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文档简介

第2章精细化工工艺基本理论,2.1精细化工过程开发与放大2.2精细化工计量学2.3精细化工反应器,教学重点：化工过程效率指标；反应器的要求与选型原则。,教学难点：反应器选型原则,2.1精细化工的技术开发,文献和市场调研选择研究课题实验方案制定实验室小试扩大试验工业化设计、成本核算工业化生产,精细化学品开发步骤图示2-1,新方案的提出,实验室研究,基础理论实验探索,情报收集分析研究,中试,设计与施工,工业化生产,初步评价,概念设计,建立模型,经济技术评价,大型冷模实验,模型修改,2.2化学反应的计量学,反应物的摩尔比限制反应物和过量反应物过量百分数转化率选择性理论收率质量收率原料消耗定额单程转化率和总转化率,转化率XA-转化率表征原料的转化程度，反映了反应进度。选择性S-它表达了主、副反应进行程度的相对大小理论收率Yp-,转化率、选择性、理论收率的关系,化工过程的主要效率指标,转化率XA选择性S理论收率Yp,转化率、选择性、理论收率的关系,化工过程的主要效率指标,原料消耗定额,每生产一吨产品需要消耗的各种原料的量（吨或千克）叫做原料消耗定额。对主要反应物来说，它实际上就是质量收率的倒数。,质量100kg163.5kg,纯度9998,相对分子量93231.2,例：,苯胺的消耗定额10099%/163.598%0.618t618kg,单程转化率(X单)和总转化率(X总),，反应物A输入和输出反应器的物质的量，反应物A输入和输出全过程的物质的量,9,例：在苯一氯化制氯苯时，为了减少副产二氯苯的生成量，每100mol苯用40mol氯，反应产物中含38mol氯苯，1mol二氯苯，还有61mol未反应的苯，经分离后可回收60mol苯，损失1mol苯，如下图所示：,一、反应器要求及特点化学反应器在结构和材料上必须满足以下要求：（1）对反应物料（特别是非均相的气液反应物、液液反应物、气固反应物、液固反应物、气液固三相反应物）提供良好的传质条件，便于控制反应物系的浓度分布，以利于反应的顺利进行；（2）对反应物料（特别是强放热或强吸热的反应物系）提供良好的传热条件，便于热效应的移除或供给，以利于反应物系的温度控制；（3）在反应的温度、压力和介质条件下，具有良好的力学强度和耐腐蚀性能；（4）能适应反应器的操作方式（间歇操作或连续操作）。,2.3化学反应器,图2-2,图2-3管式反应器,30m3催化磁力反应釜设计图,图2-4,双桨式（单桨式）,框锚式,叶片,锚式,直叶涡轮,框式,单螺带,螺杆,双螺带,各种搅拌器形式,图2-5,图2-6,d,图2-7管式反应器,图2-8,图2-9,图2-11,图2-12,图2-10,图2-13,（1）反应类型和特征；（2）反应过程的特征和要求；（3）由反应的浓度效应决定的混合要求；（4）由反应的热负荷和温度效应决定的热量传递和温度
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