第2章 化工过程及参数精要.ppt

西安石油大学化学化工学院 化工计算第二章 化工过程及过程参数 2 化工过程及过程参数 2.1 化工过程 2.1.1 化工过程 对原料进行大规模加工处理 以石油为原料生产聚乙烯和聚丙烯 化工过程 常减压蒸馏 化工过程 化工过程 不同的化工过程，可以有不同的工艺路线。 2.1.2 化工工艺过程的构成与分类 2.1.2.1 依原料分类 石油化工 天然气化工 煤化工 硅酸盐化工… 2.1.2 化工工艺过程的构成与分类 2.1.2.2 依产品分类 合成氨及肥料工业 硫酸工业 制碱工业 无机物工业 基本有机原料工业 2.1.2 化工工艺过程的构成与分类 2.1.2.3 依操作特性分类 2.1.3 化工过程主要特点 多样性与复杂性 高能耗 知识密集性 资金密集 防污染与安全要求高 2.2化工过程的工程问题 反应物的来源 可行性分析 产物的处理 加热与冷却 反应器设计 材料 公用工程 安全 环境保护 2.3 化工过程开发与放大 经验放大 数学模拟放大 综合放大 2.4 过程参数 化工四大参数：流率、组成、温度、压力 2.4.3.2 流率的测量--孔板流量计 2.4.3.2 流率的测量--浮子流量计 2.4.3.2 流率的测量--文丘里流量计 2.4.4 组成 2.4.4.1 质量分率与摩尔分率 质量分率： ωi=mi/m m=?mi 每一相中 ?ωi=1 摩尔分率： xi=ni/n n=?ni ? ?xi=1 体积分率： ψi=vi/v v=?vi ? ?ψi=1 质量分率与摩尔分率的换算： 2.4.2 压力 2.4.2.1 压力的测量 一般用压力表或压差计测量压力。 2.4.1.2 温度的测量 接触式仪器又可分为: 膨胀式温度计(包括液体和固体的、压力式温度计)、 电阻式温度计(热电阻和半导体热敏电阻温度计)、 热电式温度计(包括热电偶和P-N结温度计)及其它。 非接触式温度计又可分为： 辐射温度计、亮度温度计和比色温度计，由于它们都是见光辐射为基础，故也按统称为辐射温度计。 第三章 化工基础数据 * * 单元操作+单元设备 组合而成的一个有机整体。 物理变化+化学变化 原油 换热器 常压炉 减压炉 冷凝器 汽油 煤油 轻柴油 重柴油 回流 抽真空 减一线 减二线 减三线 减压渣油 原油泵 常底泵 渣油泵 350℃ 350℃ 365℃ 420℃ 含水0.5% 含盐10mg/L 残压几十mmHg 初底泵 常压塔 减压塔 闪蒸塔 加氢精制的典型工艺流程 产品去 分馏系统 新氢 原料油 加热炉 加氢反应器 低分气体 冷氢 排放气体 脱氧水 高分 低分 含硫污水 预处理过程——化学反应过程——后处理过程 共同的基本原理、类似的操作方法和设备。 染料及中间体工业 产业用炸药工业 化学农药工业 医药药品工业 合成树脂与塑料工业 合成纤维工业 合成橡胶工业 涂料及颜料工业 信息记录材料工业 化学试剂工业 军用化学品工业 间歇过程 连续过程 半间歇过程 稳态过程 非稳态过程 实验室试验—工程小试—中试—工业试验 流率： 质量流率：m kg/s 体积流率：v m3/s 摩尔流率：F mol/s 三者之间的关系，就有： d R ρ ρ 孔板 d0,u0 d0 缩脉 m3/h 锥形 玻璃管 转子 1 1 2 2 R 渐缩管 15-20° 渐扩管 5-7° U形管压差计