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化工论文8篇

时间:2023-04-06 18:35:32

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇化工论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

化工论文

篇1

危险等级的划分依据主要是根据化工生产过程中所使用的原材料,储存原材料的环境、原材料经生产加工后所形成的新的产品特性,如物理性、化学性等。根据不同危险等级的化工产品,确定各种类型化工产品在生产过程中的防火间距及防爆等级。进而以此为标准,在化工工艺设计过程中选择满足生产需求的操作方式,防火材料及防火设备。

二、化工工艺设计分类介绍

1.概念设计。

概念设计是指抽象性的设计,概念设计一般是在拟建化工生产装置前进行,概念设计的主要目的是为了通过建立化工生产装置模型,根据模型检查化工生产工艺中存在影响正常生产的因素,包括生产线路的设置的合理性,生产环境条件是否满足安全生产要求等,避免因化工工艺中某个环节存在不合理性给化工生产埋下安全隐患,同时根据概念设计建立模型检验所的的数据为进一步的化工工艺设计提供数据参考。

2.中试设计。

中试设计是为了检验小试所确定的工艺路线及相关运行条件。检测试制产品的功能稳定性;检验工艺系统的连续可靠性运行;获得化工生产工艺设计所必须的工艺参数;考察设计方案投入生产过程中所产生的杂质对成品的影响等。

3.基础设计。

基础设计是化工工艺设计的重要阶段。基础设计是化工工艺生产装置及配套设备安装及规划设计的技术支持。

4.初步设计。

初步设计是在基础设计完成后的精细化设计。初步设计的成果是设计说明书和工程总概算书,也可以说是从初步设计是化工建设的指导思想,以此为依据进行化工生产线的构建;结合基础设计和有关单位批准的设计任务书、化工厂的选址报告,从经济性和技术性角度出发,对化工生产线建设进行总体研究和计算,满足化工生产线安全生产的同时又能取得良好的经济效益和社会效益。

5.施工图设计。

施工图设计是化工工艺设计的最后阶段,设计过程中应根据有关部门对初步设计的审批意见,结合初步设计中确定的化工工艺方案,以图样及文字的形式将化工工艺技术要点和各个设备的原理、布置进行一一明确。并对初步设计中待解决的一些问题提出科学合理的解决方案,做到施工图纸设计最优化,满足化工产业安全稳定性生产需求。

三、化工工艺设计具有的特点

化工工艺设计交其他专业领域的设计具有明显的区别,化工工艺设计工艺流程独特,生产工艺安全性要求严格,技术含量高。尤其是针对化工产业近些年来频发的安全事故,如化工产品原料在加工过程中出现的有毒原料泄漏问题,严重地污染了人们赖以生存的环境,水源的污染,大气的污染、重金属污染土壤等。所以国家的有关部门对化工产业的化工工艺设计提出了更为严格的要求,明确提出在化工工艺设计时要高度重视工艺设计在投入生产中的安全性问题。但实际上,化工工艺流程的十分的复杂,整个工艺流程涉及的专业较多,设备种类繁杂,各种管线管道交织在一起,倘若在设计过程中没有确定科学的布线方案可能会早生产过程中因为线路故障问题,如线路老化搭接引起短路,又因为化工原料多数具有易燃易爆的特性,很容易引发火灾或者更为严重的事故。所以,为了保证化工工艺设计的质量,化工生产的安全稳定性,必须要加强对化工工艺设计危险的识别和控制。

四、危险因素识别与控制

危险因素是指在化工生产过程中虽潜在的不利于安全生产的系列因素,而危险因素的识别和控制是指对化工工艺设计以及设计方案投入到建设中虽体现出来的一些不利于安全生产的特征,如化工设备是否满足生产的需求,设备所处的环境是否满足安全性生产需求,设备及相关附属装置的排布方式及安装方式是否合理等,认真考究危险因素,识别各种不安全因素的风险类别及等级,进而有针对性地提出安全风险控制措施。具体来讲可通过以下措施控制。

(1)物料方面。

化工工艺设计人员应牢固掌握化工原料的物理特性、化学特性、化学反应特征以及燃烧爆炸性等方面的知识,并能准确地辨识各种原料之间的反应原理。

(2)路线布置。

在化工工艺路线设计时,应根据厂房的实际空间位置进行工艺路线的选定,尽可能地做到工艺路线不和其他电力线路相邻,避免因电力线出现安全故障对工艺路线造成一定程度的影响。

(3)严格控制化学反应装置。

篇2

1.1化工工程技术实训基地扩建的总体规划及要求

根据服务地方经济建设的需求,经过陕西国防工业职教集团专业建设指导委员会论证,决定其改扩建基本方向如下:①结合我院精细化学品生产技术、石油化工生产技术、应用化工生产技术(煤化工方向)等优势专业的自身特点,专指委分析认为,能源化工属于高度自动化、技术密集型行业企业,学生在石油化工、煤化工企业生产实习时常遇到无法进行亲手具体操作、得不到开停车和事故处理的机会。实训基地将建设典型化工实训装置及小型化工工艺类工业生产装置,供教学实践和小规模化工生产使用,操作过程更加贴近生产实际。②化工仿真教学是运用实物、半实物或全数字化动态模型,深层次地揭示教学内容的新方法,是计算机辅助教学的高级阶段。化工生产现场操作与化工仿真技术的结合很大提高了生产实习效果,解决长期以来学生生产实践达不到预期效果的问题。化工仿真将理论知识、工艺过程、操作控制能力和计算机的运用充分结合起来,提高学生的综合素质,发挥学生的主动性,提高分析和解决问题的能力。在本次扩建项目中建设培训过程更加贴近生产实际,操作更加贴近企业生产的化工仿真实训中心。

1.2化工工程技术实训基地的建设特点

1)实训过程中要具有专业基本技术技能应用的真实性。操作训练按照企业对学生未来专业岗位群对基本技术技能的要求设置。

2)技术要求方面要具有专业领域的前瞻性、先进性。使学生在实训过程中,学到和掌握本专业领域先进的技术和工艺路线。

3)内容安排上要具有综合性。通过实训掌握本专业的核心技术和技能,得到基本能力、基本技能和综合素质的全面培训。

4)环境和总体设计上兼具有社会开放性。不仅承担本院的基本技术技能实训,而且能承担各级各类职业技能的社会培训任务。

5)积极创造条件,开展高等职业教育的科学研究和专业技术应用研究,努力实现产、学、研相结合,在开发推广新技术、新工艺和新材料等方面,发挥重要作用。

6)实训基地要不断充实与改进培训内容,改革培训方法,培养学生职业技术技能及独立解决实际问题的能力和创新能力。

1.3化工技术实训基地的基本功能

1)承担学院的高等职业学历教育和社会非学历教育的职业技术技能培训任务。社会培训的主要对象的定位在将来在企业生产一线从事生产工作的技能型应用型人才,即二类人员(化工工艺技术人员、化工总控工操作人员),四类岗位(生产操作岗位、DCS操作岗位、生产工艺岗位、环境监测工位)。培训内容将根据陕西石油化工、精细化工等技术密集型企业生产技术对技术应用性人才的需求,按化工行业基本知识技能、化工各个单元操作、化工过程仿真控制操作等方面的开展实训。基本能够满足石油化工、煤化工、精细化学品、轻工、日化的岗位培训要求。

2)开展专业技术技能鉴定考核工作,并进行专业研究、技术开发、生产及新技术的应用推广等。逐步发展为陕西乃至周边地区培养高等职业教育人才的实践教学、职业技术技能培训、鉴定考核和高新技术推广应用的重要基地。“化工技术实训基地”的实训内容包括:①化工工艺流程类的技能实训。②化工计算机仿真操作实训。③化工单元操作实训。④化工单元拆装实训。

2建设安排及实施

此次改扩建重点项目为化工仿真实训室和化工单元操作实训室两个项目。化工仿真实训室目前拥有仿真用计算机100台套,软件有早期的单一设备仿真操作以及成套的工艺操作。本次扩建拟再购置尿素工艺、煤气化工艺、均苯四甲酸二酐合成工艺、丙烯酸甲酯工艺等最新版仿真软件,进一步丰富实训内容;同时,考虑到火炸药生产现场安全的特殊要求,计划与兵器第805厂、兵器第845厂及东方仿真软件公司联合开发两套火炸药生产工艺综合仿真软件,解决学生火炸药生产技术等课程仿真实训需要,军工企业员工相关岗位岗前培训的需要。化工单元操作实训室主要是在原有实验设备基础上添置大型可DCS远程操控的精馏、吸收、传热、干燥及萃取等实训设备,以及石油化工、煤化工等化工生产工艺仿真模型。扩建后的工程技术实训基地包含仿真实训室、单元操作实训室、管路拆装室、化工设备(泵及换热器)拆装室。可满足优质专业核心课程《化工单元操作技术》的项目化教学及实训,满足化工总控工、化工工艺试验工中级工至技师的职业技能培训及鉴定,以及对周边企业员工进行工艺操作等岗位的培训工作。

3基地建设对青年教师的培养

化工工程技术实训基地不仅满足学生的培养,其功能定位还应包括对青年教师的培养。为了实现这一目标,实训基地建立了有效的保障制度:①建立导师负责制的培养制度。青年教师成长有专门的“导师”负责。安排青年教师助课、答疑、讲解习题、评卷试卷、指导实验等基本教学环节,熟悉教学内容。②制定长期的培养培养计划。积极提供机会鼓励青年教师进修学习,提高专业理论水平和学术水平,并支持青年教师积极参与国内的学术活动交流。加强知识的交流,防止知识的僵化。③为青年教师提供下工厂、企业进行职业技能实践锻炼提高的的机会。培养教师的动手能力和科研能力,并学到一定的教学经验,较好地承担高职教学工作,使其尽快成为“双师型”教师。同时带动中青年教师参加各类实践环节,坚持教学科研并重。④建立青年教师考核制度。导师不定期地听青年教师讲课。坚持定期开展教学内容和方法的研讨活动;培养青年教师树立热爱学生、热爱教学、热爱教育事业的思想;由导师对青年教师进行考核指导。

4结语

篇3

煤化工工艺方法

1移动床气化

移动床气化是煤化工工艺的重要方式之一,它又被称为固定床气化,是一种非常有效的煤气化方法。移动床气化一般分为常压与加压两种。较为简单的是常压法,但是这种方法具有局限性,那些熔点较低的煤无法使用。加压法则是人们通过对常压法的局限性进行研究而出现的一种更为有效的方法。这种方法采用氧气和水蒸气进行气化,能够很好地将煤炭气化。

2流化床气化

除了移动床气化法外,流动床气化法也是较为普遍的煤气化方法。一般情况下,在进行流化床气化法对煤炭进行气化时,使用的是八毫米以下的煤颗粒,再加上助于催化的气化剂,使煤炭得以气化。

3气流床气化

气流床气化方法也是一种比较有效的煤气化方法。在运用该方法进行气化时,气化剂就会将要被气化的煤粉带入至气化炉内,进而实现流气化。这种气化方式的速度较快,采用的是较为普遍的氧气和水作为气化剂,操作较简便。但是,这种气化方法在常压下会出现很多问题,因此需要在加压的情况下使用。

煤气化工艺无法产业化的原因

虽然以上几种气化方法可以很好地实现煤气化,但是要将其产业化却是困难重重。首先,这些方法需要使用大量的氧气作为催化剂,氧气的成本高,使得煤气化的成本高,无法实现经济效益。其次,这些方法都有一定的局限性,对煤种的要求很高,并不能转化任何煤种,这极大地阻碍了煤气化产业化的发展。第三,这几种方法对熔炉的要求较高,其对炉灶的损害较大,无法长久性、大批量的进行气化。这些原因大大阻碍了煤气化产业化的发展,加上煤炭资源的运输量大、环境污染等因素,使我国的煤气化产业发展有着极大的挑战。

篇4

现场总线与DCS相结合主要是将现场总线智能仪表与DCS系统衔接在一起,这样不仅可以发挥DCS的独特优势,而且还能扩大现场总线的使用范围,从而有效降低了系统的整体成本,充分发挥了DCS和现场总线的优势。同时,需要不断提高管理监控一体化功能,进而对现场设备进行系统化管理。

2先进控制及优化

随着经济和技术的发展,我国已经掌握了一些先进控制技术,如鲁棒PID控制和多变量预测控制技术等。推动先进控制技术的使用,不仅可以提高产品效率和质量,提高经济收益,降低生产成本,而且还能提高控制系统装置运行的安全性和稳定性,有效地有助于企业的可持续发展。

3安全控制系统的应用

随着经济和科技的发展,石油化工企业的装置规模不断扩大,制作程序趋于复杂化,购买的材料一般具有易爆性和易燃性的特征,因此对各类设备的安全性提出了更高的要求。石油化工企业将安全控制技术推广到仪表控制系统中,能够提高设备运行的安全性和稳定性。加强紧急停车系统ESD的应用,能够减少意外事故和安全事故发生的概率。安全控制系统具体包括紧急停车系统、生产装置健康监控技术以及安全仪表系统等。

4石油化工仪表控制系统的发展

大量的实践研究证明,加强石油化工系统中自动化仪表的推广和应用是发展仪表控制系统的关键。随着经济的发展,人们逐渐意识到自动化技术发展的重要性和必要性,近几年,我国仪表控制系统的发展取得了较大的成绩。加强先进控制系统的应用是发展仪表控制系统的第一步,将先进控制系统安装在石油化工企业的装置上,能够保证装置稳定、安全运行,也降低了装置运行成本,增加了企业的经济收益。模型控制策略是先进控制系统发展的基础,先进控制是其发展的重要方向,比如,智能化控制以及模糊控制。当遇到复杂的多变量过程控制时,经常利用先进控制系统进行处理,先进控制是一种建立在常规单回路控制基础上的动态协调约束控制,促使控制系统在生产过程中能够充分满足动态性以及操作性要求。石油化工系统开始与美国Honeywell公司合作,有效的研发出了催化裂化装置先进控制。如今,自动化技术已经发展成为PCS、ERP和MES三层管理和控制系统。同时石油化工企业的生产、管理和经营过程包括三个层次,即操作控制层次、生产管理层次以及经营管理层次。控制操作层主要是实时更新数据库、安装DCS或FCS;生产管理层是进行油品储存、运输以及生产调度;经营管理层是ERP。近几年,石油化工企业基本都采用ERP、MES和PCS三层管理与控制系统,该系统是一种自动化技术,是控制系统发展的重要方向。

5总结

篇5

水泥生产常用工业废渣的危害

在水泥生产过程中经常使用的工业废渣无非是主要含钙硅铁铝等化学成分的化工工业废渣,且附含有水泥生产限制的有害成分如氯离子,硫,碱;物料的表观组成各不一致,水分从5%~75%不等,部分有毒有害气体带来了安全隐患,造成了物料的输送存储困难,同时影响了工业废渣的广泛推广应用,电石渣滤渣是生产PVC的一种强碱高钙工业废渣,极易水解,对土壤水质污染严重,既使采用最安全有效的办法进行深埋处理,也要防渗漏和进行覆盖,还会造成资源浪费。粉煤灰,煤矸石,硫酸渣,煤矸石,铜渣,磷石膏,都是工业副产品废渣,相对来讲危害要小一些,但是大量的堆积,会影响环境和堆放场地的增加.造成土壤的盐碱化。工业废渣的主要危害是污染空气,污染环境,污染土壤,污染水源,影响人体健康。导致和破坏生态平衡,本文就3年的应用实践,在使用电石渣,粉煤灰,滤渣,煤矸石,铜渣,磷石膏,炉渣,硫酸渣,钢渣生产水泥过程中的一些体会,和同行一起探讨。

生料的配料组成

在新型干法2500t/d生产线进行3年生产实践,打破传统的配料率值指标范围,对生料控制指标进行了调整。生料原料组成:石灰石,电石渣,煤矸石,铜渣,硫酸渣,砂岩,滤渣;要求燃煤发热量在5150~5400kcal/kg,挥发分大于21%,全硫小于1.8%。

水泥的制成

水泥中的原料组成:熟料,粉煤灰,炉渣,钢渣,天然石膏,磷石膏,采用开路辊压磨进行粉磨。水泥性能见表4。

综述

1质量控制

生料中石灰石的比例控制在60%~65%,氯离子控制在0.04%以下,尽可能的保重生料质量的稳定。由于生料入磨水分较高,只能采用立磨生产,由于电石渣反应温度只有580℃,窑尾温度要适当降低,防止烟室管道结皮堵塞,确保整个窑系统通风良好,熟料中的Fe2O3含量控制保证在3.1%~3.5%,同时熟料要采取急冷才能保证熟料的结粒良好,有了熟料质量的保证,在制成水泥方面关键就是粉磨技术和混合材的质量,一是要满足国家对该品种的混合材含量的限制,二是满足品质要求。三是满足用户对水泥减水剂相容性的要求,大量的工业废渣掺入,就其表观化学组成,对生料质量的影响就是有害成分的增加,适当降低有害成分的直接加入是一个有效的办法,为了全部利用工业废渣,必须保证在窑内不能富集循环,其办法一是加强通风。二是旁路放风,后者投资太大,影响企业效益。化工企业产生的工业废渣特别是含水量高的物料,尽可能采用新鲜水进行反应或者进行洗涤压滤,防止有害成分的循环富集。

篇6

通过各学校一段时期的使用,有些教师和学生反馈,本课程使用的教材存在以下不足:

1.1综述较多,技术方面知识相对较少

其中核能及新型化学电源方面介绍不尽详细。例如,燃料电池中的“质子交换膜燃料电池(PEMFC)”,只是简单地介绍了这种电池的结构、原理及新的应用,而对于电池的材料、性能及电极制备工艺、PEMFC的应用和发展没有做详细的列举,工作原理也只是以“氢离子通过电解质渗透到阴极,而电子通过外部网路流动,提供电力。同时,以空气形式存在的氧供应到阴极,与电子和氢离子结合形成水”这样一句话带过。

1.2在材料制造和工艺计算方面有所欠缺

例如太阳能集热器,只介绍其结构、特点、原理,没有进行相关的分析计算。高职院校化工技术类专业的学生,已经学过《化工原理》及《物理化学》课程,具有工艺计算及设计计算的能力,如果能将太阳能集热器的原理和工艺计算结合起来讲解,收效会更好。

1.3理论与应用结合不够紧密

教材中第四章核能,只讲了核能的发展简史、核资源的分布、发电概述等,对于没有实践经验的同学们来说,他们没有机会接触核能,所以只通过理论学习并不能了解核能在实际应用当中的重要性。

2《新能源技术》课程使用教材的改进方法

2.1增加技术层面的知识

例如可以从技术角度详细介绍燃料(含氢、富氧)如何到达质子交换膜,在膜的阳极、阴极发生了怎样的反应而产生了电能,PEMFC从结构性能方面又分为单电池及电池组,以及它们的工作原理和特点。

2.2加强工艺计算

如可以对太阳能集热器传热进行分析计算,其效率方程为:fiajcTTttqAHABH其中Ac——太阳能集热器的面积,m2;A,B——与太阳能集热器类型和型号有关的常数;tfi——太阳能集热器入口流体温度,℃;ta——周围环境温度,℃;qj——热量;HT——热焓。由此可以看出,太阳能集热器的集热量一方面来自辐射,另一方面来自与周围环境交换的热量,而且与太阳辐射强度成正比,与外界空气温度成反比。

2.3理论与实际应用相结合

增加对核能在军事、民用、供热及核动力等方面的介绍,尤其是核电技术层面,可以分别就核裂变反应堆和核聚变装置,阐述电站装置结构、工作原理、分类,以及其安全性、核废物处理等发展。如核裂变反应堆235U,其合理结构:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置,由核燃料、慢化核和冷却剂三种材料的不同组合,产生出各种堆型,有轻水反应堆、重水反应堆、高温气冷堆和快中子反应堆。核聚变反应方式有四个氢核聚合成一个氮核,由氘到氘,由氘到氚,根据反应特点,分析其实现的可能性。

3结语

篇7

为21世纪化工行业培养合格的金属材料工程专业人才,自2006年以来,沈阳化工大学金属材料工程专业对教学内容、课程设置、课程体系进行了统筹规划和整体安排。经过几年的改革和实践,建立了具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的教学内容与课程体系。一方面,课程设置与专业特色相契合,再结合沈阳化工大学的化工特色,针对化工单元设备的主要加工方法,如压力加工、焊接、机械加工及化工单元设备的腐蚀问题,对课程设置、课程体系统筹规划、整体安排,构建具有化工行业特色及金属材料工程专业特点、科学合理的新的课程教学体系。强化金属塑性加工原理、焊接冶金学、焊接工艺与设备、金属腐蚀与防护、金属热处理和材料无损检测等主要专业课程。在课程教学中,结合金属材料工程专业的特色,不断进行教学内容与教学方法的改革。采用将教学内容与工程实际、工程法规、工程问题、典型产品相结合,尤其与化工生产和化工设备制造过程相结合的案例教学。典型课程如,金属塑性加工原理、焊接工艺与设备及腐蚀与防护等都是以化工单元设备生产过程为背景的案例教学方法,着力打造精品课程,形成部分专业课程特色教材,加强金属工程材料专业本科学生能力和素质的培养,对其他课程的教学起到了示范作用,推动了教学改革的深入进行,提高了教学质量。另一方面,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,实践内容贯穿培养过程的始终。首先,增加课程实验,尤其是综合性和设计性实验,然后开展灵活多样的实习实践,在原有的金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习的基础上,增加个性化实习。开放办学、校企合作,结合学生的兴趣爱好、就业方向、教师的科研课题以及就业单位的培训等等,分别送学生到企业去学习实践。为方便学生到企业实习,我校先后建立了与沈阳铸锻工业有限公司、沈阳金杯广振汽车部件有限公司、沈阳来金汽车零部件有限公司、富奥辽宁汽车弹簧有限公司、抚顺机械设备制造有限公司等十余家企业合作的实习基地。通过加强实习基地与相关企事业单位的共建和合作,利用其设施、设备等条件开展实践教学,同时也帮助学生了解金属材料及其相关材料的科技发展动态,以及相关前沿技术和行业需求,培养分析和解决生产中的实际问题、从事科学研究和实际工作的初步能力。

二、建立创新教育机制,培养学生创新能力

鼓励学生在教师指导下积极开展多样化的科技创新活动[5]。如参加指导教师的课题研究,申报并参加大学生创新创业训练计划项目,参加全国及辽宁省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国及辽宁省普通高等学校本科大学生机械创新设计大赛、全国大学生英语竞赛、全国大学生数学建模竞赛等。通过组织各种类型、各种形式和不同层次的课外活动,将各类工程实践活动、创新实践训练、学科竞赛活动、学术前沿讲座、社会实践、公益活动等课外活动作为第二课堂课程模块纳入到课程体系中统一实施和管理。从2006年开始,我们以学校“6S”,即ST(科技训练)、SC(系列竞赛)、SP(社会实践)、SW(社会工作)、SL(系列讲座)、SA(特色活动)为指导,以“挑战杯”“机械设计竞赛”活动为契机,以课外教学环节为突破口,开展了多项大学生课外竞赛活动。近年来,金属材料工程专业参赛学生项目获机械创新设计大赛国家二等奖一项;“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛国家三等奖一项;全国大学生英语竞赛二等奖、三等奖各一项;辽宁省级奖项几十项。通过创新竞赛的开展,活跃了创新教育的氛围,为金属材料工程专业学生的个性发展提供了平台,为学生毕业后从事科学研究活动奠定了一定的基础。此外,金属材料工程专业对学生实行实验室全天开放,先进的科研设备和仪器用于学生科研训练,促进了学生创新能力的提高。

三、结论

篇8

选择所需要的各单元设备和连接方式;确定需要研究的过程替代方案,列出主要设计变量(如原料配比、反应时间、操作温度、压力等);估计最佳的生产条件;确定最佳的过程方案;在流程图上标出哪些设备应间歇操作,哪些应连续;哪些生产步骤应在一台釜内进行或每一步生产均单独釜进行;为改善装置操作的时间排列,何时采用并联的间歇设备较为有利;需多少台中间贮罐,如何布置;进行工程经济考核决策,如果经济效益不好,存在潜在效益呈负值时,要寻找其他方案或终止项目。

2第二层:确定流程图输入-输出结构(原料-产品)

每一步反应进料在加料前是否需要预处理;副产物是移出还是循环;是否需要采用气体循环和放空;某些反应物是否值得回收并循环;有多少种产品产出;确定输入-输出结构的设计变量(如原料配比、反应时间、操作温度、压力等)以及与之相应的投资变化;进行工程经济考核决策,如果经济效益不好,存在潜在效益呈负值,这时要寻找另外的方案或终止项目。

3第三层:流程图的循环结构

需要多少个反应器系统,反应器系统之间是否涉及分离问题;需要多少物料循环使用;在反应器进料中是否有过量反应物;是否需要气体压缩机和制氮机,费用几何;反应器是绝热操作或用直接加热或冷却,加热或冷却采取何种介质;是否考虑改变平衡转化率,如何改变;反应器费用对经济潜力的影响多大,经济潜力=产品价值-原料费用;最后进行工程经济考核决策,如果经济效益不好,存在潜在效益呈负值,这时要寻找另外的方案或终止项目。

4第四层:分离系统的总体结构

反应器的出料有三种可能:如为液体,需考虑液体分离系统;如为两相混合物,可把化工反应器制成带有相分离功能;如全是蒸汽,需考虑蒸汽回收系统。(1)蒸汽回收系统①确定最佳位置,是在反应器出口直接接冷凝器还是经过一段冷却管路后接冷凝器。②选择最经济的蒸汽回收系统,是依次用循环水冷却—新鲜水冷却—低温水冷却;还是一步到位的直接用低温水冷却。(2)液体分离系统①如果轻组分会污染产品,应该怎样将其去除;②这些轻组分去向应是什么;③是否需要循环与反应物形成共沸物的组分,或是应分割这些共沸物;④蒸馏可以完成哪些分离;⑤采用何种形式的塔,怎样排列顺序;⑥若蒸馏不可行,应怎样完成分离;(3)进行工程经济考核决策,如经济效益不好,存在潜在效益呈负值,这时要寻找其他方案或终止项目。

5第五层:热交换器网络

以能量集成分析为出发点计算换热器网络的最低热量和冷量,热交换器网络其实就是节能设计。使反应系统以最低的加热量和冷却量,并以最低能耗和最少换热器台数来实现最佳的生产目的。其基本过程为:向高于夹点温度的过程供热;向低于夹点温度的过程移出热量;确定换热设备台数;进行工程经济考核决策,如果经济效益不好,存在潜在效益成负值,这时要寻找另外的方案或终止项目。除上述五层分层决策外,还要考虑安全环保方面的制约条件,只有这些全部满足经济考核决策要求,这个项目才是成功的项目。

6结论

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