A. 仙桃 化工
仙桃化肥
仙桃分析儀器
仙桃色譜儀
仙桃實驗儀器裝置
仙桃化工中間體
仙桃煤焦化產品
仙桃過氧化物
仙桃單質
仙桃工業氣體
仙桃氧化物
仙桃無機酸
仙桃無機鹼
仙桃無機鹽
仙桃非金屬礦產
仙桃烴類
仙桃醇類
仙桃醌類
仙桃羧酸
仙桃羧酸衍生物
仙桃碳水化合物
仙桃雜環化合物
仙桃碸
仙桃胺
仙桃腈
仙桃醛
仙桃酮
仙桃酚類
仙桃醚
仙桃磺酸
仙桃磺酸衍生物
仙桃重氮化合物
仙桃偶氮化合物
仙桃塗料乳液及成膜物質
仙桃海綿
仙桃合成樹脂
仙桃化學纖維
仙桃其他聚合物
仙桃無機非金屬材料
仙桃玻璃
仙桃玻璃纖維
仙桃玻璃製品
仙桃陶瓷
仙桃化學試劑
仙桃火工產品
仙桃製冷設備
仙桃生物儀器
仙桃輸送設備
仙桃結晶設備
仙桃混合設備
仙桃乾燥設備
仙桃粉碎設備
仙桃分離設備
仙桃反應設備
仙桃傳質設備
仙桃傳熱設備
仙桃儲運設備
仙桃石油設備
仙桃化工實驗設備
仙桃化工設備配件
仙桃化工管道及配件
仙桃化工成型設備
仙桃化工成套設備
仙桃玻璃機械
仙桃化工儀表
仙桃污水處理設備
仙桃空氣凈化設備
仙桃泵
仙桃閥門
仙桃實驗室器皿
仙桃化工廢料
仙桃化工原料代理加盟
仙桃化工設備代理加盟
仙桃化工產品加工
仙桃玻璃加工
仙桃陶瓷加工
B. 化工原理實驗傳熱
你說的這個公式Nu=0.023Re0.8Pr0.4 適用於流體在管槽內做強迫對流紊流對流換熱的情況,而要回歸試驗結果時,你首先要判斷是否符合上述應用范圍。
C. 化工原理傳熱實驗儀器中的3個儀表是什麼
蒸汽壓力表,蒸汽溫度表,氣體流量計。
D. 化工原理實驗中傳熱綜合實驗中,熱流體是什麼,走套管哪側,冷流體是什麼,走哪
化工原理實驗中套管換熱器傳熱實驗中,熱流體選用的是熱蒸汽,走外側;冷流體選用的是空氣,走內側
E. 考研復試時「化工綜合」是指哪幾門課啊
不同學校不一樣吧,這里的是北京化工大學的化工綜合課程,包括三部分:《化工原理》《反應工程》《化工熱力學》
第一部分《化工原理》考試大綱
一.適用的招生專業 化學工程與技術:化學工藝、化學工程、工業催化。
二.考試的基本要求
1.掌握的內容
流體的密度和粘度的定義、單位及影響因素,壓力的定義、表示法及單位換算;流體靜力學方程、連續性方程、柏努利方程及其應用;流動型態及其判據,雷諾准數的物理意義及計算;流體在管內流動的機械能損失計算;簡單管路的計算;離心泵的工作原理、性能參數、特性曲線,泵的工作點及流量調節,泵的安裝及使用等。
非均相混合物的重力沉降與離心沉降基本計算公式;過濾的機理和基本方程式。
熱傳導、熱對流、熱輻射的傳熱特點;傳導傳熱基本方程式及在平壁和圓筒壁定態熱傳導過程中的應用;對流傳熱基本原理與對流傳熱系數,流體在圓形直管內強制湍流時對流傳熱系數關聯式及其應用;總傳熱過程的計算;管式換熱器的結構和傳熱計算。
相組成的表示法及換算;氣體在液體中溶解度,亨利定律各種表達式及相互間的關系;相平衡的應用;分子擴散、菲克定律及其在等分子反向擴散和單向擴散的應用;對流傳質概念;雙膜理論要點;吸收的物料衡算、操作線方程及圖示方法;最小液氣比概念及吸收劑用量的確定;填料層高度的計算,傳質單元高度與傳質單元數的定義、物理意義,傳質單元數的計算(平推動力法和吸收因數法);吸收塔的設計計算。
雙組分理想物系的氣液相平衡關系及相圖表示;精餾原理及精餾過程分析;雙組分連續精餾塔的計算(包括物料衡算、操作線方程、q線方程、進料熱狀況參數q的計算、迴流比確定、求算理論板層數等);板式塔的結構及氣液流動方式、板式塔非理想流動及不正常操作現象、全塔效率和單板效率、塔高及塔徑計算。
濕空氣的性質及計算;濕空氣的焓濕圖及應用;乾燥過程的物料衡算和熱量衡算;恆速乾燥階段與降速乾燥階段的特點;物料中所含水分的性質。
液液萃取過程;三角形相圖及性質。
柏努利演示實驗;雷諾演示實驗;流體阻力實驗;離心泵性能實驗;精餾實驗;吸收(解吸)實驗。
2.熟悉的內容
層流與湍流的特徵;復雜管路計算要點;測速管、孔板流量計及轉子流量計的工作原理、基本結構與計算;往復泵的工作原理及正位移特性;離心通風機的性能參數、特性曲線。
沉降區域的劃分;降塵室生產能力的計算。
有相變對流傳熱過程及影響因素;復雜流動的平均溫度差求算;列管式換熱器的設計要點;傳熱過程強化措施。
各種形式的傳質速率方程、傳質系數和傳質推動力的對應關系;各種傳質系數間的關系;氣膜控制與液膜控制;吸收劑的選擇;吸收塔的操作型分析;解吸的特點及計算。
理論板層數簡捷計演算法;精餾裝置的熱量衡算;平衡蒸餾、簡單蒸餾的特點及計算;塔板的主要類型、塔板負荷性能圖的特點及作用。
空氣通過乾燥器時的狀態變化;臨界含水量的含義及影響因素;恆速乾燥階段乾燥時間的計算方法;乾燥過程的強化。
物料衡算與杠桿定律。
3.了解的內容
層流內層與邊界層;其它化工用泵的工作原理及特性;往復壓縮機的工作原理。
降塵室、沉降槽、離心沉降、過濾等設備的構造、原理及選擇; 非均相混合物分離過程的強化。
常用換熱器類型、結構及工作原理;熱輻射基本概念及計算;對流與輻射聯合傳熱。
分子擴散系數及影響因素;塔高計算基本方程的推導。
其它精餾方式的特點;精餾過程的強化及展望。
各種乾燥器的結構及工作原理;乾燥器的設計要點。
部分互溶物系的相平衡;分配系數與選擇性系數;單級萃取;多級錯流萃取;多級逆流萃取;萃取設備。
三.考試的方法和考試時間
考試為閉卷筆試,可以使用無字典和編程功能的電子計算器;考試時間為1.5小時。
四.考試的主要內容與要求
1、流體流動概述與流體靜力學
流體流動及輸送問題;流體流動的考察方法;定態流動與非定態流動;流體流動的作用力;牛頓粘性定律;流體的物性;壓強特性及表示方法;靜力學方程及應用;液柱壓差計。
2、流體流動的守恆原理
流量與流速的定義;流體流動的質量守恆;流體流動的機械能守恆;柏努利方程及應用;動量守恆原理及應用。
3、流體流動的內部結構與阻力計算
雷諾實驗;兩種流動型態及判據;層流與湍流的特徵;管流剪應力分布和速度分布;邊界層概念;邊界層分離現象;直管阻力;層流阻力;摩擦系數;湍流阻力——因次分析法;當量的概念(當量直徑,當量長度);局部阻力;流動總阻力計算。
4、管路計算與流量測量
簡單管路計算:管路設計型計算特點及方法、管路操作型計算特點及方法;復雜管路的特點及計算方法;流動阻力對管內流動的影響;孔板流量計、文丘里流量計及轉子流量計的測量原理和計算方法。
5、離心泵
流體輸送機械分類;管路特性方程;帶泵管路的分析方法——過程分解法;離心泵工作原理與主要部件;氣縛現象;理論壓頭及分析;性能參數與特性曲線;工作點和流量調節;泵組合操作及選擇原則;安裝高度與汽蝕現象;離心泵操作與選型。
6、其它類型泵與氣體輸送機械
正位移泵工作原理與結構、性能參數與流量調節(往復泵、旋轉泵等);旋渦泵的結構、工作原理及流量調節;氣體輸送機械分類;離心式通風機工作原理;性能參數與計算;羅茨鼓風機、真空泵、離心壓縮機與往復壓縮機。
7、液體攪拌
攪拌的目的及方法;機械攪拌裝置的基本構件;常用攪拌器的類型及特點;攪拌器的功能;均相液體的混合機理;非均相物系的混合機理;常見攪拌器的性能;強化湍動的措施。
8、流體通過顆粒層的流動
非均相分離概論;顆粒床層的特性;流體通過顆粒層的壓降——數學模型法;過濾原理與設備;過濾速率、推動力和阻力的概念——過濾速率工程處理方法;過濾基本方程及應用;過濾常數;恆壓過濾與恆速過濾;板框過濾機性能分析與計算;加壓葉濾機性能分析與計算;回轉真空過濾機性能分析與計算;加快過濾速率的途徑。
9、顆粒的沉降與流態化
沉降原理;流體對顆粒運動的阻力;球形顆粒的曳力系數與斯托克斯定律;自由沉降過程;重力沉降速度;重力沉降設備(降塵室性能分析);離心沉降速度;離心沉降設備(旋風分離器性能分析);固體流態化概念;散式流態化與聚式流態化;流化曲線與流化床特徵;起始流化速度與帶出速度;流化床操作及其強化。
10、.傳熱概述與熱傳導
傳熱過程在化工生產中的應用;傳熱的基本方式;工業換熱過程;傳熱速率;傅立葉定律;導熱系數及影響因素;一維定態熱傳導計算(單層與多層平壁、單層與多層圓筒壁)。
11. 對流傳熱
對流傳熱過程分析;牛頓冷卻定律;對流傳熱系數及其影響因素;無相變對流傳熱系數經驗關聯式的建立;准數方程與准數的物理意義;管內強制對流傳熱、管外強制對流傳熱、自然對流傳熱、蒸汽冷凝傳熱、液體沸騰傳熱。
12. 熱輻射
物體的輻射能力;斯蒂芬-波爾茲曼定律;克希霍夫定律;兩灰體間的輻射傳熱。
13. 傳熱過程的計算
間壁換熱過程;熱量衡算式及總傳熱速率方程;總傳熱系數計算、熱阻及傳熱平均溫度差——傳熱速率的工程處理方法;污垢熱阻;壁溫的計算;傳熱設計型問題的參數選擇和計算方法;傳熱操作型問題的分析和計算方法(傳熱效率及傳熱單元數)。
14. 換熱器
間壁式換熱器類型、結構及應用;列管式換熱器的設計與選用;換熱器的強化及其它類型。
15.氣體吸收概述與氣液相平衡
吸收依據;吸收目的;吸收過程的工業實施;吸收與解吸的特徵;吸收過程的分類;吸收劑的選擇;吸收過程的經濟性;氣體在液體中的溶解度;亨利定律;溫度、壓力對相平衡的影響;相平衡與吸收過程的關系。
16.擴散與單相傳質
分子擴散與費克定律;氣相和液相中的分子擴散(等摩爾反向擴散、單相擴散);擴散系數及其影響因素;渦流擴散與對流傳質;相內傳質速率方程與傳質分系數。
17.相際傳質
雙膜理論;相際傳質速率方程與總傳質系數;傳質推動力與傳質系數的關系——傳質速率的工程處理方法;吸收過程傳質阻力分析及控制質阻。
18.低濃度氣體吸收(解吸)的計算
低濃度氣體吸收的假定;物料衡算與操作線方程;傳質速率與填料層高度的計算;傳質單元數與傳質單元高度——過程分解法;傳質單元數的計算;吸收塔的設計型計算(吸收過程設計中參數的選擇;最小液氣比;塔內返混的影響);吸收塔的操作型計算(計算方法及吸收過程的強化);吸收與解吸過程的對比分析;板式吸收塔計算。
19.液體蒸餾概述與二元物系的氣液相平衡
蒸餾依據;蒸餾目的;蒸餾過程的工業實施;蒸餾操作的經濟性;理想溶液的氣液相平衡;拉烏爾定律、相圖及相平衡曲線;泡點及露點的計算;相對揮發度;非理想溶液的氣液平衡。
20.平衡蒸餾與簡單蒸餾
平衡蒸餾;簡單蒸餾;平衡蒸餾與簡單蒸餾的比較。
21.精餾
精餾原理;全塔物料衡算;恆摩爾流假定;理論板及板效率;加料板過程分析;精餾段與提餾段操作方程。
22.雙組分精餾的設計型計算和操作型計算
理論塔板的逐板計演算法及圖解法;迴流比影響及選擇;全迴流及最少理論板數;最小迴流比;進料熱狀況影響及選擇;雙組分精餾過程的其它類型;實際塔板與全塔效率;填料精餾塔計算;操作參數對精餾過程的影響;精餾塔的溫度分布與靈敏板。
23.間歇精餾與特殊精餾
間歇精餾的特點;恆迴流比操作與恆餾出液組成操作;恆沸精餾的原理及應用;萃取精餾的原理及應用;恆沸精餾與萃取精餾的比較。
24.氣液傳質設備
氣液傳質過程對塔設備的一般要求;塔設備類型及特點;板式塔的設計意圖;板式塔的結構;板上氣液接觸狀態;塔板水力學性能和不正常操作現象;塔板負荷性能圖;板式塔的效率;評價板式塔的性能指標;常見塔板型式及特點;篩板塔工藝計算內容;填料塔結構;填料種類及特性;氣液兩相在填料塔內的流動;填料塔壓降與空塔氣速的關系;最小噴淋密度;填料塔工藝計算方法;填料塔內的傳質。
25. 液液萃取
液液萃取過程;三角形相圖及性質;物料衡算與杠桿定律;部分互溶物系的相平衡;分配系數與選擇性系數;單級萃取;多級錯流萃取;多級逆流萃取;萃取設備。
26.固體乾燥概述與乾燥靜力學
物料的去濕方法;乾燥過程的分類;乾燥操作的經濟性;濕空氣的性質及計算;空氣的濕度圖及應用;濕空氣狀態的變化過程;水分在氣固兩相間的平衡(結合水分與非結合水分,平衡水分與自由水分)
27. 乾燥速率與乾燥過程的計算
恆定乾燥條件下的乾燥速率;乾燥曲線與乾燥速率曲線;乾燥機理;間歇乾燥過程的計算;連續乾燥過程的特點;連續乾燥過程的物料衡算、熱量衡算及乾燥器的熱效率。
28.乾燥設備
工業常用的乾燥器;乾燥器的性能要求與選型原則。
29.實驗。
(1)柏努利演示實驗
實測靜止和流動的流體中各項壓頭及其相互轉換;驗證流體靜力學原理和柏努利方程;實測流體流動壓頭變化及相應壓頭損失,確定兩者相互之間關系。
(2).雷諾演示實驗
觀測雷諾數與流體流動類型關系;觀察層流中流體質點的速度分布。
(3)流體阻力實驗
掌握流體流動阻力測定方法,測定直管摩擦阻力系數及局部阻力系數;驗證層流區摩擦阻力系數與雷諾數和管子相對粗糙度關系。
(4)離心泵性能實驗
測定離心泵性能曲線並確定最佳工作范圍;測定孔板流量計的孔流系數。
(5)強制對流傳熱膜系數的測定實驗
通過實驗確定傳熱膜系數准數關聯式中的系數和指數;分析影響傳熱膜系數的因素;了解強化傳熱的途徑。
(6)精餾實驗
掌握精餾塔的操作方法與調節方法;測定全迴流全塔效率及單板效率。
(7)吸收(解吸)實驗
觀察填料塔流體力學狀態,測定壓降與氣速的關系曲線;測定總傳質系數,分析其影響因素。
五.試卷結構
試卷滿分50分,解答題和計算題。
六.主要參考書
陳敏恆等編.化工原理(上、下冊)(第三版).北京:化學工業出版社,2006。
第二部分《反應工程》考試大綱
一.適用的招生專業
化學工程與技術:化學工藝、化學工程、工業催化。
二.考試的基本要求
要求考生掌握化學反應工程的基本原理,理想反應器的基本計算,非理想反應器的基本概念,具備利用化學反應工程的基本知識分析和解決工程實際問題的能力。
1.掌握均相化學反應動力學的基本概念和建立動力學方程的方法。
2.掌握理想反應器的形式、特點和基本計算。
3.掌握簡單級數反應、連串反應、平行反應、可逆反應及自催化反應的特性及不同反應器型式與反應轉化率、選擇性及收率的關系。
4.掌握非理想流動反應器的基本概念及表述方法,停留時間分布的概念及停留時間分布參數的意義和測定。了解非理想流動模型的形式及處理問題的方法。
5.掌握氣固相催化反應本徵動力學的概念及動力學模型的建立方法。
6.掌握氣固相催化反應宏觀動力學的內容,有效因子的概念及基本計算。
7.掌握氣固相催化固定床反應器的模型化方法。
三.考試的方法和考試時間
考試為閉卷筆試,可以使用無字典和編程功能的電子計算器;考試時間為45分鍾。
四.考試的主要內容與要求
1.均相化學反應動力學
等溫條件下簡單級數反應、連串反應、平行反應、可逆反應及自催化反應的計算。
2.均相理想反應器
了解返混的概念,理想反應器的形式與操作方式及特點。
簡單級數反應、連串反應、平行反應、可逆反應及自催化反應在理想反應器中進行時,反應時間、反應器體積、轉化率、收率、選擇性的計算。
3.非理想流動反應器
非理想流動的基本概念,停留時間分布及非理想流動模型的簡單計算。
4.氣固相催化反應動力學
催化劑表面吸附、反應的基本概念,本徵動力學、宏觀動力學建立的方法,催化劑有效因子的計算方法。
5.氣固相催化固定床反應器
固定床反應器的模型化方法,簡單的模型推導,模型參數的意義。
五.試卷結構
試卷滿分25分,全部為解答題。
六.主要參考書
郭鍇,唐小恆,周緒美,化學反應工程.北京:化學工業出版社,2000
第三部分《化工熱力學》考試大綱
一.適用的招生專業
化學工程與技術:化學工藝、化學工程、工業催化。
二.考試的基本要求
要求考生系統地理解化工熱力學的知識結構,掌握基本定義和基本概念,掌握熱力學性質數據的獲取方法(查閱文獻、建立數學模型、利用實驗數據等)與評價方法;以及掌握熱力學原理的應用方法(針對化工生產中的相平衡和化學平衡問題、能量轉換與利用問題,進行過程條件或系統特性的分析與計算)。具體包括:
掌握截項virial方程、立方型方程、普遍化關聯式的使用;
熟悉狀態方程的基本選擇方法;
掌握飽和液體體積的計算方法;
掌握剩餘性質的計算,單組分流體的焓變與熵變的計算;
掌握水蒸汽表、熱力學性質圖的使用;
掌握偏摩爾性質及其與混合物性質關系的分析與計算;
掌握多組分流體的焓變與熵變的計算;
掌握系統能量平衡方程的表述方法;
掌握氣體壓縮過程與膨脹過程在T-S圖和lnp-H圖上的分析與計算;
熟悉簡單蒸汽動力循環在T-S 圖和lnp-H圖上的分析與計算;
掌握氣體純組分逸度的計算,液體純組分逸度的計算,多組分體系中的組分逸度的計算;
熟悉溶解度參數模型、van larr模型、Margulars模型和Wilson模型的使用(包括模型參數的獲取);
熟悉活度系數模型的基本選擇方法;
掌握 損失的概念以及能量質量不守衡定理;
熟悉 的計算;
熟悉系統 平衡方程的表述方法以及 分析的基本方法;
掌握VLE關系的基本模型及及選用;
掌握互溶系VLE平衡問題的計算;
熟悉平衡組成的反應進度表示方法;
掌握化學平衡關系的基本模型及選用;
掌握均相氣相反應計算方法。
三.考試的方法和考試時間
開卷筆試。僅允許帶一冊化工熱力學教科書,但不可攜帶其他任何文字材料。可以使用電子計算器。
考試時間為45分鍾。
四.考試的主要內容與要求
1. 流體的pVT關系
理解氣體的非理想性,掌握狀態方程的基本選擇方法;
掌握截項virial方程、立方型方程、普遍化關聯式的使用;
熟悉狀態方程的混合規則(基本類型)與交互作用參數的使用(簡化原則與獲得方法),熟悉混合物pVT 關系的原則求解方法;
熟悉狀態方程的基本選擇方法;
掌握飽和液體體積的計算方法;
理解學習流體的pVT關系的應用意義。
2. 流體的熱力學性質:焓和熵
了解單組分流體的熱力學基本關系;
熟悉Bridgeman表的使用;
熟悉蒸汽壓方程,掌握蒸汽壓的計算;
掌握剩餘性質的計算,單組分流體的焓變與熵變的計算;
掌握水蒸汽表、熱力學性質圖的使用;
了解多組分流體的熱力學基本關系;
理解多組分流體的非理想性,掌握混合物與溶液的概念區別;
掌握理想混合物的概念,熟悉混合性質的基本關系;
掌握偏摩爾性質及其與混合物性質關系的分析與計算;
掌握多組分流體的焓變與熵變的計算。
3. 能量利用過程與循環
掌握系統能量平衡方程的表述方法;
掌握氣體壓縮過程與膨脹過程在T-S圖和lnp-H圖上的分析與計算;
熟悉簡單蒸汽動力循環(Rankine cycle)在T-S 圖和lnp-H圖上的分析與計算;
熟悉簡單蒸汽壓縮製冷循環在T-S 圖和lnp-H圖上的分析與計算;
了解熱泵的概念與基本原理;
了解深度冷凍與液化的基本原理。
4. 流體的熱力學性質:逸度與活度
了解多組分流體熱力學性質標准態的規定;
掌握氣體純組分逸度的計算,液體純組分逸度的計算,多組分體系中的組分逸度的計算;
了解超額性質及其與活度系數的關系;
了解用活度計算混合焓;
熟悉溶解度參數模型、van larr模型、Margulars模型和Wilson模型的使用(包括模型參數的獲取);
熟悉活度系數模型的基本選擇方法;
了解其它常用的活度系數模型。
5. 過程熱力學分析
掌握熵產生、 損失的概念、以及能量質量不守衡定理;
掌握函數的概念,熟悉環境基準態的概念,以及物質標准 的計算;
掌握熱量 的計算;
熟悉穩定流動體系 函數的原則求解方法;
熟悉系統 平衡方程的表述方法;
熟悉 效率與 損失率;
熟悉 分析的基本方法。
6. 流體相平衡
熟悉二元體系VLE與LLE相圖
掌握VLE關系的基本模型及選用;
了解VLE數據的熱力學一致性檢驗方法;
了解LLE關系的基本模型及選用;
掌握互溶系VLE平衡問題的計算;
熟悉共沸現象的判別方法。
7. 化學平衡
熟悉平衡組成的反應進度表示方法;
熟悉反應體系的獨立反應數的確定方法;
掌握化學平衡關系的基本模型及選用;
掌握均相氣相反應計算方法;
了解液體混合物反應、溶液反應和非均相反應平衡的計算方法。
五.試卷結構
試卷滿分25分。試題形式為解答題、計算題等。
六.主要參考書
鄭丹星.流體與過程熱力學.北京:化學工業出版社,2005
F. 如何上好《化工制圖》緒論課
1.高等數學 60課時 本課程的主要內容:包括一元函數微積分、無窮級數、向量代數與空間解析幾何、多元函數微積分、常微分方程等基礎知識。 設置本課程的目的:使學生掌握高等數學的知識及處理問題的數學方法,提高學生分析、解決實際問題的能力,為學習化學專業課程提供必要的數學工具。 2.普通物理 60課時 本課程的主要內容:包括力學、熱學、光學、電磁學等四部分。 設置本課程的目的:使學生掌握普通物理學的基本知識,初步獲得物理實驗的能力,為學習專業課程奠定基礎。 3.無機化學 120課時 本課程的主要內容:包括物質結構,元素周期律,化學熱力學初步,反應速率,化學平衡,氧化還原,電解質溶液及配位化學等基礎理論知識;元素及無機化合物的存在,結構,主要性質、變化規律和用途;原子核化學初步等。 設置本課程的目的:使學生系統地掌握無機化學的基礎理論,基礎知識,基本技能訓練學生科學的思維方法,養成規范化使用化學符號、化學語言和國家標准化計算單位的習慣;了解本學科的前沿及發展,為本專業後續課打下扎實的知識基礎。 4.無機化學實驗 70課時 本課程的主要內容:包括元素性質及少量合成制備實驗,掌握常用化學儀器的安裝與應用等 設置本課程的目的:培養學生理論聯系實際的學風,鞏固課本理論知識,培養動手能力,掌握實驗室的管理方法。 5.有機化學 90課時 本課程的主要內容:包括烴、烴的衍生物及糖類、蛋白質,油脂類天然產物的分類、命名、結構、性質、用途;高分子化合物的基礎知識;重要的有機反應歷程;有機化學鍵理論及有機物結構測定的近代物理方法等。 設置本課程的目的:使學生系統掌握有機化學的基本理論、基礎知識和基本技能;了解本學科的新成就和新發展。 6.有機化學實驗 60課時 本課程的主要內容:包括有機實驗的一般知識,基本操作技能,各類重要有機物的制備、分離、提純、鑒別及典型性質實驗。 設置本課程的目的:使學生驗證和鞏固有機知識;掌握有機實驗的方法和技能。 7.分析化學 72課時 本課程的主要內容:包括常見離子的分析特性,反應條件,常見陰陽離子的分析和鑒定方法;化學分析法的基本原理、方法和數據處理的基本知識;溶液平衡及其在分析化學中的應用;定性分析法和容量分析、重量分析、比重分析等定量分析法的原理及實際操作;儀器分析初步等。 設置本課程的目的:使學生掌握分析化學的基本原理和基礎知識,培養解決化工生產及工業生產中涉及化學分析問題的能力。 8.分析化學實驗 80課時 本課程的主要內容:包括常見陽離子、陰離子的性質和檢出實驗;酸鹼滴定、沉澱滴定、氧化—還原滴定、配位滴定、重量分析法、比色分析法等定量分析法的儀器使用、基本操作及數據處理等。 設置本課程的目的:培養學生實驗操作尤其是定量實驗操作的能力。 9.物理化學 72課時 本課程的主要內容:包括熱力學基本原理及運用該原理和方法討論溶液、相平衡、化學平衡、電化學等基本問題;化學動力學、催化、表面現象、膠體化學;物理化學實驗常用儀器的使用及數據處理等。 設置本課程的目的:使學生理解、掌握物理化學的基礎知識、理論方法,從理論的高度加深對無機化學。有機化學和分析化學的理解,提高對化學現象的理性認識。 三專業課: 10.化工安全技術 30課時 課程教學的主要任務:化工安全技術基礎的主要任務是使學生自覺樹立安全意識,具備化工生產過程中基本的安全知識,使學生能夠能夠理論聯系實際,解決化工生產中的安全問題,並受到有關安全技術基本技能的訓練。 課程教學的要求: ⑴正確認識化工安全生產的重要性,了解安全生產的基本原則、任務和發展動向。 ⑵初步掌握化工安全技術的基本知識。 ⑶使學生具有分析判斷事故發生的原因,進而採取防範措施的能力。 ⑷了解基本的勞動保護知識。 11.化工生產管理 22課時 本課程主要講授在化工生產的全過程中,有效地運用企業的基本要素(勞動者、資金、生產資料) , 以最經濟的手段 , 最高的生產效率,計劃、組織和控制生產部門的經濟活動,使產品能滿足計劃規定和用戶對於品種、產量、質量和時間的要求。 12.儀器分析 48課時 主要內容包括原子發射光譜法、原子吸收光譜法、(紫外可見、紅外)分光光度法、氣相色譜法、高效液相色譜法、電化學分析法、復雜體系的綜合分析和儀器分析中的計算機應用等。 使學生理解現代儀器分析的原理及方法,掌握各類儀器的操作方法及使用安裝、維修技術。理論與實際相結合,注重學生實際操作能力的培養。(可在外實習) 13.煤化工 32課時 煤化工課程是介紹以煤為原料,經過化學加工使煤轉化為氣體,液體,固體燃料以及化學品的過程。從煤的加工過程分,主要包括:干餾(含煉焦和低溫干餾),氣化,液化和合成化學品等。 14.化學工藝學 60課時 本課程的主要內容:包括流體輸送、傳熱、吸收、蒸餾和化學反應器的基本理論和應用;典型化工設備的主要性能及操作原理;典型化工產品如:硫酸、合成氨、氯鹼、石油化工的工藝原理、流程等。 設置本課程的目的:使學生了解化工生產中的基本原理和典型設備的基本知識;了解化學反應原理在化工生產中的運用;豐富他們的實踐經驗。 15.化工設備機械基礎 48課時 本課程以化工類工廠一線生產操作人員應該具備的化工設備知識和能力為出發點,對化工設備機械基礎知識進行整合,重點介紹了化工裝置中主要設備的結構、功能;機械傳動的一般知識;化工設備的維護、維修與管理;化工材料、化工腐蝕與防護等內容。 16.化工儀表及自動化 30課時 該課程教學目的是使化工工藝類專業的學生掌握最基本的自動控制方面的知識,通過對常見熱工參數的測量原理、常規儀表的基本功能、自動控制系統基於微分方程的基本分析方法等有一個基本性的及系統性的了解,從而便於在生產實踐中能根據生產工藝及自動控制兩個方面的要求,為自動控制系統的設計提供合理的、准確的工藝條件及數據。通過課外練習,以培養分析問題及解決問題的能力。在條件許可的時,安排對口參觀,加深感性認識。 17.化工原理 54課時 本課程緊密結合化學工程類的專業特點,圍繞單元操作原理和應用為主題,以動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞過程為基礎,系統介紹流體輸送、沉降與過濾、傳熱、蒸餾、吸收及乾燥等各單元操作的基本原理、基本計算方法、工程應用,從而使學生能清楚地掌握各單元操作的基本原理及基本計算方法,樹立工程觀念。在此基礎上,課程對超臨界萃取、蒸發、膜分離等現代先進的單元操作技術也作了簡要介紹。 本課程通過課堂教學及實驗教學、課程實習等實踐性環節相結合,使學生牢固建立起"單元操作"的概念,培養學生工程分析方法及獨立分析問題和解決問題的能力。通過系統的理論學習與實踐,使學生具有一定的工程設計能力,為未來的工作和後繼課程的學習打下基礎。 18.化工制圖 36課時 本課程是一門既有系統理論又有較強實踐性的技術基礎課,研究繪制和閱讀化學工程圖樣的原理和方法,包括畫法幾何、制圖基礎、化工制圖和ACAD等部分。 通過學習正投影法的基本理論及其應用,培養空間想像能力和空間分析能力,掌握對於機械圖樣的圖解能力,能夠運用ACAD工具繪制簡單化工設備的圖樣。 19.化工實驗及開發技術 36課時 本課程主要介紹化工開發的基本知識,系統闡述實驗開發的方法、步驟及常用技術等共性問題。同時根據各類化工生產技術的特點,列舉典型實驗,以滿足不同地區、不同專業的教學需要,培養學生的實際動手操作能力。實驗過程中,注重學生動手能力和綜合能力的培養,圍繞預習、思考、改進、總結等環節進行實驗課教學。 20.有機合成 32課時 本課程的主要內容:包括熱力學在無機合成中的應用,無機化合物的分離、提純和合成方法。 設置本課程的目的:使學生了解無機化合物的合成原理,分離、提純方法,為今後對新化合物的合成和研究打下基礎。 21.精細化工 32課時 本課程的主要內容:包括化學清洗劑、合成洗滌劑、食品添加劑、粘合劑、塗料、化妝晶及其它精細化工產品的概況。 設置本課程的目的:使學生了解一些精細化工產品的工藝配方及制備反應原理。 22.化學與生活 20課時 本課程的主要內容:包括人類社會生活中的化學:化學與生命,化學、營養與健康,環境與化學,新能源,新材料以及化學學科發展在約定哲學思想。 設置本課程的目的:使學生了解化學在人類社會生活中的應用及重要意義,了解應用化學的新發展、新成果,開拓視野。 23.化學文獻檢索 20課時 本課程的主要內容:包括化學化工科技文獻的基本知識,常見化學化工文獻資料、化學文摘、專利文獻和標准文獻的查閱和檢索,注重計算機信息系統檢索方法的掌握,對ISO9000族標准、條碼檢索等新知識也有所介紹。 設置本課程的目的:使學生了解化學化工科技文獻的基本狀況,了解常用化學化工文獻的基本查閱和ISO9000族標准、條碼技術及Internet情報檢索方法 24.稀土化學 20課時 本課程的主要內容:包括稀土元素及其重要化合物的存在、性質、用途、分離、提純方法和技術。 設置本課程的目的:使學生掌握稀土元素及其化合物的存在、性質及分離提純方法、技術。 25.化驗室組織與管理 20課時 根據教學大綱的要求,包括緒論、化驗室組織管理、化驗室建築要求與設施、化驗室技術裝備管理、化驗室安全技術、化驗室的質量管理和化驗室在企業技術進步中的地位和作用等內容,分別闡述了化驗室的組織、技術裝備、安全和質量四大管理的內涵、管理原理和管理方法。為適應企業建設化驗室的需要,用一定篇幅介紹了化驗室建築和通風櫃的設計原理和實際設計知識。適當章節中選擇介紹了近年來國內外有關管理理論、管理技術和科學技術方面的新概念、新進展,以擴展學生視野。 26.化學軟體應用 20課時 隨著電子計算機應用的不斷發展與普及,各行各業對軟體的要求也不斷地增加。作為化學教學或科研工作者,以往常常為畫出標準的各式各樣的化學分子結構式及化學圖形而費不少心機。而在微機不斷普及的今天,如能用一化學軟體來完成此項工作,無疑將會給自己的科研和工作帶來事半功倍的效果。 27.環境化學 20課時 本課程的主要內容:包括大氣、水質、土壤三大環境要素的化學問題;大氣、水、土壤的污染、污染分析及防治。 設置本課程的目的:使學生從化學的角度去理解環境、化學產品及化工生產中的污染和防治方法。 (四)應用化工技術專業實訓項目 28.化工原理 60課時 課程實訓簡介:本課程實訓實驗作為化工類創新人才培養過程中重要的實踐環節,在化工教育中起著重要的作用,具有直觀性、實踐性、綜合性和創新性,而且還能培養學生具有一絲不苟、嚴謹的工作作風和實事求是的工作態度。 目的與要求:加深對化工過程基本理論的認識,著重對學生進行實驗研究方法與實驗技能的基本訓練,培養學生計算能力、動腦動手能力和嚴肅認真、實事求是的科學工作態度,為畢業環節工作和今後解決實際工程問題打好基礎。 掌握典型化工設備的性能和操作,並熟悉化工上常用儀表的使用;掌握進行化工實驗的方法和技巧,培養學生的工程觀點,化工實驗動手的實驗能力以及實事求是的科學態度。 29.化工實驗及開發技術 60課時 課程實訓簡介本課程按照化工生產類別,分類進行實驗實訓,將化工實驗開發技術與化工生產實際有機地融合起來,使學生提高對化工生產及規律的全面認識,培養綜合能力。 目的與要求拓寬學生知識面,培養實際動手操作能力,綜合運用所學知識分析、解決實際問題的能力。 了解化工開發的有關概念及方法步驟,掌握化工實驗常用技術。 30.化工儀表及自動化 40課時 課程實訓簡介本課程實訓以自動控制系統為主體,輔以各種自動化儀表和控制裝置,介紹生產過程有關變數的測量方法及應用特點,分析簡單自動控制系統和復雜控制系統的組成和設計原則,介紹計算機控制的基本概念,討論典型工業生產過程的控制方案。 目的與要求拓寬和加深學生對已學過的理論知識的理解,培養學生實際動手能力。 通過實訓,熟悉各類自動化儀表構成、工作原理和應用特點,對自動控制系統組成、分析和設計有更深刻的理解。 31、化學工藝學 90課時 課程實訓簡介本課程的實訓,培養學生應用已學過的基礎理論解決實際工程問題的能力,使學生了解當今化學工業概貌極其發展方向;掌握化工過程的基本原理,典型工藝過程的方法、原理、流程及工藝條件;了解化工生產中的設備材質、安全生產、三廢治理等問題。 目的與要求以能力培養為核心,運用所學的理論知識,解決化工生產過程中的實際問題,為將來適應生產崗位需要提供保障。 掌握化工工藝的基本原理、工藝流程、工藝因素分析、工藝過程的基本計算。 32.《煤化工》60課時 課程實訓簡介本課程實訓,主要是加強學生對煤化工工藝過程基本原理的理解,工藝因素的分析和計算,熟悉主要設備的應用和管理,以及煤化工安全與環境保護的常識。 目的與要求 利用該實訓課程所學的實際知識為煉焦化學、煤氣工業、煤制人造石油、煤制化學品及其煤加工製品開發奠定初步實訓基礎。初步掌握煤的低溫干餾、煤的汽化、煤間接液化、煤直接液化、煤化工生產的污染與防治工藝。 33.輕工產品檢驗技術110課時 課程實訓簡介35個實訓項目:檢測防護裝飾層的防護裝飾能力、測量防護裝飾層的厚度、測量防護裝飾層的硬度、測定防護裝飾層的粘著力、測量表面粗糙度、測定表面光澤度、測定白度、測定白酒的酒度、測定白酒的總酸、測定白酒的總酯、測定白酒的總醛、測定白酒中的甲醇、區分啤酒中的蛋白質、測定啤酒中雙乙醯、測定啤酒色度、測定啤酒酒精酚、測定啤酒中苦味質、採集和制備造紙原料試樣、測定苯醇抽出物;測定纖維素、測定多戊糖、採集化學漿、測定甲種纖維素、測定銅價、測定表面活性劑含量;測定泡沫力、鑒定化妝品中禁用成分、鑒定化妝品限用成分、鑒定化妝品中抗菌劑、測定化妝品中醋酸鉛含量、測定化妝品中維生素C含量、測定化妝品中油溶性維生素含量、測定染發劑的染料分子、測定保濕成分尿素的含量、測定彩妝製品中重金屬含量通過實訓把高職高專的學生學會鑒定技術,檢驗技術,了解塗料、酒類、紙類、洗滌劑、化妝品的生產過程以及了解基本理論。 目的與要求 1、掌握輕工產品性能和質量指標的檢測原理 2、掌握塗料性能和酒類,紙類,洗滌劑,化妝品的檢驗技術. 34.現代儀器分析技術 80課時 課程實訓簡介本大綱是依據《儀器分析》教材的理論內容進行配套編排的。質譜等儀器分析技術留待其它課程討論;本大綱注重的內容大致可以分為三大部分:光譜分析:包括紅外、紫外可見分光光度法、原子吸收光譜法、原子發射光譜法等。電分析:包括電位法、伏安法等。分離分析:包括氣相色譜法、高效液相色譜法等。 目的與要求開設的目的是使學生更進一步地理解各種分析方法所依據的原理、該方法的技術特點及操作要領。學會一些常規分析儀器的使用方法,掌握運用儀器對實際物質進行分析分離的基本思路。理論可以指導實踐,通過實驗可以驗證和發展理論。儀器分析實驗中一些大型儀器的操作較復雜、影響因素較多、信息量大、技術要求高,還需要通過對大量實驗數據細致的分析與圖譜解析來獲取有用的信息。通過本門課程的學習,可以培養學生如何使用分析儀器正確地獲取精密實驗數據,進而對實驗數據進行科學地處理得出有價值信息的能力。掌握所用儀器的結構和各主要部件的基本功能,理解和掌握相關儀器的操作技術、方法,增強學生獨立操作該類儀器進行科學研究的能力。
G. 化工原理傳熱實驗為什麼要先排出不凝性氣體
冷凝器的水過量將使達到泡點的冷凝液溫度繼續下降,此時塔壓下跌,通過自控調節逐漸減少水量,提升溫度回復至正常操作壓力。而實際生產中脫水塔冷凝液溫度為℃,已遠遠低於泡點,表示塔頂氣相已完全冷凝,水的過量已導致了冷凝液的過冷,在這種情況下塔壓應該下跌,實際上反而超標引起放空,這是十分矛盾的現象。冷凝液過冷的事實清楚地說明脫水塔放空不是因可凝氣積聚所引起,因而與冷凝能力無關。此種情況下無論採取增加冷凝面積或增加水流量對改善超壓現象都是無效的冷凝器中不凝氣積聚的發現和發生原因理論推導有未知氣體C連續進料和出料的精餾塔處在穩定操作過程,對冷凝系統的壓力,可作穩態過程來研究。℃時,丁二烯飽和蒸汽壓為Mpa,己烷飽和蒸汽壓為Mpa,假定冷凝液組成為含丁二烯和己烷,經計算該液相的飽和蒸汽壓之和只有Mpa,與塔壓 Mpa相差甚遠,說明冷凝系統應有未知氣體C存在,理論推導形成分壓Pc為Mpa,占氣相百分濃度約。實驗驗證未知氣體C是什麼從鹽水冷凝器尾部取得一組氣相樣品,經氣相色譜分析,分析數據證實了在冷凝器中存在的未知氣體就是以N為主的不凝氣體,實際含量與未知氣體的理論推導數據接近。這樣我們才知道N是系統中存在的不凝氣。
H. 換熱實驗 化工原理
換熱實驗中,抽氣速率管路特性泵的有效功率泵效率最大允許安裝高度風機全壓換算液體的攪拌攪拌目的均相液體的混合,多相物體 ( 液液,氣液,液固 ) 的分散和接觸,強化傳熱。攪拌器按工作原理分類攪拌器按工作原理可分為旋槳式,渦輪式兩大類。旋槳式大流量,低壓頭;渦輪式小流量,高壓頭。混合效果攪拌器的混合效果可以用調勻度、分隔尺度來度量。宏觀混合總體流動是大尺度的宏觀混合;強烈的湍動或強剪切力場是小尺度的宏觀混合。微觀混合只有分子擴散才能達到微觀混合。總體流動和強剪切力場雖然本身不是微觀混合,但是可以促進微觀混合,縮短分子擴散的時間。攪拌器的兩個功能產生總體流動;同時形成湍動或強剪切力場。改善攪拌效果的工程措施改善攪拌效果可採取增加攪拌轉速、加擋板、偏心安裝攪拌器、裝導流筒等措施。流體通過顆粒層的流動非球形顆粒的當量直徑球形顆粒與實際非球形顆粒在某一方面相等,該球形的直徑為非球形顆粒的當量直徑,如體積當量直徑、面積當量直徑、比表面積當量直徑等。形狀系數等體積球形的表面積與非球形顆粒的表面積之比。分布函數小於某一直徑的顆粒占總量的分率。頻率函數某一粒徑范圍內的顆粒占總量的分率與粒徑范圍之比。
I. 化工原料分為哪幾種各種的用途分別是
化工原料一般可以分為有機化工原料和無機化工原料兩大類:
1、有機化工原料
可以分為烷烴及其衍生物、烯烴及其衍生物、炔烴及衍生物、醌類、醛類 、醇類、酮類 、酚類、醚類、酐類 、酯類、有機酸、羧酸鹽、碳水化合物 、雜環類、腈類 、鹵代類 、胺醯類、其它種類
2、無機化工原料
無機化工產品的主要原料是含硫、鈉、磷、鉀、鈣等化學礦物(見無機鹽工業)和煤、石油、天然氣以及空氣、水等。
此外,很多工業部門的副產物和廢物,也是無機化工的原料,例如:鋼鐵工業中煉焦生產過程的焦爐煤氣,其中所含的氨可用硫酸加以回收製成硫酸銨,黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦的冶煉廢氣中的二氧化硫可用來生產硫酸等。
(9)化工綜合傳熱實驗裝置價格擴展閱讀:
無機化工產品的用途:
工業副產物如鋼鐵工業中煉焦生產過程的焦爐煤氣,其中所含的氨可用硫酸加以回收製成硫酸銨,黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦的冶煉廢氣的二氧化硫可用來生產硫酸等。無機化工在化學工業中是發展較早的部門,為單元操作的形成和發展奠定了基礎。
主要產品多為用途廣泛的基本化工原料。除無機鹽品種繁多外,其他無機化工產品品種不多。與其他化工產品比較,無機化工產品的產量較大。
由於原料和能源費用在無機化工產品中佔有較大比例,如合成氨工業、氯鹼工業、黃磷、電石生產都是耗能較多的。技術改造的重點將趨向採用低能耗工藝和原料的綜合利用。
有機化工產品的用途可概括為三個主要方面:
1、生產合成橡膠、合成纖維、塑料和其他高分子化工產品的原料,即聚合反應的單體;
2、其他有機化學工業,包括精細化工產品的原料;
3、按產品所具性質用於某些直接消費,例如用作溶劑、冷凍劑、防凍劑、載熱體、氣體吸收劑,以及直接用於醫葯的麻醉劑、消毒劑等。
J. 化工中的「設備選型」和「過程放大」
化工生產的過程,一言以蔽之,就是化學實驗技術在工程中的應用。然而化工生產不是僅僅是化學問題,在化學實驗室的理想條件下,實驗的實施相對容易,可以得到比較理想的指標。實驗室的規模,可以使很多過程在間歇條件下實現。實驗室中的過程通常是在盡可能簡單的條件下進行,並盡可能排除對過程產生不利影響的因素,在所尋求的優化條件下操作,以期得到最好的結果,篩選出最好的催化劑並獲得反應物濃度、流速和反應溫度等要素之間的關系。但是在工業生產中,這些過程比實驗室中進行的同一性質的過程大數萬數十萬倍,並且大型過程多數是連續的,在小型設備中可不予考慮的不均勻性,在大型設備中顯得十分突出並且嚴重影響著生產指標。因此,將實驗室中所獲得的結果在工業規模實施就成了一個完全不同的問題。要將實驗室結果過渡到化工生產,在連續不斷的過程中大規模、動態地完成指定的化學反應及其他物理過程,就必須綜合其它學科和技術,搞清楚並控制住無聊的流動、混合、反應和分離等一系列過程。如果說實驗室化學家的任務是制備催化劑,篩選出最好的催化劑,並通過實驗確定適宜的反應條件,那麼化工項目的開發,即化學實驗原理在工業生產領域的應用,則是化工生產過程工程師的任務。
第二部分:化工項目開發的方法介紹
設備選型
在化學家工作基礎上,過程工程師的任務是選擇最適宜的工業反應器型式或稱選型。選型過程包括對多種因素的綜合考慮。例如,所能達到的指標、設備投資、能耗和操作費用、設備製造和材料、環保和安全性、操作和控制以及人員素質等。
過程放大
所謂放大,是根據所選定的反應器型式,通過實驗或其他可以利用的一切手段,在最短的時間內,用最少的投資,進行設備的放大,供設備工程師選購或製造設備所用。
現代過程工業的標志之一是設備大型化,因為過程工業的效益獲得主要依靠設備的大型化,而不是依靠增加設備數來實現。化學工業屬於過程工業,隨著技術的進步,化學工業規模不斷增大。例如,單套乙烯裝置生產能力從30萬噸/年 提高到45萬噸/年,又提高到60萬噸/年乃至100萬噸/年。又如甲醇,單套裝置的能力從10萬噸/年提高到40萬噸/年,又提高到100萬噸/年乃至200萬噸/年。總之,規模是在不斷擴大的。
長期以來,就化學工業來說,小試驗撐過為什麼不能迅速產業化,就技術而論,對以化學反應為特徵的項目來說,認識放大規律和利用化工放大技術以實現規模生產時關鍵,也是我國與發達國家的重要差距。(換個位置)
為了能真正地面對國際競爭,我們必須重視過程放大,建設大型化化工裝置。
化工過程有下面兩種類型,一是傳遞過程,包括傳動、傳熱和傳質過程,屬於沒有物質組成變化的物理過程;二十化學反應過程那個,屬於有組分變化的化學過程。這些過程是在設備中實現的,所以過程放大就是設備能力的放大。
過程放大一般經歷的階段
(1) 實驗室研究階段;
(2) 小量試制階段;
(3) 按預定工藝規模進行概念設計;
(4) 中試,著重解決概念設計中遇到的問題;
(5) 編制工藝軟體包;
(6) 按要求的規模進行工程設計;
(7) 工業裝置的建設和投產。
過程放大的方法
1.全流程逐級放大
一種最為傳統的方法是通過從小型試驗、稍大規模的試驗、中間試驗、擴大中間試驗,逐級地實現大型工業生產。這種通過多個試驗層次的逐級放大過程必然是耗時費資的。在過程工業發展的早期,經驗放大幾乎成了唯一的方法。過程開發技術發展到今天,純經驗放大顯然不大可取了,但對於一些過於復雜的、人們認識甚少的過程,有時還不得不求助於
經驗放大。
2.數學模擬法放大
建立數學模型(一組數學方程)對過程進行描述,並通過不同規模的實驗以確定模型的參數,然後通過計算機模擬過程大型化後的各種行為,以確定放大的准則。這種放大從理論上是合理的,然而事實表明,單純地用數學模擬法放大的成功例子不多,其原因是:
(1)由於實際過程通常極為復雜,而人們對它們
的認識往往還不夠系統和全面,因而為數學模型的
建立帶來困難;
(2)即使對復雜的實際過程已完全了解,數學模型的建立必須作出不少簡化假定,因而為了便於描述,很可能得到了過度簡化的模型;
(3)實驗測定的模型參數的可靠性往往受實驗手段的限制和實驗過程中噪音的干擾,因此模型參數存在或多或少的不確定性。
由於數學模擬法放大隻能適用於人們對過程的認識已相當透徹,參數的測定相當可靠的場合。隨著人們認識水平、測試手段和計算機應用水平的提高,數學模型與計算機相結合,建立全流程的數學模型進行放大,不乏有成功的例子,如低壓法甲醇就是一例。誠然,利用數學模型仍需做一些輔助實驗作為補充和驗證,但採用數學模擬放大是過程放大最省時省錢的有效方法。
過程放大應注意的問題
1. 必須保證設備放大後經濟上的合理性和各項指標的先進性及系統調優
設備放大以後還必須保證經濟上的合理性和各項指標的先進性。往往放大之後,有一些指標趨於合理,如能耗一般可以降低。但另一些指標,由於在大型化以後,如反應產物的收率往往有所降低,溫度等操作條件不易控制,這就是通常所說的「放大效應」。放大效應被認為是一種弊端。我們的一個重要任務就是盡可能使這些指標在過程放大後仍然保持一個較高水平。另一個現實是,一個實際過程,通常不能處在最優的操作狀態下。這是因為過程的復雜性和人們的認識能力限制所決定的,何況過程的一些參數會隨時間變化。
上述僅就單個設備而言,因為過程是由多套設備組成完整的流程,即是一個系統。從這個意義上講,過程放大應該是系統放大,系統中單個設備的放大並不等於系統放大,因此必須要系統優化。所以,完整的過程放大應包括設備放大與系統調優。
2. 中試規模的確定
為什麼要進行中試?需要驗證小試規律,但更重要的是解決大生產裝置可能遇到的問題,那麼大生產裝置可能會遇到什麼問題?對於一個新產品,尚未工業化是無法回答的,為了盡可能預知可能遇到的問題,就是先搞一個概念設計,概念設計的規模應是預想的工業裝置規模,在進行概念設計的過程中,可以套用現有的過程經驗和消化公開發表的文獻資料,但在假想的工業規模設計過程中,仍會碰到許多問題(如數據、材質、控制方法、反應終點控制、物料平衡等),這些問題妨礙概念設計進一步深入進行,恰恰就是這些問題要在中試中解決。為了解決或搞清這些問題,可能要求中試必須達到一定的規模,這就是中試規模確定的依據和中試設計應達到解決這些問題的途徑。
3. 要把工程試驗數據的獲得作為中試的目標之一
許多開發項目不重視基礎數據的開發,將會影響工業裝置的運行,一個實際例子是某裝置建成後,反應釜中物料不進行反應,而反應條件、原材料均符合實驗室要求,影響工期達半年。經多次試驗比較才查明,攪拌器使用了銅軸瓦,銅離子會阻止反應進行,但這一點,在小試時並未作為相關數據提出,以致設計時沒有注意到這一點而影響生產。又如結晶的條件,影響晶粒大小的條件因素是什麼,如果能做好相關數據對放大是大有益處的。又如多元組分的氣液平衡數據,往往查不到,必須要對反應的全組分進行測定才能獲得。又如反應終點的測定和控制等等,這些均是小試不可能做的,而中試是必須要做的。
4. 材質試驗
材質的耐腐蝕試驗是中試的主要任務,關於這一點,相信大部分可在耐腐蝕手冊及供應商獲得足夠信息。除此之外,還應特別注意少量離子的存在,對腐蝕的作用,如金屬離子的影響、鹵素的影響、熱應力、腐蝕應力等,應測定或做掛片試驗,特別要注意「實際」介質,而不是純介質。如醋酸介質的腐蝕性在有關的手冊上也能查到,但醋酸中含有微量的鹵素,到底有多大的腐蝕性,沒有現成的資料,必須對實際介質進行研究。
5. 注意關鍵設備的選型
一一般的泵、風機、壓縮機的放大不應存在大的問題,精餾、分離的放大,目前也可解決。但反應器是中試要解決的重點,反應器採用何種型式為好,對傳熱、反應溫度控制、催化劑壽命、中毒、再生,通過中試要搞清,為放大設計提供依據。另外特殊的如乾燥型式,特別是漿料,應由試驗選定設備。又如過濾,看似簡單而實際不同物料的過濾機型式選擇,濾布選擇,也應由試驗確定,避免工程返工。
6.對原材料中間產品及成品的研究
一般實驗室階段只用試劑級產品作原料,中試盡可能採用工業級產品作原料,其少量雜質對產品質量有無作用,是什麼影響,採用什麼方法進行預處理,這些問題要在中試中搞清楚。有些可能要脫水,有些可能要預蒸餾。小試數量少,有些雜質不一定分離出,中試數量多了,盡可能作全分析,把中間體、成品、殘渣的組成、成分搞清楚,有利於做物料平衡及對全過程作通盤分析。
7.安全、生產、環保
應收集全部原料中間體及成品的MSDS,對其物料化學特性、毒性全面了解,並採取相應的防護及消防,安全措施。
對排出物、廢渣、廢液、廢水的成分及處理方式作認真研究,以指導工程設計進行。
8. 注意放大過程中,研究人員與工程設計人員的密切配合
因為研究人員主要是在機理上理論上研究較多,工程設計人員會更多考慮工藝布置系統放大等問題。發揮各自特長,有利於工作順利進行。
總結:
總之,化工過程的放大是新產品開發過程中的必由之路,是科研轉化為生產力的畢竟途徑。這個環節處理好了,就能加速實現新產品的工業化。過程放大過程中,不能停留在拿出產品,打通流程;也不僅追求設備和單元過程的優化,而是最終追求全系統的優化。
實驗室階段的小試是探索性的,著重研究機理、可行性、物性數據、查(測定)找出工藝路線。這是以研究人員為主,工程人員參加,在小試的基礎上,進行目標規模的概念設計,從中找出中試(放大)需要解決的問題,用於指導中試裝置的設計。概念設計可由研究人員完成,也可由工程人員完成,當然兩者結合共同進行更好。中試裝置規模和流程的確定,應能滿足概念設計的需要,期間必須做到工程人員和研究人員的密切配合。中試應該是全流程的,否則達不到要求。由於可以借鑒現成有效單元過程和進行計算機模擬,並不機械地要求全流程,避免低水平的重復,集中精力解決難題。在中試完成的基礎上完成軟體包的編制、基礎設計,然後進行工程設計。當然在上述每一階段均要做技術經濟分析,以判斷項目的前景,可行性。