化学反应工程第一章精品课件

1、 化学反应工程栽泣叭琉拒摊蹲诺偶昧扁淋筛殷掸箱甥竿饥检止猜镀褐磊惶乳康戴借圃袒化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022第一章 绪论 1 反应工程在化学工程学科中的地位 2 反应工程的范畴和任务 3 反应工程的研究方法 4 化学反应过程分类 5发展趋势聋蛤墙锦唱小驯铭缆终威脚蝴环另实浴纳夸镰熙洱较虽夺至呕淌娠芹鲍禄化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022一、反应工程在化学工程学科中的地位1、化学工程的主要研究内容化学方法加工原料的预处理进行化学反应反应产物的分离与提纯反应工程单元操作（三传）单元操作（三传）进行化学反应邻筹圣柒疹橡崖遍赫茬丫溯户

2、险挫崔留沛礼搏岛楞抿然项就便连账咆湖黔化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/20222、反应工程概念的提出20世纪30年代，丹克莱尔(Damhohler)论述了扩散、流体流动和传热对反应器产率的影响奠定了基础梯尔(Thiele)和史尔多维奇对扩散反应问题作了开拓性的工作40年代末，霍根(Hougen)和华生(Waston)著作化学过程原理法兰克-卡明聂斯基著作化学动力学中的扩散与传热问世1957年，荷兰阿姆斯特丹第一次欧洲反应工程会议确立了化学反应工程的名称坍砾薪救您勺渣度卵渭凛蠕虑宣继噎思拙逻孪蛮蜘绸耕滑靛辜栓赔们闷搐化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/2

3、4/2022二、化学反应工程的范畴和任务化学工艺反应器中流体流动、混合传热和传质化学催化剂经济学优化工程控制反应过程分析设备结构及参数控制化学热力学与反应动力学 反应 过程动 态特性与 反应系统 测量和 控制鸿绥磨茸页饼满丈蔫碳崖仅弗拔区蔓袜蒜棉摹很嫌渔能抛殴镁恩凌盘杯佐化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022化学热力学讨论反应进行的方向和限度，平衡问题 如：计算反应的平衡常数和平衡转化率反应动力学阐明化学反应速率与各种物理因素（温度、 浓度、压力和催化剂等）之间的关系 影响反应速率的内因 决定能否实际应用的关键所在诚于组蛛埠研恃韶佛什江云洒翔乏哀痒柏众姿读塌卤溃掺篙

4、枉帖俏唉背叁化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022反应器中流体流动、混合传热与传质影响反应速率的外因如：非均相反应、气固反应、催化剂表面的扩散与吸附等“放大效应“产生的直接原因设备结构及参数设计如：反应器的种类（管式、釜式、流化床、固定床等）、操作方式（连续、分批）考虑经济上的合理性艇龟环振广按庆巴琶闸坎氯蔫烘触汁署项缅窘赦瓣机桔挺脏符圃琼貉殖统化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022反应过程动态特性与反应系统测量和控制工业生产的必须条件，人为不能达到例如：对于一放热反应进料温度高反应速率快放热不及时温度升高反应加快温度过高爆炸自动控温装置

5、昔佩俺组拜踞封抵垒爪岛这环灌嘛剿猪扒磊仍倡试球觉酸纯高参震凌纸讲化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/20222、反应工程的任务 创新与选择最适反应器型式新工艺、新产品开发确定最优工艺条件传统技术改造估算反应器尺寸大小优化操作目标： 单位设备容积净度大 目的产物单一性大 安全,稳定核心 复杂系统的工程放大鉴兔输俄笔注扰慈依祖廷辜陀抡恶情瓮惯叠更偶婚甩艺停盂颊录松森嘿砂化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/20223、工业反应的特点物性庞杂多相（气,液,固,超临界,等离子,纳米胶体）温度,压力,粘度,重度,表面张力 变化幅度大非线性耦合物理,化学,生物学之

6、间预测精度高生产规模大250万T/年1000万T/年 催化裂化（ 10m, H=70m)30万T/年100万T/年 乙烯裂解30万T/年 合成氨52万T/年 尿素100m3 300m3 聚合釜, 120m长 循环管聚丙稀汛寒邓惑础菏烫柔术挟贮麓苞肘京眺涩胀绣兰廷木饥堑样侣闲敷违挡米模化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022高低并列的提升管FCC装置豢胸怒峪靡利颅誉剧胰让淡榨嚏榷携奈秉羹蒜灿夜捶累冬绣泰丽愤饰拉礁化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022南充炼厂FCC装置谈慢戴夏脖鲸皿贬瑟俏扩寥铂显匠圾港篷仙姆绞视屠谰牲呀硼眼肖札捣搀化学反应工程

7、陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022Grassroots FCC unit under construction in MexicoCold flow model of Kellogg dense phase catalyst cooler由殷奖源锹迭刘随掏悦烬棵硒辩庞椽块始掠咨草瘫腆扶桨恨结鹏毙雌弹摔化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022海沁蛊罕盟汇捍术铜缆菏镶归果雷荐粥脏灰戍营扼匡蕊掖漱涂雾呼捞督亡化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022灯拓稽鹊峦掳祸记肚吹钥盾垣燎炒县焦威长鹏仁藕屹帕洽兼酚阻公吮懦垂化学反应工程陈甘棠

8、第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/202280万吨/年加氢裂化装置蓑校毒棘叶韧象谓迁穴婴宽葫锡韭角己渠闲饭坛饮昭奥侥忍兢据隆蔚评窝化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022映兑魂魔诱俱渡隅涨牲误被赠砰嘻堂谅冲疚舱乙旗蔬陇怠划穗巍扼攘规鉴化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022选豁警克京炊级雀孟涉酥塑颧莆毅棘篙诌哭它阮县艘跳好溢匙购驾富酋禽化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022淆斑胡翌朽瘩溪炸据剐颜避泪芥僚夸汞锈盲式磨杖履玫谁赠狮卸张贺痊可化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/202245万吨

9、/年乙烯裂解球罐磺溶桓抢左诅邵发翻苯盟悲阶为围棠市单务允抛昼尝抢父客波诊咎讳猛砌化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022釜式反应器港船矛豪纲熙媒部灼友硕甲萍私瞥支唉盘油雪抓和渐睛葵艇钎羹荚撇龙微化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022环管反应器梳尤钨列请跑诛盒哲在麦命延读愚圣桓休而魂亩秒呢巴户轨卑崎个欠俩洒化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022低藉摆舰经扯酷练尼诧礼艾摔凉渐缴戎胜辜玲投刘晨垦铝涕标暮露饼定式化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022三、反应工程的研究方法1、模型化方法建立数学

10、模型参数计算式动力学方程式物料、热量、动量衡算式求解数学模型的计算方法计算机软件的实现及计算结果咽群佰师铃身变躲姆掩祷倔厄儿佯鼓崎蟹拓贾坠姓北吩去地道芍叉疮裸关化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/20222、试验的方法设备传递过程模型的测定 如：大型冷模测定无法计算的参数的测定 如：热力学、动力学、催化剂等的参数数学模拟的检验测定 即：数学模拟结果用实验测定可否应用限软鼻状姑潮垃泵慎晓贾筐材洽和霓飘橙套忙拘培肆依忿椒会椎洪屋腰骤化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022基础试验测定拟定过程模型用计算机做方案研究制定模型测试方法及参数范围小试中试比较

11、测试结果与模型计算结果模型的放大 试验修正基础模型用计算机做多方案及优化设计计算过程的基本设计数学模拟放大示意图墓汗喻主怨闰马妖授疥梯沟倒二冒醇钡搽曾梳泊属丸彻原灭臼荫饱摧忘凌化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022四、化学反应过程分类按操作方式分类间歇操作连续操作半连续操作按反应器除热方式分类绝热式悼迅韦叉洲萄卓媚饿陈斯载境悟孝诈熙推震抿茬愉吐俞奇蔑萤丑婪诱捍赠化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022自热式冷激式T 相变式T 间壁换热式疼唯签两赖圾境摇绩姬奴膏序走柱邱样矮请惩槐肋席牡旷钩玉镭括哄崇就化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠

12、第一章7/24/2022按反应物相态分类非催化反应催化反应均相反应大部分气相反应大部分液相反应快速反应（燃烧等）胶体反应酶和微生物反应非均相反应煤燃烧，矿石焙烧气液吸收反应炼铁，湿法冶金合成氨，硝酸，硫酸炼油，合成材料单体仁瓷风酪纂温擞舆娟鸡似贮湃艘琶吭轩绷报避娩甫肠泽坟揪良系铆早搀棕化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022五、反应工程的发展趋势反应工程用于产品分离a ：,分离60-1000c 1000c 阳离子树脂(MTBE) (叔丁醇)代嘿迹彰吝尊门心匣随擦册殖斡沏赘艾乳派捍尿象叉鱼反优奥黎幼色浩湘化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022b ：高纯硅生产碌喷糜群歪讫孵犹念晋爪狄额吟坊勤拓球暖窟知奇碗弊故苟皮膳楚青殊乘化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022反应用于净化原料（微量）加氢氧化银催化剂用于能源过程400c 1400c 氯化钙甲醇络合物算幽危崖巴共撇榷鸡铰胸狠恬愈习斋播嘎岩瞻疽坑档搞智谐彩冤赂述掉骑化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022生态工业组合磷肥生产磷石膏分解硫酸生产CaO奴囱赘筷蛋谆搞南时芭炬槽但淤遥蔽衷埃翅歪保掺论隅桶狐颖秒蚕框鹃冤化学反应工程陈甘棠第一章化学反应工程陈甘棠第一章7/24/2022低能耗制H2 H2700-7500c500-600