化工过程开发程序及反应器放大 [兼容模式]
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化工过程开发步骤化工过程开发步骤应化2班梁家燕化工过程开发是指从一个有关新的化学产品、新技术或新工艺的概念形成,从研究、设计、建厂等过程,从实验室研发过渡到工业规模生产装置,付诸实施的全部过程化工过程开发是一种高投资、高风险、高效益,涉及面广的工程项目,它从立项开始,经过研究、设计、建设到一项新产品、新工艺或新技术投入生产,要经过一系列步骤.图1是参考原化工部新技术开发管理条例绘制的化工过程开发的工作程序,其步骤可大致概括如下:1 技术经济资料的收集2 开发课题的选择3 初步评价4 开发研究5 中间评价6 概念设计7 中间试验8 最终评价9 基础设计10 工程设计1 技术经济资料的收集化工过程开发需要收集的技术经济资料十分广泛,除了开发放大和过程优化所需的一切技术资料外,还有原料、产品、副产品、能源以及地理环境等方面的许多重要技术经济信息.只有少数是通过试验研究取得的,其它信息资料则需要通过文献或互联网调查以及社会调查来收集.对于从文献或互联网收集的资料,一般都要对它们的时效性作出预测后方能采用;对于从社会调查收集的资料,除了对时效性作必要的预测外,还要考虑不同地域、不同单位提供资料的差别2 开发课题的选择凡与化工新产品开发、生产技术改造以及新工艺和新技术的推广应用有关的研究项目,均属于化工过程开发课题.选题是化工过程开发工作开展之前的重要工作,它关系到开发工作的成败.任何开发项目在进行研究之前都必须编写选题的立题报告.立题报告应从技术、经济、市场、环境和社会等许多方面对该项目的可行性加以说明,以便提交给专家评估和决策者审定.在选题和撰写立题报告时,应充分做好国内外的调查研究,国外情况一般是从文献中了解;而国内情况,除了文献调查外,还应作社会调查,以便取得详实资料.同时,选题还必须注意以下原则:选题应合法;选题应有科学性;选题应针对市场需要;选题应考虑合理的原料路线;选题应有经济观点.3 初步评价化工开发是一个长期而艰巨的过程,通常需要大量的资金和人力,一旦决策失误,就可能造成重大损失,有时还会对社会造成危害.因此。
精细化工过程开发步骤详解精细化工过程开发的一般步骤是从一个新的技术思想的提出,再通过实验室试验、中间试验到实现工业化生产取得经济实效并形成一整套技术资料这一个全过程;或者说是把“设想”变成“现实”的全过程。
由于化工生产的多样性与复杂性,化工过程开发的目标和内容有所不同,如新产品开发、新技术开发、新设备开发、老技术及老设备的革新等。
但开发的程序或步骤则大同小异。
一般精细化工过程开发步骤示意如图。
综合起来看,一个新的精细化工过程开发可分为三大阶段,分述如下。
精细化工过程开发步骤示意图1.实验室研究(小试)实验室研究阶段包括根据物理和化学的基本理论、或从实验现象的启发与推演、信息资料的分析等出发,提出一个新的技术或工艺思路,然后在实验室进行实验探索,明确过程的可能性和合理性,测定基础数据,探索工艺条件等,具体事项说明如下。
(1)选择原料小试的原料通常用纯试剂(化学纯、分析纯级)。
纯试剂杂质少、能本质地显露出反应条件和原料配比对产品收率的影响,减少研制新产品的阻力。
在用纯试剂研制取得成功的基础上,逐一改用工业原料。
有些工业原料含有的杂质对新产品质量等影响很小,则可直接采用。
有些工业原料杂质较多,影响合成新产品的反应或质量,那就要经过提纯或别的方法处理后再用。
(2)确定催化体系催化剂可使反应速度大大加快,能使一些不宜用于工业生产的缓慢反应得到加速,建立新的产业。
近年来关于制取医药、农药、食品和饲料添加剂等的催化剂专利增长很快。
选择催化体系尽量要从省资源、省能源、少污染的角度考虑,尤其要注意采用生物酶作催化剂。
(3)提出和验证实施反应的方法、工艺条件范围、最优条件和指标包括进料配比和流速、反应温度、压力、接触时间、催化剂负荷、反应的转化率和选择性、催化剂的寿命或失活情况等,这些大部分可以通过安排单因素实验、多因素正交试验等来得出结论。
(4)收集或测定必要的理化数据和热力学数据包括密度、黏度、热导率、扩散系数、比热容、反应的热效应、化学平衡常数、压缩因子、蒸气压、露点、泡点、爆炸极限等。
化工及制药工业中常见的过程放大方法嘿,朋友!咱今天来聊聊化工及制药工业里那些常见的过程放大方法。
这可真是个有意思的话题,就像从小小的种子长成参天大树,充满了挑战和惊喜。
你想啊,在实验室里,咱们能把一个小反应做得稳稳当当,可一旦要放大到工业规模,那难度就跟让小猫咪变成大老虎似的,完全不是一回事儿!比如说,反应的温度和压力控制,在实验室里,就像在小池塘里划船,咱能轻松掌控方向。
可放大之后呢,就变成了在大海里航行,风浪一大,方向可就不好把握啦!先说物料的传递和混合吧。
在实验室,物料可能就那么一点点,搅拌均匀不是啥难事。
但到了工业规模,那物料量可是成百上千倍地增加,就像一群调皮的孩子,要让他们规规矩矩地待在一起,均匀地混合,可不容易哟!这时候就得设计厉害的搅拌装置,就像给孩子们找个厉害的老师,能把他们管得服服帖帖。
还有热传递呢!实验室里的热量传递,就像家里的小火炉,温度好控制。
可放大到工业规模,那就是大火炉啦,一不小心就会过热或者过冷。
这就得考虑更大更好的传热设备,就跟给大火炉装个高级的调温器一样。
再说说化学反应本身。
实验室里,反应条件可以精细调整,就像给花精心修剪枝叶。
但放大后,各种因素相互影响,就像一群人七嘴八舌,要让反应乖乖听话,可得下大功夫。
过程放大的时候,还得考虑设备的放大效应。
小设备就像小巧的玩具车,跑得顺溜。
大设备呢,就像大卡车,不仅自身庞大,还得应对各种路况。
所以设备的材质、结构都得重新设计和优化,不然就容易出岔子。
另外,放大过程中的安全问题可不能忽视。
这就好比走钢丝,稍微不小心,后果不堪设想。
得把各种危险因素都考虑周全,制定严格的安全措施,给这个过程穿上厚厚的“防护服”。
总之,化工及制药工业中的过程放大,可不是简单地把小的变大,而是一场精心策划的大冒险。
只有把方方面面都考虑到,把各种难题都解决好,才能让这个放大的过程顺顺利利,生产出高质量的产品。
这可真是个技术活,也是个精细活,需要咱们不断探索和创新,不是吗?。
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。
目录摘要...................................................................... 1...关键词..................................................................... 1... Abstract .................................................................................................................... 1... Keywords ................................................................................................................. 1 .前言....................................................................... 1 .1 化工过程开发的步骤....................................................... 1..1.1 收集资料 (1)1.2 概念设计 (2)1.3 技术经济评价 (2)1.4 模型试验 (2)1.5 中试 (3)1.6 基础设计 (3)1.7 工程设计 (3)2 化工放大过程的步骤....................................................... 3..3 过程放大的方法........................................................... 4...3.1 全流程逐级放大 (4)3.2 数学模拟放大 (4)4 放大过程应注意的问题..................................................... 4..4.1过程放大实验室化学家和过程工程师的任务及相互配合 (4)4.2 必须保证设备放大后经济上的合理性和各项指标的先进性及系统调优 (5)5 过程优化................................................................. 5...5.1 大系统优化 (5)5.2 系统优化是单元过程优化的前提 (5)5.3 系统和单元过程的优化都是以模型为基础 (5)5.4离线优化中有关特殊或专用模块需要使用者自行开发 (6)结语....................................................................... 6 ... 参考文献................................................................... 6...化工过程开发与放大摘要:化工的发展,新技术大多都是从实验室试验开始的,但是在付诸生产之前要进行必要的科学论证,才能过渡到化工的装置生产。
化工新产品的开发流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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化工过程开发的步骤化工过程开发啊,就像是盖房子一样,得一步一步来,可不能乱了套。
这化工过程开发啊,简单说就是从一个化学的想法或者实验室里的小实验,变成一个能在大工厂里大规模生产的过程。
比如说,咱们想生产一种新的塑料,不能光在实验室里弄出一点点就完事儿了,得想办法让这个生产过程能大量地、稳定地、安全地生产出足够多的产品来。
1. 想法的产生这第一步啊,就像咱们脑袋里突然冒出来一个好点子。
可能是有人发现了一种新的化学反应,觉得这个反应能做出很有用的东西。
就好比当年有人发现了橡胶硫化这个反应,这就是个很棒的想法的开始。
这时候呢,科学家们或者工程师们就会琢磨,这个反应能不能用来做轮胎啊,做密封材料啥的。
这个阶段啊,大家就会各种头脑风暴,想象这个反应的各种可能性。
2. 实验室研究有了想法就得在实验室里试试了。
这就像是厨师要先在小厨房里试验新菜谱一样。
在实验室里,化学家们会精确地控制各种条件,比如温度、压力、反应物的量啥的。
他们要确定这个反应到底能不能按照预想的那样进行。
比如说要做那种新塑料,就得看看在不同温度下反应出来的东西质量好不好,性能是不是稳定。
而且啊,还得看看有没有什么副反应,就像做饭的时候,除了做出主菜,可别弄出一堆不好吃的配菜来。
这个阶段可能会发现很多问题,比如说反应速度太慢了,或者反应不完全,那就得调整反应条件或者寻找新的催化剂。
3. 初步的工艺设计话说回来,当实验室里的反应基本靠谱了,就可以开始初步的工艺设计了。
这时候工程师们就上场了。
他们要考虑怎么把实验室里的小玻璃仪器换成大工厂里的大罐子、大管道啥的。
要考虑怎么给反应物加料,怎么把产品分离出来,怎么控制整个反应过程的温度和压力。
比如说,在实验室里用小滴管加料,在工厂里就得用大的加料泵了。
这个过程就像是把一个小玩具放大成一个大的游乐设施一样,得考虑很多实际的问题。
4. 中试阶段中试啊,就是中间试验的意思。
这个阶段可重要了。
这就像是把做好的小模型放大一点,看看有没有新的问题。