化学工艺与化学工程的差别

化学工艺与化学工程的差异化学工艺化学工艺即化工技术或化学生产技术,指将原料物主要经过化学反响转变为产具体状况,不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎(对固体原料)等多种不同的预处理。②化学反响。这是生产的关键步骤。经过预处理的原料,在肯定的温度、压力等条件下进展反响,以到达所要求的反响转化率和收率。反响类型是多样的,可以是氧化、复原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反响的产品或原料提出的,例如氯乙烯的生产、甲醇的合成、硫酸的生产、煤气化等。因此,它具有个别生产的特别性;但其内容所涉及的方面一般有:原料和生产方法的选择,流程组织,所用设备(反响器、分别器、热交换器等)的作用,构造和操作,催化剂及其他物料的影响,操作条件确实定,生产掌握,产品规格及副产品的分别和利用,以及安全技术和技术经济等问题。现代化学生产的实现,应用了根底科学理论(化学和物理学等)、化学工程和原理和方法、以及其他有关的工程学科的学问和技术。现代化学生产技术的主要进展趋势是:根底化学工业生产的大型化,原料和副产物的充分利用,原料路线和催化剂(包括反响)的承受,能源消耗的降低,环境污染的防止,生产掌握自动化,生产的最优化等。早期的化学生产以阅历为依据,可称为手工艺式的。在生产和科学的长期进展中,化学生产渐渐从手工艺式的生产向类型繁多,阅历性的生产技术仍旧存在。化学工艺这一名称,从上述进展来看,只宜用于仍主要依据阅历进展的化学生产。在高等学校的课程设置中,有工业化学和化相像。化学工程争论化学工业和其他过程工业(processindustry)生产中所进展的化学过程化学过程是指物质发生化学变化的反响过程,如柴油的催化裂化制备高辛烷值汽油是一个化学反响过程。物理过程系指物质不经化学反响而发生的组成、性质、状态、能量变化过程,如原油经过蒸馏的分别而得到汽油、柴油、煤油等产品。至于过程往往和物理过程同时发生。例如催化裂化是一个典型的化学过程,但辅有加过程,都可通过化学工程的争论,生疏和阐释其规律性,并使之应用于生产过程和装置的开发、设计、操作,以到达优化和提高效率的目的。上述工业生产的共同特点是,从试验室到工业生产特别是大规模的生产,都要解决一个装置的放大问题。生产规模扩大和经济效益提高的重要途径是装置的放大,以节约投资,降低消耗,削减占地,节约人力。但是,在大装置上所能到达的某些指标,通常低于小型试验结果,缘由是随着装置的放大,物段,与化学工艺相协作,去解决工业生产问题。学科内容工程、过程动态学及掌握等方面。单元操作构成多种化工产品生产的物理过程都可归纳为有限的几种根本过程,20世纪初,对化学工程的生疏虽只限于单元操作,但却开拓了一个崭的领域和消灭了一些从事崭职业的化学工程师。这些化学工程师不同于以往的化工生产工作者,他们经受过化学工程这一特地学科的训个单元操作的争论还是有着极为重要的理论意义和应用价值,而且是为了适应的技术要求,一些的单元操作不断消灭并逐步充实进来。化学反响工程化学反响是化工生产的核心局部,它打算着产品的收率,对生产20程,从而使化学工程的内容和方法得到了充实和进展。传递过程是单元操作和反响工程的共同根底。在各种单元操作设备和反响装量传递为根底的流体输送、反响器中的气流分布;以热量传递为根底的换热操作,聚合釜中聚合热的移出;以质量传递为根底的吸取操作,反响物和产物在催化剂内作为化学工程的学科分支,传递过程着重争论上述三种传递的速率及相互关系,连贯起一些本质类同但表现形式各异的现象。化工热力学也是单元操作和反响工程的理论根底,争论传递过程的方向和极限,供给过程分析和设计所需的有关根底数据。因此,化学工程的学科分支也可以分两个层次:单元操作和反响工程较多地直接面对工业实际,传递过程和化工热力学较多地从根底争论角度,支持前两个分支。通过这两个层次使理论和实际得以亲热结合。随着生产规模的扩大和资源、能源的大量耗用,使得早先并不显得很重要的问要。由于化工过程中,各个过程单元相互影响,相互制约,因此很有必要将化工过程看作一个综合系统,并建立起整体优化的概念。于是系统工程这一学科在化学工程法与单元操作和化学反响工程这两个学科分支学工程的重要内容。争论的对象和方法化学工程的争论对象通常是格外简单的,主要表现在:①过程本身的简单性:既流体(气体和液体),又有固体,时常多相共存。流体性质可有大幅度变化,如低粘度多变的,使流淌边界简单且难以确定和描述。争论中往往失效。也从而形成了自己的争论方法(化学工程争论方法),其中有些方法并非首创,而由别的领域移植而来。早期的争论方法化学工程初期的主要方法是阅历放大,通过多层次的、逐级扩大的试验,探究放大的规律。这种阅历方法耗资大、费时长、效果差,人们始终努力还不得不求助于或局部求助于此法。20世纪初的争论方法相当盛行的是相像论和因次分析,其特点是将影响过程的众多变量通过相像变换或因次分析归纳成为数较少的无因次数(无量纲)群形式,和物理量相像的同时满足化学相像条件,用无因次数群关联试验结果以获得反响过程规律的思路归于无效。5050年月,才在化学反响工程领域中广泛应用数学模型方法。这一方法的影响涉及到化学工程的其他分支,使争论方法消灭了一个革型要通过试验得到鉴别,模型参数要由试验求取,模型牢靠性要由试验验证。各种化学工程争论方法的根底是试验工作,不管承受哪一种争论方法,都应力法的应用中,多方面表达了过程分解(将一个简单过程分解为两个或几个较简洁过分别处理分解了的过程后,再将这些过程综合为一)的思想。重要作用必定面临大量的工程问题,而且指标稍有下降,就会带来很大的经济损失。借助工程的手段才能实现工业生产,的工艺要有经济和技术的合理性才能取代原有工艺。围。化学工程在国民经济中的重要作用是格外明显的。例如将大量烟气中硫、氮氧化物等有害组分脱除后再排放,在试验室到达要求行性,着眼点与试验室争论很不一样。合前单体的杂质含量是在百万分之几(ppm)数量级。对于试验室工作来说,这一点并不肯定困难,而且小试验也不要求提纯的经济指标。但是要求大型生产装置在低消耗和得了满足的效果。而在放大过程中,由于流淌的不均匀性,物料在反响器中的停留时间(反响时间)消灭不均匀,偏离了优选的反响时间。由于反响热效应,大装置中因传热的限制而消灭的温度不均匀,使反响温度偏离了优选温度。温度的不均匀必定导致浓度的不均匀。这些效应引起大装置中效率下降,产品本钱提高,甚至可能因此失去工业价值而不宜用于生产。这个例子说明化学反响工程争论的作用和意义。另一个例子是工业生产中为适应各过程的需要,时而需要加热,时而需要冷却。在试验室中能耗指标并不重要,但大生产就必需考虑热量的合理利用,应尽可能的设备,这一课题,是无法用试验方法解决的,而是通过化工系统工程的争论解决的。就已能在相当程度上解决这些问题。进展方向程学科得到进展。它的争论范围和应用前景已远远越过了它原有的含义。另一方面是不断向的领域渗透,争论和解决领域中的问题。学科的纵深方向为了深入把握过程的规律,对化学工程中常常遇到的多相物于解决传统争论领域的问题,也有助于了解诸如人体内血液流淌等兴课题。对反响争论了各种物系物性参数、热力学参数与热化学参数以及相平衡与化学平衡数据,推动了化工热力学争论进一步与实际的结合。在争论方法方面,数学模型方法不断完善,与之相协作的是,以统计理论和信息库,并从定态模拟进展到为过程掌握所需要的动态模拟。向领域的渗透这是客观需要,也是学科进展的动力。在历史上,化学工程就展,如大型径向固定床反响器和催化裂化用流化床反响器的开发技术。在解决石油可用于处理生物反响过程。在向材料工业渗透过程中,消灭了将化学反响工程原理用于聚合过程的聚合反响工程,对于高粘物系传递特性的争论则有了实际应用的课等问题,如超过滤技术等。能源短缺的状况,使人们重视低温热源的利用,消灭了术,于是消灭了的分别技术,如膜分别、泡沫分别等。用化学工程的观点和方法,争论人体内的生理过程,如药物在人体