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。