化学反应工程发展史

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化学反应工程的发展史
河北科技大学理工学院 化工L132班 徐浩冉
化学工程发展史及化学反应工程学科的形成 第一阶段:古代的化学生产(17世纪以前) 这一时期经历了实用化学、炼丹和炼金、医
药化学和冶金化学等时期。早期化学知识来源 于人类的生产和生活实践。同时在人类对自然 界万物的本原构成的探索中,诞生了古代朴素 的元素观。古代化学具有实用和经验的特点, 尚未形成理论体系、是化学的萌芽时期;另一 方面,尚未形成有规模的化学加工实践。
▪ 1979年,我国派代表参加了国际化学反应工程会议。 ▪ 80年代以后,反应工程的理论与方法已日臻完善与丰富。随着
高技术的发展与应用,如微电子器件的加工、光导纤维的生产、 新材料与生物技术等,向我们提出了新的研究课题。 使反应工程的研究进入了一个新的阶段。
▪ 1935年8月我国化工的先驱吴蕴初先生建 成上海天利氮气厂生产出液氨,吴先生还创 办了天厨味精厂(1923),天原电化厂(1929) 和天盛陶器厂(1934),以及范旭东在天津创 办的永利碱厂,这些化工原料的生产推动了 我国化学工业的发展.
应器设计问题。为学科的形成起了一定的作用。
▪ 50年代,石油化工迅猛发展,反应器规模不断扩大。对反应器 的放大问题的研究,使人们认识到,任何一个化学反应在工业规 模反应器中进行时不可避免地伴随着"三传"现象,必须将化学反 应与"三传"同时结合起来加以考虑和分析。
▪ 另外,又提出了一些重要的基本概念。如"返混","反应器稳定 性","微观混合","伴有化学反应的传质"等。推动了学科的发展。
80年代以后,国内从事反应工程学科研究的队 伍迅速壮大,对反应工程的研究已经渗透到各个 化工领域,与世界研究水平之间的距离也逐渐缩 小,不同版本的教科书和各种各样的专著不断出 版。反应工程成为我国化工学生一门非常重要的 专业课程.
▪ 1957年,在荷兰首都(阿姆斯特丹)举行了第一次欧洲化学反 应工程会议。会上正式提出了"化学反应工程学"的概念。
▪ 1960年,召开了第二次欧洲化学反应工程会议。从那以后,每 四年举行一次。 1970年,在美国首都(华盛顿)召开了第一次国 际化学反应工程讨论会,以后每两年举行一次。
▪ 70年代中期,《反应工程》向深度和广度发展,出现了关于g-l、 g-l-s反应器、生化反应工程等方面的专著。
30年代,石油化学工业刚刚兴起。提出了“单元操作” 和“单元过程”等概念。 单元操作——流体输送,蒸馏,干燥等专管物理工序。 单元过程——磺化,水解,加氢等专管化学反应工序。 1937年,丹克莱尔较系统的阐述了“扩散,流体流动 和传热对化学反应收率的影响”,为化学反应工程的 创立奠定了基础。(被认为是化学动力学发展到“工 程技术”阶段的标志。)
▪ 40年代,第二次世界大战,三个重要的过程开发研究工作: 1.流化床催化裂化--汽油 2.丁苯橡胶乳液聚合--(汽车)轮胎 3.曼哈顿计划--原子弹(气体扩散提炼浓缩铀U238)
▪ 1947年,出版了两本书: 1.霍根(Hougen)和华生(waston)--《化学过程原理》 2.法兰克--卡明涅斯基--《化学动力学中的扩散与传热》 总结了化学反应与传递现象之间的相互关系。探讨了反
规模的扩大要求人们对生产过程的规律有更为 透彻的了解需要既懂工程பைடு நூலகம்熟悉化学知识促使 工程与化学相结合
第三阶段:现代化学工业(二战前后),在原 料路线,技术和设备方面都有巨大的变化和进 步,在以石油和天然气为主要原料的化学工业 中,各种催化反应被广泛应用,这就要求在反 应技术和反应器设计方面作出重大努力。尤其 是在生产规模日益大型化的趋势下,其影响就 更大了,促使化学工程学科形成了第二次理论 综合,即:从动量传递、热量传递、质量传递 的角度深入研究化工生产的物理变化过程,以 及从“化学反应工程”的角度来研究化工生产 的化学过程。从而使化学工程学科上升为一门 具有完整理论体系的全面学科。三传一反。
第二阶段:近代化学工业从十八世纪末开始, 以硫酸,硝酸,纯碱的工业规模的生产过程为 开端,至20世纪初,出现了载入化工发展史册 的合成氨的工业生产。
20世纪初,英国的Davis,美Walker,Lewis等提 出了“化学工程”的概念,发展成为以“单元 操作” (unit operations)为基本研究内容 的化学工程学。第一次综合。
▪ 合成氨工业的巨大成功推动了化学工业迅 速发展,也带动了一系列化学工程基础理论 工作,如化工热力学、化学工艺学、工业催 化等。氨合成催化剂的研究与改进已经尝 试10万多个配方,至今仍是催化界研究的方 向。
70年代末,反应工程的研究成果才开始大量地 介绍到国内.华东理工大学的陈敏恒教授,天津 大学的李绍芬教授,浙江大学的陈甘棠教授,四 川大学的王建华教授等是国内最早从事反应工程 教学的学者。
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