯乙烯单 体的工艺。通过采用成本较低的乙烷原 料，苯乙烯生产商无需外购乙烯或无需 投资乙烯生产设备。
苯和乙烷制苯乙烯单体工艺
20世纪90年代Snamprogetti获得关于苯与乙烷制苯乙 烯工艺的专利 Dow和Snamprogetti一直共同推进制取苯乙烯单体催 化剂和工程技术的开发。 确定专利的可行性 新开发的工艺包括特制反应器 基于现有技术的乙苯生产体系和Dow提纯工艺。该提 纯工艺正在Dow的工艺开发装置中进行验证，需要耗 时6～8个月。Dow公司称如果验证结果成功，预计该 新工艺将在2010年前投入工业应用。
内蒙古化肥厂建设大事记（一）
立项：《关于报送内蒙古自治区建设化肥厂项目建议书的报告》 可行性研究报告 厂址的选择 原料供应 内蒙古化肥厂筹建处 可行性研究报告的预审，报送 资金来源情况 初步设计 总体规划 可行性研究报告通过终审 初步设计的初审定稿及审查意见的批复 1990年正式成立内蒙古化肥厂
鹤壁煤电 1 套 65,000 Nm3/h 兖矿国泰 2 套 60,000 Nm3/h 兖矿贵州 1 套 60,000 Nm3/h 寰球工程公司（越南化肥 ）1 套 35,000 Nm3/h
首钢集团 1 套 23,000Nm3/h(O2)
宝钢集团 4 套 60,000Nm3/h(O2) 邯钢集团 1 套 35,000Nm3/h(O2) 本钢集团 1 套 20,000Nm3/h(O2)
工艺过程开发的定义和特点 工艺过程开发程序
现阶段工艺过程开发的研究进展
工艺过程开发的定义
工艺过程开发是在理论研究和应用研究基础之上从实
化工过程设计与开发第5章 物料衡算
2915.7
杂质
59.0
总计
2915.7
5.2.2 反应过程的物料衡算
例[5.7] 在乙二醇生产中，所用的反应物是由乙烯部分 氧化法制得的环氧乙烷。制取环氧乙烷的方法是将乙烯 在过量空气存在下通过银催化剂。 解：
图5.6 乙烯部分氧化
5.2.2 反应过程的物料衡算
例[5.8] 将苯氯化生成一种由一氯、二氯、三氯和四氯 化苯组成的混合物，其反应为： C6H6+Cl2→C6H5Cl+HCl，其反应速率为r1； C6H5Cl+Cl2→C6H4Cl2+HCl，其反应速率为r2； C6H4Cl2+Cl2→C6H3Cl3+HCl，其反应速率为r3； C6H4Cl3+Cl2→C6H2Cl4+HCl，其反应速率为r4。
%(wt )
kmol /h
%(mo l)
kg/h
%(wt )
kmol /h
%(mo l)
kg/h
%(wt )
kmo %(m l/h ol)
苯
7600 0
38
97.4 3
41.9 7372 85.6 6 .6 0
94.5 2
87.5 2
227. 8
2.0
2.9 2.3 25
甲 1240 苯0
62
合 计
图5.5 常规精馏流程简图
5.2.1 物理过程的物料衡算
解：
0.5F2 0.01F3 0.2 100
F2=38.8kmol/h， F3=61.2kmol/h
表5-4 例5.4的物料平衡表
流股
组分
丙烷 异丁烷 异戊烷 正戊烷 合计
1
进料
化工产品的设计与开发
。
制定针对可能发生的事故的应急预案，并进行演练，提高员工 应对突发事件的能力。
化工产品的环保要求与可持续发展
环保法规遵守
确保化工产品的生产过程符合国家和地方的 环保法规要求，控制污染物排放。
化工产品的设计与开发
汇报人： 2024-01-01
目录
• 化工产品概述 • 化工产品的设计 • 化工产品的开发 • 化工产品的生产与质量控制 • 案例分析
01
化工产品概述
化工产品的定义与分类
定义
化工产品是指通过化学反应过程生产 出的物质，包括原料、中间体、试剂 、催化剂等。
分类
根据用途和化学性质，化工产品可以 分为无机化工产品、有机化工产品、 高分子化工产品等。
节能减排措施
采取节能减排措施，降低能源消耗和减少污 染物排放，提高资源利用效率。
废弃物处理与资源化
对生产过程中产生的废弃物进行妥善处理和 资源化利用，减少对环境的负担。
可持续发展意识
加强员工的环保意识和可持续发展意识，推 动企业绿色发展。
05
案例分析
案例一：某新型塑料的生产与开发
总结词
市场需求驱动、技术突破、环保要求
案例三：某环保型涂料的设计与生产
总结词
环保法规、降低VOC排放、市场竞争力
详细描述
随着环保法规的日益严格，某公司致力于研发环保型涂料，通过技术创新，成功开发出 一种低VOC排放的水性涂料。该涂料以水为稀释剂，减少了有机溶剂的使用，降低了 对环境的污染。同时，该涂料的性能优异，具有防潮、防霉、高附着力等特点，深受市
趋势
化工过程开发与的设计 第五章 大型冷模试验
固定床反应器缺点
① 固定床中的传热较差； ② 催化剂的更换必须停产进行。
2019/9/19
1. 绝热式反应器
蒸汽
原料
调节阀
结构简单，催化剂均匀堆 催 化 剂
置于床内，床内没有换
补充水
热装置，预热到一定温
度的反应物料流过床层
进行反应就可以了。
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产物
绝热床反应器
典型的例子是乙苯脱氢制苯乙烯。反应需供热140kJ／ mol，是靠加入高温(710℃)水蒸汽来供应的(乙苯:水蒸汽 =1: 2.6(质量))，混合后在630℃入床，离床时降到565℃。
2、床层压降
在固定床反应器中，流体通过分布板均布后，在床层 内的孔道中流动，这些孔道相互交错联通，而且是弯弯曲 曲的，各个孔道的几何形状相差甚大，其横截面积既不规 则也不相等。床层各个横截面上孔道的数目并不一定相同。 流过床层的流体，其径向流速分布也是不均匀的。从床层 中心处算起，随着径向位置的增大，流速增加，在离器壁 的距离等于1～2倍颗粒直径处，流速最大，然后随径向位 置的增大而降低，至壁面处为零。床层直径与颗粒直径之 比越小，径向流速分布越不均匀。
2019/9/19
固定床中的传递过程
1、床层空隙率
表征床层结构的主要参数为床层空隙率ε; ε=f（颗粒形状，粒度分布，床径比，填充方式等
固定床中同一横截面上的空隙率是不均匀的， 对于粒度均一的颗粒所构成的床层，在与器壁距 离为1～2倍颗粒直径处，空隙率最大，床层中心 较小，这种影响，叫做壁效应。
2019/9/19
反应前后的物料在床层中自己进行换热称作 自热式反应器。
2019/9/19
自热式反应器示意图
第六章 化工过程技术开发
11
三、化工过程开发的步骤 化工新产品技术开发过程一般可以分为以下几个 阶段：计划决策阶段-探索试验阶段-实验室研究 阶段-中间试验阶段-工业化试验阶段-正式批量生 产阶段。 过程开发的着眼点是把一种生产方法的“设想” 变为工业生产的“现实”。在实验室研究阶段得 到的信息资料是很不够的，而开发的成果在技术 上和经济上又都希望达到最优，因此过程开发阶 段要进行大量的工作。一个化工过程的开发是十 分复杂的，一般过程开发的循环要经过如图6-1 框图所示的过程。整个过程开发的步骤如图6-2 所示。
开发一个新产品时，还应
特别注意新产品开发的标准 化，以为企业提高质量、提 高效率、降低消耗、降低成 本服务。新产品开发阶段的 标准化也就是指在新产品的 研制、试制、鉴定等过程中， 应当执行产品的品种规格系 列标准、相关的配套零部件 标准、互换性标准、通用试 验方法和基础标准、安全卫 生标准、环境保护标准等， 并贯彻上级主管部门颁发的 有关法规和管理规定。
14
第二步是中间试验。
如果设想流程的评价认为可以继续进行开发，
就可以按评价分析中提出的不充分的那部分 数据和资料来拟定中试方案及规模。中间试 验一般不是作方法的比较，而是为了收集设 计工业装置所需的数据。对于用电子计算机 辅助开发的过程，中试更重要的工作是为了 验证和修改数学模型，总之是为工业装条件 建立化工过程技术开发的基本条件有以下几点。 ①过程所涉及的产品是有经济价值的，并能满足 国民经济的需要。 ②有关的化学反应都应经过实验室研究，已获得 主反应和可能出现的副反应及反应效果随操作条 件变化规律的数据。 ③根据参与过程的物料性质设想可能的分离方法 和步骤。预先拟定好关于中间产品、副产品等物 料的分析方法以及目的产品纯度等质量指标的测 定方法。
化工过程开发与设计作业答案解析(DOC)
化工过程开发与设计作业名字：韦良优班级：应化12班学号：2014092021011.化工过程开发步骤有哪些？具体是什么？答：1.实验室研究1）基础研究：指在实验室进行的筛选技术路线和工艺方案，测定有关物性数据及反应热、动力学参数，筛选分析方法和研制催化剂等。
2）小试：在基础研究的基础上，在实验室建立小型实验装置进行工艺模拟试验，主要任务是优化工艺条件。
2.收集资料：包括过程放大和设计装置所需的数据和判据，以及围绕工艺过程评价或项目评估所需要的原料、产品、能源、市场、交通、环保、地理环境等多种信息。
3.概念设计（预设计）：它是根据实验室研究成果和收集的技术经济资料，对被开发过程的工业化方案提出的初步设想。
目的在于检验实验室研究成果是否符合技术开发的要求，对以后开发步骤的研究或设计工作提供指导。
主要内容：◆工艺路线和工艺方法的说明◆工艺流程简图◆简单的物料衡算和能量衡算◆原材料及其消耗指标◆主要设备型式◆预计的“三废”◆排放量及毒害性◆投资成本估算◆中试研究的建议4.技术经济评价：它是对开发项目进行技术可靠性和经济合理性的考察，以便对技术方案和开发工作进行决策。
技术经济评价贯穿于开发过程的始终。
1）初步评价（立题评价）：是在选题或确定开发项目时决定取舍所进行的评价。
2）中间评价：是在开发过程中，对开发研究的各个阶段结果作出评价，通常侧重于技术方案的科学性和可靠性，以及在经济上的合理性。
3）最终评价（工业化评价或项目评估）：是在技术开发工作后期进行的评价。
目的是为项目的投资建设作出决策。
评价的依据是开发研究报告、市场研究报告等技术经济资料。
若评价结论肯定，即可投资进行建设。
5.模型试验：一般是对工业生产中的某些重要过程作放大的工业模拟试验。
所用设备一般比实验室规模大并且具有工业设备的仿真性质。
主要研究内容：考察各种工程因素对过程的作用及其规律，观察放大效应和分析、寻找产生放大效应的原因。
6.中试（中间试验工厂）：它是在小试或模型试验之后进行的半工业化规模的模拟试验。
化工开发设计
化工开发设计绪论+第一章1. 现代过程工程重要包含哪些内容？①过程开创：实验室研究成果→ 工业化；②过程设计：供给扶植过程所须要的文件及图纸；③过程改良(或优化)：对已建成的过程进行优化挖潜.2. 什么是化工过程开创？化工过程开创→从实验室成果到工业临盆装配的成功开车和运转重要包含→过程研究，工程研究，工程设计及扶植过程研究：小型工艺实验，大年夜型冷模实验，中心实验工程研究：概念设计，经济评判，差不多设计化工过程开创方法→逐级体会放大年夜，数学模型放大年夜3. 什么是化工设计？化工设计确实是将一个化工新产品、新工艺、新技巧或对旧工艺的改革付诸于工业实践。
供给建立化工过程所须要的全部文件和图纸。
经由过程化工过程设计建起的化工装配，应以最经济和安稳的门路，临盆相符必定质量要求的产品。
化工设计的内容包含：工艺流程的选择，物料及热量衡算，设备选型及尺寸运算，投资估算等等4. 简述绿色化工过程工程遵守的3R 原则减量化原则→Reduce；再应用原则→ Reuse；再轮回原则→ Recycle减量化原则(Reduce)要求用较少的原料和能源投入来达到既定的临盆目标或花费目标，进而到从经济活动的泉源就留意节约资本和削减污染。
减量化有几种不合的表示。
在临盆中，减量化原则经常表示为要求产品小型化和轻型化。
此外，减量化原则要求产品的包装应当寻求简单淳朴而不是豪华白费，从而达到削减废料排放的目标。
再应用原则(Reuse)要求制造产品和包装容器能够或许以初始的情势被反复应用。
再应用原则要求抵制当当代界一次性用品的泛滥，临盆者应当将成品及其包装算作一种日常生活器具来设计，使其像餐具和背包一样能够被再三应用。
再应用原则还要求制造商应当尽量延长产品的应用期，而不是专门快地更新换代。
再轮回原则(Recycle)要求临盆出的物品在完成其应用功能后能从新变成能够应用的资本，而不是弗成复原的垃圾。
按照轮回经济的思惟，再轮回有两种情形：一种是原级再轮回，即废品被轮回用来产生同种类型的新产品，例如报纸再生报纸、易拉罐再生易拉罐等；另一种是次级再轮回，立即废料资本转化成其它产品的原料。
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化工过程开发与设计化工过程开发是从一个化学新产品、新工艺概念的形成，通过实验室研究、中试放大、工艺设计、技术经济评价等环节，直至付诸工业化的全部过程。
1. 化工过程开发概论科学：关于自然、社会和思维的知识体系。
技术：根据自然科学原理和生产实践经验发展成的各种工艺操作方法和技能。
研究：钻研、反复探索开发：开拓、发展、扩张的意思方法：是解决问题的手段、途径等1.1 收集材料方法（1）观察、测量（2）情报调研（3）实验、试验（4）模拟1.1.2 搜集事实材料的方法1、观察法2、测量法3、实验法4、模拟法1.1.3 思维加工方法整理事实材料建立系统理论随即搜索性思维数学处理化学工艺：凡是运用化学方法改变物质组成、结构，合成新物质的生产过程和技术。
化学工业：运用化学工艺生产化学品的产业部门。
化学工程：研究化学工业生产过程中的共同规律，解决规模放大，设计和生产操作的科学。
化工过程研究与开发：从一个有关新产品、新技术或新工艺的概念的形成，到科研、设计、建设工厂，从实验室研究过渡到第一套工业规模生产装置，付诸实施的全部过程。
化工过程研究与开发的目的：①产品开发②工艺过程开发③工艺改进④应用开发化工过程开发的基本内容：根据基础理论研究的成果和有关工程资料，按照科学的方法，寻求技术可靠、经济合理的途径来制备该化学品，然后进行扩大试验，评价过程的可行性，设计工业装置，实现工业化。
1.3.1 实验室研究与工业生产的不①原料来源的影响②杂质的积累③传递规律变化1.3.2 化工过程开发的特点（1）原料、生产方法和产品的多样性和化工开发的多方案性（2）化工过程开发要十分重视能量和资源的充分利用（3）环境保护和过程安全是化工过程开发中必须重视的问题（4）在化工过程开发中技术经济观点十分重要1.3.3 放大是化工过程开发的核心1.4 化工过程开发的基本方法1.4.1 实验研究方法1.4.2 数学模型方法数学模型方法放大是过程开发研究中的一个重要方向。
1.5 化工过程开发的主要步骤化学实验小型工艺实验大型冷模实验中间实验概念设计多级经济评价基础设计过程研究工程研究工程设计第一章化工过程开发概论从以上案例中得到如下三点启迪：产品的经济效益与社会效益是推进研究与开发的巨大动力；逐级放大的开发过程，化工过程开发经历了实验室小试、模试、中试与工业规模四个阶段；正确的理论指导是开发工作成功的捷径。
小结了解化工过程开发的内容、特点、方法、步骤，掌握一些基本观点。
1、实验室研究的结果是确定一种有希望的反应方法；化工过程开发的结果是实现工业化。
2、化工过程研究与开发的基本方法有实验研究方法和数学模型方法，数学模型方法放大是过程开发研究的方向。
3、化工过程开发包括过程研究及工程研究，研究中要经常交换信息，反复交替展开工作。
4、技术经济观点十分重要，但不是唯一，必须考虑社会效益。
3、绿色化学与技术3.1 绿色化学及其特点绿色化学(Green Chemistry )又称环境无害化学(environmentally benignchemistry)、环境友好化学(environmentally friendly chemistry)、清洁化学(clean chemistry)。
绿色化学即用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。
3.1 绿色化学及其特点绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。
绿色化学的核心是利用化学原理从根本上减少或消除化学工业对环境的污染。
3.2.3 最大限度地使用或产生无毒或毒性小的物质3.2.4 设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性3.2.5 尽量不用辅助剂而须使用也应采用无毒无害物质辅助物质可定义为能帮助处理和操作的化学品，但又不构成目标分子的物质。
选择环境友好的反应介质是绿色化学研究的一个重要方面。
几种清洁的辅助剂1. 采用超临界流体2. 水作溶剂3. 固定化溶剂4. 无溶剂反应3.2.6 能量使用应最小并应考虑其对环境及经济的影响3.2.7 最大限度地使用可更新原料3.2.8 尽量避免不必要的衍生步骤（1）保护基团（2）暂时改性（3）加入官能团提高反应选择性3.2.9 催化试剂优于化学计量试剂催化剂的作用： 1. 提高选择性 2. 降低能耗催化剂的正确选择，对合成化学反应速度、反应的选择性和转化率，以及减少或消除产生副产物等有重要影响。
无毒无害和高效催化剂的研究和开发是绿色化学的一个重要研究方向。
3.2.10 化学品应设计成使用后容易降解为无害物质3.2.11 分析方法应能实现在线监测并在有害物质形成前加以控制3.2.12 化工过程物质的选择与使用应使化学事故的隐患最小无毒无害原料可再生资源环境友好产品回归自然废物回收利用无毒无害催化剂无毒无害溶剂原子经济反应高选择性反应3.2 绿色化学原理从科学观点看，绿色化学是对传统化学思维方式的更新和发展；从环境观点看，绿色化学是从源头消除污染；从经济观点看，绿色化学合理利用资源和能源、降低生产成本，符合经济可持续发展的要求。
3.3 绿色化学的研究动向3. 3.1 氧化剂与催化剂开发无害的、耐用的、高循环性的催化剂。
3. 3. 2 生物模拟多功能试剂3.3.3 组合绿色化学组合合成用一个构建模块的n个单元与另一个构建模块的n个单元同时进行一步反应，得到n×n个化合物；若进行m步反应，则得到（n×n）m个化合物。
有人作过统计，一个化学家用组合化学方法在2～6周的工作量，十个化学家用传统合成方法要花费一年的时间才能完成。
3. 3. 4 可同时防止与解决污染问题的化学技术3. 3 .5 无溶剂反应与无溶剂分离技术无溶剂反应：熔融态反应、等离子气体反应、纯的固体支撑反应等。
3. 3. 6 能源相关的研究3. 3. 7 非共价键衍生物3. 3. 8 无害介质水中的反应3. 3. 9 超临界CO2作为绿色溶剂的利用3. 3. 1 0 毒性与化学品设计中的计算机应用3. 3. 11 可持续性分析3. 3. 1 2 原子经济性反应的开发3.4.1 生物工程技术现代生物技术包括五大工程：（1）基因工程（遗传工程）（2）细胞工程（3）酶工程（4）微生物工程（发酵工程）（5）生物化学工程（1）基因工程（遗传工程）将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
基因工程在20世纪取得了很大的进展：一是转基因动植物，二是克隆技术（2）细胞工程按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种。
（3）酶工程酶工程就是将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在一定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质。
（4）微生物工程（发酵工程）是利用微生物发酵作用，通过现代工程技术手段来生产有用物质，或者把微生物直接应用于生物反应器的技术。
（5）生物化学工程生物化学工程就是采用化学工程的技术和方法，设计制造最优化的生物发酵设备、生化反应器，以及与其配套的自动控制装置，还包括发酵产物、生化反应产物的分离提纯。
3.4. 2 等离子体技术3. 4. 3 辐射加工技术3. 4. 4 新型绿色催化技术3.4.5 超临界流体技术（1 ）超临界CO2技术超临界CO2萃取的特点决定了其应用范围十分广阔,具体应用可以分为以下几个方面：a、从药用植物中萃取生物活性分子，生物碱萃取和分离；b、用于类脂脂类回收，或从配糖和蛋白质中去除类脂脂类；c、从多种植物中萃取抗癌物质，特别是从红豆杉树皮和枝叶中获得紫杉醇防治癌症；d、维生素，主要是维生素E的萃取；e、对各种活性物质（天然的或合成的）进行提纯，除去不需要分子（比如从蔬菜提取物中除掉杀虫剂）或“渣物”以获得提纯产品；f、对各种天然抗菌或抗氧化萃取物的加工，如百里香、蒜、洋葱、春黄菊、辣椒粉、甘草和茴香子等。
（1 ）超临界水技术最有应用前景的领域是废弃聚合物的资源以及有毒有害物质的处理。
3.4.6 传统工艺中的新技术（1）电结晶（2）反应萃取（3）反应精馏3.5.1、清洁生产的定义清洁生产是指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险性。
概括地说，清洁生产就是低消耗、低污染、高产出，是实现经济效益、社会效益与环境效益相统一的工业生产模式。
3.5.2、清洁生产的内容清洁生产主要体现在：①尽量使用低污染、无污染的原料，替代有毒有害的原料；②采用清洁高效的生产工艺，使物料能源高效益地转化成产品，减少有害于环境的废物量，对生产过程中排放的废物实行再利用，做到变废为宝、化害为利；③向社会提供清洁的产品，这种产品从原材料提炼到产品最终的整个生命周期中，要求对人体和环境不产生污染危害或将有害影响减少到最低限度；④在商品使用寿命终结后，能够便于回收利用，不对环境造成污染或潜在威胁；⑤完善的企业管理，有保障清洁生产的规章制度和操作规程，并监督其实施。
同时建设一个整洁、优美的厂容、厂貌；⑥要求将环境因素纳入计划和所提供的服务中。
3.5.3 清洁生产的特点①清洁生产是一项系统工程；②重在预防和有效性；③经济性良好；④与企业发展相适应。
3.5.4 实施清洁生产的途径①在产品设计和原料选择时以保护环境为目标，不生产有毒有害的产品，不使用有毒有害的原料，以防止原料及产品对环境的危害；②改革生产工艺，更新生产设备，尽可能提高每一道工序的原材料和能源的利用率，减少生产过程中资源的浪费和污染物的排放；③建立生产闭合圈，废物循环利用；④加强科学管理。
小结1、熟悉绿色化学的十二条原则及特点；2、了解绿色化学的研究动向及绿色化学技术；3、掌握清洁生产的定义、特点，了解其实施途径。
4.2.2 实验实验能将研究对象置于严格控制条件之下，把自然过程加以简化和纯化，排除各种偶然、次要因素和外界的干扰，使对象的某种属性或联系以纯粹的形式呈现出来；实验可以在特殊条件下强化研究对象，以揭示研究对象的变化规律或本质；实验可以通过一定手段，使对象的属性及其变化过程重复出现。
实验可以模拟研究对象的运动过程，从而认识对象的性质，对那些无法进行直接实验的对象，运用模拟方法可间接进行实验研究。
4.2.3 实验分类（1）预实验（2）系统实验严格按照“规划-实验及记录-分析整理-报告”的基本程序工作。
4.4.1 思想模型与理想实验方法4.4.2 科学思维的逻辑方法4.4.3 科学思维的非逻辑方法4.4.4 创造性思维方法4.4.5 数学方法4.5.1 实验室常见事故的预防和处理（1）火灾的预防和灭火预防火灾的发生必须注意：①实验装置安装一定要正确，操作必须规范；②在使用和处理易挥发、易燃溶剂时不可存放在敞口容器中，要远离火源；③实验室内不能存放大量易燃物；④要经常检查煤气开关、煤气橡皮管及煤气灯是否完好。