第6章工业化学反应过程及反应器
6.1 概述
1．工业化学反应过程的特征
在化工生产中，大部分都包含化学反应，而化学反应有关的工序的设计问题，都是属于化学反应工程学的问题。
化学反应工程的概念是在1957年第一次欧洲化学反应工程会议上首先提出的。六十多年来，化学反应工程得到了迅速的发展，逐步形成了一门独立的学科，成为化学工程的一个分支。化学反应工程学，它是以工业反应器为主要对象，研究工业规模的化学反应过程和设备的共性规律的一门学科。
大家知道，化工产品的生产都涉及到化学反应工程，然而化学反应过程，特别是在工业规模下进行的化学反应过程，其影响因素是错综复杂的，它不仅受化学热力学和化学动力学的制约，还与化学反应器的类型、结构和尺寸有很大的关系。
实践证明，同一化学反应在实验室或小规模进行时可以达到相对比较高的转化率或产率，但放大到工业反应器中进行时，维持相同反应条件，所得转化率却往往低于实验室结果，其原因有以下几方面：
①大规模生产条件下，反应物系的混合不可能像实验室那么均匀。
②生产规模下，反应条件不能像实验室中那么容易控制，体系内温度和浓度并非均匀。
③生产条件下，反应体系多维持在连续流动状态，反应器的构型以及器内流动状况、流动条件对反应过程有极大的影响。工业反应器内存在一个停留时间分布。
工业反应器中实际进行的过程不但包括化学反应，还伴随有各种物理过
程，如热量的传递、物质的流动、混合和传递等，这些传递过程显著地影响着反应的最终结果，这就是工业规模下的反应过程。
2．化学反应工程学的任务和研究方法
化学反应工程学研究生产规模下的化学反应过程和设备内的传递规律，它应用化学热力学和动力学知识，结合流体流动、传热、传质等传递现象，进行工业反应过程的分析、反应器的选择和设计及反应技术的开发，并研究最佳的反应操作条件，以实现反应过程的优化操作和控制。①改进和强化现有的反应技术和设备，挖掘潜力②开发新的技术和设备。③指导和解决反应过程开发中的放大问题。④实现反应过程的最优化。⑤不断发展反应工程学的理论和方法。
化学反应工程学有着自身特有的研究方法。在一般的化工单元操作中，通常采用的方法是经验关联法，例如流体阻力系数、对流传热系数的获得等等，这是一种实验-综合的方法。但化学反应工程涉及的内容、参数及其相互间的影响更为复杂，研究表明，这种传统的方法已经不能解决化学反应工程问题，而采用以数学模型为基础的数学模拟法。
所谓数学模拟法是将复杂的研究对象合理地简化成一个与原过程近似等效的模型，然后对简化的模型进行数学描述，即将操作条件下的物理因素包括流动状况、传递规律等过程的影响和所进行化学反应的动力学综合在一起，用数学公式表达出来。数学模型是流动模型、传递模型、动力学模型的总和，一般是各种形式的联立代数方程、微分方程或积分方程。
建立数学模型的过程采用了分解-综合的方法，它将复杂的反应工程问题先分解为较为简单的本征化学动力学和单纯的传递过程，把两者结合，通过综合分析的方法提出模型并用数学方法予以描述。
建立数学模型的关键是对过程实质的了解和对过程的合理简化，这些都依赖于实验；同样模型的验证和修改，也依赖于实验，只有对模型进行反复修正，才能得到与实际过程等效的数学模型。
在实际中，先抽提出理想反应器模型，然后讨论实际反应器和理想反应器的偏离，再通过校正和修改，最后建立实际反应器的模型。
3．工业反应器简介
在化学反应工程中，由于化学反应的种类繁多，操作条件差别大，各种反应都要求有适合其自身特点的操作方法，因此，工业反应器的形成也必须是多种多样的。工业生产所用的反应装置，不论从形状、大小和操作状况来看是多种多样，十分复杂。根据不同的观点，有不同的分类方法。
(1)工业反应器分类
从传递特性和动力学特性两方面入手，可将工业反应器分类：
①按操作状况根据反应物料加入反应器的方式，可将反应器分为间歇反应器、半间歇或半连续反应器和连续反应器。
间歇反应器：反应物料一次加入，在搅拌的存在下，经过一定时间达到反应要求后，反应产物一次卸出，在反应期间没有物料的加入和引出，生产为间歇地分批进行。特征是反应过程中反应体系的各种参数（如浓度、温度等）随着反应时间逐步变化，但不随器内空间位置而变化。物料经历的反应时间都相同。
连续反应器：稳定操作时，反应物和产物连续稳定地流入和引出反应器，进料和出料同时进行，反应器内的物系参数不随时间发生变化，但可随位置而变。反应物料在反应器内停留时间可能不同。这种反应器的优点是设备利用率高，节省劳力，产品质量稳定，易于自控，适合于大规模的生产。
半连续反应器/半间歇反应器：一种或几种反应物先一次加入反应器，而另外一种反应物或催化剂则连续注入反应器，这或者是在反应过程中将某种产物连续不断地从反应器内引出，这种反应器从其反应混合物的组成随时间变化的观点来看是间歇的，而从操作的观点来看，其反应物料之一的加入和产物的引出，其操作又是连续的。是一种介于连续和间歇之间的操作方式，反应器内物料参数随时间发生变化。
②按反应器的形状根据几何形状可归纳为管式、槽（釜）式和塔式三类反应器。
管式反应器是长（高）径比很大，物料混合作用很小，一般用于连续操作过程。
槽（釜）式反应器的高径比较小，一般接近于1。通常槽（釜）内装搅拌器，器内混合比较均匀。此类反应器既可用于连续操作，也可用于间歇操作。
塔式反应器高径比在以上两者之间（一般地讲，高径比还是较大的），采用连续操作方式。
③按反应混合物的相态可分为均相反应器和非均相反应器。
这种分类的实质是按动力学特性分类，不同聚集状态的物质，其反应有不同的动力学规律。均相反应器又分为气相和液相反应器，非均相反应器分为气一液、气一固、液一液、液一固、气一液一固等反应器。这种分类方法对反应器的设计是有利的，因为同一相态的反应其动力学规律相同，在分析和设计反应器时，可以用同一类动力学公式。
生产中的反应器有多种特性，通常是将以上的分类加以综合。
（2）常见工业反应器
①间歇操作搅拌釜这是一种带有搅拌器的槽式反应器。用于小批量、多品
种的液相反应系统，如制药、染料等精细化工生产过程。
②连续操作搅拌釜连续流动的搅拌釜式反应器。常用于均相、非均相的液相系统，如合成橡胶等聚合反应过程。它可以单釜连续操作，可以是多釜串联。
③连续操作管式反应器即连续操作的管式反应器，主要用于大规模的流体参加的反应过程。
④固定床反应器反应器内填放固体催化剂颗粒或固体反应物，在流体通过时静止不动，由此而得名。主要用于气固相催化反应，如合成氨生产等。
⑤流化床反应器与固定床反应器中固体介质固定不动正相反，此处固相介质做成较小的颗粒，当流体通过床层时，固相介质形成悬浮状态，好像变成了沸腾的流体，故称流化床，俗称沸腾床。主要用于要求有较好的传热和传质效率的气固相催化反应，如石油的催化裂化、丙烯氨氧化等非催化反应过程。
⑥鼓泡床反应器塔式结构的气-液反应器，在充满液体的床层中，气体鼓泡通过，气液两相进行反应，如乙醛氧化制醋酸。
工业反应器型式各异，进行的反应更是多种多样，主要讨论恒温的均相反应器的特点、设计、优化及选型等问题，对工业中常用的非均相反应器——气固相催化反应器的结构、特征及选择进行简介。
4．反应器的基本计算方程
反应器的设计计算主要是确定反应器的生产能力，即完成一定生产任务所需反应器的体积。对等温反应器，使用物料衡算便可描述反应器内的流动状况，并与反应器中具体反应的动力学结合，从而获得将原料和产品组成、产量和反应速度相互联系起来的关联式，即反应器的基本计算方程，也就是
反应器的数学模型。求出各种反应器的体积或确定体积的反应器完成一定生产任务所需的反应时间。
对于任一反应器，其物料衡算表达式为：
引入反应物的速率=引出珍应物的速率+反应消耗反应物的速率+反应物积累速率(6-1) ①间歇操作
反应消耗反应物的速率+反应物积累速率=0 (6-2)
②连续稳定操作
引入反应物的速率=引出反应物的速率+反应物消耗的速率（6-3）反应器中的物料衡算，往往选定某一组分为基准。而衡算范围要根据反应器形状和流动状态确定。
6.2 理想反应器及其计算
1．间歇搅拌釜式反应器（BSTR）
(1)结构与操作特点
图6—2为间歇搅拌釜式反应器。反应物料按一定的配料比一次性从加料口加入反应器，反应器顶部盖子上安装搅拌器，通过搅拌器充分搅拌，使整个反应器内物料的浓度和温度保持均匀。通常它配有夹套或蛇管，以控制反应温度。反应物料在釜内经过一定时间的反应后，如果已经达到生产要求，停止反应并将物料从釜底排出。反应器经过清洗后，又开始新一轮的操作。生产周期包括加料、反应、出料、清洗。
在理想的间歇搅拌釜式反应器器内，由于剧烈搅拌，物料达到分子尺度上的均匀，且浓度处处相等，因而排除了物质传递过程对反应的影响；由于具有足够大的传热速率，器内各处温度相等；排除了热量传递过程对反应的影响。这种操作特点决定了间歇搅拌釜式反应器的反应结果只由化学动力学所确
定。
总结它的特点: 1.由于剧烈搅拌，反应器内物料浓度达到分子尺度上的均匀,且反应器内浓度处处相等，因而排除了物质传递对反应的影响；2.具有足够强的传热条件，温度始终相等，无需考虑器内的热量传递问题；3.物料同时加入并同时停止反应，所有物料具有相同的反应时间。
正因为这些特点，所以间歇釜式反应器具有较大的通用性和灵活性，适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产。在精细化工，制药、染料、涂料生产等工业部门中得到广泛的应用。虽然间歇釜式反应器的结构简单，但是也要注意安全操作，对于在压力条件下工作的反应釜，常常在顶部安装一个安全阀，对于挥发性物质，在顶部的排气口也要安装一个回流冷凝器。
缺点：装料、卸料等辅助操作时间长，产品质量不稳定
（2）间歇搅拌釜式反应器的计算
以反应物A为基准对反应器进行物料衡算，根据式（6—2），式中
反应物A消耗速率=(-r
)V
A
反应物A积累速率=Adndt
因此物料衡算式变为
dtdnVrAA?=?)式（6—6）是间歇搅拌釜式反应器的基本计算方程。由此式可得出，间歇反应器中达到一定转化率所需要的反应时间仅与反应速率有关，而与反应器的容积无关。
由于反应器是间歇操作，所以每处理一批物料都要有出料、清洗和加料等非生产辅助时间，因此，处理一定量的物料所需要的有效容积不仅与反应时间有关，还与辅助时间有关。设平均每小时需要处理的物料量的平均体积为V，每批装料、卸料和清洗等辅助时间为t”,每批反应时间为t，则所需反应器的
有效容积是：
式中V R 为反应器的有效容积，即反应混合物的体积。由上式可见，为了提高
间歇反应器的生产能力，就是要设法减少非生产的辅助时间，但这种辅助时间长短一般由长短确定。一般来说，反应器中的反应物料不是装得满满的，实际反应器的体积V T 要比有效容积大，于是，引入一个装料系数?，它是反
应器有效容积占总容积的比值。通常根据经验选定，对于不发生泡沫不沸腾的液体，?取0.7—0.85，否则，只取0.4—0.6， 操作时，将物料按一定配料比加到反应器内，开动搅拌器，使物料充分混合均匀，经过一定时间反应达到所需要求得转化率后，将全部物料放出，清理洗净，完成一个生产周期，准备开始新一轮的操作。
周期=生产时间+辅助时间
2．活塞流反应器（PFR ）
（1）活塞流
连续稳定流入反应器的流体，在垂直于流动方向的任一载面上，各质点的流速完全相同，平行向前流动，恰似汽缸中活塞的移动，故称为活塞流或平推流，又叫理想置换、理想排挤流。其特点是先后进入反应器的物料之间完全无混合，而在垂直于流动方向的任一载面上，物料的参数都是均匀的。物料质点在反应器内停留的时间都相同。
管式反应器中的流动接近这种流型，特别是当其长径比较大、流速较高、流体流动阻力很小时，可视为活塞流，习惯称为理想管式反应器。
（2）活塞流反应器的计算
书上245页
对活塞流反应器进行物料衡算，求取其基本计算方程。
/T R V V ?
=
设一反应器体积为V
R ，进、出反应器的物料参数如图6—3所示，其中q
v
、
q
n
，分别为反应物A的体积和摩尔流量。
定态操作时，反应器内物料的参数不随时间发生变化，而沿着长度方向
发生变化。取反应器内体积为dV
R
的一微元作为衡算范围，对着眼组分A进行物料衡算:与间歇搅拌釜式反应器的基本计算方程（6—6）比较，间歇搅拌釜式反应器为反应时间t，活塞流反应器为停留时间，实际上对于恒容过程，停留时间等于反应时间。
从理想管式反应器和间歇反应器的表达式比较，可以看出它们完全相同。
理想管式反应器中各个截面上的浓度和转化率等参数只是空间位置的函数；间歇反应器则随时间而变化。这些参数经历了相同的变化过程，反应的推动力是一致的。就反应过程而言，两种反应器具有相同的效率。
因为间歇反应器存在非生产时间，故生产能力低于管式反应器。3．全混流反应器（CSTR）
（1）全混流
全混流是指连续稳定流入反应器的物料在强烈的搅拌下与反应器中的物料瞬间达到完全混合，又称理想混合流。其特点是反应器内物料的参数处处均匀，且都等于流出物料的参数，但物料质点在反应器中停留的时间各不相同，即形成停留时间分布。
这亦是一种理想的流动模型，常见的连续搅拌釜式反应器接近于全混流模型。当搅拌比较强烈、流体粘度较小、反应器尺寸较小时，可看作是理想混合，因此习惯上常称之为理想釜式反应器。
（2）全混流反应器的计算
对全混流反应器，在充分搅拌下，进入反应器的物料粒子与反应器中已有的粒子之间瞬间混合均匀，反应器内处处组成相同，对整个反应器作物料衡算。根据连续流动物料衡算式（6—3），可得
间歇釜式反应器和平推流反应器的计算方程式都是微分形式；而全混流反应器的计算式却是一个代数方程。这是因为全混流反应器内，反应物的温度、浓度、转化率均不随时间而变(定态过程)也不随空间位置而变(整个反应器内是均匀的)。
与间歇釜式反应器和平推流反应器比较，为完成同样的反应任务(即流量相等，反应物的转化率相等)全混流反应器所需的空间时间远大于间歇釜式反应器和平推流反应器所对应的时间。
在相同的生产条件、物料处理量和最终转化率下，全混流反应器所需的容积要比活塞流反应器的容积大得多。
4．多釜串联反应器（MMFR）
如果生产过程中所需的全混流反应器体积比较大，这时往往会采用几个较小的全混流反应器串联。一方面，直径很大的釜式反应器制造及安装都比较困难；另一方面，体积很大的反应器中搅拌的效果相对较差，混合的均匀程度不好。
多釜串联反应器即几个全混流反应器串联，其特点为：
①每一级反应器都是全混流反应器；
②反应器之间，流体不相互混合。前一级反应器出口的物料浓度为后一级反应器入口的浓度，反应在后一级反应器中继续进行，反应转化率高于前一级。串联级数越多，各级之间反应物浓度差别越小，整个多釜串联反应器越接近平推流反应器。
可以看出，相同的生产条件和生产任务，采用多个反应釜串联时，反应器的总体积比采用单个反应器的体积明显减少。
6.3 理想反应器的评比与选择
从工艺上看，评价反应器的指标有两个，一是生产强度，二是收率。反应器的生产强度是单位体积反应器所具有的生产能力。在规定的物料处理量和最终转化率的条件下，反应器所需的反应体积也就反映了其生产强度。在相同条件下，反应器所需反应体积越小，则表明其生产能力越大。
对简单反应，不存在产品分布问题，只需从生产能力上优化。复杂反应则存在产品分布，且产品分布随反应过程条件的不同而变化，因而涉及这类反应时，首先应该考虑目的产物的产率和选择性。
本节介绍理想反应器的评比、反应器型式的选择和操作方法的优化。1．理想反应器的评比
（1）不同的混合方式（返混）
所谓返混是指反应器中逗留了不同时间，因而具有不同性质的物料粒子之间的混合，即经历了不同反应时间的物料粒子之间的混合。（把先后进入反应器，经历了不同反应时间的物料间的混合称为返混）返混有别于一般的搅拌混合，它是一种时间概念上的混合，因而称为逆向混合。而搅拌混合仅是指物料粒子在空间位置上的变动，所以又叫空间混合。（比如间歇式釜式反应器中物料在反应前一次性加入，它们在反应器中的停留时间是相同的，这样的混合就不是返混）返混同时也包含空间位置上的混合，空间混合是逆向混合造成的原因，逆向混合的程度亦反映了空间混合的状况。
对于活塞流反应器，所有粒子在反应器内的逗留都相同，并不发生返混，即返混为零；全混流反应器中，物料粒子的逗留时间各不相同，有些在
反应器内逗留时间很短，有些则逗留很长时间，并且这些物料粒子达到了完全混合，因此是最大限度的返混；对于多釜串联反应器，每一个釜是全返混，而釜与釜之间又完全无返混，釜数确定的多釜串联反应器，整个反应器的返混程度一定；釜数越多，从整体上看，多釜串联反应器的返混程度越小，越接近平推流。
（2）连续理想反应器的推动力比较
流体流况对化学反应的影响主要是由于返混造成反应器内反应推动力的不同，从而导致反应的速率不同。
设有一反应体系，c A,0、c A, f 分别为反应物A 在反应器进、出口的浓度， c A ?为反应物A 的平衡浓度。则反应器中任一位置处的浓度推动力为 c A — c A ?＝dc A ，整个反应器中反应推动力即为任一位置处推动力的积分，即 ， 图6—7是各种连续反应器浓度的变化曲线。在活塞流反应器中，反应物浓度从进口的加料浓度c A,0沿管长逐渐下降，最后达到出口的c A, f ，而在全混流
反应器中，因为釜内反应物料浓度与出口物料浓度相同，反应物的浓度始终在c A, f 这一最低值。根据积分的物理意义，各自的浓度推动力即为阴影部分的
面积。从图可以看出，在相同的生产任务下，活塞流反应器的浓度推动力大于全混流反应器的推动力，而多釜串联反应器的推动力介于二者之间。
（3）反应器体积的比较
①间歇搅拌釜式反应器与活塞流反应器 这两种反应器在构造上和物料流况上都不相同，它们却具有相同的反应时间或（有效）体积计算式。是因为两种反应器中浓度的变化相同，间歇搅拌釜式反应器内浓度随时间改变，活塞流反应器内的浓度则随空间位置（管长）而改变，两者反应推动力呈现出相同的分布，反应器内反应速率相同。相同生产条件下，完成一定的任务，所,1
,0A A c A c dc
需反应时间或（有效）体积相同。
间歇反应器除反应时间外，还有辅助时间，所需的实际体积要大于活塞流反应器。连续活塞流反应器比间歇的搅拌釜式反应器的生产能力要大，完成一定任务所需实际反应体积要小，即连续操作带来生产的强化。
②连续反应器的比较由于存在返混，全混流反应器加入反应物料与已反应了的物料之间瞬间达到了完全混合，等于出口浓度，即器内反应推动力或反应速率一直处于最小；而活塞流反应器中反应物的浓度则由入口到出口逐渐减少，亦即反应速率逐渐减小，在出口达到最小，于是活塞流反应器内的反应速率总是高于全混流反应器。在相同生产条件和任务时，全混流反应器所需容积要大于活塞流反应器的容积。
为更好地比较，在相同反应条件和完成同样任务的活塞流反应器与全混流反应器的有效容积之比为容积效率，记作η：
图6—8显示了容积效率与转化率、反应级数之间的关系。从图可得出如下结论：
①转化率的影响零级反应，转化率对容积效率无影响。对其它正级数反应的容积效率都小于1，一定反应级数下，转化率越大，容积效率越小。
②反应级数的影响转化率一定时，反应级数越大，容积效率越小，对于级数大的反应，如用全混流反应器，则需要更大的有效容积。但这种差别在小转化率时不显著。采用多个全混流反应器串联时，反应器中反应物的浓度梯度除最后一级外，每一级都比只采用单个反应釜的大，因而反应推动力大、反应速率高，达到一定的转化率所需的反应器体积小。反应器串联釜数越多，各级反应器中反应物浓度之间的差别越小，当N→∞，多釜串联反应器的反应物浓度的变迁接近于活塞流反应器，体积也接近活塞流反应器。
图6—9表示了釜数与容积效率之间的关系。由图中看出，釜数越多，容积效率越大，其总容积越接近活塞流反应器；当时，容积比等于1，其性能与活塞流反应器完全一样。尽管反应器釜数越多越接近活塞流反应器，反应器所需总体积越小，但并不是釜数越多越好。从图可见，釜数增大到一定程度以后，再增加釜数，其反应器总体积的减小已不明显。另外，釜数增多，材料费用和加工成本增加，操作管理复杂，经济上并非合理。一般常用的釜数不超过4个。
在相同的反应条件、反应转化率及物料处理量的情况下，所需反应器时间以活塞流最小，全混流最大，多釜串联居中。如果要求反应时间及反应转化率相同，以活塞流反应器生产能力最大，多釜次之，全混流最小。2．理想反应器的选择
在物理化学中，我们学习过一级反应，二级反应等。在反应过程中，只需要用一个化学计量方程式和一个速率方程式表示的化学反应称之为简单反应。而在化工生产过程中，一个化学反应发生时，往往会伴随着若干个其他反应同时发生，需要用两个或两个以上的速率方程式来表示的反应称为复杂反应。典型的复杂反应有平行反应、连续反应等。
对于化工生产来说，特别是精细化工，原料的成本通常要占产品成本的一半以上。因此，使原料尽可能多的转化成所需的产品便成为生产过程中所需要考虑的主要问题之一，其实，对于每一个工厂而言，减少成本，增加收率是他们的最终目的。
一个工厂它的生产过程，对于简单反应情况比较简单，一旦发生反应，唯一的产物就是所需要的产物，转化率越高，反应速率越快，对生产过程就越有利。
但对于复杂反应，情况就不一样了。在复杂反应中，反应体系中同时发生若干个反应，能产生几种不同的产物，一般只有一种是生产目的，于是，在众多反应中，产生目的产物的反应成为主反应，而产生不需要的产物或价值较低的产物的反应称为副反应。显然在生产过程中应尽可能地避免减少副反应的产生。所以，在生产和研究工作中就需要用若干指标来描述原料的利用率。1）转化率
在学习反应速率方程式时，转化率是指反应消耗掉的某组分A的量与反应起始时组份A的量。如果一个反应中有两个或两个以上的反应物，则它的转化率也不等，以着眼组份来计算。在实际生产过程中，不同的反应物并不一定时按照化学计量方程式的比例加入反应器中，往往有一种以过量的，而另一种相对不足，反应过程中总是以相对不足的那一种反应物制约着反应的进程。这种不过量的反应物称作限制组份或着眼组份。
2）选择性β
我们知道，在生产过程中除了主反应，还有副反应，得到几种不同的产物。选择性是指转化成目的产物的反应物的量与转化掉的反应物的物质的量之比。
一般企业对选择性的重视超过对转化率的重视。因为，在反应过程中，如果一个化学反应在一定操作条件下转化率较低，那么没转化的部分分离后可以重新使用，所增加的生产费用主要是增大设备尺寸和分离产物时的能量损耗，但是如果化学反应的选择率低，则表明有相当一部分原料转化成副产品，而要使副产品再变成所需要的产物就十分困难。化工生产的原料成本是生产成本的主要部分，再加上副产品可能会成为生产中的废弃物，我们又要增加废弃物的回收和处理成本，这样，总的造价就提高了。
收率也称产率，它表示了投入的原料与得到的产物之间的定量关系，表示了原料的利用程度。
? =生成目的产物的反应物/进入反应器的反应物的物质的量
例题：
复杂反应的种类很多，平行反应和串联反应既是它们的代表，又是组成更复杂反应的基本反应。
（1）平行反应
设一平行反应为A+BST
S （目的产物）（主反应，速率常数k 1，反应级数a 1,b 1）;
T （副产物）（副反应，速率常数 k 2，反应级数a 2,b 2）对比速率与选择性只
是表达上的不同，本质上是相同的，完全可以通过对比速率S 来分析平行反应的选择性优化。
一定条件下的反应，当k 1、k 2、a 1、a 2、b 1、b 2为 已知，对比速率或选择性只
与c A 、c B 有关。要提高主产物的收率，就要使对比速率比值增大，即要提高
12aaAc ?和的值，指数代数和为正值，则应提高浓度；指数代数和为负值，则应降低浓度。 12bbBc ?
提高或降低反应物的浓度，既可以改变初始物料的状况，也可以通过选择合适的反应器和操作方法来达到。保持较大浓度的方法有：大浓度进料；对气相反应，增大系统的压力；采用较小的单程转化率。
保持较小浓度的方法有：采用部分反应后的物料的循环，以减低进料中的反应物浓度；加入惰性稀释剂；对气相反应，减小系统的压力；采用较大的单程转化率。图6—10为各种形式反应器及加料操作方法。对上述平行反
①当a 1＞a 2，b 1＞b 2时，同时提高c A 和c B 可提高选择性，选用活塞流反应器或
间歇搅拌釜式反应器为宜。如由于其它原因必须采用全混流反应器时，也应选用多釜串联反应器。在操作方法上，应将A 与B 同时加入：
②当a 1＜a 2，b 1＜b 2时，则同时降低c A 和c B ，可提高选择率，选用全混流反应
器时,A 和B 一次加入；或选用间歇的搅拌釜式反应器,A 和B 慢慢滴入； ③当a 1＞a 2和b 1＜b 2时，应提高c A 降低c B ，可考虑以下选择：
a ．选择活塞流反应器，反应物A 一次加入仅沿反应器不同位置分小股分别加入；
b ．选择间歇搅拌釜式反应器，反应物A 一次加入上慢慢滴加；
c.选择多釜串联反应器,A 一次加入,B 分小股在各个釜分别加入；
d ．此外，还可考虑将A 组分过量，以保持其浓度，而在反应后再进行分离回收。
④当a 1＜a 2和b 1＞b 2时，应提高c A 降低c B ，反应器的选择及操作与③相反。
⑤当a=b 时，选择性与c A 无关，此时应通过其它途径来解决。
高反应物浓度有利于其反应级数差为正值的反应；低反应物浓度有利于其反应级数差为负值的反应。直接采取适宜浓度的进料，选择适当类型的反应器和加料方法都可提高收率。
② 活塞流反应器
代入数据，得β=0.19，故产物中杂质含量为81％。
③采用活塞流反应器,B 沿反应器的不同位置分批以 c B =1kmol/m 3
,A 由入口一
次加入，(这儿C A,O 计算错误)
所以积分并代入数据，得β=0.736，故产物中杂质含量为26.4％。
（2）连串反应
设所进行的连串反应为A→R→S（目的产物R，主、副反应速度常数分别为k
1
，
k
2
）。
具有不同k
1和k
2
值的连串反应的组分浓度随反应时间的变化关系曲线如图6
－11。反应物A的浓度单调下降，副产品S的浓度单调上升，而主产品R的浓度先升后降，存在最大值：
为使目的产物获得最大的收率，要严格控制反应时间，因此应选用活塞流反应器和间歇反应器，并在反应达到规定的时间时，采取迅速终止反应的措施，如降温、调节pH等。
连串反应的瞬间选择性'β可表示为
提高连串反应的选择性可以通过适当选择反应物的初始浓度和转化率来实现。转化率增大，c
R
降低, 'β下降，所以对连串反应不能盲目追求过高的转化率。工业生产中进行连串反应时，常使反应在较低的转化率下操作，而把未反应原料经分离回收后再循环使用。
料粒子停留时间都相同；而实际流体在管内流动时，会有一定程度的返混，也就存在一定程度的停留时间分布。扩散模型是在活塞流的基础上叠加一个流体的轴向扩散的校正。模型参数为轴向扩散系数D，停留时间分布可表示为D的函数。
设流体的流速为u，扩散系数为D，进入微元的流体浓度为c：反应器管长L，流通截面S，对长为dz的微元段进行物料衡算。
实际反应器内，各物料粒子的停留时间不同，反应程度也不一样，转化率也就不相同。实际反应器出口物料的转化率应是所有物料粒子转化率的平均值。
设出口物料中停留时间介于τ和τ+dτ之间的物料分率为E(τ)dτ，而其转化率为x(τ)，则
0()()xxEdτττ?∞=∫ (6－85)
之间的关如果停留时间用平均停留时间表示，就可得到x?与反应器体积V
R
系。
小结
工业反应器是大规模化学反应过程进行的场所，其结构型式和操作方式及流体在它里面的流动状况都直接影响着产品的质量和产量。
本章以恒温、等容、均相反应器为例，从理想流动模型入手，介绍了活塞流反应器、全混流反应器等理想反应器的特点及计算，并引入返混概念，在此基础上，比较和分析了各种理想反应器的流动状况对生产能力、反应的选择性的影响，从而对选择适宜反应器、强化生产、优化反应提供了途径。
反应器计算的思路是：研究反应器的流动状况，建立其流动模型（对等温反应器借助于物料密算），结合反应器内的动力学模型，获得反应器的数学模型，再根据已知条件使用模型进行计算。
第6章工业化学反应过程及反应器 概述 1．工业化学反应过程的特征 在化工生产中，大部分都包含化学反应，而化学反应有关的工序的设计问题，都是属于化学反应工程学的问题。 化学反应工程的概念是在1957年第一次欧洲化学反应工程会议上首先提出的。六十多年来，化学反应工程得到了迅速的发展，逐步形成了一门独立的学科，成为化学工程的一个分支。化学反应工程学，它是以工业反应器为主要对象，研究工业规模的化学反应过程和设备的共性规律的一门学科。 大家知道，化工产品的生产都涉及到化学反应工程，然而化学反应过程，特别是在工业规模下进行的化学反应过程，其影响因素是错综复杂的，它不仅受化学热力学和化学动力学的制约，还与化学反应器的类型、结构和尺寸有很大的关系。 实践证明，同一化学反应在实验室或小规模进行时可以达到相对比较高的转化率或产率，但放大到工业反应器中进行时，维持相同反应条件，所得转化率却往往低于实验室结果，其原因有以下几方面： ①大规模生产条件下，反应物系的混合不可能像实验室那么均匀。 ②生产规模下，反应条件不能像实验室中那么容易控制，体系内温度和浓度并非均匀。 ③生产条件下，反应体系多维持在连续流动状态，反应器的构型以及器内流动状况、流动条件对反应过程有极大的影响。工业反应器内存在一个停留时间分布。 工业反应器中实际进行的过程不但包括化学反应，还伴随有各种物理过
程，如热量的传递、物质的流动、混合和传递等，这些传递过程显著地影响着反应的最终结果，这就是工业规模下的反应过程。 2．化学反应工程学的任务和研究方法 化学反应工程学研究生产规模下的化学反应过程和设备内的传递规律，它应用化学热力学和动力学知识，结合流体流动、传热、传质等传递现象，进行工业反应过程的分析、反应器的选择和设计及反应技术的开发，并研究最佳的反应操作条件，以实现反应过程的优化操作和控制。①改进和强化现有的反应技术和设备，挖掘潜力②开发新的技术和设备。③指导和解决反应过程开发中的放大问题。④实现反应过程的最优化。⑤不断发展反应工程学的理论和方法。 化学反应工程学有着自身特有的研究方法。在一般的化工单元操作中，通常采用的方法是经验关联法，例如流体阻力系数、对流传热系数的获得等等，这是一种实验-综合的方法。但化学反应工程涉及的内容、参数及其相互间的影响更为复杂，研究表明，这种传统的方法已经不能解决化学反应工程问题，而采用以数学模型为基础的数学模拟法。 所谓数学模拟法是将复杂的研究对象合理地简化成一个与原过程近似等效的模型，然后对简化的模型进行数学描述，即将操作条件下的物理因素包括流动状况、传递规律等过程的影响和所进行化学反应的动力学综合在一起，用数学公式表达出来。数学模型是流动模型、传递模型、动力学模型的总和，一般是各种形式的联立代数方程、微分方程或积分方程。 建立数学模型的过程采用了分解-综合的方法，它将复杂的反应工程问题先分解为较为简单的本征化学动力学和单纯的传递过程，把两者结合，通过综合分析的方法提出模型并用数学方法予以描述。
各章节作业习题 ※<第一、二章> 1.什么是工业工程？试简明地表述IE的定义。 2.如何理解工业工程的内涵？ 3.试述经典IE与现代IE的关系。如何理解经典IE是现代IE的基础和主要部分？ 4.如何理解工业工程与生产率工程的关系？ 5.IE学科的性质如何，这样理解这一性质？ 6.IE学科与相关学科的关系是什么？ 7.IE的学科范畴包括哪些主要知识领域？企业应用的主要领域是哪些？ 8.企业工业工程师要求具备什么样的知识结构？ 9.什么是IE意识？为什么说“掌握IE方法和技术是必要的，而树立IE意识更重要”？ ※<第三章生产率概述> 1.企业的生产运作有哪几种类型？各有什么特点？ 2.企业生产运作与管理存在的主要问题是什么？ 3.生产率从本质上讲反映的是什么？ 4.生产率测评的意义是什么？
5.生产率测评的种类与方法有哪些？ 6.提高生产率的方法有哪些？ ※<第四章工作研究> 1.什么是工作研究？工作研究的对象、特点是什么？ 2.工作研究的内容和分析工具是什么？ 3.工作研究包括哪些内容？工作研究的两种技术的关系如何？ 4.工作研究的步骤是什么？ 5.方法研究的概念、特点与目的是什么？ 6.方法研究的内容是什么？ 7.方法研究的基本步骤有哪些？ ※<第五章程序分析> 1．程序分析的概念、特点、种类是什么？ 2．程序分析的步骤和常用工具是什么？ 3．工艺程序分析的概念、特点和分析对象是什么？ 4．工艺程序图的组成和作用规则是什么？ 5．工艺程序图有哪几种基本形式？ 6．流程程序分析的概念、特点和种类是什么？
7．布置和经路分析的概念、特点、目的是什么？ 8．布置和经路分析的种类有哪些？ 9．任意选定一个超市，绘出其设施布置简图以及顾客移动路线图，分析现行布置的优缺点，提出改进意见。 10．某空气调节阀由阀体、柱塞套、柱塞、座环、柱塞护圈、弹簧、O型密封圈、锁紧螺母、管堵等组成。各组成部分的加工工艺和装配顺序如下： （1）阀体：切到规定长度、磨到定长、去毛刺、钻铰4孔、钻铰沉头孔、攻螺纹、去毛刺、检验与柱塞以及柱塞套组件装配、加锁紧螺母、加管堵、检查、包装、贴出厂标签、最终检查、出厂。 （2）柱塞套：成型、钻、切到长度、加工螺纹、钻孔、去毛刺、吹净、检查与柱塞组件装配、装配后在加弹簧与阀体装配。 （3）柱塞：铣、成型、切断、检查与座环组件装配，装配后在加O 形环与柱塞套装配。 （4）座环：成型、钻、切断、检查与柱塞护圈装配，装配后组件加O形环与柱塞装配。 （5）柱塞护圈：成型、钻、攻内螺纹、套外螺纹、检查与座环装备。根据给定的资料数据，绘制出该空气调节阀的工艺流程图。 11．某产品的制造工艺过程如表4-1所示，绘制该产品流程程序图。（表格） 12．某汽车零部件生产产家，打算组装汽车内部用来连接电气零部件的电线，并将其制作成一个用组合电线。现行设施布置以及物流路线
《反应器设计及应用》课程设计报告 对二甲苯氧化过程中的鼓泡塔设计 学院化工学院 专业化学工程与工艺 班级 2 班 学号 姓名 指导教师
目录 一、项目简介 (1) 二、反应器选择 (1) 2.1 工艺流程 (1) 2.2 鼓泡塔介绍 (2) 2.2.1 鼓泡塔反应器的分类 (2) 2.2.2 鼓泡塔反应器的特点与结构 (4) 2.2.3 鼓泡塔中的传质 (6) 2.2.4 鼓泡塔中的传热 (6) 三、初步设计 (6) 3.1 PX氧化宏观动力学 (6) 3.1.1宏观反应动力学 (6) 3.1.2 PX氧化反应宏观动力学 (7) 3.1.3 氧化反应机理 (8) 3.2反应段模型的建立[7] (11) 3.2.1 模型作如下假设： (11) 3.2.2模型方程 (11) 3.2.4 质量衡算 (13) 3.2.5 热量衡算 (14) 3.2.6 参数估算 (14) 3.2.7 模型的求解 (17) 3.3 影响PX氧化反应的工艺条件 (18) 四、总结 (19) 五、参考文献 (21)
对二甲苯氧化过程中的鼓泡塔设计 一、项目简介 精对苯二甲酸（PTA）是生产聚酯的主要原料，PTA生产历史可以一直追溯到上世纪二十年代，继英国帝国化学工业公司（ICI）和美国杜邦公司（Dupont）开始生产高性能聚酯纤维开始，聚酯工业的发展极大的刺激了主要原料PTA生产技术的变革。PTA合成方法曾先后采用：硝酸氯化法，Dupont公司开发的以钴为催化剂的空气氧化法，Witten公司开发的酯化氧化法（DMT），以及具有划时代意义的1958年由Mid-Century公司发的MC氧化工艺。如今，工业上主要采用Co-Mn-Br为催化剂由对二甲苯（PX）经空气氧化制得[1]。主要工艺有Amoco、三井和Dupont三大公司的专利技术。三种工艺的基本流程大致相同，均采用Amoco-MC高温氧化法[2]。 对二甲苯（PX）氧化制对苯二甲酸（TA）是聚酯工业的一个重要生产过程，同时也是一个液相催化氧化过程。工业氧化反应在185 ~ 224 ℃、1 ~2 MPa 下进行，采用Co-Mn-Br 三元复合催化剂，醋酸为溶剂，空气为氧化剂，反应物PX 经过一系列自由基反应步骤顺序生成醇、醛、酸，并最终转化为固体产物TA。PX 氧化涉及多种反应物和自由基之间的相互作用、催化剂-反应物-溶剂之间的协同作用、化学吸收与反应结晶过程的耦合作用，机理十分复杂。 二、反应器选择 2.1 工艺流程 选用的对二甲苯(PX)液相空气氧化反应流程如图1.1所示。原料PX和循环回收的溶剂醋酸和催化剂以及补充的新鲜醋酸和催化剂充分混合后进入反应器。在一定温度和压力条件下，料液中的对二甲苯与空气接触发生氧化反应，生成对苯二甲酸(TA)。TA在反应液中溶解度很小，因此反应器内是气、液、固三相并存。反应生成的TA固体由溶剂醋酸夹带在浆料中从反应器底部排出。气相的主要成分为移出反应热的蒸发溶剂醋酸、水和反应尾气，经过反应器顶部的脱水塔之后水富集，塔顶冷凝液部分采出，部分回流至脱水塔顶部。[3] PX氧化鼓泡塔反应器带脱水段，反应器构型为直筒鼓泡式，无强力搅拌，顶部设有脱水塔。压缩空气从反应器底部通人，鼓泡产生搅动促进气液传质与混
基础工业工程学 课程试卷 2009 ~2010 学年 第 1 学期 开课学院： 机械学院 课程号：11008820 考试日期：2009-11-22 考试方式： 考试时间： 120 分钟 注：1.大标题用四号宋体、小标题及正文推荐用小四号宋体；2.按A4纸缩小打印一、 单项选择题（每题1分，共25分） 1. 目视管理是（ ）的生产活动： A. 以清晰的、标准化的视觉显示信息，落实定置设计 B. 采用与现场工作状况相适应的信息传导信号，以便能及时地控制生产作业 C. 利用形象直观，色彩适宜的各种视觉感知信息来组织现场 D. 将与现场密切相关的规章制度和工作标准，时间标准公布于众，展示清楚 2. 在进行作业测定时，选择一个（ ）是很重要的。 A.标准速度 B.标准动作 C. 合格工人 D. 熟练工人 3. 制定标准时间最科学、客观、令人信服的方法是（ ） A.经验判断法 B.统计分析法 C.作业测定法 D.工作衡量法 4. 利用手指充分控制物体的动素名称为（ ）。 A 伸手 B. 移物 C. 握取 D. 持住 5. 利用器具或装置所做的动作，称为（ ）。 A.握取 B.装配 C.拆卸 D.使用 6. 动素握取的形象符号为（ ） A B. C. D ． 7. 动素装配的形象符号为（ ） A. B. C. D. 8. 动素移动工件的形象符号为（ ） A. B. C. D. 9. 消耗性动素为（ ） A. 伸手、移物、持住 B. 计划、休息、延迟、故延 C. 装配、检查、使用 D. 检查、寻找、预定位 10. 双手的动作应该（ ） A.同时开始并同时完成其动作 B.不同时空闲 C.反向并同时进行 D.同时而对称 11. 工具、物料应（ ） A. 放在固定的位置 B.布置在工作者前面近 C. 依最佳之顺序排列 D. 置于固定处所及工作者前面近处，并依最佳的工作顺序排列 12. 在机器加工的过程中，（ ）的工作是为了保证机器加工得以实现的辅助操作，对 工件本身的变化不直接起作用，因此应尽量减少这部分工作所占的时间。 A. 开机 B.停机 C. 手动 D. 装卸工件 13. 经济学家用（ ）来衡量生产系统这种转换功能。 A.经济效益 B.效率 C. 生产率 D. 效率 14. 生产就是（ ） A.制造产品和提供服务 B.一种转换功能 C. 创造物质和经济财富 D. 人类最基本最重要的一项活动 命题人： 组 题人： 审题人： 命 题时间： 教务处制 学院 专业、班 年级 学号 姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 封 线 密
乙酸乙酯反应器的设计1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 姓名：张国华 20 班级：化学工程与工艺二班21 学号：3009207057 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
35 36 目录 37 38 第一章背景介绍 (3) 39 40 41 1 乙酸乙酯的理化性质 (3) 42 43 2 乙酸乙酯的用途 (3) 44 第二章乙酸乙酯的发展 (4) 45 46 47 1 乙酸乙酯的实验室制法 (4) 48 49 2 工业合成乙酸乙酯的工艺 (5) 50 第三章设计的方法与步骤 (6) 51 52 53 1 物料核算 (8) 54 1-1 流量计算 (8) 55 1-2 反应体积及时间的计算........................................................................。（9） 56 57 2 热量核算 (10) 58 2-1 能量衡算 (10) 59 2-2 换热设计 (13) 60 第四章设计心得 (14) 61 62 63 64 第五章文献检索 (15) 65 66 67 68
一、背景介绍 69 70 1、乙酸乙酯的理化性质 71 乙酸乙酯ethyl acetate 简写EA 72 乙酸乙酯又称醋酸乙酯。纯净的乙酸乙酯是无色透明具有刺激性气味的液73 体，是一种用途广泛的精细化工产品，具有优异的溶解性、快干性，用途广泛，74 是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂，被广泛用于醋酸纤维、乙基75 纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树酯、合成橡胶、涂料及油漆等的生产过76 程中。其主要用途有：作为工业溶剂，用于涂料、粘合剂、乙基纤维素、人造革、77 油毡着色剂、人造纤维等产品中；作为粘合剂，用于印刷油墨、人造珍珠的生产； 78 作为提取剂，用于医药、有机酸等产品的生产；作为香料原料，用于菠萝、香蕉、79 草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。我们所说的陈酒很好喝，就80 是因为酒中含有乙酸乙酯。乙酸乙酯具有果香味。因为酒中含有少量乙酸，和乙81 醇进行反应生成乙酸乙酯。因为这是个可逆反应，所以要具有长时间，才会积累82 导致陈酒香气的乙酸乙酯。 83 危险特性：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起84 燃烧爆炸。与氧化剂接触会猛烈反应。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸85 气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。燃烧86 （分解）产物：一氧化碳、二氧化碳。现场应急监测方法：气体检测管法87 实验室监测方法：无泵型采样气相色谱法(WS/T155-1999，作业场所空气）88 应急处理处置方法：一、泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，89 并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，90 穿消防防护服。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小91 量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入92 废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容；用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防93 爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。 94 2、乙酸乙酯的用途 95 其主要用途有：作为工业溶剂，用于涂料、粘合剂、乙基纤维素、人造革、96 油毡着色剂、人造纤维等产品中；作为粘合剂，用于印刷油墨、人造珍珠的生产； 97 作为提取剂，用于医药、有机酸等产品的生产；作为香料原料，用于菠萝、香蕉、98 草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。用作溶剂，及用于染料和一99 些医药中间体的合成。是食用香精中用量较大的合成香料之一，大量用于调配香100 蕉、梨、桃、菠萝、葡萄等香型食用香精。是硝酸纤维素、乙基纤维素、乙酸纤101 维素和氯丁橡胶的快干溶剂，也是工业上使用的低毒性溶剂。还可用作纺织工业102 的清洗剂和天然香料的萃取剂，也是制药工业和有机合成的重要原料。
第二章 #1.什么是工业工程？是简明地表述IE的定义。 答：工业工程是对人、物料、设备、能源、和信息等所组成的集成系统，进行设计、改善和实施的一门学科，它综合运用数学、物理、和社会科学的专门知识和技术，结合工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确认、预测和评价。” IE是这样一种活动，它以科学的方法，有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源，优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务，同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福。 @#2.如何理解工业工程的内涵？ 答：的核心是降低成本、提高质量和生产率。提高质量是提高生产率的前提和基础，提高生产率是IE的出发点和最终目的。把降低成本、提高质量和生产率联系起来综合研究，追求生产系统的最佳整体效益，是反映IE内涵的重要特点。 是综合性的应用知识体系。IE是一个包括多种学科知识和技术的庞大体系，实际是把技术和管理有机地结合在一起的科学。 应用注重人的因素。生产系统的各组成要素中，人是最活跃和不确定性大的因素。 是系统优化技术。 3.试述经典IE与现代IE的关系。如何理解经典IE是现代IE的基础和主要部分？ 答：经典IE重视与工程技术相结合（不知道） 4.如何理解工业工程与生产率工程的关系？ 答：工业工程与生产率工程有着共同的目标——提高企业的生产率； 工业工程技术和方法是企业提高生产率的直接途径，即工业工程师生产率工程的基础； 工业工程技术的发展将推动生产率管理和控制方法的改善，而生产率改善方法的创新、发展将促进生产率的发展； 生产率工程的发展将丰富工业工程技术、方法，推动工业工程的发展。 学科的性质如何，怎样理解这一性质？ 答：IE是一门工程学科；为使生产系统有效运行，IE技术人员要不断对其加以改善，因而必须对系统及其控制方法进行模拟、实验、分析研究。选择最好的改进方案。所以，IE是一门工程学科。 学科与相关学科的关系是什么？ 答：与管理。IE与管理的目的一致，只是做法不同 与系统工程。系统工程是现代IE的技术基础和方法学。 的学科范畴包括哪些主要知识领域？企业应用的主要领域是哪些？ 答：生物力学；成本管理；数据处理与系统设计；销售与市场；工程经济；设施规划（含工厂设计、维修保养、物料搬运等）；材料加工；应用数学；组织规划与理论；实用心理学；人的因素；工资管理；人体测量；安全；职业卫生与医学。 IE的学科范畴：管理科学、系统工程、运筹学、工效学。应用领域：制造业建
化学化工学院 化工专业课程设计 设计题目：管式反应器设计 化工系
化工专业课程设计——设计文档质量评分表（100分） 评委签名: 日期：
目录 绪论 .........................................................错误!未定义书签。1设计内容与方法介绍..........................................错误!未定义书签。 反应器设计概述............................................错误!未定义书签。 设计内容..................................................错误!未定义书签。 生产方法介绍..............................................错误!未定义书签。 反应器类型特点............................................错误!未定义书签。 反应器选择及操作条件说明..................................错误!未定义书签。2工艺计算....................................................错误!未定义书签。 主要物性数据..............................................错误!未定义书签。 计算，确定管长，主副反应收率.............................错误!未定义书签。 管数计算..................................................错误!未定义书签。3压降计算公式................................................错误!未定义书签。4催化剂用量计算..............................................错误!未定义书签。5换热面积计算................................................错误!未定义书签。6反应器外径计算..............................................错误!未定义书签。7壁厚计算....................................................错误!未定义书签。 8 筒体封头计算................................................错误!未定义书签。9管板厚度计算................................................错误!未定义书签。10设计结果汇总...............................................错误!未定义书签。11设计小结...................................................错误!未定义书签。
反应器的类型： 自从1913年德国的Berg ius发明煤直接液化技术以来, 德国、美国、日本、前苏联等国家已经相继开发了几十种煤液化工艺, 所采用的反应器的结构也各不一样。总的来说, 迄今为止, 经过中试和小规模工业化的反应器主要有3种类型: 鼓泡式反应器 鼓泡床反应器结构简单, 其外形为细长的圆筒, 其长径比一般为18~ 30, 里面除必要的管道进出口外, 无其他多余的构件。为达到足够的停留时间,同时有利于物料的混合和反应器的制造, 通常用几个反应器串联。氢气和煤浆从反应器底部进入, 反应后的物料从上部排出。由于反应器内物料的流动形式为平推流(即活塞流) , 理论上完全排除了返混现象, 实际应用中大直径的鼓泡床反应器液相有轻微的返混, 因此也有称该种反应器为活塞流反应器。日本液化工艺和德国液化工艺鼓泡床反应器是典型的液化鼓泡床反应器, 其结构如图1和图2所示。德国在二战前的工艺( IG ) 和新工艺( IGOR )、日本的NEDOL工艺、美国的SRC和EDS以及俄罗斯的低压加氢工艺等都采用了这种反应器。相对而言它是3种反应器中最为成熟的一种。日本新能源开发机构组织了10家公司合作开发了NEDOL液化工艺, 在日本鹿岛建成了150t /d中试厂[ 8 ] 。该厂于1996 年7 月投入运行, 至1998年完成了1个印尼煤种和1个日本煤种的连续运行试验。NEDOL 工艺反应器底部为半球形,由于长期运转后, 反应器底部有大颗粒的沉积现象, 因此反应器底部有定期排渣口, 定期排除沉积物。德国IG 公司二战前通过工业试验发现, 用某些褐煤做液化试验时, 第一反应器运行几个星期后, 反应器就会因为堵塞而停下来, 里面积聚了大量的2~ 4 mm 的固体。经过分析, 发现固体主要是矿物质, 而没有新鲜煤, 后来他们在反应器的圆锥底部进料口的旁边安装了排渣口, 才解决了堵塞问题。另外他们也发现, 鼓泡床反应器内影响流体流动的内构件, 特别是其形状易截留固体的构件越少, 反应器操作就越平稳。因此, 工业化鼓泡床反应器实际上是空筒。 强制循环悬浮床反应器： 因H - Coal工艺反应器内催化剂呈沸腾状态, 因此也称之为沸腾床反应器。美国HR I公司借用H - O il重油加氢反应器的经验将其用于H - Coal煤液化工艺, 使用Co /Mo催化剂, 只要催化剂不粉化, 就呈沸腾状态保持在床层内, 不会随煤浆流出, 解决了煤炭液化过去只能用一次性铁催化剂, 不能用高活性催化剂的难题。为了保证固体颗粒处于流化状态, 底部可用循环泵协助。
《基础工业工程》课后习题 第一章生产与生产率管理 1、企业的生产运作有哪几种类型？各有什么特点？ （一）离散型制造企业：（1）车间任务型生产：①每项生产任务仅使用整个企业的一小部分能力和资源②生产设备一般按机群方式布置。（2）流水线型生产：①工作地专业化程度高，按产品或加工对象组织生产②生产按节拍进行，各个工序同期进行作业，重复相同的作业内容③各道工序的单件作用时间与相应工序的工作地（或设备）数比值相等④工艺过程是封闭的。 （二）流程型制造企业：流程型制造是指通过对于一些原材料的加工，使其形状或化学属性发生变化，最终形成新形状或新材料的生产方式。 （三）重入离散型制造企业：重入型制造是指产品或零件在制造过程中被某些机器（至少一台）重复加工两次以上。 （四）服务型企业：必须以为人们提供服务，以社会服务为中心组织生产，努力使顾客满意。 2、企业生产运作与管理存在的主要问题是什么？ 浪费严重，无效劳动普遍存在，现场环境较差。 3、生产率从本质上讲反映的是什么？ 资源的有效利用程度。 4、生产率测评的意义是什么？ ①定期或快速评价各种投入资源或生产要素的转换效率及系统效能，确定与调整组织发展的战略目标，制定适宜的资源开发与利用规划和经营管理方针，保证企业或其他组织的可持续发展。②合理确定综合生产率目标水平和相应的评价指标体系及调控系统，制定有效提高现有生产率水平、不断实现目标要求的策略，以确保用尽可能少的投入获得较好或满意的产出。③为企业或组织的诊断分析建立现实可行的“检查点”，提供必要的信息，指出系统绩效的“瓶颈”和发展的障碍，确定需优先改进的领域和方向。④有助于比较某一特定产业部门或地区、国家层次中不同微观组织的生产率水平及发展状况，通过规范而详细的比较研究，提出有针对性的并容易被人们所接受的提高与发展方案和相应的措施，以提高竞争力，求得新的发展。⑤有助于决定微观组织内各部门和工作人员的相对绩效，实现系统内各部分、各行为主体间利益分配的合理化和工作的协同有序，从而保证集体努力的有效性。 5、生产率测评的种类与方法有哪些？ （一）按生产系统投入资源或要素范围分类：劳动生产率，资本生产率，设备生产率，能源生产率，原材料生产率，成本生产率。（二）按生产系统的运作结果分类：狭义生产率，广义生产率。（三）按生产率测评层次和对象分类：国民经济生产率等。（四）按生产率测评的方式分类：静态生产率，动态生成率指数。 6、提高生产率的方法有哪些？ 外部：①全社会管理者和职工对提高生产率的态度；②提高生产率的经济和环境方面的要素。内部：①工厂布置、机器和设备②成本会计和降低成本的技术③生产的组织、计划和控制④人事策略
化学反应工程课程设计题目年产80000t乙酸乙酯间歇釜式反应器设计系别化学与化工学院 专业应用化学 学生姓名 学号年级 指导教师职称副教授 2013 年 6 月20 日
一、设计任务书及要求 1.1设计题目 80000t/y 乙酸乙酯反应用间歇釜式反应器设计 1.2设计任务及条件 （1）反应方程式： )()()()(2523523S O H R H C O O C CH B OH H C A COOH CH +?+ （2）原料中反应组分的质量比：A ：B ：S=1：2：1.35。 （3）反应液的密度为1020kg/3m ,并假设在反应过程中不变。C 100?时被搅拌液体物料的物性参数为： 比热容为13.124-??=K mol J C p ，导热系数()C m W ??=/325.0λ，黏度 s Pa .101.54-?=μ。 （4）生产能力：80000t/y 乙酸乙酯，年生产8000小时，，每小时生产10t,乙酸的转化率为40℅。每批装料、卸料及清洗等辅助操作时间为1h 。 （5）反应在100℃下等温操作，其反应速率方程如下： ()K c c c c k r S R B A A /1-= 100℃时，min)./(1076.441mol L k -?=，平衡常数K =2.92。反应器填充系数可取0.70-0.85。乙酸乙酯相对分子质量88；乙酸相对分子质量60；乙醇相对分子质量46；水相对分子质量18。 （6）最大操作压力为10.4P MPa =。加热的方式为用夹套内的水蒸汽进行电加热。 1.3设计内容 1、物料衡算及热量衡算； 2、反应器体积计算及高径比、直径等参数确定； 3、反应搅拌器设计； 4、其他配件； 5、带管口方位图的设备条件图绘制（不用绘制零件图，不用达到设备装配图水平）； 6、设计体会；
基础工业工程作业习题 ——重庆大学易树平教授 说明：所有内容整理自重庆大学易树平教授负责的精品课程，仅供交流学习之用，请勿用于商业用途。涉及版权问题，请直接联系版权所有者。如本百度文库文档侵犯了版权所有者版权，请留言，吾当立即撤除。 第一章生产率与生产率管理 (一)选择题 1．生产率的定义是( )。 A．一切经济价值的源泉B．产出与投入之比C．衡量生产系统转换效率D．生产要素(资源)的使用效率 2．按测定方式分类，生产率可分为( )。 A．静态生产率和动态生产率 B．直接劳动生产率和总成本生产率 C．劳动生产率，资本生产率，原材料生产率，能源生产率，总成本生产率，外汇生产率 D．单要素生产率、多要素生产率、全要素生产率 3．IE的最高目标是( )。 A．提高生产效率B．提高劳动生产率 C．降低成本D．提高系统的总生产率 (二)填空题 1. 生产率就是____与____之比。生产率实际上是衡量____的使用效率。 2. 产出与投入比值愈大，即____愈高，意味着用____资源消耗，能够生产较多的产品；或者说生产同样的产品而花费的成本____，具有____效益。 (三)简答题 1．何谓单要素生产率? 2．何谓多要素生产率? 3．试分别写出静态生产率和动态生产率表达式。 解答： (一) 选择题 1 B 2 A 3 D (二)填空题 1. 解产出投入生产要素 2. 解生产率同样多的较少更高的 (三)简答题 1．何谓单要素生产率? 。 答单要素生产率是指一种生产过程的实际产出量对某一种给定要素的实际投入量之比，如劳动生产率、资本生产率、材料生产率、能源生产率等各种要素生产率。 2．何谓多要素生产率? 答多要素生产率是指一种生产过程的实际产出量对某几种要素的实际投入量之比，它表明几种要素的综合使用效率。 3．试分别写出静态生产率和动态生产率表达式。 答静态生产率：
反应器类型 管式反应器、固定床，流化床 1、管式反应器 一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。这种反应器可以很长，如丙烯二聚的反应器管长以公里计。反应器的结构可以是单管，也可以是多管并联；可以是空管，如管式裂解炉，也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管，以进行多相催化反应，如列管式固定床反应器。通常，反应物流处于湍流状态时，空管的长径比大于50；填充段长与粒径之比大于100(气体)或200（液体），物料的流动可近似地视为平推流（见流动模型）（见彩图）。管式反应器返混小，因而容积效率（单位容积生产能力）高，对要求转化率较高或有串联副反应的场合尤为适用。此外，管式反应器可实现分段温度控制。其主要缺点是，反应速率很低时所需管道过长，工业上不易实现。 管式反应器与釜式反应器还是有差异的，至于是否可以换回还要看你的反应的工艺要求和反应过程如何，一般的说，管式反应器属于平推流反应器，釜式反应器属于全混流反应器，你的反应过程对平推流和全混流的反应有无具体的要求？管式反应器的停留时间一般要短一些，而釜式反应器的停留时间一般要长一些，从移走反应热来说，管式反应器要难一些，而釜式反应器容易一些，可以在釜外设夹套或釜内设盘管解决，你的这种情况，能否可以考虑管式加釜的混合反应进行，即釜式反应器底部出口物料通过外循环进入管式反应器再返回到釜式反应器，可以在管式反应器后设置外循环冷却器来控制温度，反应原料从管式反应器的进口或外循环泵的进口进入，反应完成后的物料从釜式反应器的上部溢流出来，这样两种反应器都用了进去。 2、固定床反应器 又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器，气、液相并流向下通过床层，呈气液固相接触。 固定床反应器有三种基本形式：①轴向绝热式固定床反应器(图1)。
反应器选型与设计 一、反应器类型 反应器设备种类很多，按结构型式分，大致可分为釜式反应器、管式反应器、塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器等。 1.1釜式反应器： 反应器中物料浓度和温度处处相等，并且等于反应器出口物料的浓度和温度。物料质点在反应器内停留时间有长有短，存在不同停留时间物料的混合，即返混程度最大。应器内物料所有参数，如浓度、温度等都不随时间变化，从而不存在时间这个自变量。 优点：适用范围广泛，投资少，投产容易，可以方便地改变反应内容。 缺点：换热面积小，反应温度不易控制，停留时间不一致。绝大多数用于有液相参与的反应，如：液液、液固、气液、气液固反应等。 1.2 管式反应器 ①由于反应物的分子在反应器内停留时间相等，所以在反应器内任何一点上的反应物浓度和化学反应速度都不随时间而变化，只随管长变化。 ②管式反应器具有容积小、比表面大、单位容积的传热面积大，特别适用于热效应较大的反应。 ③由于反应物在管式反应器中反应速度快、流速快，所以它的生产能力高。 ④管式反应器适用于大型化和连续化的化工生产。 ⑤和釜式反应器相比较，其返混较小，在流速较低的情况下，其管内流体流型接近与理想流体。 ⑥管式反应器既适用于液相反应，又适用于气相反应。用于加压反应尤为合适。 1.3 固定床反应器 固定床反应器的优点是：①返混小，流体同催化剂可进行有效接触，当反应伴有串联副反应时可得较高选择性。②催化剂机械损耗小。③结构简单。 固定床反应器的缺点是：①传热差，反应放热量很大时，即使是列管式反应器也可能出现飞温（反应温度失去控制，急剧上升，超过允许范围）。②操作过程中催化剂不能更换，催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用，常代之以流化床反应器或移动床反应器。固定床反应器中的催化剂不限于颗粒状，网状催化剂早已应用于工业上。目前，蜂窝状、纤维状催化剂也已被广泛使用。 1. 4 流化床反应器 （1）流化床反应器的优点 ①由于可采用细粉颗粒，并在悬浮状态下与流体接触，流固相界面积大（可 16400m2/m3），有利于非均相反应的进行，提高了催化剂的利用率。 高达3280 ~ ②由于颗粒在床内混合激烈，使颗粒在全床内的温度和浓度均匀一致，床层 400/(2? )]，全床热容量大，热稳定与内浸换热表面间的传热系数很高[200 ~ 性高，这些都有利于强放热反应的等温操作。这是许多工艺过程的反应装置选择流化床的重要原因之一。 流化床内的颗粒群有类似流体的性质，可以大量地从装置中移出、引入，并可以在两个流化床之间大量循环。这使得一些反应—再生、吸热—放热、正反应—逆反应等反应耦合过程和反应—分离耦合过程得以实现。使得易失活催化剂能在工程中使用。
Unit4. Reactor Types反应器类型 设计反应器的目的是以特定速度生产已知反应的特定产品。为了达到最好的结果，要做出大量重要的决定需要相当的聪明才智。 一开始该解决重要的问题。用哪种操作方法使用什么类型的反应器？反应以间歇过程，连续流动过程还是两者混合的方式进行。反应器将等温、绝热或以某种中间方式操作吗？让我们简要回顾一下反应类型 4.1均相和非均相反应器 化学反应器可以分为两类，均相和非均相。在均相反应器中，通常只存在气相或液相。如果涉及一种以上反应物，规定必须把他们混合形成一个均匀的整体。通常情况下，混合反应物是开始反应的方式，尽管有时反应物被混合到所需的温度。 在非均相反应器中存在两相或可能是三相，常见的例子是气液，气固，液固和液液系统。在其中一个相是固体的情况下，它通常以催化剂的形式存在；气固催化反应器是一类重要的均相化学反应体系。在非均相反应器中，化学反应本身可能是真正的非均相，但事实并非如此。在一个气固催化反应器中，反应发生在固体表面因此它是均相的。然而，通过液体冒泡到气体中可能只是为了溶解液体中的气体，然后在气体中反应均匀；反应是均相的，但反应器是非均相的，因为它需要在气液两相之间有效接触。通常，非均相反应器比均相反应器在结构和接触方式上有更大的准确性。 4.2搅拌釜式反应器 搅拌槽式反应器，经过高度的反向混合，反应物在整个容器中的浓度是均匀的。这些反应器需要考虑的主要问题是良好的混合、在液体介质中有效的气体的分散以及均匀的传热。反应器可间歇操作或连续操作。在间歇模式下，
对反应物和催化剂进行填充，将反应器加热到所需温度，反应完成后，产品冷却并排放。在连续操作模式下(看图3-4)，反应物和催化剂混合物连续填充。产品与废催化剂的混合物也连续排放。搅拌槽反应器也可以在半间歇(或半连续)模式下操作，其中液体基质和催化剂在开始时充满，同时连续引入气体或第二反应物。 间歇式和连续式搅拌釜式反应器都适用于对底物浓度表现出零级动力学的反应。换句话说，在操作条件下，速率是快是慢与底物的浓度无关。然而，对于以底物浓度为准的伪零级动力学反应，，优选间歇式罐式反应器。当反应物有可能缓慢使催化剂失活，或者有可能通过平行反应途径生成副产物时，间歇罐反应器也是理想的选择。 搅拌釜式反应器是一种圆柱形容器，它经常设置挡板，以避免在搅拌过程中形成涡流。通常，四个宽度是反应 器直径的0.1倍的挡板相对于搅拌轴对称地布置。在底部装有一个喷雾装置，将气体引入液体。 搅拌槽式反应器设有夹套或浸入式线圈，用于加热或冷却反应介质。罐内介质的温度一般是均匀的。传热速率取决于传热面积、反应介质与加热或冷却液之间的温差以及传热系数。 搅拌器的功率消耗取决于搅拌器的尺寸、每分钟搅拌器的旋转数、粘度和介质的密度。当气体通过液体气泡时， 如氢化反应和羰基化反应时，对功率的要求就会降低. 搅拌或混合会使基体彼此靠近，这样它们就能反应。混合有两种类型，即宏观或块状混合和微混合。体积混合取决于容器和搅拌器的几何形状、搅拌器速度和溶液粘度。并且，搅拌时间与搅拌速度成反比。另一方面，微混合是一种微观现象。它是由分子扩散引起的，与机械搅拌无关。在间歇反应器中，块状混合比微观混合更常见。如果体积混合时间大于任何副反应的时间常数（反比速率常数），那么所需的产物选择性就会变差。 4.3管式反应器
U A S B反应器的设计计算 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
第二章啤酒废水处理构筑物设计与计算 第一节格栅的设计计算 一、设计说明 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。 二、设计参数 取中格栅；栅条间隙d=10mm； = 栅前水深 h=；格栅前渠道超高 h 2 过栅流速v=s； 安装倾角α=45°；设计流量Q=5000m3/d=s 三、设计计算 （一）栅条间隙数(n) =×√(sin45)÷÷÷ = 取n=21条 式中： Q ------------- 设计流量，m3/s α------------- 格栅倾角，取450
b ------------- 栅条间隙，取 h ------------- 栅前水深，取 v ------------- 过栅流速，取s ； （二）栅槽总宽度(B) 设计采用宽10 mm 长50 mm ，迎水面为圆形的矩形栅条,即s= B=S ×(n-1)+b ×n =×(21-1)+×21 = m 式中： S -------------- 格条宽度，取 n -------------- 格栅间隙数， b -------------- 栅条间隙，取 （三）进水渠道渐宽部分长度(l 1) 设进水渠道内流速为s,则进水渠道宽B 1=, 渐宽部分展开角1 取为20° 则 l 1= 1 1 2B B tg = =
流化床反应器的设计 The final edition was revised on December 14th, 2020.
年产万吨烯烃流化床反应器设计 1 操作工艺参数 反应温度为：450℃ 反应压力为：(绝压) 操作空速为：1~5h-1 MTO成型催化剂选用Sr-SAPO-34 催化剂粒径范围为：30～80μm 催化剂平均粒径为60μm 催化剂颗粒密度为1500kg/m3 催化剂装填密度为 750kg/m3 催化性能：乙烯收率，%；丙烯收率，%；总收率，%。 水醇质量比为 甲醇在450℃下的粘度根据常压下气体粘度共线图查得为μ 甲醇450℃下的密度根据理想气体状态方程估算为m3 甲醇处理量：根据催化剂的催化性能总受率为%，甲醇的用量=烯烃质量×（32/14）/烯烃的生产要求是35000t/a，甲醇的量为89385/a。 2 操作气速 最小流化速度计算
mf U R = 1000 p d ep ρ μ >mf U R = 20 p d ep ρ μ <当流体流过颗粒床层的阻力等于床层颗粒重量时，床层 中的颗粒开始流动起来，此时流体的流速称为起始流化速度，记作U mf 起始流化速度仅与 流体和颗粒的物性有关，其计算公式如下式所示： 对于 的小颗粒 ()2U 1650p p mf d g ρρμ -= （1） 对于的大颗粒 ()1/2 d U 24.5p p mf g ρρρ??-=?? ???? （2） 式中：d p 为颗粒的平均粒径；ρp ，ρ分别为颗粒和气体的密度；μ为气体的粘度假设颗粒的雷诺数R ep <20，将已知数据代入公式（1）， 校核雷诺数： 将U mf 带入弗鲁德准数公式作为判断流化形式的依据散式流化， F rmf ＜；聚式流化，F rmf ＞。 代入已知数据求得 根据判别式可知流化形式为散式流化。 颗粒的带出速度Ut 床内流体的速度等于颗粒在流体中的自由沉降速度（即颗粒的重力等于流体对颗粒的曳力）时，颗粒开始从床内带出，此时流体的速度成为颗粒的带出速度U t 其最大气速不能超过床层最小颗粒的带出速度U t ，其计算公式如下式所示： 当U R = 0.4 d p t ep ρ μ <时， 2U 18d g p p t ρρμ??- ???= （3）
基础工业工程各章节作业习题答案
各章节作业习题 ※<第一、二章> 1.什么是工业工程？试简明地表述IE的定义。 2.如何理解工业工程的内涵？ 3.试述经典IE与现代IE的关系。如何理解经典IE是现代IE的基础和主要部分？ 4.如何理解工业工程与生产率工程的关系？ 5.IE学科的性质如何，这样理解这一性质？ 6.IE学科与相关学科的关系是什么？ 7.IE的学科范畴包括哪些主要知识领域？企业应用的主要领域是哪些？ 8.企业工业工程师要求具备什么样的知识结构？ 9.什么是IE意识？为什么说“掌握IE方法和技术是必要的，而树立IE意识更重要”？ ※<第三章生产率概述> 1.企业的生产运作有哪几种类型？各有什么特点？ 2.企业生产运作与管理存在的主要问题是什么？ 3.生产率从本质上讲反映的是什么？ 4.生产率测评的意义是什么？
5.生产率测评的种类与方法有哪些？ 6.提高生产率的方法有哪些？ ※<第四章工作研究> 1.什么是工作研究？工作研究的对象、特点是什么？ 2.工作研究的内容和分析工具是什么？ 3.工作研究包括哪些内容？工作研究的两种技术的关系如何？ 4.工作研究的步骤是什么？ 5.方法研究的概念、特点与目的是什么？ 6.方法研究的内容是什么？ 7.方法研究的基本步骤有哪些？ ※<第五章程序分析> 1．程序分析的概念、特点、种类是什么？ 2．程序分析的步骤和常用工具是什么？ 3．工艺程序分析的概念、特点和分析对象是什么？ 4．工艺程序图的组成和作用规则是什么？ 5．工艺程序图有哪几种基本形式？ 6．流程程序分析的概念、特点和种类是什么？
7．布置和经路分析的概念、特点、目的是什么？ 8．布置和经路分析的种类有哪些？ 9．任意选定一个超市，绘出其设施布置简图以及顾客移动路线图，分析现行布置的优缺点，提出改进意见。 10．某空气调节阀由阀体、柱塞套、柱塞、座环、柱塞护圈、弹簧、O型密封圈、锁紧螺母、管堵等组成。各组成部分的加工工艺和装配顺序如下： （1）阀体：切到规定长度、磨到定长、去毛刺、钻铰4孔、钻铰沉头孔、攻螺纹、去毛刺、检验与柱塞以及柱塞套组件装配、加锁紧螺母、加管堵、检查、包装、贴出厂标签、最终检查、出厂。（2）柱塞套：成型、钻、切到长度、加工螺纹、钻孔、去毛刺、吹净、检查与柱塞组件装配、装配后在加弹簧与阀体装配。 （3）柱塞：铣、成型、切断、检查与座环组件装配，装配后在加O 形环与柱塞套装配。 （4）座环：成型、钻、切断、检查与柱塞护圈装配，装配后组件加O形环与柱塞装配。 （5）柱塞护圈：成型、钻、攻内螺纹、套外螺纹、检查与座环装备。 根据给定的资料数据，绘制出该空气调节阀的工艺流程图。11．某产品的制造工艺过程如表4-1所示，绘制该产品流程程序图。 （表格）