化工生產(chǎn)基礎(chǔ)理論

化工生產(chǎn)根底理論

BasicTheoryofChemicalProduction化學(xué)工業(yè)出版社總教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)

化學(xué)工業(yè)出版社知識目標(biāo)1.了解催化劑在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用、組成與性能。2.了解化工生產(chǎn)過程中常用的經(jīng)濟評價指標(biāo)。3.理解催化劑的根本特征?；瘜W(xué)工業(yè)出版社1231.能進行物料衡算和能量衡算。2.能進行經(jīng)濟評價指標(biāo)的計算。3.能對化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程的工藝因素等進行分析。能力目標(biāo)化學(xué)工業(yè)出版社素質(zhì)目標(biāo)2.掌握正確的學(xué)習(xí)方法，熟悉化工生產(chǎn)技術(shù)開展的特點，做一名適應(yīng)現(xiàn)代化工開展的人才。1.能分析解釋社會生活中與化工生產(chǎn)相關(guān)的有關(guān)事件、現(xiàn)象，具備辯證唯物的思考能力?；瘜W(xué)工業(yè)出版社第二節(jié)化工生產(chǎn)過程常用經(jīng)濟評價指標(biāo)GeneralEconomicEvaluatingIndicatorsintheChemicalProductionProcess第一節(jié)工業(yè)催化劑及使用TheIndustrialCatalystsandApplication第四節(jié)影響化學(xué)反響過程的因素InfluencingFactorsintheChemicalReactionProcess

第三節(jié)化工生產(chǎn)過程物料衡算和能量衡算MassBalanceandHeatBalanceofChemicalProcess主要內(nèi)容化學(xué)工業(yè)出版社第一節(jié)工業(yè)催化劑及使用TheIndustrialCatalystsandApplication化學(xué)工業(yè)出版社技能目標(biāo)：1.能對催化劑進行裝填、更換、活化等操作。2.能根據(jù)反響特點進行催化劑的選擇。應(yīng)用知識

1.催化劑的基本特征。2.催化劑的種類、組成、使用及發(fā)展。3.催化劑的制備方法。應(yīng)用知識化學(xué)工業(yè)出版社定義催化劑〔catalyst〕在化學(xué)反響體系中，因參加了某種物質(zhì)而使化學(xué)反響速率發(fā)生改變，但該物質(zhì)的數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)在反響前后不發(fā)生變化。

負催化劑或抑制劑〔negativecatalyst&inhibitor〕能明顯降低反響速率的物質(zhì)。化學(xué)工業(yè)出版社內(nèi)涵催化劑的組成、特征與制備(formulation、featuresandpreparationmethodsofcatalyst)催化劑根本特征、催化劑組成與性能、催化劑的制備方法等。催化劑的使用技術(shù)〔theusageofindustrialcatalyst〕催化劑的失活和再生、催化劑的裝填和卸出。化學(xué)工業(yè)出版社內(nèi)涵許多類型的材料，包括金屬、化合物(如金屬氧化物、硫化物、氮化物、沸石分子篩等)、有機金屬配合物和酶等，都可以作為催化劑。

催化劑并非所有局部都參與反響物到產(chǎn)物間的轉(zhuǎn)化，催化作用是催化劑活性中心對反響物分子的激發(fā)與活化?；瘜W(xué)工業(yè)出版社一、催化劑的根本特征BasicFeaturesofCatalyst化學(xué)工業(yè)出版社09六月202313根本特征1.催化劑只能改變化學(xué)反響的速率，縮短到達平衡的時間，卻不能改變化學(xué)平衡的狀態(tài)，即不能改變平衡常數(shù)。2.催化劑只能加速熱力學(xué)上可能進行的化學(xué)反響，而不能加速熱力學(xué)上不能進行的反響。3.催化劑具有較強的選擇性。4.催化劑具有一定的使用壽命?；瘜W(xué)工業(yè)出版社二、催化劑的組成與性能Formulation&PerformanceofCatalyst化學(xué)工業(yè)出版社二、催化劑的組成與性能生物催化劑生物催化劑:即酶催化劑，是活性細胞和游離酶或固定化酶的總稱。具有能在常溫常壓下反響、反響速度快、催化作用專一、選擇性高等優(yōu)點，但是不耐熱，易受某些化學(xué)物質(zhì)及雜菌的破壞而失活，穩(wěn)定性差，壽命短，對溫度及PH值范圍要求較高?；瘜W(xué)工業(yè)出版社鈀催化劑雷尼鎳催化劑煤制天然氣甲烷化催化劑高濃度CO氣體抗毒脫氧劑非生物催化劑化學(xué)工業(yè)出版社二、催化劑的組成與性能〔1〕液體催化劑的組成液體催化劑分為酸堿型催化劑和金屬配合物催化劑。酸催化劑包括HCl、H2SO4.有機酸等；堿催化劑主要包括有機胺等。金屬配合物催化劑包括過渡金屬配合物、電子受體配合物、過渡金屬及典型金屬的配合物等?；瘜W(xué)工業(yè)出版社催化劑的主要成分，起催化作用的根本性物質(zhì)。能夠提高活性組分的活性和選擇性，改善催化劑的耐熱、抗毒、機械強度和壽命等性能。催化劑的骨架。

①活性組分

②助催化劑

③載體固體催化劑〔2〕固體催化劑化學(xué)工業(yè)出版社〔1〕催化劑的活性指催化劑改變化學(xué)反響速率的能力。是開發(fā)新型催化劑和改進催化劑性能的主要目標(biāo)之一?！?〕催化劑的選擇性指在催化反響過程中反響所消耗的原料轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的能力。選擇性是催化劑的重要特性之一,催化劑選擇性越高說明得到目的產(chǎn)物的比率就越高。2.工業(yè)催化劑的性能指標(biāo)化學(xué)工業(yè)出版社〔3〕比外表通常把1g催化劑所具有的外表積稱為該催化劑的比外表積，單位m2/g?！?〕催化劑的穩(wěn)定性(壽命)指催化劑在反響條件下維持一定活性和選擇件水平的時間(單程壽命)，或者加上每次下降后經(jīng)再生而又恢復(fù)到許可水平的累計時間(總壽命)，是衡量催化劑的活性和選擇性隨時間變化情況的指標(biāo)。a．熱穩(wěn)定性催化劑在反響條件下對熱破壞的耐受力。b．化學(xué)穩(wěn)定性催化劑的化學(xué)組成和化合狀態(tài)在使用條件下發(fā)生變化的難易程度c．機械穩(wěn)定性固體催化劑顆粒有抵抗摩擦、沖擊、重力的作用以及耐受溫度、相變應(yīng)力的能力。d．耐毒性即催化劑對有毒物質(zhì)的抵抗力。2.工業(yè)催化劑的性能指標(biāo)化學(xué)工業(yè)出版社三、催化劑制備方法簡介PreparationMethodsofCatalyst化學(xué)工業(yè)出版社1.沉淀法是最常用的催化劑制備方法。金屬鹽水溶液固體沉淀過濾沉淀劑洗滌干燥培燒粉碎催化劑化學(xué)工業(yè)出版社

是將一種或幾種活性組分載于載體上的技術(shù)。將載體浸泡于含有活性組分的溶液中，金屬鹽類溶液吸附或貯存在載體毛細管中，除去過剩的溶液，經(jīng)枯燥、燃燒和活化，可制得催化劑產(chǎn)品。是制造多組分工業(yè)催化劑最簡便的方法。將粉末細粒狀的兩種或兩種以上催化劑在球磨機或碾子上經(jīng)機械混合后，再經(jīng)枯燥、焙燒和復(fù)原等操作制得的產(chǎn)品。2.浸漬法3.混合法三、催化劑制備方法簡介化學(xué)工業(yè)出版社四、工業(yè)生產(chǎn)對催化劑的一般要求GeneralRequirementsofCatalystintheIndustrialProduction化學(xué)工業(yè)出版社一般要求1.具有較高活性

2.較好的選擇性和穩(wěn)定性3.催化劑的形貌與大小，必須與相應(yīng)的反應(yīng)過程相適應(yīng)4.機械強度要高5.抗毒性能好6.耐熱性好7.使用壽命長

化學(xué)工業(yè)出版社五、工業(yè)催化劑的使用TheUsageofIndustrialCatalyst化學(xué)工業(yè)出版社1.活化〔1〕活化方法各異〔2〕溫度控制非常重要2.催化劑的失活〔1〕物理因素〔2〕化學(xué)因素3.催化劑的再生4.工業(yè)固體催化劑的使用〔1〕固體催化劑的裝填〔2〕固體催化劑的卸出化學(xué)工業(yè)出版社第二節(jié)化工生產(chǎn)過程

常用經(jīng)濟評價指標(biāo)

GeneralEconomicEvaluatingIndicatorsintheChemicalProductionProcess化學(xué)工業(yè)出版社

技能目標(biāo)：

1.能進行轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率等的計算；

2.能進行生產(chǎn)強度、生產(chǎn)能力等計算；應(yīng)用知識1.轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率；2.生產(chǎn)強度、生產(chǎn)能力等；3.消耗定額等。應(yīng)用知識化學(xué)工業(yè)出版社主要內(nèi)容一、轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率Conversionrate,SelectivityandYield三、工藝技術(shù)經(jīng)濟評價指標(biāo)TechnicalandEconomicEvaluatingIndicators二、生產(chǎn)能力與生產(chǎn)強度ProductionCapacity&ProductionIntensity化學(xué)工業(yè)出版社一、轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率1.轉(zhuǎn)化率參加化學(xué)反響的某種原料量占通入反響體系的該種原料總量的百分率。〔1〕單程轉(zhuǎn)化率參加反響的原料量占通入反響器原料總量的百分率?！?〕總轉(zhuǎn)化率參加反響的原料量占通入反響體系原料總量的百分數(shù)?！?〕平衡轉(zhuǎn)化率指某一化學(xué)反響到達平衡狀態(tài)時，轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的原料占該種原料量的百分比?；瘜W(xué)工業(yè)出版社2.選擇性×100%選擇性

=實際所得的目的產(chǎn)物量以某種反響原料的轉(zhuǎn)化總量計算得到的目的產(chǎn)物理論量生成目的產(chǎn)物的某反響物的量該反響物的總轉(zhuǎn)化量×100%=一、轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率化學(xué)工業(yè)出版社3.收率〔1〕單程收率單程收率=生成目的產(chǎn)物所耗的某種反響物量輸入到反響器的某反響物的量×100%〔2〕單程質(zhì)量收率單程質(zhì)量收率=生成目的產(chǎn)物的質(zhì)量投入反響器的某種原料的質(zhì)量×100%一、轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率化學(xué)工業(yè)出版社一、轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率

4.轉(zhuǎn)化率、選擇性和單程收率間的關(guān)系單程轉(zhuǎn)化率×選擇性=單程收率化學(xué)工業(yè)出版社二、生產(chǎn)能力與生產(chǎn)強度

1.生產(chǎn)能力

指一定時間內(nèi)直接參與企業(yè)生產(chǎn)過程的固定資產(chǎn)，在一定的工藝組織管理及技術(shù)條件下，所能生產(chǎn)規(guī)定等級的產(chǎn)品或加工處理一定數(shù)量原材料的能力。

兩種表示方法：(1)在單位時間(年、日、小時、分等)內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量，用單位kg/h、t/d或kt/a來表示(2)以加工原料的處理量來表示化學(xué)工業(yè)出版社二、生產(chǎn)能力與生產(chǎn)強度

2.生產(chǎn)強度指設(shè)備的單位容積或單位面積(或底面積)在單位時間內(nèi)得到產(chǎn)物的數(shù)量，單位為kg/(h·m3),t/(d·m3)或kg/(h·m2),t/(d·m2)。化學(xué)工業(yè)出版社三、工藝技術(shù)經(jīng)濟評價指標(biāo)TechnicalandEconomicEvaluatingIndicators化學(xué)工業(yè)出版社三、工藝技術(shù)經(jīng)濟評價指標(biāo)

1.原料消耗定額(1)理論消耗定額將初始物料轉(zhuǎn)化為具有一定純度要求的最終產(chǎn)品，按化學(xué)反響方程式的化學(xué)計量為根底計算的消耗定額，用“A理〞表示。(2)實際消耗定額按實際生產(chǎn)中所消耗的原料量為根底計算的消耗定額，用“A實〞表示?！睞理/A實〕×100%=原料利用率=1-原料損失率2.公用工程的消耗定額公用工程是指化工生產(chǎn)必不可少的供水、供熱、冷凍、供電和供氣等?；瘜W(xué)工業(yè)出版社第三節(jié)化工生產(chǎn)過程

物料衡算和能量衡算MassBalanceandHeatBalanceofChemicalProcess化學(xué)工業(yè)出版社應(yīng)用知識：

1.物料衡算、能量衡算的概念及作用；

2.能量衡算、物料衡算的分類方法；

3.質(zhì)量守恒定律原理；

4.能量守恒定律原理。技能目標(biāo)：

1.能夠熟練進行化工生產(chǎn)過程的物料衡算；

2.能夠熟練進行化工生產(chǎn)過程的能量衡算。化學(xué)工業(yè)出版社主要內(nèi)容二、能量衡算

EnergyAccountingorEnergyBalance一、物料衡算MassBalance化學(xué)工業(yè)出版社1.物料衡算的理論根底質(zhì)量守恒定律2.物料衡算的范圍物料衡算針對的體系可以人為選定3.物料衡算根本方程式輸入物料的總質(zhì)量=輸出物料的質(zhì)量+系統(tǒng)內(nèi)積累的物料質(zhì)量+系統(tǒng)損耗的物料質(zhì)量或∑(mi)入=∑(mi)出+∑(mi)積累+∑(mi〕損耗

一、物料衡算化學(xué)工業(yè)出版社一、物料衡算4.物料衡算的根本步驟〔1〕畫出物料衡算示意圖，確定衡算范圍〔2〕寫出化學(xué)反響式〔3〕確定物料衡算任務(wù)〔4〕收集、整理計算數(shù)據(jù)〔5〕確定適宜的計算基準〔6〕列出方程組，求解〔7〕整理、核對計算結(jié)果化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)過程物理過程5.物料衡算計算方法除了建立總物料衡算式外，還可以對每一種組分分別建立物料衡算式。建立物料衡算式的方法必須考慮化學(xué)反響中生成和消耗的物料量。有直接計算法、衡算聯(lián)系物法、終點衡算法。一、物料衡算化學(xué)工業(yè)出版社例如1甲烷氣蒸汽轉(zhuǎn)化過程的物料衡算某石化企業(yè)甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化車間，在裝有催化劑的管式轉(zhuǎn)化器中進行甲烷轉(zhuǎn)化反響。甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化的反響式為：CH4+H2O==CO+3H2〔3-4〕CH4+CO2==2CO+2H2〔3-5〕CO+H2O==CO2+H2〔3-6〕水蒸氣與甲烷的物質(zhì)的量比為2.5，甲烷的轉(zhuǎn)化率為75%，蒸汽轉(zhuǎn)化溫度為500℃，離開轉(zhuǎn)化器的混合氣體中CO和CO2之比以反響(3-6)到達化學(xué)平衡時的比率確定。500℃時，式(3-6)的平衡常數(shù)為0.8333。假設(shè)每小時通入的甲烷為1kmol，求反響后氣體混合物的組成?；瘜W(xué)工業(yè)出版社管式反應(yīng)器CH4，1kmol/hH2O(g),2.5kmol/hCH4,0.25

kmol/hH2O(g),nH2O出

kmol/hCO,nCOkmol/hCO2,nCO2kmol/hH2,nH2kmol/h1．畫出物料衡算流程圖2.確定計算基準以1kmol/h甲烷作計算基準。進入轉(zhuǎn)化器的H2O(g)量=1×2.5=2.5kmol/h離開轉(zhuǎn)化器的甲烷量=1×〔1-0.75〕=0.25kmol/h化學(xué)工業(yè)出版社3.物料衡算〔1〕碳元素平衡nCH4入=nCO+nCO2+nCH4出即1=nCO+nCO2+0.25nCO+nCO2=0.75(1)〔2〕氧元素平衡nH2O入=nCO+2nCO2+nH2O出2.5=nCO+2nCO2+nH2O出(2)〔3〕氫元素平衡4nCH4入+2nH2O入=4nCH4出+2nH2O出+2nH21×4+2.5×2=0.25×4+2nH2O出+2nH24=nH2O出+nH2〔3〕xz·xwxy·xx=0.8333求解得：nH2O出

=1.5kmol/hnCO=0.5kmol/hnCO2=0.25kmol/hnH2=2.5kmol/h化學(xué)工業(yè)出版社4.列出物料衡算表化學(xué)工業(yè)出版社例如2粗甲醇預(yù)精餾塔的物料衡算某石化企業(yè)年產(chǎn)50萬噸/年精甲醇，從合成單元來的粗甲醇中：甲醇86.3%，低沸點雜質(zhì)3.6%，雜醇烷烴1.1%，高碳烷烴0.31%，水份8.68%，試計算每年需要的粗甲醇量?；瘜W(xué)工業(yè)出版社1．畫出物料衡算流程圖化學(xué)工業(yè)出版社2.選定計算基準以1小時處理的粗甲醇量為計算基準3．物料衡算〔1〕進入體系物料量a.粗甲醇量以一年生產(chǎn)330天計算，生產(chǎn)過程中無泄漏，那么1小時處理粗甲醇的量為：其中：甲醇雜醇烷烴

高碳烷烴

化學(xué)工業(yè)出版社其中：

低沸點雜質(zhì)水

b.堿液量每噸粗甲醇消耗20%的堿液大約為3.73kg,那么每小時帶入燒堿量：同時隨堿液帶入的水量：c.萃取水量萃取水量按進料量的20%計算：化學(xué)工業(yè)出版社(2)離開體系的物料量

a.塔頂餾出物2633.468kg/hb.塔底排出預(yù)后物

73150-2633.468+54.57+218.27=70789.44kg/h其中：

甲醇

63128.4kg/h

高碳烷烴

226.765kg/h

雜醇烷烴

804.65kg/h

總水

6290.9+218.27+14630=21139化學(xué)工業(yè)出版社4.物料衡算平衡表化學(xué)工業(yè)出版社例如3乙苯硝化過程的物料衡算

某一化工企業(yè)年產(chǎn)300噸對硝基乙苯，采用間歇法生產(chǎn)，原料乙苯純度為95％，混酸組成為：HNO332％，H2SO456％，H2012％。粗乙苯與混酸質(zhì)量比1：1.885。對硝基乙苯收率為50%，硝化產(chǎn)物為硝基乙苯的混合物，對位：鄰位：間位產(chǎn)物的比例為0.5：0.44：0.06。配制混酸所用的原料H2SO493％，HNO396％及H20，假設(shè)轉(zhuǎn)化率為100％。試計算消耗的各種原料量?；瘜W(xué)工業(yè)出版社1.畫出物料衡算流程圖乙苯，xkg

雜質(zhì)配酸硝化分離對硝基乙苯，y1kg鄰硝基乙苯，y2kg間硝基乙苯，y3kgHNO3，G2kgH2SO4，M2kgH2O，Z2kg廢酸HNO3，G1kgH2SO4，M1kgH2O，Z1kg2.確定計算基準

以每天生產(chǎn)對硝基甲苯的質(zhì)量為計算基準化學(xué)工業(yè)出版社3．物料衡算〔1〕進入體系物料量a.原料乙苯每天生產(chǎn)的對硝基乙苯純乙苯

原料乙苯

帶入反響器的雜質(zhì)1478.6-1404.6=74kgb.混酸混酸1478.6×1.885=2787.2kg純硝酸32%×2787.2=891.9kg96%的硝酸891.9/0.96=929.1kg純硫酸56%×2787.2=1560.8kg93%硫酸1560.8/0.93=1678.3kg參加水2787.2-929.1-1678.3=179.8kg化學(xué)工業(yè)出版社〔2〕出反響體系的物料量硝化產(chǎn)物其中：對硝基乙苯1999.9×0.5=1000kg鄰硝基乙苯1999.9×0.44=880kg間硝基乙苯1999.9×0.06=120kg廢酸量其中：已反響硝酸

生成水

剩余硝酸891.9-833.5=58.4kg

硫酸1678.3kg

水334.5+238.1=572.6kg

廢酸總量58.4+1678.3+572.6=2309.3kg化學(xué)工業(yè)出版社4.列出物料衡算表化學(xué)工業(yè)出版社二、能量衡算

1.能量衡算的依據(jù)穩(wěn)流體系的能量平衡方程：△H+g△z+1/2△u2=Q+WS假設(shè)體系與環(huán)境之間無軸功交換，體系的動能與位能變化可以忽略不計，上式可以變成：△H=Q化學(xué)工業(yè)出版社12345〔1〕確定衡算體系〔2〕選定能量衡算計算基準一般以298.15K為基準溫度〔3〕收集、整理有關(guān)數(shù)據(jù)〔4〕列出物料平衡方程和能量平衡方程并計算求解2.能量衡算的方法和步驟〔5〕結(jié)果校驗化學(xué)工業(yè)出版社例如4：甲烷氣蒸汽轉(zhuǎn)化過程的能量衡算以例如1甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化為例。1.畫出物料流向及變化示意圖管式反響器CH4，1kmol/hH2O(g),2.5kmol/hCH4，0.25kmol/hH2O(g)，1.50kmol/hCO，0.50kmol/hCO2，0.25kmol/hH2，2.5kmol/h化學(xué)工業(yè)出版社2.確定基準

以25℃為基準溫度。3.列出能量衡算方程

假設(shè)系統(tǒng)保溫良好，Q損=0，根據(jù)題意，轉(zhuǎn)化過程中需向轉(zhuǎn)化器提供的熱量為：Q=△H其中△H=∑Hi出-∑Hi入Hi=ni△HFiθ+niCP25-500△t=ni(△HFiθ+CP25-500△t)化學(xué)工業(yè)出版社4.查取手冊得到有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)

各組分的標(biāo)準生成焓△HFiθ和25～500℃間的平均摩爾定壓熱容CP,m見下表：化學(xué)工業(yè)出版社5.計算

∑Hi入=-51689-2.5×225214=-614724kJ/h∑Hi出=-0.25×51689-1.5×225214-0.5×96260-0.25×372273+2.5×13913=-159kJ/h△H=-457159+614724=157565kJ/h

因此，Q=157565kJ/h

如熱量損失按5%計算，每小時提供的熱量是：Q=157565化學(xué)工業(yè)出版社09六月202366應(yīng)用知識與技能目標(biāo)

應(yīng)用知識：1.物理因素對化學(xué)反響的影響。2.各種工藝因素對化學(xué)反響的影響。技能目標(biāo)：1.能對化學(xué)過程進行熱力學(xué)分析；2.能對化學(xué)反響進行動力學(xué)分析；3.能運用所學(xué)知識對生產(chǎn)過程進行工藝分析?；瘜W(xué)工業(yè)出版社第四節(jié)影響化學(xué)反響過程的因素InfluencingFactorsintheChemicalReactionProcess化學(xué)工業(yè)出版社1234一、物理因素分析Physicalfactors二、熱力學(xué)分析ThermodynamicAnalysis三、動力學(xué)分析KineticAnalysis四、工藝參數(shù)的確定SelectionofTechnologicalConditions主要內(nèi)容

化學(xué)工業(yè)出版社1.原料的影響(1)原料的純度與雜質(zhì)(2)原料的配比2.反響時間的影響4.反響物濃度的影響5.反響壓力的影響

一、物理因素分析3.空間速度與接觸時間的影響化學(xué)工業(yè)出版社

二、熱力學(xué)分析1.化學(xué)反應(yīng)可行性分析(△G)T,p<0，反應(yīng)能自發(fā)進行(△G)T,p>0，反應(yīng)不能自發(fā)進行(△G)T,p＝0，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)2.化學(xué)反響平衡移動分析(1)溫度吸熱反響，溫度升高，反響向生成物方向移動。放熱反響，△H<0，溫度下降，平衡向反響物方向移動，(2)壓力壓力升高，反響平衡向分子數(shù)減少的方向移動(3)反響物組成化學(xué)工業(yè)出版社三、動力學(xué)分析

1.溫度對化學(xué)反響速率的影響圖3-5反響速率與溫度的關(guān)系2.催化劑對反響速率的影響

催化劑是提高反響速率的一種最常用、也是很有效的方法。化學(xué)工業(yè)出版社四、工藝參數(shù)確實定1.溫度確實定(1)溫度與化學(xué)反響速率的角度考慮(2)溫度變化對催化劑性能和使用影響的角度考慮(3)溫度對反響效果影響的角度來考慮(4)溫度對設(shè)備材質(zhì)等因素約束的角度來考慮2.壓力確實定(1)催化劑性能的角度考慮(2)化學(xué)平衡的角度考慮(3)生產(chǎn)平安角度考慮化學(xué)工業(yè)出版社四、工藝參數(shù)確實定3.原料配比確實定(1)從化學(xué)平衡的角度(2)平安生產(chǎn)4.停留時間確實定(1)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化率(或選擇性等)所需的時間(2)催化劑的性能化學(xué)工業(yè)出版社案例1：吸熱反響過程影響因素分析-----乙苯脫氫一、根本原理化學(xué)工業(yè)出版社1.反響溫度工業(yè)生產(chǎn)上，適宜的溫度為600℃左右。2.反響壓力降低壓力有利于脫氫反響?？倝耗敲床捎寐愿哂诔阂钥朔到y(tǒng)阻力，同時為了維持低壓操作，應(yīng)盡可能減小系統(tǒng)的阻力。3.水蒸氣用量因此水蒸氣與乙苯的比例應(yīng)適當(dāng)。一般絕熱式反響器脫氫所需水蒸氣量約比等溫列管式反響器脫氫大l倍左右。4.原料純度要求原料乙苯沸程應(yīng)在135～136.5℃之間，二乙苯含量應(yīng)小于0.04％。5.空間速度所以最正確空速范圍應(yīng)綜合原料單耗、能量消耗及催化劑再生周期等因素選擇確定。二、工藝條件確實定化學(xué)工業(yè)出版社三、工藝控制方案圖3-7乙苯脫氫控制方案圖化學(xué)工業(yè)出版社案例2：放熱反響過程影響因素分析---二氧化硫催化氧化轉(zhuǎn)化成三氧化硫

一、二氧化硫催化氧化的根本原理二氧化硫的氧化反響是在催化劑的存在下進行的，是一個可逆、放熱及體積縮小的反響：其平衡常數(shù)可表示為：化學(xué)工業(yè)出版社二、反響熱力學(xué)分析化學(xué)工業(yè)出版社三、動力學(xué)分析波列斯科夫方程：

化學(xué)工業(yè)出版社四、工藝條件確實定1.原料氣組成工業(yè)生產(chǎn)上最常用的原料氣組成為：SO27％～8％，O210.5％～11％，N282％。2.反響溫度圖3-8反響速率與溫度的關(guān)系圖3-9溫度與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系圖化學(xué)工業(yè)出版社四、工藝條件確實定3.反響壓力轉(zhuǎn)化反響通常在常壓下進行。4.接觸時間通常接觸時間為3～5s，最終轉(zhuǎn)化率可到達97％～98％。圖3-10接觸時間與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系化學(xué)工業(yè)出版社五、控制方案圖3-11二氧化硫轉(zhuǎn)化控制方案圖化學(xué)工業(yè)出版社本章主要介紹內(nèi)容：工業(yè)催化劑及應(yīng)用、化工生產(chǎn)過程常用經(jīng)濟評價指標(biāo)、化工生產(chǎn)過程物料衡算和能量衡算以及影響化學(xué)反響過程的因素。1．在化學(xué)反響體系中，因參加了某種物質(zhì)而使化學(xué)反響速率發(fā)生改變，但該物質(zhì)的數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)在反響前后不發(fā)生變化，該物質(zhì)稱為催化劑，這種作用稱為催化作用。2．催化劑的根本特征3．催化反響通常可分為均相和非