版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領
文檔簡介
冶金反響工程學
ReactionEngineeringinMetallurgy冶金工程學院趙俊學課程介紹1、冶金學理論體系的開展2、化學反響工程學與單元操作的開展3、冶金反響工程學的研究內(nèi)容4、冶金反響工程學和化學反響工程學的差異5、冶金反響工程學的研究方法6、本課程的教學內(nèi)容7、參考資料8、教學要求冶金學理論體系的開展在化學工業(yè)的開展過程中,人們最初以具體產(chǎn)品為對象,分別進行各種產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和設備的研究。隨著化工生產(chǎn)的開展,人們逐漸認識到,各種不同產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是由為數(shù)不多的根本操作和各種化學反響過程所組成的。在19世紀末英國學者G.E.戴維斯便提出了這種觀點。1915年美國學者A.D.利特爾首先提出單元操作這一概念,明確指出:“任何化工生產(chǎn)過程不管規(guī)模如何,皆可分解為一系列名為單元操作的過程,例如粉碎、混合、加熱、吸收、冷凝、浸取、沉降、結(jié)晶、過濾等?!?923年W.H.華克爾,W.K.劉易斯和W.H.麥克亞當斯等合著的<化工原理>一書出版,成為第一本全面闡述單元操作的著作。從此單元操作得到了廣泛重視,成為化學工程中的奠基學科,常稱為化工原理。2、化學反響工程學與單元操作的開展分類隨著化工生產(chǎn)的開展,新的單元操作不斷形成?,F(xiàn)在化工生產(chǎn)中常用的單元操作已達二十余種。單元操作按照所依據(jù)的根本原理分為:①流體動力過程。這是一類以動量傳遞為主要理論根底的單元操作,有流體輸送、沉降、過濾、混合等。②傳熱過程。這是一類以熱量傳遞為主要理論根底的單元操作,有換熱、蒸發(fā)等。③傳質(zhì)別離過程。這是一類以質(zhì)量傳遞為主要理論根底的單元操作,用于各種均相混合物的別離,有蒸餾、吸收、萃取等。④熱質(zhì)傳遞過程。這是一類由熱量傳遞和質(zhì)量傳遞兩種規(guī)律共同決定的單元操作。這種過程與傳熱過程或傳質(zhì)別離過程不同,它的速率計算更加復雜,過程的極限也不再是熱平衡和相平衡。此過程包括增濕、減濕、枯燥、結(jié)晶等單元操作。⑤熱力過程。這是一類以熱力學為主要理論根底的單元操作,如制冷。⑥粉體工程。這是與固體顆粒加工、運動等有關(guān)的操作,有粉碎、流態(tài)化、顆粒分級等。5在各不相同的化工過程中,可以概括和抽象出一些共同的原理。如混合、過濾、沉降、流體輸送等都和流動有關(guān)。掌握流體流動的規(guī)律可以有效控制和改進這些操作。把傳熱為主要內(nèi)容的蒸發(fā)、加熱、冷卻、冷凝等歸納到傳熱過程里,把精餾、浸出、萃取、吸收等歸納到傳質(zhì)過程里,系統(tǒng)研究這些過程的本質(zhì)及其共同規(guī)律這就促進了化學工程學學科的開展形成一門獨立的工程科學——最早的化學反響工程學。在五十年代中期以前化學工程還限于上述那些物理過程作為研究對象,把依據(jù)物理變化而劃分的單元,稱為單元操作〔unitprocess〕?;瘜W工廠被看作假設干單元操作組成的系統(tǒng)。然而單元操作不能解決有化學反響進行的過程,直到1957年第一屆歐洲化學工程學討論會,提出了以研究化學反響過程為中心的化學反響工程的事情又前進了一步。自那時以來,化學反響工程學的開展非常迅速,單元操作和反響工程成為化學工程學的兩大支柱。6化學反響工程學正是研究流動、混合、傳熱、傳質(zhì)等宏觀動力學因素對化學反響的影響的學科。從本質(zhì)上說,冶金工程是化學工程的一種,習慣上人們稱冶金為高溫化工。冶金反響工程學是應用傳輸過程理論和冶金過程動力學等來研究冶金生產(chǎn)及其設備的合理設計、最優(yōu)操作、最優(yōu)控制的工程理論和方法的學科,它是建立在現(xiàn)代工藝理論、現(xiàn)代測試技術(shù)和現(xiàn)代計算技術(shù)根底上的正在開展的新學科。和反響器緊密結(jié)合。傳統(tǒng)開發(fā)途徑:“實驗室——中間試驗——工業(yè)生產(chǎn)”3、冶金反響工程學的研究內(nèi)容7冶金反響工程的特點是在宏觀動力學的根底上更多地考慮操作條件和反響器,主要內(nèi)容有: ①反響器內(nèi)的根本現(xiàn)象; ②反響器的比較放大設計; ③過程的最優(yōu)化; ④反響器動態(tài)特性; ⑤冶金過程的數(shù)學、物理模擬。中間試驗曾被譽為工業(yè)化的搖籃。但在計算機廣泛應用后,依據(jù)反響工程學的原理作數(shù)學模擬實驗,可以減少中間試驗層次實現(xiàn)高倍數(shù)放大,甚至直按利用實驗室資料設計反響器,這就使得研制新工藝的速度大大加快,代價顯著減少。910兩者根本內(nèi)容和方法上是一致的。但冶金過程有以下特點:1)冶金過程在高溫下進行,而高溫測試手段頒不完備,獲得信息困難且數(shù)量少;2)高溫下化學反響速率快,傳質(zhì)是控制環(huán)節(jié)的較多,根本不涉及催化;3)冶金過程所用原科成分復雜種類繁多,特別在有色冶金中,雜質(zhì)比有用金屬高出許多倍,于是不能不考慮許多副反響;4)冶金過程所涉及的流體是金屬熔體、熔渣或含有礦粉的礦漿,對這些流體性質(zhì)的了解比一般流體差;5)冶金產(chǎn)品不僅有化學成分的要求,而且還對組織紡構(gòu)、偏析和夾雜物等有要求;6)冶金爐的設計根本上依靠經(jīng)驗。4、冶金反響工程學和化學反響工程學的差異由于以上特點,目前冶金反響工程學主要用于解析冶金過程、優(yōu)化操作工藝和過程控制等,用于反響器設計方面那么較少。由于冶金工廠比的中間試驗難度大,花費代價高,應用反響工程方法解析冶金過程具有特別的意義。1112對研究對象用數(shù)學語言作出定量描述,也就是建立數(shù)學模型。1)流體的流動、2)傳熱、3)傳質(zhì)、4)化學反響這四種現(xiàn)象,對于這些現(xiàn)象部有其根本的數(shù)學解析式可以描述。求得方程的數(shù)值解。進行數(shù)學模擬的最大困難往往在于確定邊界條件和方程中的系數(shù)。合理的簡化是經(jīng)常使用的方法,這種簡化不同于數(shù)學上的近似計算,而是建立在對過程的物理本質(zhì)的深刻理解和高度概括的根底上的。模型雖經(jīng)簡化但仍能抓住過程的主要矛盾。模型中所用的系數(shù)可以測定,也可從文獻資料中查找。往往要用關(guān)聯(lián)式加以計算或在模型中作為待定參數(shù),通過模型和實驗數(shù)據(jù)相匹配的方法,進行參數(shù)估計。高溫下的冶金反響器難以直接觀察,常需要用相似模型進行研究。物理模型也是反響工程學中常用的一種方法。5、冶金反響工程學的研究方法13緒論第一章冶金工程動力學第二章理想反響器第三章非理想均相反響器第四章填充床反響第五章流化床反響器第六章金屬和熔渣的接觸方式及精煉反響效率第七章彌散系統(tǒng)第八章冶金過程的物理模擬第九章冶金過程的計算機模擬6、課程內(nèi)容教材:《冶金反響工程學導論》曲英劉今冶金工業(yè)出版社1988.5;參考書:《冶金反響工程學》〔中譯本〕[日]鞭巖森山昭科學出版社1981.5。《冶金反響工程學根底》肖興國謝蘊國冶金工業(yè)出版社1997.4。《冶金反響工程學》曲英,冶金工業(yè)出版社,1988天津大學,化學反響工程學,課件過程工程研究所,化學反響工程學,課件147、參考資料
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 二零二五年度農(nóng)民工工資拖欠專項整改協(xié)議3篇
- 減肥方法及其效果研究綜述
- 二零二五年度房產(chǎn)代持保密協(xié)議范本3篇
- 新生兒心肺復蘇知識
- 臨床引起雙硫侖樣反應特點、診斷標準、分度、鑒別診斷及處理要點
- 二零二五年度信息安全管理責任承諾(含應急預案)2篇
- 二零二五年度his系統(tǒng)與藥品供應鏈系統(tǒng)對接合同
- 河南省商丘市(2024年-2025年小學六年級語文)統(tǒng)編版質(zhì)量測試(上學期)試卷及答案
- 黑龍江大慶市(2024年-2025年小學六年級語文)部編版能力評測((上下)學期)試卷及答案
- 貴州商學院《概率論與隨機過程》2023-2024學年第一學期期末試卷
- 2022年中國農(nóng)業(yè)銀行(廣東分行)校園招聘筆試試題及答案解析
- 品牌管理第五章品牌體驗課件
- 基于CAN通訊的儲能變流器并機方案及應用分析報告-培訓課件
- 外科醫(yī)師手術(shù)技能評分標準
- 保姆級別CDH安裝運維手冊
- 菌草技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應用課件
- GB∕T 14527-2021 復合阻尼隔振器和復合阻尼器
- 隧道二襯、仰拱施工方案
- 顫病(帕金森?。┲嗅t(yī)護理常規(guī)
- 果膠項目商業(yè)計劃書(模板范本)
- 旋挖鉆成孔掏渣筒沉渣處理施工工藝
評論
0/150
提交評論