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化学反应工程学的任务和范畴

作者:浙江创兴化工设备有限公司  来源:http://www.zjcxce.com  更新时间:2015-11-25 16:38:00  点击次数:

化学反应工程学的任务和范畴

  1 化学反应过程是化工生产的核心 
任何化工生产从原料到产品的生产过程都可以概括为下列三个组成部分: 
 (1) 原料的预处理(提纯、去杂、加热„) 
 (2) 化学反应过程 
 (3) 产物的分离(吸收、精馏、萃取、结晶、冷凝„) 
  2 化学反应工程学是研究工业规模的化学反应过程 
  1. 化学过程—由化学动力学研究完成(化学反应) 
  2. 物理过程—
  a. 流动与混合过程(动量传递) 
  b. 传质过程(质量传递) 
  c. 传热过程(热量传递) 
以上的过程即化学工程中常说的的“三传一反”,它们是化学工程的核心内容。
  3 化学反应工程的任务 
  1. 优化设计(确定工艺路线、设备放大、设备结构尺寸、
操作条件等)。 
  2. 优化操作(在现有设备基础上发挥潜力)。 
  3. 新理论、技术和设备的研究和开发。 
目的是优质、高产、低耗、安全、环保 → 经济和社会效益最优
  4 化学反应工程学的范畴 
  1. 化工热力学 
 (1) 平衡 
  a. 化学平衡 
  b. 物理平衡(如溶解度、蒸汽压等) 
 (2)物性数据(如粘度、热容、反应热等) 
   2. 反应动力学和催化剂 
 (1) 动力学是研究反应速率与浓度、温度、压力及催化剂之
间的定量关系(反应器型式、结构尺寸等有赖于动力学)。 
 (2) 催化剂涉及到传热、微孔结构、活性组分分布、制备条
件对催化剂结构的影响、再生等问题。 
  3. 化工工艺学 
反应过程是整个工艺过程的一环,因此要整体考虑才能总体最优。 
  4. 传递过程 
即“三传”问题。 
  5. 工程控制 
优化操作、安全防范、紧急事故连锁控制等。 
  化学反应工程学的发展 
50年代随着原子能的发展提出高倍数放大问题,以及石油化工的迅猛发展,反应器规模不断增大,从均相到非均相、从动力学到传递等等。
化学反应工程学的任务和范畴
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