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化工过程开发与设计复习题第一章化工过程开发概述一. 填空题1•化工开发过程是指从实验室研究成果过渡到实现工业化的科学技术活动。
2•直接搜集材料的基础形式：观察法.测量法.实验法和模拟法等。
3•化工过程开发的基本方法：实验研究方法和数学模型方法。
4•化工过程开发包括：过程研究及工程研究。
二. 名词解释：1•冷模实验：•采用物理性质与实际工业生产物料相近的惰性物质进行试验，不发生化学反应，单纯考察过程的物理规律。
2•热模实验：用实际生产物料并按实际操作条件进行的试验，在试验设备内化学反应和物理过程同时发生，属综合性试验考察，主要是工艺条件的优化。
3•工程研究：依赖研究人员和工程人员的知识•经验.和思维，去再创造的过程，是根据对自然规律的认识去创新的新概念的工作。
三•简答题1. 化工过程开发的主要步骤有哪些？1. ①实验室研究②收集资料③概念设计④技术经济评价⑤模型试验⑥中试⑦基础①原材料的品级及供应渠道②产品质量及市场销售③能源供应及消耗④建设投资和生产成本⑤“三废”治理和环境保护这些都是在实验室研究中很少考虑的一些问题。
因此，将实验室研究成果直接用于大规模工业生产是不合适的。
四•论述题1•过程研究和工程研究分别指什么，以及两者间的关系。
过程研究和工程研究在化工过程中是两个不同性质的研究工作，前者借助仪器或装置对过程运行的物理和化学规律进行探讨，为过程提供放大的信息和依据，或者则依赖研究和设计者的知识•经验和思维为化工过程开发提供决策，两者过程研究为工程研究提供分析判断的信息，而工程研究则是检验过程研究质量的重要环节。
第二章科学选题一. 填空题1•产品需求预测采用定性分析•定量分析和综合分析。
2•我国科学科学研究和科技开发项目的来源的来源主要有三条途径，即计划项目.企业委托项目和自选项目。
•3•技术经济资料主要来源于文献调研.市场调研和实验室工作。
4.863计划从世界高技术发展的趋势和中国的需要与实际出发，坚持’有限目标，突出重点'方针，选择了生物技术，航天技术，信息技术，激光技术，自动化技术，能源技术，新材料7个高新技术领域作为我国高技术研究发展的重点。
问答题1、化学实验室研究与化工生产的主要区别：1.原料来源不同2.操作方式不同3.产品质量不同4.杂质积累的影响不同5.设备材质不同6.设备腐蚀问题7.传递规律不同。
2、化工过程开发的基本步骤：实验室研究；收集技术经济资料；概念设计；技术经济评价；模型试验；中试；基础设计；工程设计；建立工业生产装置。
其中最重要的步骤是：中试。
3、选择开发课题的基本原则：（1）选题应针对市场需求；（2）选题应符合国家的产业政策（3）选题应有科学性和先进性（4）选题应考虑合理的原料路线（5）选题应考虑经济效应4、市场调研的功能：发现市场需要的新产品；发掘现存产品的新用途；了解市场领域及范围大小；发现用户和竟争者的动向；预测产品销售的增长率；为建立产品的销售策略提供依据。
5、市场调研的步骤：（1）分析问题，明确目标；（2）正确选择市场变量（3）收集和整理调研资料；（4）选择市场预测方法，得出预测结果6、逐级经验放大法和数学模型方法的差别：数学模型法的试验装置、操作方式、测试精度比逐级经验放大法严格，实验目的、设计规模、级数等不同。
逐级经验放大法的基本特征：1、着眼于外部联系，不研究内部规律2着眼于综合考察，不试图进行过程分解3、试验步骤由人为规定，并非科学合理的研究程序4、放大是根据试验结果外推，不一定可靠。
数学模型法的基本特征：1、分解过程考察过程的内在规律2、简化过程建立等效模型3、在理论指导下建立数学模型法4、科学试验的目的是为了建立和检验数学模型7部分解析法的特点：1.过程分解与综合分析相结合2.开发放大的依据主要来源于试验3、技术方案的形成都是经过了反复论证。
其不足：相似放大法的特点：1试验研究属于综合考虑，但反应了变量之间的实质联系2.简化了试验工作，提高了试验效率3.用相似理论指导模拟，放大依据可靠4.运用相似放大法能避免放大的不可靠性。
其不足：经验放大依赖实验结果，有一定的局限性，只适用于物理过程放大，而不适用于化学过程放大。
化工过程开发与设计作业名字：韦良优班级：应化12班学号：2014092021011.化工过程开发步骤有哪些？具体是什么？答：1.实验室研究1）基础研究：指在实验室进行的筛选技术路线和工艺方案，测定有关物性数据及反应热、动力学参数，筛选分析方法和研制催化剂等。
2）小试：在基础研究的基础上，在实验室建立小型实验装置进行工艺模拟试验，主要任务是优化工艺条件。
2.收集资料：包括过程放大和设计装置所需的数据和判据，以及围绕工艺过程评价或项目评估所需要的原料、产品、能源、市场、交通、环保、地理环境等多种信息。
3.概念设计（预设计）：它是根据实验室研究成果和收集的技术经济资料，对被开发过程的工业化方案提出的初步设想。
目的在于检验实验室研究成果是否符合技术开发的要求，对以后开发步骤的研究或设计工作提供指导。
主要内容：◆工艺路线和工艺方法的说明◆工艺流程简图◆简单的物料衡算和能量衡算◆原材料及其消耗指标◆主要设备型式◆预计的“三废”◆排放量及毒害性◆投资成本估算◆中试研究的建议4.技术经济评价：它是对开发项目进行技术可靠性和经济合理性的考察，以便对技术方案和开发工作进行决策。
技术经济评价贯穿于开发过程的始终。
1）初步评价（立题评价）：是在选题或确定开发项目时决定取舍所进行的评价。
2）中间评价：是在开发过程中，对开发研究的各个阶段结果作出评价，通常侧重于技术方案的科学性和可靠性，以及在经济上的合理性。
3）最终评价（工业化评价或项目评估）：是在技术开发工作后期进行的评价。
目的是为项目的投资建设作出决策。
评价的依据是开发研究报告、市场研究报告等技术经济资料。
若评价结论肯定，即可投资进行建设。
5.模型试验：一般是对工业生产中的某些重要过程作放大的工业模拟试验。
所用设备一般比实验室规模大并且具有工业设备的仿真性质。
主要研究内容：考察各种工程因素对过程的作用及其规律，观察放大效应和分析、寻找产生放大效应的原因。
6.中试（中间试验工厂）：它是在小试或模型试验之后进行的半工业化规模的模拟试验。
化工过程开发的基本方法化工过程开发的基本1. 引言化工过程开发是指将一种或多种原料转化为有用产品的过程，它涉及到多种方法和技术。
本文将介绍化工过程开发的基本方法，包括实验设计、反应工程和工艺优化等。
2. 实验设计2.1 单因素实验设计•改变一个因素（温度、反应时间等）进行实验，观察其对反应产物的影响。
•通过多组实验数据的分析，确定最佳操作条件。
2.2 正交实验设计•同时改变多个因素，并采用正交表设计实验。
•通过分析实验数据，确定各因素对反应产物的主次影响。
2.3 响应面分析•在一定实验范围内对多个因素进行实验，并根据实验数据建立响应面模型。
•通过响应面模型，预测最佳操作条件。
3. 反应工程3.1 反应动力学•研究反应速率与反应条件（温度、压力等）之间的关系。
•通过实验和数学模型，确定反应速率方程和活化能等参数。
3.2 反应器设计•根据反应动力学，确定合适的反应器类型和尺寸，并设计反应器的进出料方式。
•进行传热和传质方面的计算和优化设计。
3.3 反应控制•建立反应过程的实时监测和控制系统，优化反应过程的稳定性和产物质量。
4. 工艺优化4.1 能量优化•优化反应过程的能量消耗和能量回收。
•考虑换热器、节能设备等措施，降低能量成本。
4.2 废物利用•最大限度地回收和利用废物产生的副产物。
•考虑催化剂的再生和循环利用等方法。
4.3 生产效率提升•通过改进原料使用、反应条件等方面的措施，提高生产效率。
•优化工艺流程，减少废物生成和处理成本。
结论化工过程开发需要综合运用实验设计、反应工程和工艺优化等方法。
通过不断的优化和改进，可以提高化工过程的效率和产物质量，降低生产成本。
同时，化工过程开发也需要考虑环境保护和废物利用等方面，实现可持续发展。
5. 技术创新5.1 新材料研发•利用先进的合成方法和材料表征技术，研发新材料，用于化工过程开发中的催化剂、吸附剂等。
•通过改变材料的结构和成分，提高反应速率、选择性和稳定性。
化工开发设计绪论+第一章1. 现代过程工程重要包含哪些内容？①过程开创：实验室研究成果→ 工业化；②过程设计：供给扶植过程所须要的文件及图纸；③过程改良(或优化)：对已建成的过程进行优化挖潜.2. 什么是化工过程开创？化工过程开创→从实验室成果到工业临盆装配的成功开车和运转重要包含→过程研究，工程研究，工程设计及扶植过程研究：小型工艺实验，大年夜型冷模实验，中心实验工程研究：概念设计，经济评判，差不多设计化工过程开创方法→逐级体会放大年夜，数学模型放大年夜3. 什么是化工设计？化工设计确实是将一个化工新产品、新工艺、新技巧或对旧工艺的改革付诸于工业实践。
供给建立化工过程所须要的全部文件和图纸。
经由过程化工过程设计建起的化工装配，应以最经济和安稳的门路，临盆相符必定质量要求的产品。
化工设计的内容包含：工艺流程的选择，物料及热量衡算，设备选型及尺寸运算，投资估算等等4. 简述绿色化工过程工程遵守的3R 原则减量化原则→Reduce；再应用原则→ Reuse；再轮回原则→ Recycle减量化原则(Reduce)要求用较少的原料和能源投入来达到既定的临盆目标或花费目标，进而到从经济活动的泉源就留意节约资本和削减污染。
减量化有几种不合的表示。
在临盆中，减量化原则经常表示为要求产品小型化和轻型化。
此外，减量化原则要求产品的包装应当寻求简单淳朴而不是豪华白费，从而达到削减废料排放的目标。
再应用原则(Reuse)要求制造产品和包装容器能够或许以初始的情势被反复应用。
再应用原则要求抵制当当代界一次性用品的泛滥，临盆者应当将成品及其包装算作一种日常生活器具来设计，使其像餐具和背包一样能够被再三应用。
再应用原则还要求制造商应当尽量延长产品的应用期，而不是专门快地更新换代。
再轮回原则(Recycle)要求临盆出的物品在完成其应用功能后能从新变成能够应用的资本，而不是弗成复原的垃圾。
按照轮回经济的思惟，再轮回有两种情形：一种是原级再轮回，即废品被轮回用来产生同种类型的新产品，例如报纸再生报纸、易拉罐再生易拉罐等；另一种是次级再轮回，立即废料资本转化成其它产品的原料。
简述化工过程开发程序化工过程开发程序是指通过计算机程序来模拟和优化化工过程的设计和操作。
它是化工工程师在实际生产中的重要工具，能够帮助工程师更加准确地预测和改进化工过程的性能。
化工过程开发程序通常包括以下几个步骤：问题定义、模型建立、参数估计、模型验证和优化。
在问题定义阶段，工程师需要明确化工过程中存在的问题，并确定需要解决的目标。
这可能涉及到提高产品质量、降低能耗、增加产能等方面的需求。
问题定义的准确性对后续步骤的顺利进行非常重要。
模型建立是化工过程开发程序的核心步骤。
在这一步骤中，工程师需要根据化工过程的特性和物理原理，建立数学模型来描述化工过程的行为。
模型的建立需要综合考虑质量守恒、能量守恒、动量守恒等方面的因素，并根据实际情况引入适当的假设和简化。
参数估计是将实际操作中的数据与模型进行比较，通过调整模型中的参数使模型能够更好地与实际操作相吻合。
这一步骤通常需要利用实验数据或历史数据来进行参数估计，以提高模型的准确性。
模型验证是对建立好的模型进行验证，即通过与实际操作数据进行对比来判断模型的准确性和可靠性。
模型验证的目的是确保模型能够准确地模拟化工过程的行为，并能够在实际操作中产生可靠的结果。
优化是化工过程开发程序的最终目标。
通过对模型进行优化，工程师可以在满足一定约束条件的前提下，找到使化工过程达到最佳性能的操作条件。
优化的目标可以是最大化产量、最小化能耗、最小化废物排放等方面。
化工过程开发程序的开发需要使用计算机编程语言来实现。
常用的编程语言有Matlab、Python等。
在编程过程中，工程师需要将模型转化为计算机能够处理的形式，并编写算法来求解模型。
此外，还需要考虑数据的输入输出、界面的设计等方面的问题。
化工过程开发程序是化工工程师进行化工过程设计和优化的重要工具。
通过合理地使用化工过程开发程序，工程师可以更加准确地预测和改进化工过程的性能，提高生产效率和产品质量。
化工工艺过程开发及工艺路线选择摘要：现如今，随着我国经济的快速发展，化工行业生产具有一定风险性，如所使用的的化学原料具有一定的危险性，在操作过程中，若未根据相关技术规范进行操作，就易出现安全风险事故。
对于化学生产工艺而言，包括化学反应、原料处理和产品精制三个过程，其风险主要存在于化工设备、运输管道、化工工艺路线以及化工原料等方面。
在化工工艺设计环节应做好安全风险控制工作，以确保各流程生产安全和产品质量。
关键词：化工工艺;过程开发;工艺路线;选择引言化工企业作为我国安全事故发生率较高的企业之一，对于社会的安定团结会带来一定的负面影响，例如化工工艺的实际生产过程可能会产生部分对人体有害的化学物质，化工企业应该重视化工工艺设计，确保在已有生产设备和技术的支撑下进一步提升化工工艺设计水平，最终实现对安全风险的有效识别，促进化工企业的安全生产，助力全面发展。
1工艺过程开发程序化工过程是指若干相互关联的化工单元操作及所用设备组成的一个整体和它所实践的工作，即化学品的变化。
化工生产过程通常由预处理、化学反应或物理化学加工等生产环节所组成。
其中预处理主要由机械操作和传热过程等组成，反应过程需要维持一定的温度与压力，后处理一般包括传质过程、相分离操作等部分。
不同加工工艺可以得到相同产品。
这种多方案性源于科学技术，深刻地蕴含着经济的盈亏、社会效益的大小与环境保护的优劣。
而开发研究就是在基础应用研究及各种科技信息的基础上，开展新技术的工艺条件、技术规范、工程放大、技术经济评价等方面的研究，以取得化工生产装置的设计、建设等所需数据与资料，为实现新技术在工业中的应用提供技术服务。
开发研究的最终成果是基础设计，而基础设计是工程设计的主要依据。
化工过程开发的步骤，并没有固定的模式。
2化工工艺设计中安全风险控制的作用考虑到化工生产过程存在复杂性，一些危险因素往往难以避免，如生产对压力与温度等参数要求严格的、易燃易爆的产品时安全风险较大，致使化工生产中的安全工作形势愈加严峻。
1.2.3 化工过程开发（1）化工过程开发的意义化工过程开发是指一全新的化工过程，或一部分经改变的化工过程从实验室研究过渡到大规模工业生产的整个过程。
化工过程开发的目标是将实验室成果最终转化为工业化的生产装置。
一个完整的化工过程开发一般经历立项、研究、设计、建设、投产等步骤。
（2）化工过程开发的必要性由于实验室装置与工业化装置在技术上存在相当大的差异，主要包括：规模与操作状态的差异；（实验室装置：小型、间歇，孤立运行；工业化装置：大型、连续、工序配合）、原料的差异（实验室研究：物料纯净，组成稳定。
工业化生产：物料循环，杂质积累，外界干扰的影响）、设备的差异（实验室：玻璃器皿，难以考察腐蚀的影响。
工业装置：设备腐蚀往往是致命伤。
）、关注点的差异（实验室：关注核心技术的创新和开发。
工业生产：关注成本、能耗、环保。
三废”治理和副产物的综合利用问题）。
同时化工过程开发在经济上也有要求：原材料的来源与技术路线的匹配、产品的质量与用户要求的匹配、供货渠道与销售渠道的预测、能源状况与消耗定额的调研。
由上可见，化工成果在从实验室走上工业化的道路上必须经过化工过程开发的阶段。
（3）正确的化工过程开发步骤过程开发的起点是化学试验（应用研究成果）。
开发工作包括过程研究与工程研究。
而过程研究含小型工艺试验、大型冷模实验、中间试验三个环节；工程研究含概念设计、各级经济评价、基础设计三个环节，通过上述开发研究工作，可基本回答由应用研究成果过渡到第一套工业装置所面临的问题。
与逐级经验放大法相比，上述过程开发工作有如下两大特点：（1）提出了过程研究与工程研究的框架与内涵，并十分重视两者自始至终的结合，特别是早期的结合。
从系统工程观点看，这是一个巨大的进步。
主要表现在：工程研究者可根据专业要求，对过程研究者提出要求、审视与评价过程研究成果，防止与杜绝在过程研究结束后才发现问题，造成额外的浪费。
研究对象在过程与工程两个侧面都可能有特殊性，利用这些特殊性以简化数学描述、优化技术是化工过程开发的关键。
化工过程与开发设计总结1、实验室研究的结果是确定一种有希望的反应方法；化工过程开发的结果是实现工业化。
2、化工过程研究与开发的基本方法有实验研究方法和数学模型方法，数学模型方法放大是过程开发研究的方向。
3、化工过程开发包括过程研究及工程研究，研究中要经常交换信息，反复交替展开工作。
4、技术经济观点分重要，但不是唯一，必须考虑社会效益。
第三章小结绿色化学及其特点绿色化学：即用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生特点：绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。
绿色化学的核心是利用化学原理从根本上减少或消除化学工业对环境的污染。
清洁生产的定义清洁生产:是指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险性。
概括地说，清洁生产就是低消耗、低污染、高产出，是实现经济效益、社会效益与环境效益相统一的工业生产模式。
清洁生产的特点①清洁生产是一项系统工程；②重在预防和有效性；③经济性良好；④与企业发展相适应第四章4、4 实验研究的方法论1 思想模型与理想实验方法2 科学思维的逻辑方法3 科学思维的非逻辑方法4 创造性思维方法5 数学方法第五章化工过程采用的模拟放大方法有：经验放大法、数学模拟法、部分解析法、相似放大法。
逐级经验放大法的基本特征：①着眼于外部联系，不研究内部规律；②着眼于综合研究，不试图进行过程分解；③人为的规定了决策序列。
数学模型方法的一般步骤：①实验室研究②大型冷模实验③小型试验④建立反应器数学模型⑤中间试验数学模型法的基本特征：①着眼于过程的内部规律，对过程进行分解和综合；②抓住主要矛盾，忽略次要因素，对过程进行简化；③在反应工程理论和传递过程理论指导下建立数学模型；④设计模型来源于实践，又为实践所检验。
化学反应器选型原则（1）工业生产对化学反应器的要求①有较高的生产强度②有利于反应选择性的提高③有利于反应温度的控制④有利于节能降耗⑤有较大的操作弹性（2）反应器选型判据①确定反应类型②确定催化剂的失活速度③确定反应器的混合要求④确定热量传递和温度控制要求⑤确定反应过程的控制步骤中间试验分类1 微型中试2 部分流程中试3 全流程中试4 全规模中试第六章技术经济评价的基本内容1、社会评价2、技术评价3、经济评价4、环境评价生产能力和销售量生产能力：即设计产量，一个生产装置在设计时预定的产量。
化工过程开发与设计心得
班级：12级化工（2）班姓名：潘荧学号：34
化学工业是国名经济的重要支柱产业之一，与人类衣食住行密切相关，对解决人类社会所面临的人口、资源、能源、环境等可持续发展的重要问题有重要作用。
化学工业具有原料、工艺、产品多方案的基本特征，即同一原料经过不同的加工工艺可得到不同的产品；同一原料经过不同的加工工艺可得到相同的产品；不同原料经过不同的加工工艺可得到相同的产品等。
化学工艺的技术方案与社会效益、经济效益和环境保护密切相关，研究与开发是技术创新与进步的必由之路。
开发具有开拓、发展、扩张的含义。
它是指研究新产品，开拓新方法，发展现有过程，扩大应用领域。
化工过程开发是指从实验室研究成果（新产品、新工艺等）过渡到实现工业化的科学技术活动。
由于化工过程开发涉及化学工艺、化学工程、机械设备、调节控制，材料与防腐，技术经济等各个领域，同时还包括实验、设计和试生产等各个环节，因此它是范围极广的一门综合性工程技术。
在化工生产中，从原料到产品，物流经过了一系列物理和化学加工处理步骤，化工过程是围绕核心反应器组织的，其上游为原料的前处理，以满足主要化学反应工艺条件为目标；下游为产品的后处理，通过分离、纯净等手段，以达到产品标准为目标。
化工过程研究与开发是指从一个有关新产品、新技术或新工艺的概念的形成，到科研、设计、建设工厂，从实验室研究成功地过渡到第一套工业规模生产装置，付诸实施的全部过程。
化工过程研究与开发的目的为：
（1）产品开发，即开拓满足国名经济需要的新产品；
（2）工艺过程开发，包括创造已有产品的新生产工艺和开发适用于新产品的新工艺；
（3）工艺改进，对现有设备进行改造，达到提高产品质量、节约能耗、减少环境污染等目的；
（4）应用开发，为现有产品寻找新的用途，延长产品寿命，使其持续赢利。
在学习化工过程开发与设计之前觉得是门较难的学科，不仅有很多的内容，而且还都复杂，实际应用性强。
后来学了之后觉得学习化工过程开发与设计应该有自己的方法，勤于思考是学习道路中必不可少的，重视教科书，把其原理、概念、应用等认真思考，不放过细节。
对抽象的概念千方百计领悟其意义，适当地与同学老师交流、讨论。
在交流中摒弃错误。
勤于应用也很重要，在学习阶段要有意识地应用原理，去做好每一道习题，“应用”对加深对原理的理解有神奇的功效，有许多难点是通过解题才真正明白的。
做习题不在于多，而在于精。
对于典型的题做完后一定要总结和讨论。
宁肯精做一题，也不马虎做十题。
除此之外，勤于对比与总结，这也是学习的一条捷径，总结在课程中多次出现的问题，进行总结定会给你豁然开朗的感觉。
在总结中会发现，各知识点之间存在着一定的联系，通过对比，对其相互关系、应用条件等会有更深的理解，随时记下自己学习中的问题。
只有经历刻苦学习转化为自己的东西才是终身有用。
在这学期的学习中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是，在无机合成的课堂上上，我学会了很多学习的方法。
而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。
回顾起此课程的学习过程，至今我仍感慨颇多，从刚开始的懵懵懂懂到现在对化工过程开发与设计有初步的了解，对于我来说这是一个质的转变。
从理论的学习到最后自己设计，我学到了很多很多，不仅巩固了在课堂上所学的知识，而且也学到了许多课本上没有的知识。
在做设计的过程中让我明白了团结就是力量，只有团队间的默契融洽的合作才能换来最终完美的结果。
虽然一门课程已经结束了，但是伴随着这门课程的历练还远没结束。
只有在不断地学习之中才能把所学的运用到我们的切身实际当中来。
