反应过程与技术01资料.pptVIP

综上所述,可见目前化学反应工程处理问题的方法是实验研究和理论分析并举。?①依靠经验进行放大,只能知其然而不知其所以然；?②相似放大的方法,则只对物理过程有效,对于同时兼有物理作用和化学作用的反应过程来说,要既保持物理相似,又保持化学相似一般是做不到的。?③半经验、半理论的部分解析法主要是人们的认识还有不足,还不能那么理想地做出过程的模型。只能搞一些局部的或较粗的模型,并辅之以比较适当的经验成份来解决问题。?④数学模拟放大的方法是目前认为最科学的方法,它把生产技术建立在较高的技术水平之上。（三）放大程度和开发周期由于建设中间厂消耗人力、物力和时间，因此减少放大层次、增加放大倍数和开发周期是最终目标。是否需要中间厂？规模多大？放大倍数能达到多少？这些与经验和理论水平紧密相关。对于通用的流体输送设备，如泵、压缩机等。因是定型产品，不存在这个问题；只有化学反应装置，由于进行多种物理与化学过程，而且相互影响、错综复杂，理论解析往往感到困难，甚至实验数据也不易归纳成有规律的形式，于是“放大效应”就特别令人困扰了。随着技术水平的提高，过程开发的周期也相应地缩短了。近半个世纪内，国际上已从8年以上缩短到3年左右。但这样的例子毕竟是少数，一般来说，中间实验仍是很必要的。?三、反应装置与反应方法概述化学反应工程是研究工业规模的化学反应的规律,亦即伴有物理过程的化学反应。为了研究其共性规律,有必要将化学反应过程加以分类。通常可按化学反应的特性、反应物料的相态和反应过程进行的条件进行分类。化学反应的特性包括反应的机理、反应的可逆性、反应分子数、反应级数和的反应热效应等；反应物料的相态包括均相和非均相反应；而反应进行的条件则包括温度、压力、操作方式及换热方式等。（一）反应器的分类一般常见反应器的分类方法如表0-4所示:表0-4反应器的分类分类方法分类内容按反应类型分均相反应、非均相反应按反应器型式分管式反应器、釜式反应器、塔式反应器、固定床、流化床等按操作方式分间歇式（分批）操作，非定常操作：连续式操作，定常操作；半连续式（半间歇）操作，非定常操作。按反应温度的变化分等温反应过程、绝热反应、非绝热变温反应过程。按反应体积的变化分等容反应过程、变容反应过程。反应不同、规模不同,合适的反应器型式和操作方式也会不同,而且结果也不同。如对液相的一级反应,在实验室中用分批法操作时,达到规定转化率和生产能力时所需的停留时间,比用连续流动的搅拌式进行大规模生产所需的停留时间要小得多。转化率越大,差别亦越大。如果有副反应存在,还将对产品的质量产生重大差异。这些都说明反应器型式和操作方式的选择以及工业生产的操作条件都结合了工艺和工程两个方面的考虑才确定的。各种型式反应器的应用特点与实例如表0-5。表0-5各种型式反应器的特点与应用实例反应器型式适用的反应特点（优缺点）生产实例釜式反应器（间歇或单釜、多釜连续操作）液相、液-液相、液固相操作弹性大，适用性强，产品质量均一。但单釜连续操作反混大氯乙烯聚合、顺丁橡胶聚合；甲苯硝化等管式反应器气相、液相反混小、所需反应器体积小，比传热面大，仅适于连续操作，停留时间受管长限制石脑油裂解、管式法高压聚乙烯等鼓泡塔气液相、气液固（催化剂）相气相反混小、液相反混大，气相压力降大，温度易于调节。流速有限制苯的烷基化、乙烯基乙炔的合成、二甲苯氧化等固定床气固（催化或非催化）相返混小，催化剂不易磨损，传热性能差，催化剂再生不易乙苯脱氢制苯乙烯，乙醇氧化制醋酸，石油重整等流化床气固（催化或非催化）相反混大，传质、传热好，催化剂有效系数大，但磨损大石油催化裂化，萘氧化制苯酐丙烯氨氧化制丙烯睛填料塔气液相、液相结构简单，反混小，压降小，有温差，填料装卸麻烦化学吸收等板式塔气液相逆流接触，气液反混小，流速受限制，可在板间加传热面苯连续磺化，异丙苯氧化等喷雾塔气液相快速反应结构简单，液体表面积大气流速度有限制，停留时间受塔高限制氯乙醇制丙烯睛，高级醇的连续磺化等滴流床气液固（催化剂）相催化剂易分离、带出少，气液分布要求均匀，温度调节较难焦油加氢精制和加氢裂解，丁炔二醇加氢等移动床气固（催化或非催化）相固体返混小，粒子传送容易，固气比可变性大，床内温差大，调节困难石油催化裂化，矿物冶炼等高等教育出版社高等教育电子音像出版社反应过程与技术绪论前页后页首页反映过程与技术绪论前页后页首页首页知识目标1主要内容2本章小结