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化工生产过程的基础知识第一节化工生产过程及工艺流程一、化工生产过程在化工生产中，将原料经过一系列的物理和化学加工处理制成目标产物的过程称为化工生产过程。
化工生产过程一般是由原料预处理、化学反应、产物的分离与精制及“三废”治理四个部分组成。
1.原料预处理在化工生产中，当一个反应确定之后，它就必须对原料有一定的耍求，原料预处理的目的是为了使其达到化学反应所需耍的条件。
例如：对固体原料需要进行粉碎、筛选，除去部分杂质；对液体原料一般需要配制成一定的浓度，再进行加热或气化；对气体原料通常需要一定的温度和压力等。
2.化学反应化学反应是化工生产过程的核心部分，通过化学反应实现原料到产物的转化过程。
1）化学反应的种类及条件化学反应种类很多，按反应体系中物料相态的不同分为均相反应和非均相反应；按催化剂的使用与否分为催化反应和非催化反应，当催化剂与反应物处于同一相态时称为均相催化反应，处于不同相态时称为非均相催化反应；按化学反应的特性分为氧化、还原、加氢或脱氢、聚合、缩合、重排、姪化、酰化、重氮化、硝化、磺化、歧化、异构化反应等。
实现化学反应通常需要一定的条件，如反应的温度、压力、催化剂、溶剂以及原料投料配比如何、反应的停留吋间多少。
所以如何使反应过程进行较为合理，是化工工艺所要讨论的重点内容。
2）化学反应器实现化学反应过程的设备称为化学反应器，它是化工生产的关键设备。
反应器的设计和选型十分重要，这是因为反应器中进行的反应过程通常比较复杂，在反应的同时还有的动量、热量和质量传递。
由于各单元反应的特点各异，所以对反应器的要求也不相同，工业生产过程不仅与反应木身的特性有关，而且还与反应设备的特性有关。
反应器的种类繁多，结构各异，既可以按照反应的特性分类，也可以按照设备的特性进行分类。
按反应器屮物质相态、反应器可分为均相和非均相反应器；按反应器的结构可分为釜式（槽式）、管式、塔式、固定床、流化床反应器等；按操作方式可分为间歇式、半间歇式和连续式反应器；按操作温度分为恒温式（等温式）和非恒温式反应器；按反应器与外界有无热量的传递可以分为绝热式和外部换热式反应器等。
典型化工单元操作过程安全技术(一)非均相分离化工生产中的原料、半成品、排放的废物等大多为混合物，为了进行加工。
得到纯度较高的产品以及环保的需要等，常常要对混合物进行分离。
混合物可分为均相(混合)物系和非均相(混合)物系。
非均相物系中，有一相处于分散状态，称为分散相，如雾中的小水滴、烟尘中的尘粒、悬浮液中的固体颗粒、乳浊液中分散成小液滴的液相；另一相处于连续状态，称为连续相(或分散介质)，如雾和烟尘中的气相、悬浮液中的液相、乳浊液中处于连续状态的液相。
从有毒有害物质处理的角度，非均相分离过程就是这些物质的净化过程、吸收过程或浓缩分离过程。
工业生产中多采用机械方法对两相进行分离，常见的有沉降分离、过滤分离、静电分离和湿洗分离等，此外，还有音波除尘和热除尘等方法。
过滤过程安全措施：1.若加压过滤时能散发易燃、易爆、有害气体，则应采用密闭过滤机。
并应用压缩空气或惰性气体保持压力：取滤渣时，应先释放压力。
2．在存在火灾、爆炸危险的工艺中，不宜采用离心过滤机，宜采用转鼓式或带式等真空过滤机。
如必须采用离心过滤机时，应严格控制电机安装质量，安装限速装置。
注意不要选择临界速度操作。
3.离心过滤机应注意选材和焊接质量，转鼓、外壳、盖子及底座等应用韧性金属制造。
(二)加热及传热传热在化工生产过程中的应用主要有创造并维持化学反应需要的温度条件、创造并维持单元操作过程需要的温度条件、热能综合和回收、隔热与限热。
热量传递有热传导、热对流和热辐射三种基本方式。
实际上，传热过程往往不是以某种传热方式单独出现，而是以两种或三种传热方式的组合。
化工生产中的换热通常在两流体之间进行，换热的目的是将工艺流体加热(汽化)，或是将工艺流体冷却(冷凝)。
加热过程安全分析：加热过程危险性较大。
装置加热方法一般为蒸汽或热水加热、载热体加热以及电加热等。
1.采用水蒸气或热水加热时，应定期检查蒸汽夹套和管道的耐压强度，并应装设压力计和安全阀。
与水会发生反应的物料，不宜采用水蒸气或热水加热。
第五章石油化工单元工艺化工化学系第三节催化加氢与脱氢过程催化加氢：反应物、催化剂、氢催化脱氢：反应物、催化剂工业应用：合成氨、合成甲醇、丁二烯和苯乙烯。
分类：均相催化加氢和多相催化加氢两种。
选择性较低，反应方向不好控制。
采用可溶性催化剂，选择性较高，反应条件较温和。
催化加氢与脱氢过程1、催化加氢类型(1) 不饱和炔烃、烯烃加氢HC CH + H2H2C CH2H2C CH2+H2H3C CH3(2) 芳烃加氢苯环加氢苯环外的双键加氢苯加氢生成环己烷苯乙烯乙基环己烷乙苯N i 催化剂C u 催化剂(3) 含氧化合物加氢对含有羰基C O经催化剂加氢后可转化为相应的醇类。
铜催化剂CO + 2H2CH3OH异丙醇(CH3)2CO + H2铜催化剂(CH3)2CHOHRCOOH RCH2OH + H2O伯醇(4) 含氮化合物加氢N 2和H 2合成氨N 2 + 3H 2NH 2N(CH 2)6NH 2C 6H 5—NO 2+ H 2己二腈最大的化工产品之一。
含-CN 、NO 2等官能团的化合物加氢胺NH 3C(CH 2)4C N +4H 2己二胺C 6H 5—NH 2+ H 2O硝基苯苯胺（5）氢解在加氢反应过程中同时发生氢解，有小分子产物生成，或者生成相对分子质量较小的两种产物。
C6H5CH3+ H2C6H6 + CH4C2H5SH+ H2C2H6+ H2S 硫醇C5H5N+ 5H2C5H12+ NH3吡啶2、催化脱氢反应类型(1)烷烃脱氢生成烯烃、二烯烃及芳烃(2)烯烃脱氢生成二烯烃(3)烷基芳烃脱氢生成烯基芳烃(4)醇类脱氢生成醛和酮1、催化加氢反应的一般规律（1）热力学分析①反应热效应加氢反应是放热反应，但是由于被加氢的官能团的结构不同，放出的热量也不相同。
P227表4-3225℃时加氢反应的热效应影响加氢反应化学平衡的因素有温度、压力和加氢用量比。
②温度的影响◆当加氢反应的温度低于100℃时，绝大多数加氢反应的常数都很大，可看做不可逆反应。
