工藝過程分析與組織6學時

工藝過程的分析與組織1.工藝過程的分析與組織3.1化學反響平衡的分析3.2化學反響速度的分析3.3工業(yè)催化劑3.4影響反響過程的根本因素的分析3.5工藝過程組織分析2.⒈掌握溫度、壓力等因素對化學平衡、化學反應(yīng)速率的影響方式；掌握依據(jù)各影響因素確定化工生產(chǎn)條件的方法;并通過實例加以說明。⒉熟悉化工催化劑的類型、作用及化工生產(chǎn)對催化劑的要求。⒊理解化工過程組織原那么及方法；了解化工生產(chǎn)過程的表示方式。工藝過程的分析與組織--教學根本要求3.思考問題⒈何為化工生產(chǎn)問題？何為化工生產(chǎn)過程由哪幾局部組成？⒉化工生產(chǎn)過程需解決哪些實際問題？⒊化工生產(chǎn)在哪些設(shè)備內(nèi)完成，它們需滿足什么條件才能完成生產(chǎn)？⒋如何用直觀的表述化工生產(chǎn)過程？⒌如何實現(xiàn)清潔生產(chǎn)？衡量化工生產(chǎn)的指標有哪些？工藝過程的分析與組織4.一、概述化工生產(chǎn)過程指的是化工企業(yè)從原料出發(fā)，完成某一化工產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。其核心是工藝過程。而工藝過程中主要是反響過程的條件。工藝過程指的是化工原料加工成化工產(chǎn)品的生產(chǎn)程序，該程序由假設(shè)干工藝車間及其工段、生產(chǎn)崗位組成。工藝過程的分析與組織5.①工藝過程討論的內(nèi)容：投料方式、工藝流程的組織、化工設(shè)備的選擇。工藝過程的分析與組織一、概述化工生產(chǎn)過程的主要內(nèi)容②生產(chǎn)輔助部門由化工設(shè)備和儀表控制系統(tǒng)組成，工藝人員要使用這些設(shè)備和儀表來完成生產(chǎn)任務(wù)，保證它們的正常使用，必須配備維護、修理〔機修〕部門及保證設(shè)備運轉(zhuǎn)的動力部門等。這些部門還包括：生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量檢查、機械動力、平安、環(huán)境保護、供給及銷售部門。6.確定化工生產(chǎn)過程首先應(yīng)對產(chǎn)品的生產(chǎn)原理有一定的認識。如化學反響過程，其化學反應(yīng)根底是實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的理論依據(jù)。涉及化學反響平衡、反響速率、催化劑的選用，運用熱力學、動力學的分析——過程條件確實定。工藝過程的分析與組織一、概述7.說明：化工生產(chǎn)過程的中心環(huán)節(jié)是化學反響，只有通過化學反響，原料才能變成目的產(chǎn)物。而化學反響是一個非常復(fù)雜的過程，對某一產(chǎn)品生產(chǎn)而言，存在主、副反響。假設(shè)要實現(xiàn)消耗最少的原料生產(chǎn)到更多的目的產(chǎn)物，首先要了解通過控制哪些根本因素可以保證實現(xiàn)化工產(chǎn)工藝過程的分析與組織一、概述品工業(yè)化的最正確效果，明確這些外界條件對化學反響過程的影響規(guī)律，從而找出最正確生產(chǎn)條件范圍并實現(xiàn)最正確控制。要找最正確生產(chǎn)條件范圍必須了解影響反響過程的因素?；どa(chǎn)的開展趨勢:清潔生產(chǎn)。8.清潔生產(chǎn)⒈概念1996年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署定義為：清潔生產(chǎn)是指將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和效勞中，以期增加生態(tài)效率并減少對人類和環(huán)境的風險。工藝過程的分析與組織?中國21世紀議程?的定義是：清潔生產(chǎn)是指既可滿足人們的需要又可合理使用自然資源和能源并保護環(huán)境的實用生產(chǎn)方法和措施，實質(zhì)是一種物料和能耗最少的人類生產(chǎn)活動的規(guī)劃和管理，將廢物減量化、資源化和無害化，或消滅于生產(chǎn)中。9.

⒉清潔生產(chǎn)的目標

⑴通過資源的綜合利用，或缺資源的高效利用或代用，二次資源的利用及節(jié)能、降耗、節(jié)水、合理利用自然資源，減緩資源的耗竭；⑵減少廢物和污染物的生成和排放，促進工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)、消費過程與環(huán)境相容，降低工業(yè)活動對人類和環(huán)境的風險。工藝過程的分析與組織清潔生產(chǎn)10.⒊清潔生產(chǎn)的內(nèi)容⑴清潔的能源。常規(guī)能源的清潔利用；可再生能源的利用；新能源的開發(fā)和利用；節(jié)能技術(shù)和節(jié)能措施的采用等。⑵清潔的生產(chǎn)過程。在設(shè)計時充分考慮少用或不用有毒有害的原料；消除有毒有害的中間產(chǎn)品；減少或消除生產(chǎn)過程的各種危險因素；采用少廢、無廢的工藝；選擇高效的設(shè)備加強物料的再循環(huán)；簡便、可靠的操作和控制；完善的管理等。工藝過程的分析與組織清潔生產(chǎn)⑶清潔的產(chǎn)品。產(chǎn)品在使用過程中及使用后不含有危害人體健康和生態(tài)環(huán)境的因素；易于回收、復(fù)用和再生；合理包裝；合理的使用功能和使用壽命；產(chǎn)品報廢后易于處理、易降解等。11.⒋實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的途徑工藝過程的分析與組織清潔生產(chǎn)的實施，首先必須技術(shù)上可行；其次要到達節(jié)能、降耗、減污的目標，滿足環(huán)境保護法規(guī)的要求；第三是在經(jīng)濟上能夠獲利，充分表達經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益的高度統(tǒng)一。⑴資源的合理利用；⑵改變工藝和設(shè)備；⑶組織廠內(nèi)物料循環(huán)；⑷改進產(chǎn)品體系；⑸加強管理；⑹必要的末端處理。清潔生產(chǎn)12.問題思考1.要實現(xiàn)清潔生產(chǎn)〔綠色生產(chǎn)〕，必須從上述六個途徑著手考慮，但具體實施時如何做？—提高反響的進行程度，即控制反響條件，使反響向生成物的方向進行；提高反響進行的速度，同時使反響在較適宜的條件下平安進行；防止不必要的過程〔或設(shè)備〕及物料〔各種物料〕的浪費，使過程優(yōu)化。工藝過程的分析與組織13.2.要使反響向生成物方向進行，該如何做？要從改變化學平衡方向的因素著手考慮—溫度、壓力、反響物及生成物的濃度工藝過程的分析與組織問題思考14.3.要使在較適宜的條件下平安進行，如何做？工藝過程的分析與組織問題思考依據(jù)反響特點，選用適宜結(jié)構(gòu)的反響設(shè)備和控制方案，保證反響順利〔平安〕進行。控制反響在平安情況下進行的速度，必須綜合考慮反響類型〔可逆？放吸熱？均非相？催化？〕、設(shè)備及控制方案等。15.4.要使生產(chǎn)過程符合清潔生產(chǎn)的要求，除了從生產(chǎn)條件、設(shè)備結(jié)構(gòu)及控制方案等方面考慮外，還必須做哪些工作？工藝過程的分析與組織問題思考

生產(chǎn)過程的合理安排。即生產(chǎn)過程要做到科學、簡潔、合理，也即是采用節(jié)能、降耗、減污的生產(chǎn)流程。16.工藝過程的分析與組織二、化學反響平衡分析1、化學反響可能性分析判斷反響可能性的意義：在確定化工工藝路線，首先應(yīng)確定在熱力學上是否合理，即對有無可能性做出判斷，以防止徒勞無功，浪費人力、物力，假設(shè)反響能進行，即可進一步根據(jù)熱力學方法計算出反響能進行到什么程度，可到達的最大轉(zhuǎn)化率是多少，最后結(jié)合熱力學和動力學分析確定反響應(yīng)維持在哪些適宜的工藝條件下進行，加快主反響的速度，減少有害的副反響，使可能性變成有現(xiàn)實意義的工業(yè)生產(chǎn)。對于一個反響體系，可以用反響的標準吉氏函數(shù)變化值ΔG0來判斷反響進行的可能性。17.工藝過程的分析與組織二、化學反響平衡分析1、化學反響可能性分析化學反響的自由能舉例說明反應(yīng)應(yīng)能自發(fā)進行0反應(yīng)0反應(yīng)應(yīng)不可能進行0ΔG0T<=>處于動態(tài)平衡18.正構(gòu)烷烴于1000K裂解時一次反響的△G0和△H0△G0和△H0的大小各說明了什么問題？144.4129.5131.0130.88.87-9.54-5.94-8.08CnH2n+2脫氫反響△H0△G0反響CnH2n+H2⑴工藝過程的分析與組織242HHC+263HHC+284HHC+2105HHC+19.78.366.588.665.475.290.166.675.577.088.8-53.89-68.99-42.34-69.08-61.13-42.72-70.08-60.08-60.38-45.27C3H8C2H4+CH4C4H10C3H6+CH4⑵C4H10C2H4+C2H6⑶C5H12C4H8+CH4C5H12C3H6+C2H6C5H12C2H4+C3H8C6H14C5H10+CH4⑷C6H14C4H8+C2H6C6H14C3H6+C3H8⑸C6H14C2H4+C4H10斷鏈反應(yīng)△H0△G0

反應(yīng)CnH2n+CmH2m+2

Cn+mH2(n+m)+工藝過程的分析與組織20.工藝過程的分析與組織二、化學反響平衡分析1、化學反響可能性分析由上述分析可知，正構(gòu)烷烴在1000K時的脫氫和斷鏈反響中，乙烷脫氫不能自發(fā)進行；端斷鏈比中間斷鏈容易，故正構(gòu)烷烴的一次反響產(chǎn)物有：氫氣、甲烷及烯烴〔主要是乙烯、丙烯等〕。21.工藝過程的分析與組織二、化學反響平衡分析1、化學反響可能性分析說明:假設(shè)ΔG0絕對值較小，那么不管其符號如何，都不能作出任何有關(guān)過程方向的結(jié)論，反響到底向何方向進行要依據(jù)所創(chuàng)造的反響條件。22.工藝過程的分析與組織二、化學反響平衡分析2、化學反響限度的分析說明：一般地，生產(chǎn)一種化工產(chǎn)品時，在生成目的產(chǎn)品的主反響進行的同時，總是有假設(shè)干個副反響〔平行反響、連串反響〕等，形成一個化學反響系統(tǒng)。了解其中各化學反響競爭的情況，尤其是主反響和不希望發(fā)生的副反響進行的難易程度，以及這些反響進行的有利條件和不利條件，才能結(jié)合各反響的熱力學、動力學根底，尋找出相對有利于主反響的進行而不利于副反響進行的工藝條件，并作為工業(yè)生產(chǎn)過程工藝條件控制的目標，從而取得良好的反響效果，得到更多的產(chǎn)品。23.工藝過程的分析與組織二、化學反響平衡分析2、化學反響限度的分析任何化學反響幾乎都不能進行到底而存在著平衡關(guān)系，平衡狀態(tài)的組成說明了反響進行的限度。平衡轉(zhuǎn)化率和平衡產(chǎn)率是反響進行的最大限度。實際生產(chǎn)追求的是轉(zhuǎn)化率要高，也即是反響要盡可能向生成物的方向進行。24.工藝過程的分析與組織二、化學反響平衡分析2、化學反響限度的分析反響也可以用△G0的大小來判斷反響進行的難易程度。當△G0<0時，KP值為一較大的數(shù)值。平衡時產(chǎn)物量大大地超過反響物的量，說明反響向正反響進行的可能性很大。除了與反響物的性質(zhì)有關(guān)外，反之，△G0>0時，KP值為一較小的數(shù)值。即平衡時產(chǎn)物的量遠比反響物為小，說明反響向正方向自發(fā)進行的可能性相當小。故△G0值越小說明反響越易進行。在同一化學反響系統(tǒng)中，主、副反響在同一條件下進行化學反響，所以可以根據(jù)同一條件下，各主、副反響的ΔG0值的大小來判斷各反響的難易程度，條件變化，難易程度的差距也會隨之變化。25.工藝過程的分析與組織二、化學反響平衡分析2、化學反響限度的分析ΔG0>0說明反響不能自發(fā)進行，但實際能否發(fā)生，還與反響的條件有關(guān)，因可通過改變條件使原本不能自發(fā)進行的反響可以自發(fā)進行，或進行的程度較高。26.工藝過程的分析與組織二、化學反響平衡分析3、化學反響平衡移動的分析對于可逆的化學反響在一定的條件下，無論怎樣開始，最終均會到達在該條件下的平衡狀態(tài)，在平衡狀態(tài)下，其各物質(zhì)的量濃度不再隨時間發(fā)生改變。要想增加生成物的濃度或降低反響物的濃度，必須打破現(xiàn)有的平衡，使平衡向生成物的方向移動。

使化學平衡發(fā)生移動的條件主要有：反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、反應(yīng)物或生成物的濃度等。例如：CO+H2OCO2+H2△H0298＜0

分析反響向生成CO2方向移動的有利條件。27.工藝過程的分析與組織三、化學反響速率分析1、影響化學反響速度的因素溫度對任何類型的化學反響速率均有影響；壓力對有氣體參與的反響速率有影響；濃度對有液體、氣體參與的反響速率有影響；固體顆粒度對有固體參與反響速率有影響；催化劑對須催化劑參與的反響速率有影響；攪拌速度對液固相反響的反響速率有影響。還有其它的因素嗎？28.工藝過程的分析與組織三、化學反響速率分析2、各因素對化學反響速度影響⑴溫度對化學反響速率的影響⑵壓力對化學反響速率的影響⑶濃度對化學反響速率的影響逐個分析29.工藝過程的分析與組織三、化學反響速率分析2、各因素對化學反響速度影響⑷固體顆粒度對化學反響速率的影響⑸攪拌速度對化學反響速率的影響⑹催化劑對化學反響速率的影響逐個分析30.①作用：改變反響速率；降低反響的活化能，改變反響的途徑。如環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)，傳統(tǒng)的是氯乙醇法，現(xiàn)多用直接法→即銀催化法．工藝過程的分析與組織四、工業(yè)催化劑

31.②分類ⅰ按狀態(tài)分為：固體類液體類氣體類ⅱ工藝過程的分析與組織四、工業(yè)催化劑

酶催化〕(生物催化多相催化均相催化類分按催化作用32.③液體催化劑的應(yīng)用工藝過程的分析與組織四、工業(yè)催化劑

液體催化劑一般是先配置成高濃度的催化劑溶液，后按反響需要適宜的用量配比參加到反響體系中，溶解均勻而起到加速化學反響的作用。液體催化劑常用于有機合成反響中，多為氣液或液液反響體系。如以乙烯為原料制備乙醛；由乙醛制備乙酸均采用液體催化劑。乙烯→乙醛：PdCl2-CuCl2-HCl乙醛→乙酸：Mn(Ac)233.④固體催化劑的構(gòu)成及作用構(gòu)成：活性組分，助催化劑，載體ⅰ活性組分:即是主催化劑局部。在化學反應(yīng)中改變化學反響速率的的成分。ⅱ載體的作用☆節(jié)省催化劑有效組分的用量；☆使催化劑有效組分分散，增大接觸外表，使活性中心的排布更為恰當。充分發(fā)揮其催化活性?！钐岣叽呋瘎┑臋C械強度，導(dǎo)熱性。ⅲ助劑的作用

☆提高催化活性；

☆提高選擇性；

☆延長催化劑的使用期限工藝過程的分析與組織四、工業(yè)催化劑

34.⑤催化劑的特性比外表積、空隙率、孔隙率、孔結(jié)構(gòu)⑥工業(yè)生產(chǎn)對催化劑的要求活性好；選擇性好；導(dǎo)熱性能好；機械強度高；使用壽命長；價廉易得。工藝過程的分析與組織四、工業(yè)催化劑

35.⑦催化劑的使用ⅰ催化劑的活性〔見插圖1〕；ⅱ催化劑活性衰退的原因☆中毒及碳化沉淀永久中毒，暫時中毒☆化學結(jié)構(gòu)的濃度☆催化劑成分的改變及損失〔常見催化劑的毒物如附表所示〕ⅲ催化劑的再生ⅳ使用☆使用時本卷須知☆催化劑的裝填☆活性的保持工藝過程的分析與組織四、工業(yè)催化劑

36.圖1催化劑的影響工藝過程的分析與組織四、工業(yè)催化劑

觀察變化特點37.圖2催化劑的活性與反響時間的關(guān)系示意圖工藝過程的分析與組織催化劑活性反應(yīng)時間活性穩(wěn)定期成熟期衰老期四、工業(yè)催化劑

觀察變化特點38.砷化合物氧化V2O5V2O3有機堿、碳、烴類、水、重金屬裂化硅膠、鋁膠CH4C2H6氧化Ag硫化物費歇合成汽油SeTeBiH2O磷化合物加氫PH3O2COH2OC2H2硫化物合成氨Bi氧化TeNH3SSeTe磷化合物加氫裂化CoC2H2H2SPH3

銀、砷的化合物、氧化鐵氧化RuRhHgPbNH3O2CO(453K)加氫PdCuSSeTeAsSbBiZn化合物、鹵化物脫水NiPt催化劑毒物反應(yīng)類型催化劑常見催化劑的毒物表工藝過程的分析與組織39.工藝過程的分析與組織五、影響反響過程的因素說明：化工生產(chǎn)過程的中心環(huán)節(jié)是化學反響，只有通過化學反響，原料才能變成目的產(chǎn)物。而化工生產(chǎn)逐求的目標是在可以控制的反響速度下，使原料的轉(zhuǎn)化率盡可能高，即實現(xiàn)消耗盡可能少的原料得到更多的目的產(chǎn)品。假設(shè)要實現(xiàn)上述目標，必須要了解通過控制哪些因素可以保證實現(xiàn)化工產(chǎn)品工業(yè)化的最正確效果，明確這些外界條件對化學反響過程的影響規(guī)律，從而找出最正確工藝條件范圍并實現(xiàn)最正確控制。為到達這些目的，必須明白化工生產(chǎn)反響過程最優(yōu)化控制的目標是什么？40.工藝過程的分析與組織五、影響反響過程的因素1、反響過程工藝條件優(yōu)化的目標說明：化工生產(chǎn)中的損失有化學損失〔因副反響造成的損失〕和物理損失〔因別離回收造成的損失〕。實際生產(chǎn)中，以目的產(chǎn)物濃度最大為優(yōu)化目標最佳點的方法稱為化學上的最正確點。41.工藝過程的分析與組織五、影響反響過程的因素1、反響過程工藝條件優(yōu)化的目標實際生產(chǎn)中，以目的產(chǎn)物收率最大為優(yōu)化目標的最正確點稱為工藝上的最正確點。實際生產(chǎn)中，以目的產(chǎn)物本錢最低為優(yōu)化目標最正確點稱為設(shè)計中的最正確點。42.工藝過程的分析與組織五、影響反響過程的因素1、反響過程工藝條件優(yōu)化的目標說明：以上三個最正確點分別以目的產(chǎn)物不同的標準為優(yōu)化目標，各有其不同的含義。從經(jīng)濟觀點講，本錢最低應(yīng)是最終目標，而對已有的裝置中分析影響反響過程的因素時，以目的產(chǎn)物總收率最大為優(yōu)化目標來尋找反響過程的最正確工藝條件就能符合工藝管理的要求。43.分析：影響反響過程的進行而能否到達工藝上最正確點的因素很多，如反響設(shè)備的結(jié)構(gòu)、催化劑的性能和用量、反響過程的工藝參數(shù)〔溫度、壓力、原料配比及原料純度、停留時間等〕。雖然各產(chǎn)品的反響過程各有自己的特點，工藝過程差異很大，但每個因素對反響的影響均有共同之處。工藝過程的分析與組織五、影響反響過程的因素44.五影響反響過程的因素化學平衡-溫度、壓力、濃度化學反響速率-溫度、壓力、濃度、顆粒度、催化劑、攪拌速度等。生產(chǎn)的平安性-溫度、壓力、原料及生產(chǎn)方法的選用、設(shè)備的材質(zhì)〔耐壓能力〕、操作方式等生產(chǎn)的經(jīng)濟性-原料及生產(chǎn)方法的選用、生產(chǎn)過程的安排及工藝條件的合理性等工藝過程的分析與組織45.⑴溫度的影響分析結(jié)論：適宜溫度范圍的選擇首先是根據(jù)催化劑的使用條件，在其活性起始溫度和終極溫度之間。再結(jié)合操作壓力、空間速度、原料配比和平安生產(chǎn)的要求以及反響效果等項，綜合選擇，并經(jīng)過實驗和生產(chǎn)實際的驗證最后確定。工藝過程的分析與組織五、影響反響過程的因素2、影響反響過程的根本因素分析46.⑵壓力的影響適宜的操作壓力應(yīng)根據(jù)該反響使用催化劑的性能要求，以及化學平衡和化學反響速率隨壓力變化規(guī)律來確定。假設(shè)反響必要進行加壓，多高壓力適宜，要結(jié)合必要條件和加壓的利弊作經(jīng)濟效果的比較，還要考慮物料體系有無爆炸危險，最后確定生產(chǎn)是在平安確有保證的條件下進行，即為適宜。工藝過程的分析與組織五、影響反響過程的因素47.工藝過程的分析與組織⑶原料配比適宜的原料配比范圍應(yīng)根據(jù)反應(yīng)物的性能〔是否有爆炸性、揮發(fā)性等〕、反響的熱力學和動力學特證、以及催化劑性能、反響效果、經(jīng)濟衡算結(jié)果等綜合分析后予以確定。五、影響反響過程的因素48.工藝過程的分析與組織⑷停留時間適宜的停留時間應(yīng)根據(jù)反響到達適當高的轉(zhuǎn)化率、高的選擇性等所需時間以及催化劑的性能來決定?；し错戇^程的影響因素還有哪些？如液固反響的攪拌速度；有固體參與反響時顆粒度。五、影響反響過程的因素49.工藝過程的分析與組織六、工藝過程的組織與分析1、工藝過程的操作方式⑴間歇操作概念:生產(chǎn)操作一開始，將原料一次投入系統(tǒng)，直到操作結(jié)束之后，立即將產(chǎn)物全部一次取出。特點：生產(chǎn)過程簡單，投資費用低；生產(chǎn)過程中變換條件方便，生產(chǎn)的靈活性比較大，產(chǎn)品的投產(chǎn)比較容易。

缺點：間歇操作存在加料、出料和清洗等非生產(chǎn)時間，設(shè)備利用率不高，生產(chǎn)能力的提高受到限制；間歇操作過程實現(xiàn)自動化程度比較低，工藝參數(shù)的控制不嚴格，產(chǎn)品質(zhì)量波動較大；此外勞動強度較大。

該操作適用于小批量、多品種的生產(chǎn)。50.工藝過程的分析與組織六、工藝過程的組織與分析1、工藝過程的操作方式⑵連續(xù)操作

概念：物料連續(xù)不斷地流過生產(chǎn)裝置，送進系統(tǒng)的原料和從系統(tǒng)取出的產(chǎn)品總物料量相等特點：生產(chǎn)系統(tǒng)與外界有物料不斷地交換，連續(xù)進料、連續(xù)出料，且進出物料量相等。

連續(xù)操作適用于技術(shù)成熟地大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)51.工藝過程的分析與組織六、工藝過程的組織與分析1、工藝過程的操作方式⑶半連續(xù)〔半間歇〕操作概念：操作過程一次投入原料，而連續(xù)不斷地從系統(tǒng)取出產(chǎn)品；或連續(xù)不斷地投料，在操作一定時間后取出產(chǎn)品；或一種物料分批參加，另一原料連續(xù)參加。具體地視工藝需要來定選擇何種操作方式。52.工藝過程的分析與組織六、工藝過程的組織與分析2、工藝過程的組成⑴化工生產(chǎn)過程是將假設(shè)干個單元反響過程，假設(shè)干個化工單元操作按照一定的規(guī)律組成生產(chǎn)系統(tǒng)。這個系統(tǒng)包括:①化學工序:磺化、硝化、?；⑼榛?；②物理工序:流體的輸送、傳熱、蒸餾等。53.工藝過程的分析與組織六、工藝過程的組織與分析2、工藝過程的組成⑵化工生產(chǎn)過程一般由以下工序構(gòu)成①生產(chǎn)原料的準備〔原料工序〕②反響過程〔反響工序，它是化工生產(chǎn)過程的核心〕③產(chǎn)品的別離和提純〔別離工序，主要用于反響原料的凈化、產(chǎn)品的別離和提純〕④綜合利用〔回收工序〕⑤三廢處理〔輔助工序〕54.

化學反響設(shè)備(核心)反響原理反響條件分析分析分析化工生產(chǎn)過程的設(shè)計是以化學反響為核心,依據(jù)生產(chǎn)原理所需條件,分析到達條件所需經(jīng)歷的過程(單元操作過程)以及產(chǎn)品的提純過程。工藝過程的分析與組織如SO2催化氧化制SO355.工藝過程的分析與組織六、工藝過程的組織與分析3、工藝流程反映了由假設(shè)干個單元過程〔反響過程、別離過程及動量熱量的傳遞過程〕按一定順序組合起來，完成從原料變成目的產(chǎn)品的全過程。并以圖解的形式表示出整個生產(chǎn)過程的全貌。具體可分三種表示形式。①生產(chǎn)工藝流程圖②物料流程圖③帶控制點的工藝流程圖56.①生產(chǎn)工藝流程圖〔例如〕57.②物料流程圖〔例如〕58.③帶控制點的工藝流程圖59.工藝過程的分析與組織六、工藝過程的組織與分析4、主要設(shè)備的選擇⑴設(shè)備的分類：定型設(shè)備、非定型設(shè)備⑵設(shè)備的選擇與計算要充分考慮工藝上的特點，盡量選用先進設(shè)備并力求降低投資，節(jié)省用料。同時，還必須滿足容易制造維修，便于工業(yè)上實現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動化，減少工人勞動強度，平安可靠，沒有污染等要求。60.工藝過程的分析與組織六、工藝過程的組織與分析4、主要設(shè)備的選擇⑶主要設(shè)備的選擇①反響器是用來完成化學反響過程的設(shè)備。因反響千差萬別，其條件也有很多不同，對反響設(shè)備的結(jié)構(gòu)要求更是多種多樣。一般應(yīng)根據(jù)所要完成的化學過程的特點，分析過程具體條件對工藝提出的要求來選擇反響器的。反響器須依據(jù)以下工藝要求來進行：Ⅰ、反響動力學要求-保證原料經(jīng)化學反響要達到一定的轉(zhuǎn)化率和有適宜的反響時間。依次由生產(chǎn)力確定反響器的容積及各項工藝尺寸。另動力學對設(shè)備的類型、操作方式、設(shè)備的臺數(shù)均有影響。Ⅱ、熱量傳遞的要求-必須及時移走反響放出的熱量或補充反響需要的熱量。故須有傳熱裝置和適宜的傳熱方式，同時輔以可靠的溫度測量控制系統(tǒng)，以對反響溫度實施有效地檢測和控制。Ⅲ、質(zhì)量傳遞過程與流體流動過程要求：為保證反響和熱量傳遞正常進行，反響系統(tǒng)的物料流動要滿足湍動狀態(tài)。這樣也可以保證物料內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量的傳遞。61.工藝過程的分析與組織六、工藝過程的組織與分析4、主要設(shè)備的選擇⑶主要設(shè)備的選擇Ⅳ、工程控制的要求-化工生產(chǎn)一定要保證穩(wěn)定、可靠、平安地進行。其反響器同樣如此。故反響器除必備的物料進出口外，還有為便于操作和檢修的臨時裝備〔如人孔、備用接管口〕另因操作失誤等引起事故時的緊急處理設(shè)施等故對反響器的結(jié)構(gòu)要求必須十分重視平安操作和盡可能采用自動控制方案，以使操作更穩(wěn)定可靠。目前有很多化工反響器都已采用計算機控制。Ⅴ、機械工程的要求-一是保證反響器在操作條件下有足夠的強度和傳熱面積，便于制造；二是要求反響器所用的材料必須對反響介質(zhì)具有穩(wěn)定性，不參與反響，不污染物料，也不被反應(yīng)物料污染。Ⅵ、技術(shù)經(jīng)濟管理的要求-反響器的結(jié)構(gòu)是否合理，最終表達在經(jīng)濟效果上。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝和檢修，有利于工藝條件的控制，最終能到達設(shè)備投資少，保證工藝生產(chǎn)符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的要求。總之，反響器的選擇應(yīng)結(jié)合各類反響器的性能、特點，根據(jù)具體產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝需要，綜合上述各條要求進行選擇。62.工藝過程的分析與組織六、工藝過程的組織與分析4、主要設(shè)備的選擇⑶主要設(shè)備的選擇②精餾設(shè)備的選型在選擇精餾塔時要注意以下幾方面的要求：Ⅰ、能力大、效率高。結(jié)構(gòu)簡單，便于制造和維修，還可降低本錢；Ⅱ、可靠性好，可保證設(shè)備長期運轉(zhuǎn)不出故障。因此，設(shè)備的機械性能一定要好，同時設(shè)備要具有足夠的操作彈性，以便處理量或氣液比發(fā)生變化時，仍能保持較高的效率，并穩(wěn)定生產(chǎn)。Ⅲ、滿足工藝要求依據(jù)別離物料的性質(zhì)及分離要求，可采用不同的精餾方式〔加壓、減壓或特殊精餾〕和塔板結(jié)構(gòu)、塔板材料等，總之要依據(jù)工藝條件、別離物料的性質(zhì)及別離要求來定。Ⅳ、塔板壓降要小塔板壓降要適宜。過高會引起塔釜溫度過高而引起物料變質(zhì)；過低會引起再沸器加熱溫差過小，不便于傳熱。上述條件不可能同時滿足，須依據(jù)塔設(shè)備在工藝流程中的地位和特點，注意滿足工藝要求，同時結(jié)合各類塔設(shè)備的特