化工設(shè)計(jì)第7章化工過程分析,安全工程與生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)-全文預(yù)覽
【正文】 子，再來分析苯乙烯。以生產(chǎn)苯乙烯為例，苯乙烯的生產(chǎn)以其他過程生產(chǎn)的乙烯和苯作為原料。 ? 考慮 使用連續(xù)的而不是間歇式反應(yīng)器，以避免清潔廢物。如果采用水蒸汽，它可以被冷凝，但是在某些反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生廢水 。 ? 解決方法： 對(duì)于高放熱反應(yīng)，從管式反應(yīng)器入口處的外（此處反應(yīng)速率和熱產(chǎn)生速率最高）表面采用并流冷卻，在反應(yīng)器出口處（此處反應(yīng)速率和熱產(chǎn)生速率最低）采用逆流冷卻。流體在中心處的停留時(shí)間太短，而在反應(yīng)器壁處又太長(zhǎng)。 ? 解決方法 ：考慮采用以更高選擇性和更優(yōu)物理性質(zhì)（尺寸，形狀，多孔性）為特色的新型催化劑工藝。 ? 收益 ：改進(jìn)了底噴式進(jìn)液管的設(shè)計(jì)，優(yōu)化了反應(yīng)停留時(shí)間；控制措施的應(yīng)用使有害廢物的產(chǎn)生減少 88％，每年節(jié)約費(fèi)用200,000美元。 ? 收益 ：使反應(yīng)物充分混合，對(duì)于二級(jí)或更高級(jí)數(shù)的競(jìng)爭(zhēng)－連串反應(yīng)，可減少副反應(yīng)生成的廢物。另外，是反應(yīng)物、產(chǎn)物和副產(chǎn)物的生命周期影響應(yīng)相對(duì)較低。 為了預(yù)防污染，在設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)器時(shí)，需要慎重考慮許多因素 。有關(guān)物料選擇的問題如下： ? 的環(huán)境、毒物學(xué)和安全 特性 及其 廢物產(chǎn)生或排放程度 。 在制定污染預(yù)防決策時(shí)，即對(duì)物料、單元操作技術(shù)、操作條件和能耗等進(jìn)行篩選時(shí)， 著重要考慮的是健康和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子， 同時(shí)還要兼顧成本和安全問題。 第一節(jié) 系統(tǒng)可靠性與可靠度分析 第二節(jié) 安全性與損失的預(yù)防 第 三 節(jié) 風(fēng)險(xiǎn)性分析與評(píng)估 第四節(jié) 工業(yè)系統(tǒng)安全工程 第五節(jié) 化工廠安全設(shè)計(jì)概述 第六節(jié) 單元操作的綠色環(huán)保措施 第七節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 第八節(jié) 產(chǎn)品生命周期分析與評(píng)價(jià) 化工過程設(shè)計(jì)概論 第六節(jié) 單元操作的綠色環(huán)保措施 化工過程設(shè)計(jì)概論 單元操作的綠色環(huán)?；胧? 在構(gòu)建一個(gè)生產(chǎn)化學(xué)品的過程流程時(shí)，希望在設(shè)計(jì)中及時(shí)考察每個(gè)單元操作的環(huán)境影響，這種環(huán)境友好的設(shè)計(jì)方法形成的過程更為經(jīng)濟(jì) ， 因?yàn)樵O(shè)計(jì)中要求減少廢物以及環(huán)境治理成本，從而有更多的原材料轉(zhuǎn)化為可銷售的產(chǎn)品。 應(yīng)避免使用持久性的、易生物積累或有毒的物料，隨著相關(guān)法規(guī)的日趨嚴(yán)格，許多生產(chǎn)者不再選用這類物料。 化工過程設(shè)計(jì)概論 2 化學(xué)反應(yīng)器的環(huán)境污染預(yù)防 從環(huán)境的角度來看，反應(yīng)器是化工生產(chǎn)中最重要設(shè)備。最后，反應(yīng)能耗應(yīng)該很低。 反應(yīng)器需要考慮的因素分類為： 物料使用和選擇 反應(yīng)類型和反應(yīng)器的選擇 反應(yīng)器操作 化工過程設(shè)計(jì)概論 污染預(yù)防的反應(yīng)器 操作其它改進(jìn)措施一覽表 （ Nelson， 1992； Mulholland 和 Dyer， 1999） ? 1).改善反應(yīng)物加料 ? 問題 ：不理想的加料方式導(dǎo)致離析和過多副產(chǎn)物的形成 ? 解決方法 1：在液體反應(yīng)物和固體催化劑進(jìn)入反應(yīng)器之前用在線的靜態(tài)混合器進(jìn)行預(yù)混合 。控制氣相加入液相反應(yīng)混合物中的停留時(shí)間。 ? 問題：舊的催化劑設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，忽視選擇性 。物料優(yōu)先進(jìn)入反應(yīng)器中心的下部。 化工過程設(shè)計(jì)概論 4).控制反應(yīng)器加熱 /冷卻 ? 問題： 傳統(tǒng)的熱交換設(shè)計(jì)不
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