2化學(xué)工藝基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-03-16 21:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工藝學(xué) [例 ]丙烯氨氧化制丙烯腈生產(chǎn)過程 主反應(yīng)： C3H6+NH3+1/2O2 CH2= CHCN + H2O 主要副產(chǎn)物： HCN CH3CN Q ? 如何從吸收塔底流出的水溶液中分離出丙烯腈和副產(chǎn)物呢 ？ 化學(xué)工藝學(xué) 方案一： 將丙烯腈和各副產(chǎn)物同時(shí)從水溶液中蒸發(fā)出來 ， 冷凝后再逐個(gè)精餾分離； Q？ 丙烯腈與乙腈的沸點(diǎn)相近 ， 普通精餾方法難于將它們分離 方案二： 采用萃取精餾法先將丙烯腈和 HCN解吸出來 ，乙腈留在水溶液中 ， 然后再分離丙烯腈和 HCN 乙腈與水完全互溶 ， 而丙烯腈在水中的溶解度很小 ， 用水作萃取劑 ， 使兩者精餾分離變得很容易 化學(xué)工藝學(xué) 化學(xué)工藝學(xué) 化工過程的主要效率指標(biāo) ? 生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度 ? 化學(xué)反應(yīng)的效率 —— 合成效率 ? 轉(zhuǎn)化率 選擇性 收率 ? 平衡轉(zhuǎn)化率和平衡產(chǎn)率 化學(xué)工藝學(xué) 生產(chǎn)能力 一個(gè)設(shè)備、一套裝置或一個(gè)工廠在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品量或處理的原料量 單位 千克 /時(shí) （ kg/h） 噸 /天 (t/d) 萬噸 /年 (10kt/a) ？ 設(shè)計(jì)能力 ： 在最佳條件下可以達(dá)到的最大生產(chǎn)能力 化學(xué)工藝學(xué) 設(shè)備的單位體積（或面積）的生產(chǎn)能力 單位： kg/hm3， t/dm3 kg/hm2， t/dm2 生產(chǎn)強(qiáng)度 ？ 時(shí)空收率 催化劑的生產(chǎn)強(qiáng)度 單位時(shí)間、單位體積（質(zhì)量）催化劑所得產(chǎn)品量 化學(xué)工藝學(xué) 合成效率 原子經(jīng)濟(jì)性 AE 環(huán)境因子 化學(xué)工藝學(xué) （反應(yīng)器） （反應(yīng)系統(tǒng)） 循 環(huán) 流 程 轉(zhuǎn)化率 化學(xué)工藝學(xué) 選 擇 性 表達(dá)主、副反應(yīng)進(jìn)行程度的大小 反映原料的利用是否合理 化學(xué)工藝學(xué) 從產(chǎn)物角度來描述反應(yīng)過程的效率 ？ 單程收率 總收率 ？ 平衡轉(zhuǎn)化率 平衡產(chǎn)率 ？ 轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率的關(guān)系 收率 產(chǎn)率 化學(xué)工藝學(xué) 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的影響 可逆反應(yīng)，平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系 溫度的影響 —— 化學(xué)平衡 吸熱反應(yīng) ΔH?0， K值隨著溫度升高而增大 ,有利于平衡產(chǎn)率增加 放熱反應(yīng) ΔH?0， K值隨著溫度升高而減小 ， 降低溫度使平衡產(chǎn)率增加 化學(xué)工藝學(xué) 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的影響 溫度的影響 —— 反應(yīng)速率 ｋ 總是隨溫度的升高而增加 不可逆反應(yīng)，產(chǎn)物生成速率隨溫度的升高而加快 可逆吸熱反應(yīng)，凈速率隨溫度的升高而增高 可逆放熱反應(yīng)，在最佳反應(yīng)溫度下凈反應(yīng)速率最大 化學(xué)工藝學(xué) 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的影響 濃度的影響 反應(yīng)物濃度越高 ， 越有利于平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng) 使廉價(jià)易得的反應(yīng)物過量 ， 提高價(jià)貴難得反應(yīng)物的利用率 反應(yīng)物濃度愈高，反應(yīng)速率愈快 化學(xué)工藝學(xué) 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的影響 壓力的影響 壓力對(duì)有氣相物質(zhì)參加的反應(yīng)平衡影響很大 分子數(shù)增加的反應(yīng)，降低壓力可以提高平衡產(chǎn)率 分子數(shù)減少的反應(yīng)，提高壓力可以提高平衡產(chǎn)率 分子數(shù)不變的反應(yīng)，壓力對(duì)平衡產(chǎn)率無影響 一定的壓力范圍內(nèi)加壓，對(duì)加快反應(yīng)速率有一定好處，但壓力過高，反而不經(jīng)濟(jì) 惰性氣體的存在，降低反應(yīng)物的分壓，對(duì)反應(yīng)速率不利，但有利于分子數(shù)增加的反應(yīng)的平衡 化學(xué)工藝學(xué) 催化劑的性能及使用 提高反應(yīng)速率和選擇性 改進(jìn)操作條件 催化劑有助于開發(fā)新的反應(yīng)過程 ，發(fā)展新的化工技術(shù) 催化劑在能源開發(fā)和消除污染中可發(fā)揮重要作用 化學(xué)工藝學(xué) 催化劑的基本特征 催化劑是參與了反應(yīng)的 ， 但反應(yīng)終了時(shí) ， 催化劑本身未發(fā)生化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量的變化 催化劑只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間（ 即加速作用 ） ， 但不
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