過程裝備與控制工程導(dǎo)論

1、過程裝備與控制工程導(dǎo)論周國發(fā)教授、博士生導(dǎo)師整理ppt授課教師周國發(fā)教授,南昌大學(xué)固體力學(xué)專業(yè)和環(huán)境工程專業(yè)博士研究生導(dǎo)師，現(xiàn)為江西省高校中青年學(xué)術(shù)帶頭人、江西省重點學(xué)科（化工機械學(xué)科）領(lǐng)銜教授、南昌大學(xué)教學(xué)名師、南昌大學(xué)化工機械設(shè)計研究所所長、國家重點新產(chǎn)品計劃評審評估專家、全國注冊安全工程師執(zhí)業(yè)資格考試命題專家小組成員Email:手機高分子材料成型理論與技術(shù)方面有較深入的研究，同時致力發(fā)展先進(jìn)過程設(shè)備與控制技術(shù),高效傳熱技術(shù), 計算流體動力學(xué)和微（小）型化學(xué)機械系統(tǒng)。整理ppt承擔(dān)的課題國家自然科學(xué)基金資助項目“氣輔共成型機理研究” 南昌大學(xué)國家十五“211”工程

2、主要標(biāo)志性研究成果項目：“廢舊塑料資源化技術(shù)和環(huán)境友好成型技術(shù)研究” ；國家自然科學(xué)基金項目：“氣輔擠出口模的完全滑移非粘著擠出成型機理研究”江西省重點科技攻關(guān)項目:“氣輔擠出成型技術(shù)和成型裝置的研究” 江西省重點科技攻關(guān)項目:“持續(xù)腹腔溫?zé)峁嘧⒒焹x研制”國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局科技攻關(guān)項目：地下管線智能自動檢測系統(tǒng)與智能監(jiān)控安全管理系統(tǒng)研究獲獎：多次獲江西省自然科學(xué)獎、江西省科技進(jìn)步獎?wù)韕pt一 過程裝備與控制定義與內(nèi)涵整理ppt（一）、過程裝備與控制工程專業(yè)定義過程裝備與控制工程專業(yè)是橫跨機械工程、控制工程、過程工程、動力工程、工程熱物理、計算機技術(shù)和智能信息技術(shù)等學(xué)科, 以過程裝備研

3、究和設(shè)計為主體，過程工藝與控制技術(shù)應(yīng)用為兩翼的多學(xué)科有機結(jié)合的交叉學(xué)科。主要以計算機輔助設(shè)計與制造為平臺，以先進(jìn)高效過程裝備、傳感技術(shù)、智能信息技術(shù)、智能控制技術(shù)等為核心內(nèi)容，綜合利用本學(xué)科的交叉優(yōu)勢，致力于研究和開發(fā)過程工業(yè)中先進(jìn)的自動化、智能化成套裝備。整理ppt本專業(yè)是機械達(dá)學(xué)科的一個分支，它自己是屬于機械領(lǐng)域，同時又服務(wù)于過程工業(yè)，自身的發(fā)展有需要機電控制。過程工業(yè)所設(shè)計的對象是流程性物料，從原材料到產(chǎn)品須經(jīng)過復(fù)雜的工藝過程，因而整個過程需要有諸多的單元構(gòu)成，而每一個單元均需要有實現(xiàn)這一功能的設(shè)備來完成，將這些單元設(shè)備連接在一起便構(gòu)成過程裝備。而保證每個設(shè)備直至整個設(shè)備能正常工作，必須

4、對其流程性參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，如壓力、溫度、流量、液位、濃度等，所有這些就必須要將過程裝備與傳感技術(shù)、智能信息技術(shù)、智能控制技術(shù)、計算機技術(shù)交叉，所以過程裝備與控制工程屬過-機-電一體化專業(yè)。整理ppt過程裝備與控制工程的主要研究內(nèi)容過程裝備與控制工程的主要研究內(nèi)容包括：過程裝備設(shè)計與制造，高效節(jié)能裝備的開發(fā)，成套裝置的開發(fā)與設(shè)計，成套工程，設(shè)備結(jié)構(gòu)及強度理論，過程安全理論、技術(shù)與裝備，流程參數(shù)控制理論與技術(shù)，制冷技術(shù)與裝備，粉體理論與技術(shù)等。 整理ppt物質(zhì)制造的3個基本方法物質(zhì)制造化學(xué)制造生物制造物理制造整理ppt過程工業(yè)？整理ppt過程工業(yè)加工制造流程性材料產(chǎn)品Process indust

5、ry manufactures products of processed materials社會經(jīng)濟(jì)過程中的全部產(chǎn)品通常又可分為四類，即硬件產(chǎn)品、軟件產(chǎn)品、流程性材料產(chǎn)品和服務(wù)型產(chǎn)品（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，ISO/DIS9000：2000）。所謂“流程性材料”是指以流體（氣、液、粉體等）形態(tài)存在的材料。過程工業(yè)是加工制造流程性材料產(chǎn)品的現(xiàn)代制造業(yè)。整理ppt制造業(yè)的劃分Manufacture definition按照“技術(shù)特征” 可將制造業(yè)分為兩類：一類是以物質(zhì)的化學(xué)、物理和生物轉(zhuǎn)化，生成新的物質(zhì)產(chǎn)品或轉(zhuǎn)化物質(zhì)的結(jié)構(gòu)形態(tài)，多為流程性材料產(chǎn)品，產(chǎn)品計量不計件，連續(xù)操作，生產(chǎn)環(huán)節(jié)具有一定的不可分性，可

6、統(tǒng)稱為過程工業(yè)（過程制造業(yè)），如涉及化學(xué)資源和礦產(chǎn)資源利用的產(chǎn)業(yè)（石油化工、冶金）等；另一類是以物件的加工和組裝為核心的產(chǎn)業(yè)，根據(jù)機械電子原理加工零件并裝配成產(chǎn)品，但不改變物質(zhì)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，僅改變大小和形狀，產(chǎn)品計件不計量，多為非連續(xù)操作，這類工業(yè)可統(tǒng)稱為為裝備制造業(yè)。 過程制造業(yè)為裝備制造業(yè)提供原材料，同時裝備制造業(yè)為過程制造業(yè)提供制造裝備整理ppt 過程工業(yè)是是國家的重要支柱產(chǎn)業(yè)，國家財稅收入的主要來源，其發(fā)展?fàn)顩r直接影響國家的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。在整個制造業(yè)中，過程工業(yè)的產(chǎn)值比重接近50%，利稅貢獻(xiàn)更為顯著，增值稅達(dá)52%。整理ppt物質(zhì)產(chǎn)品化學(xué)與物理變化眾多化學(xué)工藝過程工業(yè)覆蓋面寬資源、能源耗量大

7、污染嚴(yán)重產(chǎn)值比例高發(fā)展前景好學(xué)科范疇、地位與關(guān)系（二）、大化工學(xué)科：新材料生產(chǎn)的基礎(chǔ)能源開發(fā)轉(zhuǎn)化的核心現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的后盾生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的依托信息技術(shù)發(fā)展的支撐環(huán)境治理的手段煉油 煤化工 冶金 建材 制藥 化肥 輕工 燃燒 制氫 合成 環(huán)境 生態(tài)石油化工 食品 產(chǎn)汽 新能源 新材料 保護(hù) 循環(huán) 現(xiàn)代重要作用整理ppt 過程工業(yè)是以流程性物料為主要處理對象，具有連續(xù)性生產(chǎn)過程特點的各種工業(yè)之總稱，又稱為流程工業(yè)。過程工業(yè)整理ppt過程工業(yè)屬于流程工業(yè)流程工業(yè)是一個非常巨大的產(chǎn)業(yè)，日益成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，據(jù)統(tǒng)計，我國各種流程工業(yè)的總產(chǎn)值占GDP的60%以上。因此，過程工業(yè)的發(fā)展水平體現(xiàn)了國家

8、的綜合國力，在某種程度上是國家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。流程工業(yè)是指以處理連續(xù)物料流、能量流為主的石化、煉油、化工、冶金、制藥、建材、輕工、造紙、采選礦、環(huán)保、電力等工業(yè)行業(yè)，其特點是產(chǎn)品多以大批量連續(xù)流動的形式生產(chǎn)。流程工業(yè)的生產(chǎn)和加工方法主要有化學(xué)反應(yīng)、物理分離和混合、形態(tài)更新等等。整理ppt流程型工業(yè)特征： 生產(chǎn)流程化、裝備成套化、過程自動化。隨著流程型工業(yè)特征的日益顯現(xiàn)，支撐流程型工業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢從： 工藝型工程型流程型工業(yè)裝備發(fā)展趨勢以：工藝流程特點成套裝備過裝控一體典型是中國科學(xué)院化工冶金研究所，改為過程工程研究所。整理ppt過程工業(yè)特點具備流程工業(yè)的特點： 連續(xù)生產(chǎn)線工藝確定 設(shè)備、

9、裝備成套裝備特點 自動化程度高控制特點 大宗產(chǎn)品現(xiàn)代化生產(chǎn)組織和管理 （30萬噸乙烯/年、3000萬噸煤炭/年）整理ppt現(xiàn)代化過程工業(yè)企業(yè)的雄姿整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt水煤漿氣化爐整理ppt秦山二核一號機組，中國最神秘最高貴的核電圣地 整理ppt發(fā)電工藝核電站整理ppt壓水堆核電站(PWR)整理ppt我國自主設(shè)計制造的核電設(shè)備蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器壓力容器穩(wěn)壓器核島（600MW）整理ppt合成塔、反應(yīng)器、吸收塔等化工設(shè)備 Synthesis Converter, Reactor, Absorber etc. Chemical V

10、essel 儲油罐、儲氣罐、球罐等大型容器 Oil Tank, Gas Tank, Spherical Tank化工設(shè)備中各類換氣器及管道 All Kinds of Tubes重560t的加氫裂化反應(yīng)器 560T Hydrocracking Reactor整理ppt過程裝備？整理ppt過程裝置是流程性材料產(chǎn)品的工作母機Process unit is the machine tool for products of processed materials成套過程裝置是流程性材料產(chǎn)品的工作母機，它通常由一系列的過程機器和過程設(shè)備，按一定的流程方式用管道、閥門等連接起來的連續(xù)系統(tǒng)，再配以控制儀表和電

11、子電氣設(shè)備，即能平穩(wěn)連續(xù)地把以流體為主的各種材料，讓其在裝置中歷經(jīng)必要的物理化學(xué)過程，制造出人們需要的新的流程性產(chǎn)品。單元過程設(shè)備（如換熱器、反應(yīng)器、塔、儲罐等）與單元過程機器（如壓縮機、泵、離心機等）二者統(tǒng)稱為過程裝備。整理ppt過程裝備定義服務(wù)于過程工業(yè)的裝備就叫過程裝備流程工業(yè)是加工制造流程性材料產(chǎn)品的現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，要求高度機械化、自動化和智能化的過程裝備與控制裝置。過程裝備與控制工程的產(chǎn)生是工程科學(xué)發(fā)展的必然 整理ppt過程工業(yè)19流體動力過程基本過程Process熱量傳遞過程質(zhì)量傳遞過程動量傳遞過程熱力學(xué)過程化學(xué)過程整理ppt過程裝備（process equipment）

12、的概念整理ppt 過程工業(yè)設(shè)備的特點過程裝備單元過程設(shè)備單元過程機器塔、罐、換熱器、反應(yīng)器泵、壓縮機、分離機整理ppt過程裝備分類過程機器：指主要作用部件為運動的機械，如各種過濾機，破碎機，離心分離機、旋轉(zhuǎn)窯、攪拌機、旋轉(zhuǎn)干燥機以及流體輸送機械（如泵、風(fēng)機和壓縮機等）等。 過程設(shè)備：指主要作用部件是靜止的或者只有很少運動的機械，如各種容器（槽、罐、釜等）、普通窯、塔器、反應(yīng)器、換熱器、普通干燥器、蒸發(fā)器，反應(yīng)爐、電解槽、結(jié)晶設(shè)備、傳質(zhì)設(shè)備、吸附設(shè)備、流態(tài)化設(shè)備、普通分離設(shè)備以及離子交換設(shè)備等。整理ppt流體動力過程設(shè)備離心式壓縮機活塞式壓縮機泵羅茨鼓風(fēng)機整理ppt熱量傳遞過程: (Heat t

13、ransfer process) 高效螺旋板換熱器管殼式換熱器板式換熱器整理ppt傳質(zhì)過程裝備整理ppt反應(yīng)過程設(shè)備整理ppt設(shè)備與過程的關(guān)系為生產(chǎn)某種特定的產(chǎn)品，需要用到多種機器、設(shè)備。但只有機器和設(shè)備還不能完成工業(yè)生產(chǎn)的任務(wù)，需要用由各種組成件構(gòu)成的管道將它們聯(lián)系起來，形成一個連續(xù)、完整的系統(tǒng)，即將所需的機器、設(shè)備按工藝流程要求組裝成一套完整的裝置，并配以必要的控制手段才能達(dá)到預(yù)期的目的。整理ppt過程裝備成套技術(shù)完成所有這些工作所涉及的各項技術(shù)就構(gòu)成了 “過程裝備成套技術(shù)”。 它通常是由一系列的過程機器和過程設(shè)備，按一定的流程方式連接成一個獨立的密閉連續(xù)系統(tǒng)，在各種儀表和設(shè)備的控制下，把

14、以流動體為主的各種流程性物質(zhì)，在其裝置內(nèi)部經(jīng)歷物理化學(xué)過程，制造出人們需要的新的流程性物質(zhì)產(chǎn)品。整理ppt為何過程裝備要與控制工程結(jié)合？整理ppt國家發(fā)展戰(zhàn)略需求中國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要裝備制造業(yè)振興的重點：“推進(jìn)百萬噸級大型乙烯成套設(shè)備和對二甲苯、對苯二甲酸成套設(shè)備國產(chǎn)化。”（自動化技術(shù)非常重要）國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要將“流程工業(yè)的綠色化、自動化及裝備”列為優(yōu)先發(fā)展主題，重點研究開發(fā)“基于生態(tài)工業(yè)概念的系統(tǒng)集成和自動化技術(shù)，流程工業(yè)需要的傳感器、智能化檢測控制技術(shù)、裝備和調(diào)控系統(tǒng)?！眹鴦?wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見指出，在“發(fā)展重大工程自動化控制系統(tǒng)和關(guān)鍵精

15、密測試儀器，滿足重點建設(shè)工程及其他重大（成套）技術(shù)裝備高度自動化和智能化的需要 ”實現(xiàn)重點突破。用自動化技術(shù)提高流程工業(yè)自主創(chuàng)新能力整理ppt先進(jìn)控制和優(yōu)化應(yīng)用的效益Aspen公司 數(shù)據(jù)表明： 實施APC取得的效益中，降低能耗占10，產(chǎn)品質(zhì)量提高占10%，提高裝置生產(chǎn)平穩(wěn)與安全性占15，提高回收率占15，提高加工能力占30。Chemshare公司數(shù)據(jù)表明： 用DCS改造常規(guī)儀表獲得10的效益，在DCS上實現(xiàn)APC獲得40的效益，在APC上實現(xiàn)RTO獲得40的效益。應(yīng)用過程控制與優(yōu)化技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能減排整理pptAPC/RTO 實現(xiàn)過程優(yōu)化工程師先控工程師RTO 模型 及其在線應(yīng)用APC應(yīng)用RTO

16、系統(tǒng)平臺DCS界面系統(tǒng)工程師分析工程師 進(jìn)料/產(chǎn)品分析實驗室計劃調(diào)度人員 價格 驅(qū)動力 限制約束離線學(xué)習(xí)目標(biāo)函數(shù)、定價、邏輯終端用戶操作工程師整理ppt整理ppt現(xiàn)代過程工業(yè)的DCS控制系統(tǒng)整理ppt現(xiàn)代操作室整理pptDCS系統(tǒng)操作臺整理ppt過程裝備與控制工程是Process Equipment and Control Engineering is Combining math, physics, chemistry and engineering of multidiscipline to solve a wide range of industrial problems in a sa

17、fe and economical fashion.結(jié)合數(shù)、理、化和多領(lǐng)域的工程知識，以安全和經(jīng)濟(jì)的方式解決諸多的工業(yè)問題的學(xué)科related to both process manufacture industry and equipment manufacture industry與過程制造業(yè)和裝備制造業(yè)同時相關(guān)整理ppt過程裝備與控制工程是機械、化學(xué)、電、 能源、信息、材料工程等學(xué)科的交叉學(xué)科，是密切結(jié)合過程工業(yè)生產(chǎn)實踐的工程科學(xué)的一個分支。 因此，過程裝備與控制工程學(xué)科是集成創(chuàng)新的新學(xué)科具有強大的生命力和廣闊的發(fā)展前景。整理ppt “過程裝備與控制工程”技術(shù)支撐現(xiàn)在和未來社會的發(fā)展，是

18、人類不可缺失的技術(shù)！整理ppt鏈結(jié)關(guān)系：工藝（Technology）過程（Process）裝置（Unit）裝備（Equipment）化學(xué)三傳一反材料與機械制造與控制系統(tǒng)集成與優(yōu)化調(diào)控經(jīng)濟(jì)與管理研究與開發(fā)放大與設(shè)計施工與生產(chǎn)工藝設(shè)計裝備設(shè)計（CAE）整理ppt具有多學(xué)科交叉的特色面寬，方向多，更偏于工程應(yīng)用化學(xué)工程（三傳一反）過程原理過程裝備化學(xué)工藝依托機械工程裝備基礎(chǔ)學(xué)科的內(nèi)涵與特色過程放大設(shè)計材料與機械制造與控制工程技術(shù)系統(tǒng)集成與優(yōu)化（三力一機）整理ppt整理ppt過程和工程實施兩個環(huán)節(jié)是由工藝向產(chǎn)業(yè)化過渡的瓶頸，也是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展瓶頸，而過程裝備與控制工程的學(xué)科交叉是打通這一瓶頸的關(guān)鍵。整理

19、ppt過程工程過程裝備與控制工程整理ppt(三)、過程裝備與控制工程學(xué)科研究的主要特點主要特點：（1）過程裝備：與工藝過程密切結(jié)合的 可原始創(chuàng)新的獨特裝備（2）控制工程：機電一體，監(jiān)控一體。優(yōu)化運行，故障預(yù)防與自愈調(diào)控（3）過程裝備與控制工程：集成創(chuàng)新的復(fù)雜大系統(tǒng)整理ppt過程裝備與控制工程除了少數(shù)幾個研究領(lǐng)域如混合工程、反應(yīng)工程、分離工程及設(shè)備和密封技術(shù)為本學(xué)科的獨特之處以外，幾乎其它研究方向都是其它相關(guān)學(xué)科的主攻研究方向。過程裝備與控制工程是加工制造流程性材料的由過程單元設(shè)備和機泵群通過管路、閥等連成的機電儀監(jiān)控一體化的連續(xù)性復(fù)雜系統(tǒng)。整理ppt過程裝備與控制工程研究主要特點，一是要以機電

20、工程為主干與工藝過程密切結(jié)合，創(chuàng)新單元工藝裝備，二是要善于博采眾長、綜合集成，把有關(guān)多學(xué)科、專業(yè)最新研究成果之他山之石為我所用。整理ppt（1）最根本的推動力國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要我國制造業(yè)輕紡制造業(yè) 資源加工業(yè) 機電制造業(yè) 12類9類7類占30.24%占33.01%占35.48%（以石油、化工、金屬冶煉為主）流程（過程）工業(yè)裝備與裝置終端產(chǎn)品過程裝備與控制發(fā)展的推動力二、整理ppt當(dāng)前國家的急需制造業(yè)比重占GDP35.75%占全部工業(yè)79.69%占工業(yè)稅金90%占工業(yè)從業(yè)人員90.7%占外貿(mào)出口91.2%工業(yè)增加值美國1/4，日本1/2，與德國接近，世界第四。創(chuàng)造GDP卻只占世界10%資源

21、消費占世界比重 鋼45%，48%煤，水泥53%能耗日本的7倍，美6倍，印度2.8倍單位GDP水耗先進(jìn)國家的4倍固體廢棄物高10倍瓶頸資源與環(huán)境不堪重負(fù)2010年整理ppt每萬美元GDP的綜合能耗比= 1.8 2.5 4.9 8.7 倍整理ppt2004年我國能源消費增速高于GDP增速整理ppt全面協(xié)調(diào)科學(xué)發(fā)展觀方針以科技發(fā)展和創(chuàng)新為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略調(diào)整改變經(jīng)濟(jì)增長方式：資源科技投資支撐粗放集約走新興工業(yè)化道路：資源節(jié)約、環(huán)境友好（循環(huán)經(jīng)濟(jì)，綠色GDP）：以高新技術(shù)為主導(dǎo)，制造業(yè)為支柱優(yōu)先IT技術(shù)，發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加快現(xiàn)代服務(wù)業(yè)（知識型）整理ppt鋼鐵冶煉過程的進(jìn)步導(dǎo)致了裝

22、備大更新平爐轉(zhuǎn)爐石油加工過程的發(fā)展突出了新裝備的不斷涌現(xiàn)最簡單的原油蒸餾塔，爐，換熱器，泵，罐。催化反應(yīng)過程占據(jù)主導(dǎo)地位氣固流化床反應(yīng)器（催化裂化工藝）高溫、抗磨液氣固三相反應(yīng)器（加氫工藝）高壓、氫腐蝕冷壁（內(nèi)保溫）熱壁（內(nèi)堆焊）聚烯烴品種越來越多，相應(yīng)需要許多技術(shù)難度大的新設(shè)備乙烯裂解爐，板翅式冷箱，350MPa超高壓反應(yīng)器，聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器，帶攪拌漿的各類聚合反應(yīng)器，重型螺旋卸料離心機等。（2）、過程工藝發(fā)展不斷要求新裝備純氧頂吹轉(zhuǎn)爐連鑄連軋整理ppt（A）、過程裝備的大型化過程裝備的大型化與微型化過程工業(yè)的大型化、油氣資源儲備的戰(zhàn)略化趨勢 建設(shè)1座煉能為1000萬噸的煉油廠，與建設(shè)2座5

23、00萬噸的煉油廠相比，投資可節(jié)省20左右，裝置能耗約減少19；與建設(shè)3套350萬噸的裝置相比，投資減少55以上，能耗減少29以上。過程裝備的大型化15200km3原油儲罐;直徑9.410.6m的焦炭塔;直徑1415m的催化再生器;直徑1216m的減壓分餾塔;直徑4.8m，質(zhì)量約2000t的煤液化加氫反應(yīng)器。過程裝備大型化的制造要求對材料的要求對設(shè)計技術(shù)的要求對制造技術(shù)的要求(先進(jìn)、高效的焊接技術(shù) 鍛件空心澆注技術(shù) 現(xiàn)場組裝技術(shù) 無損檢測技術(shù))整理ppt流程工業(yè)裝置大型化帶來了裝備技術(shù)的新要求千萬噸級大煉油廠大型加氫反應(yīng)器鍛焊技術(shù)難度大，材質(zhì)高強韌化1438120048030065世界最大我國最

24、大總重（t）壁厚（mm）內(nèi)徑（m）塔器大型化國外最大常壓塔9m，減壓塔16m。塔板上氣液分配均勻技術(shù)大型板式換熱器國外最大15000m2，國內(nèi)只有4000m2，大波形板成型技術(shù)與板間密封技術(shù)。百萬噸級大乙烯大型離心壓氣機單機45000KW，要求高可靠性，高壽命。大型低溫球罐（-30，1.72MPa）國外最大3700m3雙層結(jié)構(gòu)，低溫鋼整理ppt 微化學(xué)工程包括微型構(gòu)造的傳質(zhì)、傳熱、混合、分離、反應(yīng)設(shè)備等微型單元操作設(shè)備，微型傳感技術(shù)以及利用微型構(gòu)造設(shè)備進(jìn)行化學(xué)化工研究和生產(chǎn)的微化學(xué)工藝體系。 （B）、過程裝備的微型化整理ppt 傳統(tǒng)化工生產(chǎn)屬于資源、能源消耗型，與環(huán)境、生態(tài)和持續(xù)發(fā)展不相容性的

25、根源在于這種生產(chǎn)實踐本身。提高自動化程度后的新型石油化工廠有很大改變，但仍未根本改觀。21世紀(jì)的高新技術(shù)，如分子生物學(xué)，材料科學(xué)的分子設(shè)計、分子剪裁，綠色過程工程科學(xué)要求的“零排放”、原子經(jīng)濟(jì)性等，都要求在分子水平的基礎(chǔ)上操作。尤其是納米材料和納米技術(shù)，這類21世紀(jì)的戰(zhàn)略材料與新技術(shù)的最終目標(biāo)是實現(xiàn)微型化，與之配套的化工技術(shù)也必須走微型化道路。 整理ppt微化工技術(shù)推出微裝備技術(shù)特征尺度小于幾百m的設(shè)備，極高的面體比104 105m2/m3，模塊結(jié)構(gòu)，并行通道幾萬個、幾十萬個，單通道液體流量1L10mL/min。 微換熱器1m3可換熱18000MW水傳熱系數(shù)為傳統(tǒng)的612倍，氣傳熱系數(shù)為傳統(tǒng)的

26、30倍。溴化鋰微制冷系統(tǒng)的制冷強度高達(dá)1015Kw/m2K，體積只有傳統(tǒng)的1/60。 微反應(yīng)器可做到等溫分布、快速反應(yīng)。微檢測（傳感器）、微分析、微制造的配套發(fā)展。整理ppt 20世紀(jì)90年代以來，化學(xué)工程學(xué)己逐步進(jìn)入分子水平時代，分子熱力學(xué)、微流體力學(xué)、傳遞過程與反應(yīng)動力學(xué)的分子模擬等，本質(zhì)上都是分子的特征，決定于分子的結(jié)構(gòu)、分子間的相互作用、分子聚集體的相態(tài)及相態(tài)間傳遞。 整理ppt 美國杜邦公司的科技人員采用多尺度輸入過程設(shè)計，建立起微觀裝置概念及微型技術(shù)，成功地從表面科學(xué)的測試數(shù)據(jù)設(shè)計出商業(yè)化反應(yīng)器。用表面科學(xué)方法測試數(shù)據(jù)，模擬石油組成，建立煉制流程。目前正用同樣方法進(jìn)行聚合反應(yīng)工程模

27、擬。采用微技術(shù)剪裁分子篩合成、多孔分離特性材料合成、納米材料制造。也提出了采用微觀尺度逐步進(jìn)料、局部供熱、細(xì)微局部調(diào)控過程參數(shù)，采用微型裝置結(jié)合微波、超聲等特種形式能，獲得在線信息。總之，現(xiàn)在的生產(chǎn)過程通過設(shè)備微型化、流程密集化、參數(shù)極限化、過程綠色化將逐步達(dá)到徹底改觀。 2、過程裝備的微型化整理pptB、過程裝備的微型化過程裝備的大型化與微型化強化化工過程的微小型機械以微型化學(xué)化工機械產(chǎn)品為主組成的微儀器微型化工機械技術(shù)還沒有形成,中國化工機械制造業(yè)對微儀器的制造亦還缺乏意識和知識,相信今后在化學(xué)家和化工機械科學(xué)工作者的合作下,能逐漸形成新的產(chǎn)業(yè)。整理ppt微反應(yīng)器的開發(fā)研制V=400ml(

28、整體）氣體：11M3/hr； P0.02MPa；14018.5液體：300g/min 1635微反應(yīng)器微換熱器微混合器降膜微反應(yīng)器整理ppt微化學(xué)工程與技術(shù)是化工學(xué)科前沿，以微反應(yīng)器、微混合器、微分離器、微換熱器等設(shè)備為典型代表，著重研究微時空尺度下“三傳一反”特征與規(guī)律；采用精細(xì)化、集成化的設(shè)計思路，力求實現(xiàn)過程高效、低耗、安全、可控的現(xiàn)代化工技術(shù)，成為國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點。整理ppt微化工系統(tǒng)是指通過精密加工制造的帶有微結(jié)構(gòu)（通道、篩孔及溝槽等）的反應(yīng)、混合、換熱、分離裝置，在微結(jié)構(gòu)的作用下，可形成微米尺度分散的單相或多相體系的強化反應(yīng)和分離過程。與常規(guī)尺度系統(tǒng)相比，具有熱質(zhì)傳遞

29、速率快、內(nèi)在安全性高、過程能耗低、集成度高、放大效應(yīng)小、可控性強等優(yōu)點，可實現(xiàn)快速強放/吸熱反應(yīng)的等溫操作、兩相間快速混合、易燃易爆化合物合成、劇毒化合物的現(xiàn)場生產(chǎn)等，具有廣闊的應(yīng)用前景。整理ppt中科院大連化物所開發(fā)了集混合、反應(yīng)、換熱于一體的年處理能力達(dá)8 萬噸的微化工系統(tǒng)已用于磷酸二氫銨工業(yè)生產(chǎn)，具有體積?。ㄎ卧O(shè)備體積均小于6 L）、響應(yīng)快、移熱速度快、過程易控、無振動、無噪聲、零排放、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點，迄今穩(wěn)定運行一年多，有效地解決了生產(chǎn)過程的安全、環(huán)保與產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性等問題。整理ppt我國大氣的污染程度排放SO22100萬t/a，世界第一，其中87%由煤排放。 酸雨危害全國40

30、%以上面積，農(nóng)業(yè)損失高達(dá) 37億元/年。排放NOX290萬t/a，占世界10%，其中煤排占67%。排放CO2600萬t/a，占世界9.6%，其中煤排71%。排放粉塵1400萬t/a，其中煤排占70%。（3）、生態(tài)環(huán)境保護(hù)呼喚先進(jìn)裝備整理ppt放空氣體的凈化煙氣除塵脫硫，酸性氣除酸等干法除塵旋風(fēng)分離（7 8m ，80 100mg/m3），靜電除塵（1m，30mg/m3），過濾（布袋、濾管、移動床）干法脫硫移動床（反應(yīng)吸附介質(zhì)不再生，需資源化）循環(huán)流化床（反應(yīng)吸附介質(zhì)可再生）濕法除塵脫硫一體化文氏管洗滌器（壓降高，耗水少）噴霧吸收塔（壓降小，耗水多）泡沫吸收器（壓降與耗水適中）環(huán)流反應(yīng)吸收器（效率

31、高，壓降高，耗水少）低NOX燃燒器整理ppt放空尾氣的資源化煉廠干氣的水蒸汽重整制氫高溫轉(zhuǎn)化爐，變壓吸附器，中空纖維膜分離器水合物生成法分離氣體逐級分離出H2，CH4，C2H4等。 高效高負(fù)荷化的水合物生成反應(yīng)器從煙氣中分出CO2 吸收塔，吸附器，膜分離器等。注CO2采油，聚碳酸酯等。整理pptCO2，H2O透平作功冷凝器CO2氣水放空含少量氧的氮氣天然氣可燃?xì)饪諝饬骰紵骰趸钙組OM溫室氣體CO2的減排無熖化學(xué)燃燒非常容易單獨分出CO2加以利用又會出現(xiàn)許多新設(shè)備。整理ppt工業(yè)污水的處理回用工業(yè)污水全球4260億m3/年，我國365.2億m3/年（8.6%）人均占有水量我國只有世界平均

32、值的1/4工業(yè)用水有效率我國只有10%，耗水率為世界平均值的5倍 石油化工廠內(nèi)：噸油耗水世界平均0.5，我國2.4噸油排污水世界平均0.15，我國1.84工業(yè)污水回用率美80%，日83%，我國只有10-20%整理ppt汽提脫硫塔脫非乳化油脫乳化油脫有機物新工藝：多管旋流器輔料精濾生物膜過濾（5m，10mg/L）聚結(jié)膜過濾微泡環(huán)流氣曝塔（0.1m，5mg/L）（占地1/10）水處理技術(shù)傳統(tǒng)工藝：隔油池溶氣氣浮曝氣池生化處理 （100m）（25-100m）充分顯示：先進(jìn)裝備的功效！整理ppt固體廢棄物的再資源化廢輪胎低溫粉碎作再生橡膠制品城市垃圾油生物柴油垃圾焚燒無害化處理產(chǎn)汽發(fā)電（7億噸/年）農(nóng)

33、業(yè)秸桿水解沼氣，乙醇，生物柴油（6.3億噸/年）整理ppt緊迫性我國人口占世界總?cè)丝诘?2%，而石油儲量只 占世界的2%，煤炭只占世界的11%，人均能源 占有量只有世界平均的23% 單位GNP能源卻為美國的2 3倍，日本的10倍。 對國外石油資源的依存度將達(dá)60%，國家安全。節(jié)能降耗是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的永恒主題（四）、節(jié)能降耗推動開發(fā)高效裝備整理ppt高溫位熱能回收催化700煙氣透平發(fā)電， 余熱鍋爐產(chǎn)汽低溫位熱能回收300以下熱源的利用（熱泵，低 溫差高效換熱器）（余熱發(fā)電用 高效膨脹透平）化學(xué)能回收CO鍋爐壓力能回收高壓液體的液力透平利用夾點技術(shù)優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)、蒸汽網(wǎng)絡(luò)等。裝置的系統(tǒng)節(jié)能潛力很大大

34、型企業(yè)的汽電聯(lián)產(chǎn)能源梯級利用（燃?xì)廨啓C發(fā)電產(chǎn)汽裝備，高溫氣體凈化設(shè)備）整理ppt換熱設(shè)備的高效強化量大面廣強化傳熱的兩條途徑冷、熱流溫差沿程最大（純逆流的 螺旋板式最理想）減小熱阻（表面高度湍動，防結(jié)垢）管殼式換熱器螺旋槽管（傳熱系數(shù)提高60%）橫紋管（傳熱系數(shù)提高85%）非圓形管（橢圓，蛋形，鼓狀，菱形管等）多孔表面管（提高沸騰給熱系數(shù)4 10倍）管外用縱槽，管內(nèi)用多孔表面（提高冷凝給熱系數(shù)4 5倍）整理ppt管殼式換熱器管內(nèi)插入擾動促進(jìn)物（英國CatGavin公司的Hitran絲網(wǎng)擾動物可提高液體傳熱系數(shù)2.5倍，氣體提高5倍，防垢能力提高8 10倍）殼程用折流桿柵（壓降低50%，傳熱系數(shù)

35、高20%，防流體誘振）殼程用螺旋形折流板（防結(jié)垢，提高傳熱能力）板殼式換熱器（Hybrid，Packinox)傳熱系數(shù)一般為管殼式的2 3倍，壓降小，結(jié)垢傾向小已推廣用于催化重整、常減壓蒸餾、加氫脫硫，合成氨等裝置整理ppt管式加熱反應(yīng)爐耗能大戶節(jié)能方向降排煙溫度，高效環(huán)保燃燒器，爐管防積垢空氣預(yù)熱器熱管換熱器（超導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱系數(shù)是水熱管的10倍，是金屬光管的一萬倍，溫度可在-60 1000）防露點腐蝕的ND鋼熱棒型陶纖燃燒器（強化火焰的均勻輻射，噪聲低，NOX小于20ppm）爐管表面吹灰技術(shù)（次聲波吹灰，激波吹灰等）爐膛傳熱面上涂0.3 0.5mm厚的碳化硅高輻射料，可提高爐效率2 5個百分

36、點整理ppt積極開發(fā)節(jié)能產(chǎn)品集中供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)用中、大容量工業(yè)鍋爐高效燃煤鍋爐和清潔燃燒鍋爐循環(huán)流化床鍋爐和水煤漿鍋爐使用各種燃料的特種用途鍋爐超臨界和超超臨界火電機組新型、高效電熱材料余熱余壓利用設(shè)備新型、高效保溫材料和隔熱材料超高效率三相異步電動機節(jié)能型風(fēng)機、泵和壓縮機電控、增壓車用汽油機節(jié)能環(huán)保型內(nèi)燃機整理ppt大力推廣節(jié)能技術(shù)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)爐窯自動控制技術(shù)和智能監(jiān)測技術(shù)電機交流變頻調(diào)速技術(shù)近凈成形、凈成形技術(shù)快速制造（RM）技術(shù)熱加工工藝模擬及優(yōu)化技術(shù)內(nèi)燃機電控高壓燃油噴射技術(shù)及系統(tǒng)等等 整理ppt 裝置長周期運行，裝備長壽命使用密封防漏轉(zhuǎn)軸機械密封上游泵送機械密封轉(zhuǎn)軸的干氣密

37、封螺旋槽技術(shù)（代替浮環(huán)式密封）零泄漏密封磁力傳動泵（6000m3/h，25MPa，1400KW）磁力懸浮軸承用于離心壓縮機（無潤滑油系統(tǒng)，無磨擦面）（5）、長周期安全生產(chǎn)需求裝備新技術(shù)整理ppt防腐耐磨隔熱金屬表面改性與涂層功能梯度涂層（耐蝕，耐熱，耐磨）自蔓延防腐涂層管道的阻垢與防結(jié)焦隔熱技術(shù)整體澆鑄的隔熱耐磨一體化襯里低溫裝備的隔熱技術(shù)（結(jié)構(gòu)，材料）整理ppt壓力容器與管道的安全評定與延壽技術(shù)光聲電傳感+材料分析+計算機模擬（分形、模糊、概率）高溫高合金鋼管的在役監(jiān)測與剩余壽命判斷（HK40管等）焊接結(jié)構(gòu)的實時監(jiān)測多路光導(dǎo)，聲發(fā)射，應(yīng)變與振動傳感器光學(xué)無損金相復(fù)型現(xiàn)場檢驗技術(shù)磁聲發(fā)射（組織

38、蠕變），高溫超導(dǎo)量子干擾（表面缺陷）等新傳感器。整理ppt帶保溫層的壓力容器在役檢測脈沖或低頻渦流檢測（有無腐蝕）鐵磁材料伸縮聲發(fā)射檢測低頻（50-500KHz）超聲檢測（腐蝕，裂紋）先進(jìn)的安全評定技術(shù)綜合應(yīng)用定量金相技術(shù)、概率斷裂力學(xué)評定技術(shù)、模糊綜合評判等壽命予測與延壽技術(shù)缺陷自動識別與計算機模擬技術(shù)（不需試件而在設(shè)備上直接評定）裂紋分形效應(yīng)、失效整體概率分析等綜合評定技術(shù)整理ppt石化機泵故障診斷與自愈技術(shù)機械學(xué)+動態(tài)傳感+計算機分析大型機泵的振動監(jiān)測與頻譜分析，判定故障性質(zhì)與等級全息譜方法綜合測定每階頻率分量上的振動形態(tài)基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機泵故障檢測系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)復(fù)合振動、聲發(fā)射

39、、油液分析等多種診斷的綜合，等效均衡損傷的壽命預(yù)測準(zhǔn)則，時域相位互斥診斷法，共同頻率分析法等。故障自愈技術(shù)整理ppt（六）高污染和高能耗促進(jìn)過程裝備的過程強化 傳統(tǒng)化工企業(yè)的形象是高聳塔群連綿不斷、刺耳噪音晝夜延展、難聞氣味迎面撲鼻、粉塵液滴四處亂濺。提高自動化程度后的新型石油化工企業(yè)有很大改變，但仍未根本改觀。從化工建設(shè)投資來看，用于大型設(shè)備、土建工程和管網(wǎng)設(shè)施的資金，一般占總投資的80%左右，如果設(shè)備微型化，流程密集化，生產(chǎn)過程精細(xì)化，就能重組化工生產(chǎn)。 整理ppt我們的生活與化學(xué)工業(yè)息息相關(guān)，醫(yī)藥、塑料、橡膠、汽油等都是化學(xué)工業(yè)制造的，這些工業(yè)是高利潤的產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)的支柱，但在這些產(chǎn)

40、品的化工生產(chǎn)過程中所存在的高能耗、高污染等問題一直以來都是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展首要解決的問題。強化化工過程使之達(dá)到高效、節(jié)能和無污染，是解決過程工業(yè)帶來的“發(fā)展-污染”的矛盾和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效手段。 整理ppt化工過程強化就是通過技術(shù)創(chuàng)新， 改進(jìn)工藝流程，在實現(xiàn)既定生產(chǎn)目標(biāo)的前提下，通過大幅度減小生產(chǎn)設(shè)備的尺寸、減少裝置的數(shù)目等方法來使工廠布局更加緊湊合理，單位能耗更低，廢料、副產(chǎn)品更少。廣義上說，過程強化包括新裝置和新工藝方法的發(fā)展：一是生產(chǎn)設(shè)備的強化，包括新型反應(yīng)器、新型熱交換器、高效填料、新型塔板等；二是生產(chǎn)過程的強化，如反應(yīng)和分離的耦合（如反應(yīng)精餾、膜反應(yīng)、反應(yīng)萃取等）、組合分離過程（如

41、膜吸收、膜精餾、膜萃取、吸收精餾等）、外場作用（離心場、超聲、太陽能等）以及其他新技術(shù)（如超臨界流體、動態(tài)反應(yīng)操作系統(tǒng)等）的應(yīng)用等。所以過程強化是國內(nèi)外化工界長期奮斗的目標(biāo)， 也是化學(xué)科學(xué)和工程研究的主要成果之一。整理ppt化工過程強化是國內(nèi)外化工界長期奮斗的目標(biāo)，近年來更加引起了人們的重視。在美國等許多發(fā)達(dá)國家，化工過程強化被列為當(dāng)前化學(xué)工程優(yōu)先發(fā)展的三大領(lǐng)域之一。英國將重點放在基礎(chǔ)研究上，法國則重視理論模型的建立，德過側(cè)重實驗技術(shù)和工程研究等，日本在生物工程和新材料的研究方面投入了很大的力量，加拿大和澳大利亞則以資源利用為研究重點等。我國化學(xué)工程研究和應(yīng)用也取得了重大的進(jìn)展。例如石油工業(yè)的

42、崛起大大推動了催化劑、反應(yīng)工程和精餾技術(shù)的發(fā)展，核燃料后處理和濕法冶金的發(fā)展推動了溶劑萃取技術(shù)水平的提高等。目前，化工過程強化技術(shù)已被列為“十一五”首批啟動的國家“863”計劃的中的項目之一，以實現(xiàn)節(jié)能減排。整理ppt隨著現(xiàn)代過程工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品不斷更新，環(huán)保要求日益提高，建設(shè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求更為迫切。因此，人們力圖靈活應(yīng)用化學(xué)工程的原理和方法，致力于過程強化，即通過技術(shù)創(chuàng)新，改進(jìn)工藝流程，提高設(shè)備效率，使工廠布局更緊湊，單位能耗更低，三廢更少。應(yīng)該說，過程強化是國內(nèi)外化工界長期奮斗的目標(biāo)，也是化學(xué)科學(xué)和工程研究的主要成果之一，化工過程強化被列為當(dāng)前化學(xué)工程優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域之一?？?/p>

43、以說，當(dāng)前人們對化工過程強化認(rèn)識達(dá)到了前所未有的高度。從最初對化工過程的認(rèn)識到現(xiàn)在多種多樣的化工過程強化技術(shù)的產(chǎn)生，化工過程強化經(jīng)歷了許多轉(zhuǎn)變和發(fā)展。整理ppt 1995年召開的第一次化工過程強化國際會議上,C.Ramshaw首先提出化工過程強化是指在生產(chǎn)能力不變的情況下，能夠顯著減小化工廠體積的措施。A.I.Stankiewicz和J.A.Moulign則認(rèn)為，給定設(shè)備的體積減小2倍以上、每噸產(chǎn)品能耗降低、廢物或副產(chǎn)物大量減少都可以看作是過程強化。 整理ppt 化工過程強化是指在生產(chǎn)和加工過程中運用新技術(shù)和新設(shè)備，極大地減小設(shè)備體積或者極大地增大設(shè)備生產(chǎn)能力，顯著地提高能量效率，大量地減少廢

44、物排放。一句話，高效、節(jié)能、清潔、可持續(xù)發(fā)展的新技術(shù)都是過程強化。 整理ppt過程強化的歷史最早可追溯到上世紀(jì)70年代末。當(dāng)時，英國化學(xué)工業(yè)公司首先將此概念用于生產(chǎn)過程，以減少投資。上世紀(jì)90年代中期，國際上出現(xiàn)的以節(jié)能、降耗、環(huán)保、集約化為目標(biāo)的化工過程強化技術(shù)，是當(dāng)前化學(xué)工程優(yōu)先發(fā)展的三大領(lǐng)域之一。2005年7月，在英國召開的第七屆世界化學(xué)工程學(xué)術(shù)會議上，過程強化是最熱門的研究方向之一。自此，人們對化工過程強化的認(rèn)識達(dá)到前所未有的高度，期望通過過程強化使化學(xué)工業(yè)的面貌在21世紀(jì)發(fā)生巨大變化。 整理ppt化工過程強化的主要特點是設(shè)備小型化和過程集成化，這正是綠色化學(xué)的要求。 整理ppt（1）

45、 過程強化設(shè)備構(gòu)件催化反應(yīng)器超重力反應(yīng)器 串式化學(xué)反應(yīng)器 提升管-下行床耦合反應(yīng)器 光催化反應(yīng)器 膜反應(yīng)器 色譜反應(yīng)器 熱交換器式反應(yīng)器 噴霧流化床造粒器整理ppt（2）過程強化技術(shù)整理ppt以硬件為主的化工過程強化早年的化工過程強化往往以硬件為主。以精餾、吸收和萃取等化工塔器的內(nèi)件為例，近二十年來，高效塔板、規(guī)整填料和散裝填料發(fā)明層出不窮，塔內(nèi)件優(yōu)化匹配的概念引起了人們的重視。在利用新型塔內(nèi)件改造原油常減壓、乙烯和合成氨等生產(chǎn)裝置方面，國內(nèi)外都已取得了明顯的進(jìn)展，提高了效率，降低了能耗，經(jīng)濟(jì)效益顯著。然而，化工塔內(nèi)件性能的改進(jìn)幅度并不很大。整理ppt強調(diào)硬件和軟件結(jié)合的化工過程強化 近年來，

46、化工過程的強化更加強調(diào)硬件和軟件的結(jié)合，更加強調(diào)科技創(chuàng)新，以追求更高目標(biāo)。越來越多的研究人員認(rèn)為，化工過程強化的目標(biāo)不能只停留在使已有設(shè)備擠出百分之幾的效率，不能滿足于漸進(jìn)式的變革，而應(yīng)致力于在設(shè)備體積、產(chǎn)業(yè)化周期、能耗、物耗和環(huán)保等方面使工廠的效率取得突破性的進(jìn)展。人們期望通過化工過程強化使化學(xué)工業(yè)的面貌在21世紀(jì)取得巨大的變化。這是極大的挑戰(zhàn)，也推動了過程強化取得了一些重大進(jìn)展，如超重力分離器、高速轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器、整體催化劑、撞擊流反應(yīng)器的成功研發(fā)。整理ppt耦合技術(shù)迅速發(fā)展 近年來化工過程強化的另一發(fā)展趨勢是化學(xué)科學(xué)和工程研究大大促進(jìn)了諸如催化精餾、膜精餾、吸附精餾、反應(yīng)萃取、絡(luò)合吸附、反膠

47、團(tuán)、膜萃取、發(fā)酵萃取、絡(luò)合吸附、化學(xué)吸收和電泳萃取等新型耦合分離技術(shù)得到了長足的發(fā)展，并成功地應(yīng)用于生產(chǎn)。這些新型耦合技術(shù)綜合了多種技術(shù)的優(yōu)點，具有獨特的優(yōu)勢。耦合分離技術(shù)還可以解決許多傳統(tǒng)的分離技術(shù)難以完成的任務(wù)，因而在生物工程、制藥和新材料等高新技術(shù)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。由于耦合技術(shù)往往比較復(fù)雜,設(shè)計放大比較困難,因此也推動了化工數(shù)學(xué)模型和設(shè)計方法的研究。整理ppt脈動燃燒干燥技術(shù) 撞擊流技術(shù)強化傳熱技術(shù)以強化傳質(zhì)為目標(biāo)的耦合分離技術(shù)以提高選擇性為目標(biāo)的生物分離技術(shù)（2）過程強化主要技術(shù)整理ppt脈動燃燒干燥技術(shù) 脈動燃燒干燥技術(shù)是利用脈動燃燒產(chǎn)生的具有強振蕩特性的高溫尾氣流對物料進(jìn)行干

48、燥。在強振蕩流場(振蕩頻率在50-300Hz之間)的作用下，物料表面與干燥介質(zhì)間的速度、溫度及濕分濃度邊界層的厚度均大大降低，從而強化了物料與氣流之間的熱量和質(zhì)量傳遞過程，特別是液體物料在該強振蕩流場的作用下被沖擊、破碎成極小的液滴，大大提高了其表面積，再輔以高溫(氣流溫度一般在700-1200之間)在極短的時間內(nèi)即可完成物料的干燥過程。 整理ppt脈動燃燒干燥技術(shù) 實驗表明，對咖啡、工業(yè)廢液等物料的干燥，在0.01s之內(nèi)即可將其干燥為粉狀產(chǎn)品。由于干燥時間極短，物料的溫度一般不超過50。良好的傳熱、傳質(zhì)特性帶來了極高的蒸發(fā)效率，與理想蒸發(fā)能力2.674kJ/kgH2O比較，脈動燃燒干燥過程的

49、蒸發(fā)能力最多達(dá)2900kJ/kgH2O(一般干燥器該值在500010 000kJ/kgH2O之間)。 整理ppt脈動燃燒干燥技術(shù) 與傳統(tǒng)的干燥系統(tǒng)比較，脈動燃燒干燥具有下述優(yōu)點：干燥速率可提高23倍；熱量及質(zhì)量傳遞速率可提高25倍；熱效率提高可達(dá)40%；污染排放水平可降低10%，特別是NOx的排放可降至1%；除去單位水分的空氣耗量可降至3040%；物料在干燥器內(nèi)停留時間短，溫度低，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的保護(hù)；較低的投資及操作成本；干燥器的體積小。 整理ppt撞擊流技術(shù) 撞擊流(Impinging Streams, IS)的概念由Elperin首先提出，但其應(yīng)用可追溯到20世紀(jì)50年代初開發(fā)的Kopp

50、ers-Totzek粉煤氣化爐。以氣-固兩相體系為例，撞擊流的基本原理如圖6-8所示。兩股兩相流相向高速(20m/s)流動撞擊，在兩加速管之間造成一個高度湍動的撞擊區(qū)。 整理ppt撞擊流技術(shù)圖6-8 撞擊流原理圖圖6-9 噴頭結(jié)構(gòu)示意圖整理ppt（7）、高新技術(shù)促進(jìn)過程裝備的新發(fā)展計算機和信息技術(shù)對裝備技術(shù)的提升化工過程多尺度數(shù)值模擬與分析，實現(xiàn)一步放大與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。三維動態(tài)模擬（應(yīng)力應(yīng)變場、溫度場、流場等）虛擬設(shè)計與制造射線斷層掃描實時成象和人工智能系統(tǒng)的結(jié)合裝備內(nèi)多相動態(tài)過程，裝備缺陷檢測識別與壽命預(yù)估等先進(jìn)制造技術(shù)數(shù)字化，信息化，智能化的制造過程極端制造（極大，微納，高精，苛刻）整理p

51、pt新材料對裝備性能的提高防腐蝕材料加氫反應(yīng)器從冷壁到熱壁，陶瓷與鋼的復(fù)合，塑 料與鋼的復(fù)合，自蔓延防腐技術(shù)，焊接熱影響區(qū) 的防止應(yīng)力腐蝕等。功能材料記憶合金的密封與監(jiān)控，磁性材料用于無泄漏密封, 磁力攪拌，磁分離被重金屬污染的催化劑，紅外延 性陶瓷無焰燃燒火嘴等。膜材料氣體膜分離（氫，富氧，CO2減排） 海水淡化膜分離 生物膜過濾凈化污水整理ppt外場效應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)新裝備超重力場（Higee）油田注水的脫氧（一臺1m超重力分離器替代原來30m 高的真空脫氣塔）電場噴霧在電場（數(shù)千瓦）作用下可使霧化粒徑小到45m，甚至納米級 蛋白質(zhì)分離的電泳技術(shù)離子束煙氣脫硫磁場與超聲波結(jié)合，高效脫除水中

52、BOD，COD等微波催化天然氣轉(zhuǎn)化制乙烯等整理ppt三、過程裝備技術(shù)發(fā)展趨勢面向先進(jìn)制造技術(shù)的過程裝備應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)，提高產(chǎn)品設(shè)計與創(chuàng)型的效率；應(yīng)用計算機模擬技術(shù)，實現(xiàn)過程設(shè)備的虛擬工程放大以及設(shè)計方案的優(yōu)化；（物性的模擬，傳遞現(xiàn)象的模擬，結(jié)構(gòu)與材料特性的模擬）；利用制造自動化的各種新技術(shù)，加快產(chǎn)品的試制和定型,使其快速形成生產(chǎn)力。（柔性制造系統(tǒng)(FMS)、分布式數(shù)控(DNC)、快速原型技術(shù)(RP )。面向新材料技術(shù)的過程裝備高溫及高溫耐腐蝕合金超低碳型鎳鉬鉻系鎳基耐蝕材料無機非金屬材料陶瓷材料新型高分子材料高性能復(fù)合材料 整理ppt2、過程裝備技術(shù)發(fā)展趨勢面向再設(shè)計再制造工程的過程裝

53、備基于全壽命周期管理理念的退役設(shè)備再利用技術(shù)基于壽命評估技術(shù)的在役設(shè)備延壽及改造技術(shù)基于納米表面工程的創(chuàng)新維修技術(shù)面向高技術(shù)過程的過程裝備服務(wù)先進(jìn)的能源與環(huán)保技術(shù)服務(wù)納米材料制備技術(shù)服務(wù)超臨界流體技術(shù)整理ppt發(fā)展趨勢領(lǐng)域拓展學(xué)科交叉與相互滲透重視與過程工藝的結(jié)合各校不同選擇優(yōu)勢、特色領(lǐng)域重視環(huán)境保護(hù)，開發(fā)高效節(jié)能設(shè)備關(guān)注潔凈能源（煤、天然氣、生物質(zhì)、氫能等），開發(fā)配套新設(shè)備了解生物、醫(yī)藥化工的特點，開發(fā)特種設(shè)備 與新材料工程結(jié)合，開發(fā)能批量生產(chǎn)的新設(shè)備的綜合可預(yù)測性，高可靠性（從宏觀預(yù)測到微觀預(yù)測的不同尺度品質(zhì)預(yù)測與控制）材料學(xué)機械力學(xué)檢測控制學(xué)整理ppt宇觀尺度（103）（環(huán)境，大氣，海洋

54、，土壤）（megascale）宏觀尺度（10103）（裝置，工廠）（macroscale）介觀尺度（10-210）（設(shè)備）（mesoscale）微觀尺度（10-610-2）（氣泡，顆粒，液滴，渦）（microscale）納米尺度（10-1010-7）（分子過程，活性晶格）（nanoscale）分子尺度（10-1510-11）（分子運動）（Molecularscale）系統(tǒng)集成放大設(shè)計機理模型尺度延伸研究對象的多尺度分析整理ppt方法提升高新技術(shù)的應(yīng)用方法關(guān)聯(lián)：微觀機理建立多尺度模型光電核技術(shù)信息技術(shù)現(xiàn)代數(shù)學(xué)實驗理論計算數(shù)值模擬優(yōu)化放大設(shè)計與控制整理ppt建立各尺度的數(shù)模及其關(guān)聯(lián)微觀尺度機理分析

55、分形結(jié)構(gòu)，多相結(jié)構(gòu)， 界面現(xiàn)象，相間傳遞 介觀、宏觀尺度CFD流動形態(tài)，傳遞行為， 與反應(yīng)的耦合，非穩(wěn)態(tài)，極端條件 放大設(shè)計宏觀、宇觀尺度動態(tài)模擬系統(tǒng)集成，優(yōu)化調(diào) 控，環(huán)境協(xié)調(diào) 整理ppt微觀信息的獲得非介入測量新技術(shù)核磁共振（NMR）顆粒團(tuán)聚，氣泡變形，結(jié)晶過程層析技術(shù)（光、聲、阻抗、射線）多相流動特性，過程在線檢測顆粒示蹤技術(shù)（熒光，射線，正電子淹沒）顆粒運動分析 原子力顯微鏡表面結(jié)構(gòu)三維激光掃描顯微成象技術(shù)局部的動量，熱量，質(zhì)量傳遞新計算方法與工具神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，遺傳算法，模糊分析，隨機分析，混沌分析等系統(tǒng)集成優(yōu)化夾點技術(shù)，用分析千億次級并行計算萬億次級超級計算機整理ppt過程強化設(shè)備的高性能

56、化 過程復(fù)合反應(yīng)與蒸餾，反應(yīng)與吸附，反應(yīng)與結(jié)晶 在一個新設(shè)備內(nèi)同時完成幾個傳統(tǒng)設(shè)備的功能。 （裝置緊湊化，節(jié)能降本） 過程強化設(shè)備高負(fù)荷化、緊湊化 氣固流化床依靠催化劑活性提高，鼓泡床湍動床 快速床輸送床 微換熱器 消除設(shè)備“瓶頸”，提高整機負(fù)荷大通量塔盤，爐管受 熱強度均勻化安全長壽裝備的高可靠性整理ppt四、過程裝備制造業(yè)的主戰(zhàn)場1、面向大型石油化工行業(yè) 所稱大型石化設(shè)備是指：年產(chǎn)量不小于80104t的乙烯成套設(shè)備，包括乙烯裂解氣壓縮機組及其配套用工業(yè)汽輪機、乙烯制冷壓縮機組及其配套用工業(yè)汽輪機、丙烯制冷壓縮機組及其配套用工業(yè)汽輪機、離心式急冷油泵、離心式急冷水泵、乙烯冷箱、加氫反應(yīng)器、加

57、氫裝置空冷器；年產(chǎn)量不小于40104t的聚乙烯循環(huán)氣壓縮機和聚乙烯配套用往復(fù)式壓縮機(迷宮密封式)；年產(chǎn)量不小于20104t的混煉擠壓造粒機組；年產(chǎn)量不小于80104t的對苯二甲酸(PTA)成套設(shè)備，包括PTA氧化反應(yīng)器、加氫精制裝置加氫反應(yīng)器、蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機、PTA工藝空氣壓縮機組。 2010年，我國原油加工能力將突破4108t/a，到2015年將增至約5108t/a。2010年全國乙烯當(dāng)量需求為2630104t，乙烯產(chǎn)能為1752104t；2015年全國乙烯當(dāng)量需求將增至3370104t，產(chǎn)能將增長到2180104t。整理ppt 我國每年煉化項目的投資額達(dá)700億元左右，據(jù)粗略估算，每年裝

58、備采購額可達(dá)約300億元。四、過程裝備制造業(yè)的主戰(zhàn)場1、面向大型石油化工行業(yè)整理ppt我國重大石化裝備國產(chǎn)化的發(fā)展重點主要方面：百萬噸級乙烯工程配套的壓縮機組和冷箱。大型聚合反應(yīng)器。大型擠壓造粒機組。大型干燥機、過濾機及離心機的專業(yè)化和系列化。大型聚酯裝置成套設(shè)備。石化專用泵及特種泵大型DCS等自動控制系統(tǒng)。四、過程裝備制造業(yè)的主戰(zhàn)場1、面向大型石油化工行業(yè)整理ppt四、過程裝備制造業(yè)的主戰(zhàn)場2、面向大型煤化工與替代能源行業(yè) 煤化工和替代能源項目是繼石油化工項目之后成為新的發(fā)展熱點，主要包括：煤制油、煤制天然氣、醇醚、醇制烯烴等等，”十二五”期間煤化工和替代能源項目投資超過數(shù)萬億元人民幣，其中

59、僅上報待批的甲醇項目投資就多達(dá)數(shù)千億元人民幣. 國家對煤化工設(shè)備的研究開發(fā)重點：大型煤化工成套設(shè)備主要攻關(guān)項目包括:特大型加氫反應(yīng)器、煤液化用離心泵和容積泵、煤液化用特種閥門、油煤漿加熱爐、大型煤漿均化攪拌器、大推力往復(fù)壓縮機和大型離心式壓縮機、特種廢熱鍋爐、大型備煤設(shè)備、油渣氣化核心設(shè)備、大型天然氣制氫核心設(shè)備等。整理ppt 截至2008年年底，我國核電機組容量僅占電力總裝機容量的1.3%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平17%，同時，我國核電發(fā)電量僅為910萬千瓦，核發(fā)電量占比僅為2%，在30多個核國家中排名倒數(shù)第一。 預(yù)計整個電力裝機達(dá)到14億15億千瓦，核電占整個發(fā)電的比例將從現(xiàn)在的2%提高到7%

60、8%，這意味著核電裝機占比比2007年舊版規(guī)劃翻了兩番。 按照6500萬千瓦的核電裝機容量保守估計，到2020年，核電建設(shè)總投資能達(dá)到8000億元。而在核電投資中，設(shè)備投資約占50%，按此計算設(shè)備投資約為4000億元左右，則每年設(shè)備需求量約為330億元。 核電的主要設(shè)備包括核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備、電站輔助設(shè)備等。一般來說，核島設(shè)備約占設(shè)備投資的45%，常規(guī)島設(shè)備占比為30%，另外輔助設(shè)備占比約為25%。因此，根據(jù)20092020年設(shè)備投資約為4000億元計算，預(yù)計在此期間，核島設(shè)備市場容量約為1800億元，常規(guī)島設(shè)備市場容量約為1200億元，而其他輔助設(shè)備市場容量約為1000億元。 四、過程裝備