6过程强化与设备微型化.pptx

6 过程强化与设备微型化
1995年召开的第一次化工过程强化国 际会议上,C.Ramshaw首先提出化工过 程强化是指在生产能力不变的情况下， 能够显著减小化工厂体积的措施。 A.I.Stankiewicz和J.A.Moulign则认为， 给定设备的体积减小2倍以上、每吨产 品能耗降低、废物或副产物大量减少都 可wenku.baidu.com看作是过程强化。
整块蜂窝构件催化反应器与固定床催化反应器相 比，流动阻力小，反应速度快，气体和液体 在整个反应器内分布均匀，不会产生局部过 热等问题。使用整块蜂窝构件催化反应器可 以使设备体积大大减小。
6.1 过程强化设备
6.1.1 构件催化反应器
整块蜂窝构件催化反应器被用作汽车尾气、 火力发电厂尾气和工业排放废气的净化 器。因为不论是汽车尾气、火力发电厂 尾气，还是工业废气，它们的排放压力 一般都比较低，只有使用流动阻力很小 的设备，才能在净化尾气的同时，不增 加燃料和动力的消耗，在经济上具有竞 争力。并且，火力发电厂尾气中一般含 有固体粉尘，使用其他净化设备容易引 起堵塞，增加维护费用。
6.1 过程强化设备
6.1.1 构件催化反应器
膜构件催化反应器是采用膜构件催化剂的 反应器。如果整块蜂窝构件催化剂的孔 道壁上具有许多微小的孔道，允许一种 或几种反应物料穿过孔道壁，则它被称 为膜构件催化剂。这种允许一种或几种 物质穿过的特性，称为膜构件的透过选 择性。膜构件催化反应器的特点是利用 膜构件的透过选择性，在一个反应器内 同时实现化学反应和分离操作，这就是 反应-分离耦合。
6 过程强化与设备微型化
化工过程强化是指在生产和加 工过程中运用新技术和新设备， 极大地减小设备体积或者极大地 增大设备生产能力，显著地提高 能量效率，大量地减少废物排放。 一句话，高效、节能、清洁、可 持续发展的新技术都是过程强化。
6 过程强化与设备微型化
6.1 过程强化设备 6.2 过程强化技术 6.3 过程强化实例 6.4 设备微型化
6 过程强化与设备微型化
6.1 过程强化设备 6.2 过程强化技术 6.3 过程强化实例 6.4 设备微型化
6 过程强化与设备微型化
6.1 过程强化设备
6.1.1 构件催化反应器 6.1.2 超重力反应器 6.1.3 串式化学反应器 6.1.4 提升管-下行床耦合反应器 6.1.5 光催化反应器 6.1.6 膜反应器 6.1.7 色谱反应器 6.1.8 热交换器式反应器 6.1.9 喷雾流化床造粒器
6.1 过程强化设备
6.1.1 构件催化反应器
规整构件催化反应器是采用规整构件催化 剂的反应器。将颗粒状催化剂安排成各 种各样规则的几何形状，就得到规整构 件催化剂。在这类反应器中，催化剂颗 粒被规则地装填在一个个开有许多孔的 笼子内，或者将催化剂装填成串，然后 合并在一起，以方便气体和液体反应物 与催化剂接触。
模上具有规则结构的催化剂的反应器。 固定床催化反应器中，固体催化剂是以 颗粒的形式随机堆积在反应器内。
构件催化反应器可以分为整块蜂窝构件催 化反应器、膜构件催化反应器和规整构 件催化反应器三类。
6.1 过程强化设备
6.1.1 构件催化反应器 整块蜂窝构件催化反应器是采用整块蜂窝构件催
化剂的反应器。整块蜂窝构件催化剂具有许 多相互隔离的、平行的直孔，与蜂窝的结构 类似，起催化作用的物质均匀地分布在孔道 的内表面。
6.1 过程强化设备
6.1.1 构件催化反应器
规整构件催化反应器具有比传统固定床小得多的 流动阻力，又具有很好的热量和物质交换能 力，可以克服整块蜂窝构件催化反应器取热 不便的缺点。但是，由于气体在笼子内部移 动比较慢，这类反应器比较适合反应速度比 较慢的反应。目前，笼式规整构件催化反应 器己经成功地应用于重油馏分加氢脱除硫化 物和氨化物的工业生产中。串式规整构件催 化反应器则在醚化和酯化反应中获得了工业 应用。
绿色过程工程
Green Process Engineering
1绪 论 2 绿色过程工程与可持续发展 3 绿色过程工程基础 4 过程工程绿色化模式 5 过程工程生态学 6 过程强化与设备微型化 7 过程系统工程
6 过程强化与设备微型化
传统化工企业的形象是高耸塔群连 绵不断、刺耳噪音昼夜延展、难闻 气味迎面扑鼻、粉尘液滴四处乱溅。 提高自动化程度后的新型石油化工 企业有很大改变，但仍未根本改观。 从化工建设投资来看，用于大型设 备、土建工程和管网设施的资金， 一般占总投资的80%左右，如果设 备微型化，流程密集化，生产过程 精细化，就能重组化工生产。
6.1 过程强化设备
6.1.1 构件催化反应器
也可以利用膜构件的这一特性，在一个反应 器中膜的两侧同时进行吸热和放热反应， 用放热反应放出热量供给吸热反应，同时 将一个反应的产物作为另一个反应的反应 物，这就是反应-反应耦合。膜构件催化反 应器的最初应用是海水脱盐生产淡水。逐 步扩展到生物技术、环境保护、天然气和 石油的开采与加工、化工生产等领域。膜 构件催化反应器主要缺点是造价高、膜的 透过量小、容易碎裂等。
6.1 过程强化设备
6.1.1 构件催化反应器 6.1.2 超重力反应器 6.1.3 串式化学反应器 6.1.4 提升管-下行床耦合反应器 6.1.5 光催化反应器 6.1.6 膜反应器 6.1.7 色谱反应器 6.1.8 热交换器式反应器 6.1.9 喷雾流化床造粒器
6.1 过程强化设备
6.1.1 构件催化反应器 6.1.2 超重力反应器 6.1.3 串式化学反应器 6.1.4 提升管-下行床耦合反应器 6.1.5 光催化反应器 6.1.6 膜反应器 6.1.7 色谱反应器 6.1.8 热交换器式反应器 6.1.9 喷雾流化床造粒器
6.1 过程强化设备
6.1.1 构件催化反应器 6.1.2 超重力反应器 6.1.3 串式化学反应器 6.1.4 提升管-下行床耦合反应器 6.1.5 光催化反应器 6.1.6 膜反应器 6.1.7 色谱反应器 6.1.8 热交换器式反应器 6.1.9 喷雾流化床造粒器
6.1 过程强化设备
6.1.1 构件催化反应器 构件催化反应器是指采用在反应器尺寸规