化学过程课件 绪论PPT幻灯片

变反应释放能量----热量，
➢ 超临界流体萃取装置：萃取和分离过取出程来中去所加热需水的，萃产生取釜、
饱和蒸汽带动汽轮机发
换热器、分离器等设备
电
➢ 潜艇外壳：承温受度外和压压力作高用出的液、壳气体态。共存日的本临于 1988 年研制
界点（超临界）时，流体具有特殊
成功的潜深为的6性00质0，m利的用溶深解海能潜力，艇对，物其料萃耐压舱为一壁厚
第1章 绪论
INTRUDUCTION
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主要内容
过程工业与工业化学过程 化学过程设备中的化学过程和物理过程 化学过程设备设计的基本要求 过程反应设备的分类
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1.1过程工业与工业化学过程
过程工业？ 过程
原材料（流性）
物理或化学加工
产品
过程设备 完成物理或化学加工所用到的设备
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工业化学过程
过程工业通过对流性物料进行一系列处理，从而得到有用的产品， 在处理过程中包含各种物理变化过程和化学反应过程，其中物理过程 可以不牵涉到化学反应，但化学过程却总是与物理因素如温度、压力、 浓度等有着紧密的联系，所以化学过程是物理与化学两类因素的综合 体，过程工业中常要进行以化学反应为主的过程。
压力、停留时间等，而且
（3）反应介质腐蚀性强：在各种过程工业生还产需中检，测经设常备使的用安全强性腐蚀性
介质，如硫酸、硝酸、盐酸、氯磺酸、有机酸和高温浓碱、湿氯化氢、
二氧化硫、氯气等腐蚀性气体；
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( 4 ) 高技术密集度：首先，在实际应用中，过程工业产品
是以商品的综合功能出现的，这就需要在化学合成中筛选
不同的化学结构，在剂型生产中充分发挥其自身功能及与
其他配合物质的协同作用，完成从剂型到商品化的复配过
程。其次，技术开发成功率低、时间长、费用高。其结果
必然导致技术垄断性强，销售利润高； ( 5 ) 多品种: 近年来，过程工业发展迅猛，一方面代表先 进生产技术的大型企业不断发展，另一方面，中小生产规 模的精细化工行业迅速出现，并且在过程工业内部结构比 重也在逐年上升。整个过程工业开始了由粗放型生产向集 约型生产转变的新格局。低消耗、低污染、高产出，就是 21 世纪过程工业发展的ຫໍສະໝຸດ Baidu流。
如平行反应、串联反应、
( l ) 化学反应复杂：一个品种的生产往往要经过可一逆连反串应的、链化反学应反等应，有
些反应本身常常是复杂反应。一个反应有时生成多种异构物，伴随生成
主产物的同时还有副产物生成；
( 2 ) 反应物料相态多样化：在过程工业生产中，较少遇见均相物料体系，
经常是非均相物料体系；
控制物料的流量、温度、
如：完成物料的粉碎、混合、储存、分离、传热、传质、 反应等操作的设备
例如：泵、压缩机、管道、储罐、塔、换热器、反应器等
过程工业
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工业是以流性物料为主要处理对象、完成生产过程中从原材 料到产品的一系列化学过程、以改变物质的状态、结构及性 质的工业生产的总称。
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绪论
过程设备设计
➢ 核反应堆：核电站的核心设备 核能发电利用原子核裂
其中化学反应过程是化学工业过程的核心，原料预处理和产物分 离两步是化学反应的要求和结果。显然在化工生产过程中，除了需要 反应进行的设备以外，还需要大量设备进行流体输送、热交换、吸收、 精馏、干燥、分离等各种前后处理操作。化工生产过程中完成化学反 应过程的设备统称为反应器，是化工过程的核心设备，往往是在一项 成功的化工生产流程中起着重要的甚至是决定性的因素，由此可见， 设计出合理的反应设备，对过程的顺利进行具有重要意义。
工业化学过程的特点是以化学反应为中心，用化学方法和化学— 物理方法对原料进行加工处理，通过物理变化和化学反应来制得化学 产品、化工原料或其他化学加工产品。所谓化学方法，就是根据化学 反应原理，创造适当的条件，使原材料物质发生化学反应，改变其分 子结构，以制得新物质的方法。应用化学方法可以使价廉易得的物质 转变为具有一定特性、价值较高的物质，为人类创造更多的财富，这 就是化学方法在许多场合往往优越于其他方法的一个重要标志。
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工业化学过程
（2）化学反应，是整个生产过程的核心和关键所在，主要功能是将一 种或几种物质转化为所需的物质或从一组混合物中脱除某一组分，如 汽车尾气中脱除烃和氮的氧合物，使气体净化达到排放标准等，这些 属于化学过程。 （3）产物的分离，由于副反应的存在生成不希望的产物，又因反应不 完全或某些反应物过量，致使反应产物需要进行分离获得符合规格的 纯净产物。这一步主要也是物理过程，例如蒸馏、吸收、萃取、结晶、 过滤等。
反应的动力学特征及规律控制外，还受到物料的混合、传
质和传热等物理过程的影响。在反应器中化学反应过程和
物理传送过程同时进行，并相互影响。反应过程和传递过
程是构成化学反应工程最基本的两个内容，是反应工程的
基础。但是反应器中的化学过程和物理过程不是简单的加
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工业化学过程
在一个现代化的化工企业中，化学工业生产过程可以概括为图1-1所示的典型 流程，
化学工业生产过程从原料到产品都可以概括为下列三个组成部分： (1) 原料的预处理，按照化学反应的要求将原料进行处理，例如输送、 粉碎、混合等；提纯原料，除去对反应有害的杂质；加热原料，使达 到反应要求温度；几种原料的配料混合，以适应反应浓度要求等。这 些预处理操作一般都属于物理过程。
取分离，过程包括萃取（超临界流
70mm 的钛合体金将制所球需组形分壳从体原料中提取出来）
和分离（改变压力、温度，使所萃 取组分从超临界流体中分离出去）
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在过程工业中进行的各种化学过程往往在密闭状态下连
续进行，都需要使用各种型式的反应设备以完成生产过程中 的各种化学反应。其主要特点如下：
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工业化学过程
化学反应器中发生的过程有化学反应过程(化学过程)和 传递过程(物理过程)。反应结果受化学动力学因素和传递因 素的影响。一个工业反应在实际生产中能否成功，主要取
决于动力学因素。为了实现某一个反应过程，还要选择合
适的反应器类型、结构和操作条件，确定反应器的尺寸和
生产能力等等。任何化学反应过程的进行和结果除了由该