《化工流程的讲解》课件

化工流程的讲解课程概述课程目标掌握化工流程基础知识学习内容单元操作、设备原理、工艺控制预期收获化工流程基础基本组成部分反应器、传输系统、分离设备重要性保证产品质量、安全生产定义物料转化为产品的完整工艺路径化工单元操作概览物理操作流体输送、传热、分离化学反应合成、裂解、聚合分离过程蒸馏、萃取、结晶、过滤流体输送泵的类型离心泵、往复泵、隔膜泵管道系统管材选择、阀门配置、管路设计流量计算伯努利方程、管路阻力、NPSH传热过程热传导固体内热量传递对流传热流体与固体表面热交换辐射传热无介质热能传递传质过程扩散浓度梯度驱动的物质迁移对流传质流体运动引起的物质迁移传质设备吸收塔、萃取塔、膜分离器反应器设计基础反应动力学反应速率、转化率反应器类型釜式、管式、流化床温度和压力控制冷却系统、压力调节蒸馏原理气液平衡拉乌尔定律、亨利定律理想溶液完全符合拉乌尔定律的体系非理想溶液偏离理想行为的实际体系蒸馏设备99.9%精馏塔高纯度分离能力120填料塔典型塔板数量85%板式塔常见分离效率吸收过程气液接触原理传质面积最大化吸收塔设计填料选择与塔径计算操作参数优化气液比、压力控制萃取技术液液萃取利用溶质在不同液相分配系数差异进行分离固液萃取从固体中提取有价组分萃取设备选择搅拌澄清槽、脉冲塔、离心萃取器结晶过程结晶原理过饱和、成核、晶体生长结晶器类型间歇冷却、连续蒸发、真空结晶结晶产品质量控制晶粒度分布、纯度控制干燥技术时间(小时)干燥速率湿度图表示空气干燥能力，干燥曲线显示三个阶段特征过滤与分离过滤理论达西定律、比阻理论过滤介质选择孔径、材质、寿命离心分离重力场增强分离效果粉碎与筛分粉碎设备根据物料特性选择，筛分效率影响产品粒度分布流化床技术流化状态最小流化速度应用场景固定床0m/s催化反应最小流化0.05-0.2m/s颗粒干燥鼓泡流化0.2-1.0m/s气固反应湍动流化1.0-3.0m/s煤气化气固分离旋风分离器利用离心力分离粉尘袋式除尘器纤维过滤高效捕集细粒电除尘器静电吸附极细微粒膜分离技术膜分离技术按孔径分类，应用于不同分离需求蒸发与结晶单效蒸发能耗高，结构简单多效蒸发能量梯级利用，节能效果好蒸发结晶器蒸发浓缩后结晶分离化工安全与环保危险源识别风险评估、危害分析安全防护措施安全阀、联锁系统、个人防护环境保护技术尾气处理、废水净化过程控制基础控制回路开环控制、闭环控制PID控制比例、积分、微分作用仪表与传感器温度、压力、流量测量化工仪表压力仪表弹簧管、电阻应变、电容式温度仪表热电偶、热电阻、双金属流量仪表孔板、涡轮、电磁、超声波化工自动化工业物联网应用远程监控、预测维护SCADA系统数据采集、远程监控DCS系统分布式控制、过程管理能量集成热力学第一定律应用能量平衡计算换热网络设计温度级配优化蒸汽系统优化冷凝水回收利用物料平衡守恒定律应用质量不创造不消灭平衡方程建立总量平衡、组分平衡解决方法代数法、矩阵法、图解法设备选型选型原则适用性、可靠性、经济性经济性分析投资成本、运行费用、维护费用案例分析不同工况设备对比管道与仪表流程图（P&ID）符号标准ISO14617、ANSI/ISA图纸绘制规范比例尺、图例、标识实例讲解控制回路、仪表连接、逻辑关系工艺流程图（PFD）PFD与P&ID的区别详细程度、用途不同PFD绘制要点主要设备、物料流、关键参数工艺说明书编写工艺描述、操作条件、设备清单化工厂布局布局原则工艺流向、维修便利、发展预留安全间距防火防爆、人员疏散物流优化原料供应、产品输送、废物处理反应工程反应器选择批次、连续、半连续转化率与选择性产物分布控制反应热管理冷却系统、热回收催化剂技术催化原理活化能降低、反应路径改变催化剂类型均相、多相、生物催化剂催化剂失活与再生毒化、积炭、烧结、再活化精细化工医药农药染料涂料香料其他精细化工特点是高附加值、定制化生产高分子化工聚合反应加聚、缩聚、共聚2高分子加工挤出、注塑、吹塑性能测试力学、热学、流变性质石油化工原油加工蒸馏、裂化、重整石化产品链乙烯、丙烯、芳烃清洁燃料技术脱硫、加氢处理煤化工煤气化合成气生产、固定床/流化床气化煤制油费托合成、直接液化煤制烯烃甲醇制烯烃、甲烷化工生物化工发酵工程微生物培养、代谢控制生物分离离心、过滤、色谱分离生物反应器设计固定化酶、微生物固定化电化学工程2.5V电解池标准电压氯碱电解典型值98%电流效率高性能电解工艺12kWh能耗水平每公斤产品平均能耗化工热力学相平衡决定分离可行性，化学平衡影响转化率化工动力学温度(℃)反应速率温度每升高10℃，反应速率约增加1倍传递过程原理动量传递流体流动、粘性剪切热量传递传导、对流、辐射质量传递扩散、对流传质数值模拟与优化CFD技术流体流动、反应器内部模拟过程模拟软件应用AspenPlus、ProII、HYSYS优化算法遗传算法、神经网络绿色化工原子经济性原料最大化转化为目标产物可再生原料利用生物质、二氧化碳资源化废物最小化三废减量化、无害化、资源化化工工艺评价环境影响评估生态影响、污染物排放经济性评价投资回收期、净现值技术可行性分析工艺成熟度、技术难度化工项目管理项目概念可行性研究、项目立项2基础设计工艺包开发、设备选型施工建设设备安装、管道工程试车投产设备调试、性能测试化工设备维护预防性维护定期检查、消除隐患状态监测振动分析、腐蚀监测设备寿命评估无损检测、剩余寿命预测化工产品质量控制统计过程控制控制图、过程能力指数六西格玛DMAIC方法、质量改进实验设计因素筛选、响应面法化工安全管理HAZOP分析偏差分析、风险评估应急预案事故响应、疏散方案安全培训事故案例、应急处置化工环境保护废水处理物化法、生化法、膜分离废气治理吸附、催化燃烧、洗涤固废处理与资源化回收利用、安全填埋化工节能技术30%余热利用节能率烟气、冷凝水能量回收25%工艺强化能耗降低反应器优化设计15%清洁生产减排率源头减量、过程控制化工智能制造工业4.0在化工中的应用智能工厂、数字化转型1人工智能与机器学习工艺优化、故障预测数字孪生技术虚拟工厂、实时模拟化工大数据应用数据采集与处理传感器网络、云储存预测性分析设备预测性维护、质量预测决策支持系统实时优化、智能调度3化工新材料纳米材料量子点、纳米催化剂功能材料智能材料、生物相容材料复合材料碳纤维、陶瓷基复合材料化工仿真技术过程仿真稳态模拟、动态模拟安全仿真事故预演、扩散模型培训仿真操作培训模拟器、VR应用化工专利与知识产权专利检索数据库利用、竞争情报收集专利申请撰写要点、审查应对知识产权保护策略专利布局、侵权防范化工标准与法规标准类型适用范围代表标准国际标准全球通用ISO9001,ISO14001国家标准国内强制执行GB/T,GB行业规范特定行业HG/T,SH/T企业标准企业内部Q/企业代码化工职业发展职业规划、继续教育、专业资格认证是职业发展关键化工前沿技术微反应技术微通道反应