化工过程与开发化工过程开发的实验室工作学习教案

1、会计学1化工过程与开发化工过程与开发 化工过程开发的实验室工化工过程开发的实验室工作作第一页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-132选题选题市场需求调研市场需求调研所需资料所需资料立项立项来源来源3种原则原则4点定性定性定量定量专门专门外围外围一元线性一元线性回归回归第1页/共68页第二页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-133第2页/共68页第三页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-134预实验预实验系统实验系统实验实验的进实验的进展和目的展和目的的不同的不同实验试验？实验试验？第3页/共68页第四页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-13

2、5第4页/共68页第五页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-136化学反应化学反应的特征？的特征？影响反应影响反应速率的因速率的因素？素？如催化反应的如催化反应的控制步骤等控制步骤等目的：目标明确、简化实验目的：目标明确、简化实验第5页/共68页第六页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-137第6页/共68页第七页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-138如考察反应的转化率和收率的高低，如考察反应的转化率和收率的高低，考察温度或浓度对过程影响的敏感程考察温度或浓度对过程影响的敏感程度，以及考察传热方式或传质条件改度，以及考察传热方式或传质条件改变对过程的影响

3、等。变对过程的影响等。目的：获得感性认识，要求研究者善于思考、分析问题。目的：获得感性认识，要求研究者善于思考、分析问题。第7页/共68页第八页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-139直接直接工程工程非常规非常规第8页/共68页第九页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1310v采取一些简易设备和简便方法来进行，采取一些简易设备和简便方法来进行，要求研究者要善于运用工程因素等效性的概念要求研究者要善于运用工程因素等效性的概念来合理简化试验过程来合理简化试验过程。 第9页/共68页第十页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1311预试验预试验-概念设计；概念

4、设计；系统试验系统试验-基础设计。基础设计。第10页/共68页第十一页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1312第11页/共68页第十二页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1313新产品？新技术对新产品？新技术对老工艺改造？老工艺改造？认真操作、观察现认真操作、观察现象、测数据、记录象、测数据、记录成果、不足成果、不足第12页/共68页第十三页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1314第13页/共68页第十四页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1315第14页/共68页第十五页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1316名称测

5、温范围优点缺点玻璃液柱温度计酒精-8030水银-10300直观，结构简单，稳定性好，价格低廉易碎、温度范围有限，安装位置要求准确，热响应慢双金属温度计低温型-8080高温型0500直观，坚固耐用，无汞危险性，价格低廉仅用于现场测量，需要一定浸入长度，表盘所限精度差，热响应慢热电偶低温-20040高温01700测温范围宽，响应快安装灵活需显示仪表测温元件特点第15页/共68页第十六页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1317第16页/共68页第十七页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1318第17页/共68页第十八页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-13

6、19第18页/共68页第十九页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1320第19页/共68页第二十页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1321第20页/共68页第二十一页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1322第21页/共68页第二十二页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1323第22页/共68页第二十三页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1324高温处理高温处理第23页/共68页第二十四页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1325第24页/共68页第二十五页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-13

7、26第25页/共68页第二十六页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1327第26页/共68页第二十七页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1328第27页/共68页第二十八页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1329第28页/共68页第二十九页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1330微反活性测试装置微反活性测试装置 第29页/共68页第三十页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1331第30页/共68页第三十一页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1332第31页/共68页第三十二页，编辑于星期一：六点 二十八分。

8、2021-12-1333第32页/共68页第三十三页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1334动力学实验内容：主要是测取不同温度和反应物动力学实验内容：主要是测取不同温度和反应物浓度条件下的反应速率，由此确定反应活化能、浓度条件下的反应速率，由此确定反应活化能、反应级数和频率因子等动力学参数。反应级数和频率因子等动力学参数。测试方法：可以在间歇操作的反应器内进行，也可测试方法：可以在间歇操作的反应器内进行，也可以在连续操作的反应器内进行。以在连续操作的反应器内进行。不论哪种方法，都不能直接测出反应速率；不论哪种方法，都不能直接测出反应速率；而必须通过测试数据计算方能求得。而必须通

9、过测试数据计算方能求得。第33页/共68页第三十四页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-13351. 间歇反应器间歇反应器2. 连续反应器连续反应器 3. 脉冲式反应器脉冲式反应器第34页/共68页第三十五页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1336反应速率随时间而相应下降反应速率随时间而相应下降温度、浓度均匀温度、浓度均匀第35页/共68页第三十六页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1337时间与浓度的时间与浓度的关系（关系（tC）液相反应系统液相反应系统慢反应慢反应第36页/共68页第三十七页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1338试

10、验方法简便，测试所消耗的物料试验方法简便，测试所消耗的物料量很少。量很少。数据处理较为繁琐，且准确程数据处理较为繁琐，且准确程度较差。度较差。图解微分图解微分积分积分How？第37页/共68页第三十八页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1339积分积分微分微分无梯度无梯度第38页/共68页第三十九页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1340催化剂床层高度大于反应催化剂床层高度大于反应器内径器内径2倍以上。倍以上。催化剂装填量大，反应转化催化剂装填量大，反应转化率较大；一般率较大；一般x25%连续多相催化连续多相催化快反应快反应床层各个床层各个截面上，截面上，反应物的

11、反应物的浓度不同浓度不同，出口测，出口测定的反应定的反应的转化率的转化率反应的积反应的积分结果。分结果。第39页/共68页第四十页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1341第40页/共68页第四十一页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1342第41页/共68页第四十二页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1343设备结构简单，对分析仪器设备结构简单，对分析仪器要求不高要求不高,试验与工业生产过试验与工业生产过程相近程相近不易恒温，存在温度梯度。不易恒温，存在温度梯度。数据处理有一定难度，误差数据处理有一定难度，误差较大较大第42页/共68页第四十三页，编

12、辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1344第43页/共68页第四十四页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1345催化剂的填充量少（常在催化剂的填充量少（常在1g以下）以下）高空速进料，控制很低的反应转化率。高空速进料，控制很低的反应转化率。第44页/共68页第四十五页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1346进出口转化率进出口转化率第45页/共68页第四十六页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1347能直接给出反应速率，数据处理简单；催化剂床能直接给出反应速率，数据处理简单；催化剂床层容易维持等温层容易维持等温分析的精度要求高，分析的精度要求

13、高，配料配料困难。如果催化困难。如果催化剂床层内出现沟流，则对反应过程的影响剂床层内出现沟流，则对反应过程的影响很大。很大。怎样配料怎样配料？第46页/共68页第四十七页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1348第47页/共68页第四十八页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1349理想混合反应器理想混合反应器特点？特点？能直接测出反应速率；无配料能直接测出反应速率；无配料的困难；无需控制很小的进、的困难；无需控制很小的进、出口转化率之差，测试手段也出口转化率之差，测试手段也容易解决容易解决。第48页/共68页第四十九页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-

14、1350进出口转化率进出口转化率第49页/共68页第五十页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1351第50页/共68页第五十一页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1352第51页/共68页第五十二页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1353第52页/共68页第五十三页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1354第53页/共68页第五十四页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1355动力学实验与催化剂评价实验在设备、装置和流程动力学实验与催化剂评价实验在设备、装置和流程一般是基本相同的，但做评价实验时，改变催化剂一般是基本相同的，

15、但做评价实验时，改变催化剂而不改变条件，做动力学实验则不改变催化剂而不改变条件，做动力学实验则不改变催化剂第54页/共68页第五十五页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1356只有在排除了内外扩散因素影响的前提下，才只有在排除了内外扩散因素影响的前提下，才能评价催化剂的本征活性和研究催化剂的本征能评价催化剂的本征活性和研究催化剂的本征动力学。动力学。机理、数机理、数模模宏观宏观工业生产实际工业生产实际第55页/共68页第五十六页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1357第56页/共68页第五十七页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1358意义：定性研究

16、意义：定性研究反应过程、定量反应过程、定量计算、各种评价计算、各种评价分析纯、色谱纯分析纯、色谱纯合成、表征合成、表征精馏、结晶、色谱（闪精馏、结晶、色谱（闪柱色谱和薄层色谱）柱色谱和薄层色谱）第57页/共68页第五十八页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1359v是具体产品应达到的规格指是具体产品应达到的规格指标，而这种规格指标又是按标，而这种规格指标又是按一定分析方法制定的。一定分析方法制定的。产品的标准由开发单位提出，产品的标准由开发单位提出，完善认定后形成企业、部门、完善认定后形成企业、部门、国家标准。国家标准。已有产品可收集权威标准如美国已有产品可收集权威标准如美国AS

17、TM、德国、德国DIN第58页/共68页第五十九页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1360首先要准确，还要快速、简单首先要准确，还要快速、简单、实用（气谱、液谱、紫外）、实用（气谱、液谱、紫外）。包括产品、中间包括产品、中间体体第59页/共68页第六十页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1361对认识过程规律、设备选型，能提出最对认识过程规律、设备选型，能提出最直接的依据。直接的依据。反应过程与分反应过程与分离新技术离新技术第60页/共68页第六十一页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1362可以实现可以实现C4中正丁中正丁烯与异丁烯的分离烯与异丁烯的分离第61页/共68页第六十二页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1363反应、精馏分别进行反应、精馏分别进行第62页/共68页第六十三页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1364第63页/共68页第六十四页，编辑于星期一：六点 二十八分。2021-12-1365第64页/共68页第六十五页，编辑于星期一