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化學反應工程學的任務和范疇

作者:浙江創興化工設備有限公司  來源:http://www.o2post.com  更新時間:2021-11-17 17:35:36  點擊次數:

化學反應工程學的任務和范疇

  1 化學反應過程是化工生產的核心 
任何化工生產從原料到產品的生產過程都可以概括為下列三個組成部分: 
 (1) 原料的預處理(提純、去雜、加熱„) 
 (2) 化學反應過程 
 (3) 產物的分離(吸收、精餾、萃取、結晶、冷凝„) 
  2 化學反應工程學是研究工業規模的化學反應過程 
  1. 化學過程—由化學動力學研究完成(化學反應) 
  2. 物理過程—
  a. 流動與混合過程(動量傳遞) 
  b. 傳質過程(質量傳遞) 
  c. 傳熱過程(熱量傳遞) 
以上的過程即化學工程中常說的的“三傳一反”,它們是化學工程的核心內容。
  3 化學反應工程的任務 
  1. 優化設計(確定工藝路線、設備放大、設備結構尺寸、
操作條件等)。 
  2. 優化操作(在現有設備基礎上發揮潛力)。 
  3. 新理論、技術和設備的研究和開發。 
目的是優質、高產、低耗、安全、環保 → 經濟和社會效益最優
  4 化學反應工程學的范疇 
  1. 化工熱力學 
 (1) 平衡 
  a. 化學平衡 
  b. 物理平衡(如溶解度、蒸汽壓等) 
 (2)物性數據(如粘度、熱容、反應熱等) 
   2. 反應動力學和催化劑 
 (1) 動力學是研究反應速率與濃度、溫度、壓力及催化劑之
間的定量關系(反應器型式、結構尺寸等有賴于動力學)。 
 (2) 催化劑涉及到傳熱、微孔結構、活性組分分布、制備條
件對催化劑結構的影響、再生等問題。 
  3. 化工工藝學 
反應過程是整個工藝過程的一環,因此要整體考慮才能總體最優。 
  4. 傳遞過程 
即“三傳”問題。 
  5. 工程控制 
優化操作、安全防范、緊急事故連鎖控制等。 
  化學反應工程學的發展 
50年代隨著原子能的發展提出高倍數放大問題,以及石油化工的迅猛發展,反應器規模不斷增大,從均相到非均相、從動力學到傳遞等等。
化學反應工程學的任務和范疇
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