1.过程装备—21世纪高新技术的重要工具素材.ppt

* 2. 过程装备的学科范围、地位、与关系 . 1.3 过程装备的内涵与特色 化学工程 (三传一反) 过程原理 化工过程装备 化学工艺 依托 机械工程 装备基础 过程放大设计 材料与机械 制造与控制 工程技术 系统集成与优化 (三力一机) 具有多学科交叉的特点 面宽、方向多，更偏重工程应用 热量传递、质量传递、动量传递、反应工程 固体力学、流体力学、热力学、机械原理 21 * 3. 过程装备发展的推动力 2.1 最根本的推动力－国民经济和社会发展的需要 流程(过程)工业 装备与装置　　终端产品 轻纺制造业 机电制造业 12类 占30.24% 7类 占35.48% 9类 占33.01% (以石油、化工、金属冶炼为主) 资源加工业 我国制造业 22 * 3. 过程装备发展的推动力 2.1 最根本的推动力－国民经济和社会发展的需要 . 工业增加值——美国1/4，日本1/2，与德国接近，世界第四。 占外贸出口 91.2% 占工业从业人员 90.7% 占工业税金 90% 占全部工业 79.69% 占GDP 35.75% 制造业比重 23 * 3. 过程装备发展的推动力 2.2 当前国家的急需 . . 资源消费占世界比重 钢35%，煤30%，水泥55% 　　 能耗—— 单位GDP 水耗—— 　　　　 固体废弃物—— 瓶颈 资源与环境不堪重负 创造GDP只占世界4％ 日本的11.5倍，美4.3倍 先进国家的4倍 高10倍 24 * 3. 过程装备发展的推动力 2.2 当前国家的急需 . 全面协调　科学发展观 方针 以科技发展和创新为主导 产业结构的战略调整 改变经济增长方式 走新兴工业化道路 资源节约、环境友好 (循环经济，绿色GDP) 以高新技术为主导，　　制造业为支柱 优先IT技术，发展高技术产业 用高新技术改造传统产业 加快现代服务业（知识型） 资源 投资 粗放 科技支撑 集约 25 * 3. 过程装备发展的推动力 2.3 在国家发展方针指引下的具体推动力 26 推动力之五——现代高新技术的促进 推动力之四——长周期安全运行的需要 推动力之三——节能降耗的需要 推动力之二——生态环保的需要 推动力之一——过程工艺发展的需要 * (1) 全生命周期的设计/制造正成为研究的重要发展趋势。由过去单纯考虑正常使用的设计，前后延伸到考虑建造、生产、使用、维修、废弃、回收再利用在内的全生命周期的综合决策。 过程装备的监测与诊断工程，绿色再制造工程和装备的全寿命周期费用分析、安全和风险评估以及可靠性为中心的维修(RCM: Reliability Centered maintenance)和预测维修(PdM:Predictive Maintenance)等正在流程工业开始得到应用。 4. 过程装备的趋势和前沿 60 * (2) 工程科学的研究尺度向两极延伸。过程装备的大型化是多年发展方向，近年来又有向小型化集成的发展趋势。 (3) 广泛的学科交叉、融合，推动了工程科学不断深入、不断精细化，同时也提出了更高的前沿科学问题，尤其是计算机科学和信息技术的发展冲击着每个工程科学领域，影响着学科的基础格局。学科交叉导致传统的生产观念和生产模式发生了根本转变，随着需求个性化，制造信息化的进程，传统的生产观念由物质制造向信息制造转变。 4. 过程装备的趋势和前沿 61 * (4) 产品的个性化、多样化和标准化已经成为工程领域竞争力的标志，要求产品更精细、灵巧并满足特殊的功能要求，产品创新和功能扩展/强化是工程科学研究的首要目标，柔性制造和快速重组技术在大流程工业中也得到了重视。 (5) 先进工艺技术得到前所未有的广泛重视，如精密、高效、短流程、虚拟制造等先进制造技术对化工机械制造工业产生了重要影响。 4. 过程装备的趋势和前沿 62 * (6) 可持续发展的战略思想渗透到工程科学的多个方面，表现了人类社会与自然相协调的发展趋势。制造工业和大型工程建设都面临着有限资源和破坏环境等迫切需要解决的难题，从源头控制污染的绿色设计和制造系统是今后发展的主要趋势之一。 4. 过程装备的趋势和前沿 63 * * * * * * 2.3 质量传递过程 37 (1) 干燥过程 2. 基本过程原理 干燥过程采用的设备有： 移动床干燥器 (a)搅拌床干燥器 (b)回转圆筒干燥器(直接加热) (c)回转圆筒干燥器(带蒸汽罩) (d)翻滚式干燥器 (e)回转圆筒干燥器(带蒸气管) (f)螺旋输送干燥器 (g)笛斯可什姆型干燥器 (h)带混合器的水