技术:过程强化技术
化工过程强化方法与技术
化工过程强化方法与技术化工过程强化方法与技术是指通过改进传统的化工生产工艺,优化操作条件或引入新的反应方式、设备及材料,以提高化工生产效率、降低成本、减少能源消耗、提高产品质量等方面的技术方法。
一、传质和传热强化技术:1. 使用增加传质或传热表面积的设备,如换热器中使用高效传热管、塔板换热器、螺旋板换热器等。
2. 使用增加气液接触面积的设备,如气体液体剥离塔、几何构造复杂的填料塔等。
3. 引入新的传质或传热方式,如膜分离、吸附等。
4. 使用新型传质介质和传热介质,如多孔陶瓷、导热油等。
二、反应强化技术:1. 采用微反应器技术,将反应器缩小到微米或亚微米尺度,具有高传质、高热传导和高比表面积的特点,可以实现快速而均匀的反应。
2. 引入催化剂或催化剂载体,可以提高反应速率和选择性,如固定床催化剂、流化床催化剂等。
3. 采用固体颗粒床反应器,可实现均匀流动和高传质传热效果,提高反应速率和选择性。
4. 使用超临界流体作为反应介质,具有高溶解度、快速可逆反应、调节反应温度和压力等优点。
三、能量强化技术:1. 使用节能设备和工艺,如低温制冷、废热回收利用等。
2. 引入电场、磁场、声波等外场作用于反应体系,提高反应速率和反应选择性。
3. 采用多级热交换器和热泵等技术,实现热能的高效转换和利用。
四、流体力学强化技术:1. 设计和优化反应器内部结构和流态参数,如搅拌器形状和运行参数,以提高传质传热效果。
2. 采用多相流体动力学模型和计算流体力学模拟等方法,优化反应条件和设备结构,提高反应效果。
五、智能化和自动化技术:1. 应用先进的计算机控制和数据处理技术,实现对化工过程的智能和自动化控制,提高生产效率和产品质量。
2. 配备在线检测和监控设备,实时监测反应条件和产品质量,及时调整操作参数。
这些强化方法和技术的应用可以提高化工过程的效率和经济性,减少对环境的影响,促进化工工业的可持续发展。
化工过程强化方法与技术
化工过程强化方法与技术引言化工过程是指将原料经过一系列化学变化和物理操作,转化为有用的化学品或能源的过程。
化工过程的效率和产品质量直接影响到化工工业的发展和可持续性。
为了提高化工过程的效率和产品质量,化工工程师们一直在不断探索和发展各种强化方法与技术。
本文将介绍几种常见的化工过程强化方法与技术,并探讨它们的原理和应用。
内容1. 反应强化技术反应是化工过程中最关键的步骤之一。
为了提高反应速率和选择性,化工工程师们开发了多种反应强化技术。
1.1 催化剂催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质。
通过引入适当的催化剂,可以降低反应的活化能,从而提高反应速率。
常见的催化剂包括金属催化剂、酶催化剂和酸碱催化剂等。
催化剂的选择要根据反应的特性和要求进行合理设计。
1.2 反应条件优化反应条件的优化可以显著改善化工过程的效率和产物质量。
通过调整温度、压力、反应物浓度和反应时间等参数,可以实现反应的最大化和选择性的增加。
优化反应条件需要综合考虑反应动力学和热力学等因素。
2. 能量强化技术能量是化工过程中不可或缺的要素之一。
为了提高能量利用效率和降低能源消耗,化工工程师们开发了多种能量强化技术。
2.1 热集成热集成是一种将热能在化工过程中充分利用的技术。
通过合理设计和布置热交换器网络,可以实现热能的回收和再利用,从而降低能源消耗。
热集成技术可以应用于各种化工过程中,如蒸馏、吸收和反应等。
2.2 储能技术储能技术是一种将能量储存起来,以供后续使用的技术。
化工工程师们通过开发高效的储能装置,如电池和超级电容器,可以实现能量的高效储存和释放。
储能技术可以应用于化工过程中的能量平衡和调节。
3. 传质强化技术传质是化工过程中物质传递的重要环节。
为了提高传质速率和效果,化工工程师们开发了多种传质强化技术。
3.1 膜分离技术膜分离技术是一种利用半透膜实现物质分离的技术。
通过选择合适的膜材料和优化操作条件,可以实现对溶剂、离子和分子等不同物质的高效分离。
化工过程强化技术是节能降耗的有效手段
静态 混合 器 是一类 可 以实现 不 同流体 混合 的 静态 设备 。这 类混 合器 是在 管 内放置 一些 特殊结
* 收 稿 日期 : 080 - 修 订 日期 : 080 -1 20 -10 4 20 -1 2 作者简介 :方向晨 , , 男 教授级高级工程师 , 抚顺石油化工研 究院院长 , 本刊编委会常务副主任 ,9 1 18 年毕业于华东理 工大学, 现从 事 炼 油 技 术 及 石 油 化 工 技 术 开 发及 管 理 工 作 。 E—m i f g aghn r p ㈣ .l al a r nce @fp . :n d i c。 1
方 向晨 , 黎元 生 , 刘全杰
( 中国石化抚J 石油化工研究院 , 宁 抚顺 130 ) 【 颐 辽 10 1
摘
要 : 介 绍了抚顺 石油化工研究院开发 的几种过程强化技术 , 包括开发 的超重力反应器技
术应用于炼油厂废气处理过程 , 撞击流反应 一混合技术 应用于生 物柴油酯交 换过程 和轻馏分 油氧 化脱硫脱臭过程 , 超声 波强 化分 离技 术应用于纤维素乙醇 的分离提纯过程 , 化蒸馏 技术用于顺酐 催
维普资讯
2
当
代
化
工
第3 第1 7卷 期
构的静止 元件 , 当两 种 或 两种 以上 的流 体通 过 这 些 元件 时 , 体被 不断地 分割 和转 向 , 而使 流体 流 从 达到充分 混合 , 促进 了两相 之 间 的传 热及 传 质 I。 5 J 由于静 态混合 器可 以大 大提 高单位 能耗下 的气 一
酯化过程 以及芳构化反应和分离过程耦合 以最 大量 生产 对二 甲苯的催 化重整技术等 。 关 键 词 : 过程强化 ; 撞击流 ; 重力 ; 超 催化蒸馏
化工过程强化技术这门课
化工过程强化技术这门课化工过程强化技术是一门涉及化学工程领域的重要课程,它研究的是如何通过改进化工过程来提高生产效率、降低能源消耗以及减少环境污染。
本文将从化工过程强化技术的定义、应用领域和发展趋势等方面进行探讨。
化工过程强化技术是指通过改变传统化工过程的操作条件或设计结构,以实现化工过程的高效化、节能化和可持续发展。
它涉及到多个学科领域,如化学工程、材料科学、流体力学等,通过对反应器、分离器、传热设备等关键单元的优化设计和改进,达到提高产品质量和产能的目的。
化工过程强化技术的应用领域非常广泛。
在石油化工行业,通过引入新的催化剂和反应器设计,可以提高石油加工过程中的转化率和选择性,减少副产物的生成。
在化学制药领域,通过改进固液分离和晶体生长过程,可以提高药物的纯度和产量。
在能源领域,化工过程强化技术可以提高能源转化效率,降低能源消耗和排放。
此外,化工过程强化技术还可以应用于环境保护、新能源开发等领域,对于解决当前社会面临的能源和环境问题具有重要意义。
化工过程强化技术的发展趋势主要有以下几个方面。
首先是研发新型催化剂和吸附材料,以提高反应速率和选择性。
其次是优化反应器结构和操作条件,以提高反应效率和控制产品质量。
第三是改进传热设备和分离器,以降低能耗和提高产品纯度。
第四是引入新的反应工艺和装置,以实现多相反应的高效进行。
第五是加强过程模拟和优化,以降低试验成本和提高开发效率。
最后是推动化工过程强化技术与信息技术、人工智能等领域的融合,以实现化工过程的智能化和自动化。
在化工过程强化技术的研究中,还存在一些挑战和难题需要解决。
首先是如何在实际生产中将强化技术有效应用,需要考虑到成本、安全和可操作性等方面的因素。
其次是如何充分发挥不同学科的综合优势,推动化工过程强化技术的跨学科研究与合作。
此外,还需要加强对新材料、新工艺和新装置的研发,以满足不断提高的生产要求和环保标准。
化工过程强化技术是一门重要的课程,它在化学工程领域有着广泛的应用和发展前景。
化学反应工程的新技术应用案例分析
化学反应工程的新技术应用案例分析化学反应工程是化学工程的一个重要分支,它主要研究化学反应的速率、机理以及在工业生产中的优化和控制。
随着科学技术的不断进步,各种新技术在化学反应工程中得到了广泛的应用,为提高反应效率、降低成本、减少环境污染等方面带来了显著的成效。
本文将通过几个具体的案例,对化学反应工程中的新技术应用进行分析。
一、微通道反应技术微通道反应技术是一种在微米尺度通道内进行化学反应的新技术。
与传统的间歇式或连续式反应釜相比,微通道反应器具有比表面积大、传热传质效率高、反应时间短、安全性好等优点。
例如,在制药行业中,合成某种药物中间体的传统方法通常需要在高温高压下进行,反应时间长,副产物多,收率低。
而采用微通道反应技术后,通过精确控制反应条件,如温度、压力、反应物浓度和流速等,可以在短时间内实现高效转化,大大提高了反应的选择性和收率,同时减少了副产物的生成和废物的排放。
在精细化工领域,微通道反应技术也得到了广泛的应用。
比如,生产某种香料的过程中,传统工艺存在反应不均匀、产品质量不稳定等问题。
利用微通道反应器,能够实现反应物的均匀混合和快速反应,从而提高产品的纯度和质量一致性。
二、催化反应技术的创新应用催化剂在化学反应中起着至关重要的作用,能够降低反应的活化能,提高反应速率和选择性。
近年来,催化反应技术不断创新,出现了许多新型的催化剂和催化反应体系。
以酶催化反应为例,酶作为一种生物催化剂,具有高效、专一、温和的催化特性。
在食品工业中,利用酶催化技术可以将淀粉转化为葡萄糖、果糖等甜味剂,不仅反应条件温和,而且产品质量高、安全性好。
在环保领域,光催化技术也展现出了巨大的潜力。
例如,利用二氧化钛等光催化剂,可以在光照条件下将有机污染物分解为无害物质,为废水处理和空气净化提供了新的途径。
此外,纳米催化剂的出现也为化学反应工程带来了新的机遇。
纳米级的催化剂颗粒具有更高的比表面积和活性位点,能够显著提高催化效率。
我国化工过程强化技术理论与应用研究进展
我国化工过程强化技术理论与应用研究进展摘要:化工过程强化技术是现阶段国内节能减排工作开展的核心方式。
立足于此,本文全面阐述了化工过程强化技术以及其开展的实际途径,进而为我国工业运作领域的科学化发展提供可参考的运作建议。
关键词:化工过程强化技术;技术理论;运用探究在我国最新的五年规划中,进一步创建了更为明晰的节能降耗工作开展目标,这也让化工领域的低碳环保工作得以更为全面地推进。
怎样在化工日常生产过程中有效地削减能源损耗,也是如今领域内专业工作人员深入探究的关键目标,为了更好实现此项目标,不仅需要从化学反应环节展开全面探究,进而找寻出最为匹配的运作流程,并且也可以从反应器以及相关设施着手,运用全新的技术与设施,更好实现化工运作过程中的深化。
这当中,化工进程的深化是全面实现化工生产运作过程中节能降耗的核心方式。
1超重力强化技术1.1技术整体化概述超重力具体所指的是比地球重力速率还需要强非常多的环境下,相关物质所承受的负荷。
在基础环境下,可以运用转动进行离心力产生的模式更好的实现超重力,这当中开展转动的设施主要主动填充床等。
整体而言,超重力技术如今已经被全面视作为深化传输与多相反应过程当中一项重要性技术。
1.2技术的理论探究自进入新世纪以来,更多的专业领域学者全面投入到了超重力技术的探究与研发过程中,通过全面的解析探知,此些学者几乎都是依据超重力运作环境的“三传一反”规律作为核心,进而开展更为深入的超重力技术理论探究。
郑冲立足于以往探究成果上创建填料空间内运作液滴以及夜线的运作方程;同时,陈建峰组织创建专项的课题小组,并且带来课题小组中的成员对旋转填充床当中的分子系统化性能展开深入化的探究。
并且充分借助偶氮化反应体系全面解析超重力运作环境下的分子整合运作规律,并且依据与相关的反应模型来充分展现出旋转填充床中的分子混合状况。
1.2技术的运用与其他国家在此领域的探究相对比,国内有关于超重力技术的探究与运用也更为成熟化。
过程强化新技术及强化装置
运动速度为 或
U w cst : aow U: ra ow 2r cs t f
U: a或 “: r a w 2r f
最 大运 动速 度 为 于是振 动 的雷诺 数 为
Re :
活塞驱动机构构成。活塞与过程设备成密封滑 动配合套装 ,活塞的外端与活塞驱动机构成活 动联接或固定联接 。活塞驱动机构包括 由动力 装 置驱 动 的转 子 、连 杆机 构 、移 动 凸 轮机 构 、
柱 、圆台或非 圆截面柱体。柱状转子的几何轴 线与其旋转轴线相交叉或平行或重合。 设备 安装 方式 可为 立式 或卧式 或斜 置 。
活 塞运 动距 离 为 = s t aio nt
荡装置和机械振荡装置 ,振荡装置与过程设备 成密封配合 固联。 过 程设 备 内可安 装挡 板 ,挡板 与流体 的振 荡运动相结合产生一种在保持柱塞流的同时,
易于 热量 、质 量和 动量传 递及 化学 反应过 程进 行 的流动形 态 。 机械 振荡 装置 由弹性 密封 装置 和对 弹性 密 封装 置产 生 冲击 的动力装 置构 成 ;或 由活塞 和
加 雷诺 数 ,产 生适 合过程 要 求 的振 荡,以 强化 过程设 备 内的工 艺过程 。其 强化装 置 调 节 弹性 大 ,适应 范 围宽 ,调节 活塞驱 动机构 的运动 速度 、几何 形状 与尺 寸 、空 间 位 置或 更换挡 板形 式就 能 满足各种 过 程条 件 。该 装 置 可用 于 多种 过 程 以提 高效 率 ,
过程 强化 新技 术及 强化 装 置
R :
1 技 术方 案
振动的雷诺数也可表示成
Re :
本发 明解决技术 问题所采用 的技术方 案 是: 在过程设备 上设置与之相配 合 的振荡装 置, 通过振荡装置使过程设备 内的流体产生扰 动, 扰动破坏流体流动的边界层 ,使流体形成 紊流或充分混合且引发旋涡 ,并获得附加雷诺 数( ) 胁 ,产 生适合过 程要求的振荡 ,以强化
谈过程强化技术促进化学工业转型升级和可持续发展
2018年第37卷第4期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1203·化 工 进展谈过程强化技术促进化学工业转型升级和可持续发展刘有智(中北大学超重力化工过程山西省重点实验室,山西省超重力化工工程技术研究中心,山西 太原030051) 摘要:化工过程强化是通过采用新装备和新方法,显著提升传递过程速率或反应过程速率的技术。
与当今常用的装备和技术相比,可以显著地改进制造和加工过程,大幅度地提高设备产能,降低能耗或废物的产生,是一种更廉价、更可持续发展的技术。
本文介绍了化工过程强化的原理、方法与技术特点,阐明了化学工业发展与化工过程强化的内在关系,分析了化工过程强化在生态化工导向大背景下的地位和作用。
基于化工过程强化技术对促进发展思路转变、工艺装备技术创新、节能减排降耗和支撑化工可持续发展等方面的作用,论述了化工过程强化技术对促进化学工业转型升级和提升化学工业社会声誉度的重要性。
关键词:过程强化;化学工业;节能减排;可持续发展中图分类号:TQ02 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)04–1203–09 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0064D iscussion on process intensification technology to promote the transformation ,upgrading and sustainable development of chemical industryLIU Youzhi(Shanxi Province Key Laboratory of Higee-Oriented Chemical Engineering ,Research Center of Shanxi Province for High Gravity Chemical Engineering and Technology ,North University of China ,Taiyuan 030051,Shanxi ,China )Abstract :Chemical process intensification can significantly improve the rates of transfer processes and reaction processes by using new equipment and method ,and thus is an emerging technology. Compared with the conventional equipment and technology ,the chemical process intensification ,which can significantly improve manufacturing and processing process ,greatly increase equipment capacity and reduce energy consumption or waste ,is a cheaper and more sustainable development technology. The principle ,method and technical characteristic of chemical process intensification are introduced. The internal relations between chemical industry development and chemical process intensification are clarified. The status and function of chemical process intensification are analyzed in the context of eco-chemical orientation in this paper. Based on the chemical process intensification technology for promoting transformation of development idea ,technical innovation of process equipment ,energy-saving ,emission and consumption-reduction ,and support of the sustainable development of chemical industry ,the importance of chemical process intensification technology for both promoting the transformation upgrading and boosting the social reputation of chemical industry are discussed.Key words :process intensification ;chemical industry ;energy-saving and emission-reduction ; sustainable development中国经济经过30多年的高速增长,资源、环境承载力已经达到一定限度,正在由原来高污染、高能耗、高排放的经济发展方式,向转型升级和低收稿日期:2018-01-08;修改稿日期:2018-01-29。
现代蒸馏技术-大型化、强化与节能
流动损失
~5 %
余能
10~20 %
68.59 节能潜力 28.9%
53.20
国 内 能 耗
国 外 能 耗
年消耗500万吨的原油
总能耗约折合原油加工量 的8.73%,相当于消耗一 个年产2800万吨的油田。
不同规模能耗和投资的比较
炼油能力 装置 单套 1000 万吨/年 二套 三套 规模 1000万吨/套 500万吨/套 330万吨/套 能耗 1 1.19 1.29 投资 1 1.24 1.55
3.2 醋酸甲酯水解
反应精馏过程模拟和工艺条件优化
进料位置对水解率的影响
进料水酯比对水解率的影响 回流进料比的影响
3.2 醋酸甲酯水解
对现有工艺的改进方案
根据对精馏水解塔的模拟和工艺条件优化,
提出对现有工艺的改进方案: (1) 提高塔内压力
(2) 侧线采出
3.2 醋酸甲酯水解
(1)提高塔内压力
精细化学品分离提纯也是高耗能的分离过程。
4.4 差压热耦合蒸馏技术
基本流程
热泵流程
4.4 差压热耦合蒸馏技术
• 普通精馏塔分割为常 规塔和降压塔
• 实现降压塔塔底温度 低于常规塔顶温度
• 塔顶冷凝的潜热用来 加热塔底再沸器 • 实现热量完全耦合。
差压热耦合节能流程
以丙烯-丙烷分离为例
进料量, kg/h C-1塔顶产品丙烯纯度 C-2塔底产品丙烷纯度 回流比 C-1冷凝器/ C-2再沸器负荷,Mkcal/h C-1补充冷凝器热负荷,Mkcal/h C-2补充再沸器热负荷,Mkcal/h 压缩机功率1,kW 压缩机功率2,kW 总能耗(不计泵的电耗),kW 节能效率 %(基于基本流程) 节能效率 %(基于热泵流程)
技术:过程强化技术
空化现象
P<PCH3OH,s P>PCH3OH,s
甲醇汽化,气泡形成、长大
气泡破灭 液体质点间产生强烈冲击 局部高温高压,微射流 空化作用 液液拟乳化
水力空化技术流程
产物
原料
应用场合:液液非均相混合
机械 搅拌 超 声 波 换 能 器 水力空化
非均相催化反应
甲醇溶液 产物出 甘三酯
超 临 界 法
超临界甲醇进
液滴粒径(um)
转速(r/min)
水力空化技术工业化应用
四、液-液萃取技术
萃取相出口 萃取剂
原料
萃余相出口
萃取塔上段
萃取塔下段
液-液萃取与多层蒸发综合应用流程
原料进
萃取剂回收
萃取剂进
杭州鑫富药业股 份有限公司在萃 取塔内用乙酸乙 酯连续萃取γ-丁 内酯,及在多层 蒸发中连续蒸发 乙酸乙酯且从底 部出γ-丁内酯的 实际应用流程。
p空化元件下游压力液体饱和蒸汽压液液非均相混合液液非均相混合搅拌与水力空化进行比较6009001200空化元件转速rmin25条件下油水体系在不同搅拌速度下搅拌30min得到的乳状液液滴粒径大小与水力空化cv02520s进行比萃取相出口原料萃取塔上段萃取塔下段萃取剂萃余相出口成品出原料进萃取剂进萃取剂回收杭州鑫富药业股份有限公司在萃取塔内用乙酸乙酯连续萃取丁内酯及在多层蒸发中连续蒸发乙酸乙酯且从底部出丁内酯的实际应用流程
◆泛酸钙中醋酸乙酯的脱除;
◆生物柴油中甲醇的脱除; ◆生物柴油精馏的再沸器。
一、多层蒸发技术
二、内回流可控精馏技术
塔顶冷凝器
狭缝流量计
顶部采出
二、内回流可控精馏技术
1、特点 ◆外部连接管路少; ◆真空泄漏点少; ◆回流比可以调节。 2、应用场合 ◆高真空精馏; ◆高凝固点物料精馏。
传热过程的强化措施
传热过程的强化措施
传热过程的强化措施是指通过一系列技术手段,提高传热效率,实现节能减排的目的。
在工业生产中,传热过程占据了很大的比重,因此强化传热过程是非常重要的。
一、增加表面积
增加表面积是传热过程的一个重要强化措施,该方法主要是通过改变热交换器的形状、结构等,使热交换面积增加,从而提高传热效率。
例如,在换热器中增加管束,减小管子的直径,可以增加传热面积,提高传热效率。
二、增加传热物质的流速
增加传热物质的流速也是传热过程的另一个强化措施。
在传热器中,当传热物质的流速增加时,可以增加传热表面积的利用率,从而提高传热速率。
但是,需要注意的是,流速过大会造成传热物质的流体阻力增大,因此要掌握恰当的流速。
三、提高传热物质的传热系数
提高传热物质的传热系数是强化传热过程的另一个重要措施。
传热系数的大小会直接影响传热速率,因此提高传热系数是提高传热效率的关键。
可以通过增加传热物质与壁面的接触面积,改变传热物质的流动状态,采用新型导流板等方法来提高传热系数。
四、利用辅助传热设备
利用辅助传热设备也是强化传热过程的一种有效方法。
例如,直接注入高速气流,采用微波辐射加热等方法来提高传热速率,这些设备可以有效地改善传热过程的传热条件,提高传热效率。
总之,强化传热过程是一个提高传热效率的重要措施,在寻求经济、高效、可靠的传热方式方面,有着重要的意义。
大家应当结合实际情况,选择恰当的强化手段,提高传热效率,实现资源节约和环保减排的目标。
耦合技术与过程强化
耦合技术与过程强化清华大学戴猷元2012 年10 月制造业快速发展与“规模不经济”现象“规模不经济”现象制造业创新能力弱,缺乏核心技术,处于价值链低端,产品附加值低,大而不强。
利润增长低于规模增长。
结论:转变产业发展模式,抢占价值链高端;制造高端化、制造服务化。
耦合技术与过程强化一、“场”“流”分析的一般性概念二、利用耦合技术,实现过程强化三、耦合技术应用的几点讨论导言单元操作或单元过程是组成化工过程、完成一定加工目的的基本过程单元。
单元操作指分离过程单元;单元过程指反应过程单元。
广义地说,耦合技术就是将两个或两个以上的单元操作或单元过程有机结合成一个完整的基本过程单元,进行一步操作,实现过程强化。
导言耦合技术不是单元操作或单元过程的简单的先后加合,而是将它们有机结合在同一基本过程单元中一步完成。
掌握单元操作或单元过程的共性本质和相互影响的规律,合理利用耦合技术,正确设计新过程,实现过程强化,提高过程效率和经济性。
一、“场”“流”分析的一般性概念在单元操作或单元过程的共性本质和相互影响的规律性研究中,“场”“流”分析的观点是值得关注的。
“场”和“流”的分析Giddings J C.Unified separation science. New York: John Wiley & Sons Inc,1991袁乃驹等.分离和反应工程的“场”“流”分析. 1996“场”和“流”的分析“流”的定义:在系统中物料的整个体相处于运动(移动)状态。
“流”的特征:包括物料种类、移动方式、数量、物相、流动方向及流速“场”和“流”的分析“场”的定义:物质各组分受“场力”的作用发生“传递迁移”,实现分离。
“场”的特征:包括“场”的类型、空间分布、数量:“场”的类型:电场、磁场、力场、浓度场、温度场、化学位等“场”的空间分布:一维或多维“场”的数量:单个场或复合场根据“场”“流”分析的基本概念可以总结出,分离过程或反应过程的有效性与“场”和“流”的设计安排、结合方式、“场”的相对强度等要素密切相关。
过程强化的原理和应用
过程强化的原理和应用原理过程强化是一种基于行为主义理论的心理学原理,它根据反馈和奖惩的原则来改变一个人的行为。
过程强化假设行为是一种可塑的过程,通过增强正向行为和减弱负向行为,可以促使个人形成更加积极、有效的行为模式。
过程强化的原理主要包括以下几个方面:1.积极强化:积极强化是通过奖励来增强一种行为,使其在相似的情境中更有可能出现。
积极强化可以是实物奖励,如礼品或金钱,也可以是非实物奖励,如称赞或鼓励的话语。
2.消极强化:消极强化是通过消除或减轻不愉快的刺激来增强一种行为。
例如,如果一个员工在工作中表现出色,可以减轻他的工作压力或给予更多的自主权来增强他的工作积极性。
3.规律强化:规律强化是通过在行为出现的特定时间或条件下提供奖励或惩罚来增强或抑制该行为。
例如,定期给予员工绩效奖金可以增强他们的工作动力。
4.不一致强化:不一致强化是通过不定期提供奖励来增强一种行为。
这种不确定性会增加行为的持续性和强度,因为人们不知道何时会得到奖励,所以会更加努力地表现出积极行为。
应用过程强化的原理在许多领域有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1.教育领域:在教育中,教师可以运用过程强化的原理来增强学生正确回答问题、积极参与课堂活动等好的行为。
例如,通过赞扬和奖励来鼓励学生积极表现,激发他们的学习动力。
2.企业管理:在企业管理中,过程强化被广泛应用于员工的绩效管理和激励机制。
通过制定明确的目标和奖励机制,可以增强员工的工作动力和积极性。
3.心理治疗:过程强化被用于治疗心理障碍和行为问题。
例如,在自闭症治疗中,可以利用积极强化来培养社交技能和自理能力。
4.销售和市场营销:过程强化在销售和市场营销中也有广泛应用。
通过奖励销售人员的销售业绩,可以激励他们更加积极地推销产品,提高销售额。
以上仅是过程强化原理和应用的几个例子,实际上,过程强化原理在各个领域都有广泛的应用。
无论是在教育、管理、心理治疗还是市场营销中,过程强化都是一种有效的方法,可以帮助个人或组织达成他们的目标并塑造积极的行为模式。
冶金过程强化原理
冶金过程强化原理冶金过程的强化原理涉及到多个方面,包括材料学、热力学、流体力学等多个学科。
一、冶金是一门研究金属材料制备与性能改善的科学与技术。
冶金过程的强化是指通过一系列的技术手段,提高冶金过程中金属材料的性能、质量和产量。
冶金过程强化的原理涉及到物理、化学、材料学等多个领域,其核心目标是通过优化各个环节,提高金属材料的加工效率和性能。
二、热力学原理热力学是研究能量转化和传递的科学,对于冶金过程的强化具有重要的理论基础。
在冶金过程中,温度、压力、相变等因素会对金属材料的性能产生重要影响。
通过合理控制温度和压力,可以实现金属在不同相态下的转变,从而改善其力学性能、耐磨性等方面的性能。
三、流体力学原理冶金过程中经常涉及到熔融金属的流动和传热问题,而流体力学原理对于这些问题的解决起着关键作用。
通过优化流体的流动路径和速度分布,可以提高熔融金属在冶炼炉中的均匀性,避免金属中夹杂物的产生,从而提高金属的纯度和强度。
四、材料学原理材料学是冶金工程中的基础学科,冶金过程强化的原理在很大程度上依赖于对金属材料本身性能的理解。
通过选择合适的金属合金、添加适量的合金元素,可以调控金属的晶体结构,提高其硬度、耐腐蚀性等性能。
此外,通过表面处理和改性,也可以改善金属材料的表面性能,如涂层技术、表面强化等。
五、工艺学原理冶金过程强化的原理还包括了多种工艺学手段,如精炼技术、浇铸技术、锻造技术等。
通过改进工艺参数,优化工艺流程,可以有效地提高金属材料的制备效率和性能。
例如,在铸造过程中,通过合理的浇注系统设计和凝固控制,可以减少缺陷的产生,提高铸件的质量。
六、电化学原理电化学原理在冶金过程中也有着广泛的应用。
电解、电渗透等技术通过电场作用,可以实现金属离子的迁移,从而实现金属的提纯和表面改性。
电化学原理还可以用于防腐蚀处理,提高金属的抗腐蚀性能。
七、先进技术原理随着科技的不断进步,一些先进的技术也被引入到冶金过程中,如激光技术、纳米技术等。
化工过程强化技术的发展与应用--刘雪暖
工中的应用,大大推动了分离过程和设备的优化设计和优化控制。
非平衡级模型的应用更为广泛,这种新的模型抛弃了传统的“平衡 级-级效率”模式,直接用传质、传热速率方程表征两相间的传递过程, 避免引入级效率、等板高度等难以确定的量,适用于多元物系的分离过 程。
功能齐全的CFD(计算流体力学)软件可以对分离设备内的流场进 行精确的计算和描述,加深了人们对相际传递过程机理的认识,并为设 备强化和放大提供了重要信息。
(3)发酵萃取和电泳萃取在生物制品分离方面得到了成功的应用。
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(4)CO2超临界萃取和纳米过滤耦合可提取贵重的天然产品等。 (5)Eastman公司开发的高度集成的乙酸甲酯生产过程。采用乙酸甲 酯复合塔,把精馏、萃取精馏和反应精馏等过程耦合在一个塔中,大 大简化了流程,减少了设备数目,降低了成本。
化工过程强化技术的 发展与应用
刘雪暖 2010年7月8
日
1
目录
1. 前言 2. 化工过程强化的进展 3.过程强化的典型措施 4. 目前存在的问题
2
1. 前言
炼油、化工、制药等现代过程工业是大型化、高效率、高 利润的产业,是国民经济的支柱。但是,它们在创造大量 财富的同时,也往往存在高物耗、高能耗和高污染的问题, 成为建设资源节约型和环境友好型经济瓶颈之一。
(1)催化精馏在MTBE等工艺中的成功应用大大简化了流程,提高了收 率和降低单耗。某厂在对原有MTBE装置进行技术改造时采用了催化 精馏新技术,并对后续的精馏和萃取设备进行了改造,结果使装置的 年处理能力从2万吨提高到6万吨,大大节约了投资。
连续流微通道反应器的操作介绍
连续流微通道技术是一项过程强化技术,是当今较为主流的实现高效、安全、环保的化工生产技术,而且也是化工技术未来发展的的一个重要方向。
而对于微通道反应器中进行的流体运动实验可以深入了解这门技术,比如我们下面所说的重氮化反应。
重氮化反应属于危险化学反应,反应瞬时放热大,产物易分解。
若采用传统釜式装置需要消耗大量冰,这些冰一方面用于抵消反应热、另一方面消耗于环境温度以及强力机械搅拌带来的机械温升,同时由于产物重氮盐也需要低温安全储存,且储存时间相对较长,因此能耗很大,浪费很大,且产品质量不稳定,收率波动大。
利用本文研制的微通道反应器,实验考察了溶液、乳液、悬浮液等不同物理状态的芳胺重氮化反应。
以红色基KD的重氮化反应为例,对此进行说明。
1、反应方程式以红色KD的重氮化反应为例,其反应方式为:1、实验方法称定量的红色基KD、水及盐酸在烧杯中,搅拌,打浆成均匀乳状液;称取定量的亚硝酸钠配成水溶液;调整两者体积达到一定比例;利用计量泵将KD乳液与亚硝酸钠溶液以摩尔化学反应量准确注入到微通道反应器中反应。
记录入口温度、出口温度、流速、出口物料状态。
2、实验装置将微通道反应器做成微预混器和微混合器两个部件,将进、出料系统与微通反应器相连,建立连续重氮化反应装置,如下图:影响重氮化反应的因素包括温度、酸用量、流速、停留时间、微通道尺寸、加料方式等,经过反应装置和合成工艺条件的优化,对各种不同的芳胺进行重氮化反应。
微通道反应器可实现溶液、乳化液、悬浮液等状态芳胺的连续重氮化反应。
大多数的重氮化反应温度一般在0~5℃进行,温度稍高就会产生很多杂质,影响重氮液的品质和偶合反应的收率。
但是表1中温度条件下的实验结果说明,在微通道反应器中大部分氨基物的重氮化反应温度可在10~20℃或更高的室温下进行,这样可大大减少冰的使用,节能效果明显。
所得重氮盐溶液外观清澈透明、无分解物,可直接进入下一步,与对应的化合物进行偶合反应,以重氮盐计偶合收率可达98%~100%。
化工过程强化技术研究进展
化工过程强化技术研究进展摘要:化工过程强化技术是节能减排的重要途径,简要介绍了化工过程强化技术及其实现途径,阐述了静态混合反应器、膜催化反应器、反应蒸馏、超临界萃取和超声波反应器等化工过程强化技术。
关键词:化工过程强化化工装置化学反应化学过程1前言化工过程的最终目标是将原材料全部转换为符合要求的产品,实现生产过程的零排放。
化学工业生产的一个明显趋势是安全、清洁、高效节能的生产[1]。
目前我国的能源消耗主要集中在化工生产过程中。
“十一五”期间国家制定了节能减排的目标,化工界刮起了一阵低碳经济节能减排的热风。
如何在化工生产过程中有效地降低能耗,是科学家、工程师以及化工企业管理者的共同目标。
为了实现这一目标,我们既可以从化学反应本身入手,寻找新的催化剂和工艺过程,也可以从反应器和设备入手,采用新的技术和设备,实现化工过程的强化。
其中,化工过程强化是实现化工生产过程节能减排降低能耗的有效手段。
2化工过程强化及其实现途径化工过程强化技术是指能显著减小工厂和设备体积、高效节能、清洁和可持续发展的化工新技术[2]。
化工过程强化的实现途径主要包括设备强化和过程集成两个方面。
设备的强化也就是设备的小型化微型化,主要包括反应器和单元操作设备两个方面,如撞击流式反应器、静态混合反应器、超重力吸收反应器、微分反应器、超声波反应器等。
随着科技的不断进步,近些年来开发了许多新型的反应器和单元操作设备,其中有不少应经应用于工业生产,并取得了显著的效果。
这些新型的反应器被运用于合适的化工过程中,可以显著减小设备的体积,并能够显著增加设备的生产能力,从而强化了生产过程。
过程集成主要是指化工过程集成化,主要包括化学反应与分离、换热、物质相变的集成,组合分离,还有替代能源,超临界流体和离子液体,非定态操作等新技术。
过程集成的技术实质是反应-分离多序的综合,质量交换网络、热量交换网络等多种综合优化,不仅要考虑稳态过程的综合,同时又考虑动态过程的特性,是一项系统的生产优化和设计优化技术[3]。
化工过程强化原理与技术课的感想
化工过程强化原理与技术课的感想摘要:1.引言:课程背景及目的2.课程内容概述:化工过程强化原理与技术3.个人感悟:理论与实践相结合的重要性4.课程收获:专业知识与实际应用能力5.总结:对课程的满意度及建议正文:【引言】在我国高等教育中,化工过程强化原理与技术课程是一门具有重要意义的专业课程。
通过这门课程,学生可以了解到化工过程强化的基本原理和实用技术,为今后从事相关工作奠定基础。
我作为一名学生,在学习这门课程的过程中,有了许多感悟和收获。
【课程内容概述】化工过程强化原理与技术课程主要包括以下几个方面的内容:化工过程强化的基本原理、化工过程强化的方法和技术、化工过程强化技术的应用等领域。
通过对这些内容的学习,我们可以了解到如何在化工过程中提高生产效率、降低能耗、优化工艺条件等关键问题。
【个人感悟】在学习这门课程的过程中,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
课程中的基本原理为我们提供了化工过程强化的理论基础,而实际案例的分析则使我们对化工过程强化技术有了更加直观的认识。
这种理论与实践相结合的教学方式,有助于我们更好地将所学知识应用于实际工作中。
【课程收获】通过学习化工过程强化原理与技术课程,我对化工过程强化领域有了更深入的了解,掌握了一定的实际应用能力。
此外,课程中的案例分析、实验操作等实践环节,也锻炼了我的动手能力和团队协作能力。
总的来说,这门课程使我受益匪浅。
【总结】总的来说,我对化工过程强化原理与技术课程的评价较高。
课程内容丰富、教学方法得当,使得我们在短时间内掌握了化工过程强化的基本知识和实用技术。
同时,课程中的实践环节也增强了我们的实际操作能力。
在此基础上,我建议课程在以下方面进行改进:增加实践环节的比重,提高课程的实用性;引入更多实际案例,使学生更好地了解化工过程强化的应用前景。
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◆泛酸钙中醋酸乙酯的脱除;
◆生物柴油中甲醇的脱除; ◆生物柴油精馏的再沸器。
一、多层蒸发技术
二、内回流可控精馏技术
塔顶冷凝器
狭缝流量计
顶部采出
二、内回流可控精馏技术
1、特点 ◆外部连接管路少; ◆真空泄漏点少; ◆回流比可以调节。 2、应用场合 ◆高真空精馏; ◆高凝固点物料精馏。
三、水力空化技术
空化现象
P<PCH3OH,s P>PCH3OH,s
甲醇汽化,气泡形成、长大
气泡破灭 液体质点间产生强烈冲击 局部高温高压,微射流 空化作用 液液拟乳化
水力空化技术流程
产物
原料
应用场合:液液非均相混合
机械 搅拌 超 声 波 换 能 器 水力空化
非均相催化反应
甲醇溶液 产物出 甘三酯
超 临 界 法
超临界甲醇进
成品出
PV---液体饱和蒸汽压
水力空化技术应用场合
液-液非均相混合
搅拌与水力空化进行比较
4
3 2 1 0 600 900 1200 空化元件
25℃条件下,油、水体 系在不同搅拌速度下搅 拌30min得到的乳状液液 滴粒径大小与水力空化 (cv=0.25)20s进行比 较。
液滴粒径(um)
转速(r/min)
水力空化技术工业化应用
四、液-液萃取技术
萃取相出口 萃取剂
原料
萃余相出口
萃取塔上段
萃取塔下段
液-液萃取与多层蒸发综合应用流程
原料进
萃取剂回收
萃取剂进
杭州鑫富药业股 份有限公司在萃 取塔内用乙酸乙 酯连续萃取γ-丁 内酯,及在多层 蒸发中连续蒸发 乙酸乙酯且从底 部出γ-丁内酯的 实际应用流程。
反应器 甘三酯进
THF 甲醇溶液 甘三酯
共溶剂法
水力空化技术应用场合
液-液非均相混合
液滴粒径与空化数的关系
800
液体粒径 (nm)
600 400 200 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
甲醇、油脂体系在 60℃,不同空化数条 件下得到的乳状液液 滴粒径大小。
P PV CV 1 2 2 U
其它过程强化技术
浙江工业大学 2011年3月
一、多层蒸发技术
一、多层蒸发技术
1、特点 • 浅液层汽化,1米水柱的压力10000Pa; • 液体流动均匀; • 浓度逐级变化。 2、优点 ◆汽化温度低; ◆停留时间短且可控; ◆能除净溶剂; ◆处理量大。
一、多层蒸发技术
3、应用场合
◆物料中溶剂的脱除,尤其是热敏物料; ◆精馏中高沸点物料的再沸器,特别是重组分不挥 发的情况。 4、应用实例