化学反应工程第0章 绪论.pptx

;字典：生产、制造部门用比较大而复杂的设备来进行的工作。 中国大百科：应用科学知识使自然资源转化为结构、机械、产品、系统和过程以造福人类的专门技术。 传统学科：土木、机械、电气、化学工程 大美百科：工程学是指透过研究、经验及实务而获得在数学及自然科学方面的专业学识，并可配合判断力发展出一套方法，来经济有效地利用自然资源，为人类造福。 航空工程学、农业工程学、生物工程学、陶瓷工程学、化学工程学、土木工程学、电机工程学、工业工程学、材料工程学、冶金工程学、环境工程学、其他（石油、海洋、军事、核能、系统工程学） ;《中华人民共和国学科分类与代码国家标准》;自然科学　 ;自然科学　 ;530. 11;化学反应工程(Chemical Reaction Engineering);;列文斯比尔(Octave Levenspiel) ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 　　男，1926年出生于上海，波兰裔美籍人，美国工程院院士，美国俄勒冈州立大学教授，华东理工大学名誉教授。毕业于华东理工大学前身之一的震旦大学化工系，后于美国俄勒冈州立大学获硕士学位，1952年获博士学位，留校任教25年，于1991年退休。　　曾发表100余篇学术论文和会议报告，其中两篇已被列为“引文经典之作”。他曾被授予美国化学工程师学会1977年W.K. Lewis奖、1979年R.H. Wilhelm奖、2003年创始人和社会赋予的最高荣誉金奖。2000年被聘为美国工程院院士。长期从事化学反应工程领域的研究，是世界著名化学反应工程学科领域的专家学者，国际著名的化学反应工程鼻祖，有化学反应器之父的著称。他著述的《化学反应工程》一书，被世界上十几个国家翻译出版，并作为本国大学化工类教材。 ;;/~cre/;;一、物质转化过程工业中的化学加工;过程工程;一、物质转化过程工业中的化学加工;图1　合成氨工艺流程图;合成氨工艺流程图;组分; ; ;化学反应工程（CRE）研究对象及内容;化学反应工程（CRE）学科简史;化学工程发展史及化学反应工程学科的形成 　 第一阶段：古代的化学生产（17世纪以前） 这一时期经历了实用化学、炼丹和炼金、医药化学??冶金化学等时期。早期化学知识来源于人类的生产和生活实践。同时在人类对自然界万物的本原构成的探索中，诞生了古代朴素的元素观。古代化学具有实用和经验的特点，尚未形成理论体系、是化学的萌芽时期；另一方面，尚未形成有规模的化学加工实践。;生产硫酸;第二阶段：近代化学工业从十八世纪末开始，以硫酸，硝酸，纯碱的工业规模的生产过程为开端，至20世纪初，出现了载入化工发展史册的合成氨的工业生产。 ;单元操作（unit operation）;20世纪初，英国的Davis,美Walker,Lewis等提出了“化学工程”的概念，发展成为以“单元操作” （unit operations）为基本研究内容的化学工程学。第一次综合。;第三阶段：现代化学工业（二战前后），在原料路线，技术和设备方面都有巨大的变化和进步，在以石油和天然气为主要原料的化学工业中，各种催化反应被广泛应用，这就要求在反应技术和反应器设计方面作出重大努力。尤其是在生产规模日益大型化的趋势下，其影响就更大了，促使化学工程学科形成了第二次理论综合：即，从动量传递、热量传递质量传递的角度深入研究化工生产的物理变化过程，以及从“化学反应工程”的角度来研究化工生产的化学过程。从而使化学工程学科上升为一门具有完整理论体系的全面学科。三传一反。;三传一反： 动量传递：流体的流动和输送，悬浮液的沉降和过滤等。 热量传递：加热、冷却、蒸发、冷凝、热交换等。 质量传递：溶解、结晶、萃取、蒸馏、吸收、吸附等。 化学反应过程：;美国Bird等编写了《传递现象》这部历史性的著作Transport Phenomena ;第二次世界大战爆发以后，化学工程的研究也转入了满足战争需要的轨道。40年代前期，在重大化工过程的开发中，即 碳四馏分的分离和丁苯橡胶的乳液聚合、 粗柴油的流态化催化裂化以及 曼哈顿原子弹工程计划等,化学工程都发挥了重要作用。例如:流态化催化裂化的设想就是由麻省理工学院的刘易斯教授和E.R.吉利兰教授提出的。在他们的指导下，几所大学同时进行了流化床性能的研究，确定了颗粒尺寸、密度和使颗粒床层膨胀，以造成气固间良好接触和颗粒运动所需的气速间的关系，证实了在催化裂化反应器和再生器之间连续输送大量固体催化剂的可能性。这三项开发的成功，使人们认识到要顺利实现过程放大，特别是高倍数的放大（在曼哈顿工程中放大倍数高达1000），必须对过程的内在规律有深刻的了解，没有坚实的基础研究工作，是很难做到这一点的。同时，在单元操作经过二、三十年的研究