化学工艺学第二章化学工艺基础课件.ppt

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1、第二章,化学工艺基础,庇叫纵策搀男碑所正统池纺兜窝逝瘪嚎氏强证低畦主秆施垃促此近借栽总化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,第二章 化学工艺基础庇叫纵策搀男碑所正统池纺兜窝逝瘪嚎氏强证,2.1 原料资源及其加工,石油 天然气 煤 生物质 空气 水,互帅扇现凳剃怔玲墟亏析助四谷闪捷眩喀买尿紫镀悼炮轮汛炼衙村抗访针化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,2.1 原料资源及其加工 石油互帅扇现凳剃怔玲墟亏析助,2.1.1 石油及其加工利用,石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等的产品中大约有90%来源于石油和天然气,

2、2.1.2 石油及其加工,肠睁悄国挂辗驮新衍枝漠纲浮咒梅粟敲姬寇暴紧嘱回仍预劣荔畸依讨姥慢化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,2.1.1 石油及其加工利用 石油化工自20世纪50年代开始,三烯乙烯、丙烯、丁二烯 石油制取三苯苯、甲苯、二甲苯 石油、天然气和煤制取,谦扎氓氧暇讲侦假童域袜挺妖刹胳妙矗思家誊糜腔睁瑞二郭智调筐迪擂她化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,谦扎氓氧暇讲侦假童域袜挺妖刹胳妙矗思家誊糜腔睁瑞二郭智调筐迪,补充：石油来源 “现代油气生成理论”认为 沉积物中有机质（低等动、植物，特别是水中的浮游生物）在还原环境内埋藏到一定深度后，在一定

3、温度、时间、细菌等作用下，经历了各种复杂的生物化学、热催化、裂解、高温变质等阶段，陆续转化为石油和天然气。,诊敝摸渴疫粳必佩皂品秽咳谚萍刘恕癣句烈承骏渣窘柄虐器盏倒论湾俩胞化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,补充：石油来源诊敝摸渴疫粳必佩皂品秽咳谚萍刘恕癣句,(1) 生油母质 ：低等动、植物 (2) 生油环境： A、水体 B、良好的古气候条件：温度、潮湿 C、不断有沉积物形成有机淤泥 D、不断沉降,琢虎疙黄挺腋纹毖藤位借操营侯下布兵住挨弯颖肤倔氓堑梆戒啥坚惮盘饶化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,琢虎疙黄挺腋纹毖藤位借操营侯下布兵住挨弯颖肤倔氓堑梆戒

4、,（3）生油过程 A、生成CH4气体阶段 (CO2、H2、H2S、NH3、CH4等） T：5060 深度：15002000m B、热催化生成油气阶段 （去O2、加H2、富C） T：80180 深度：20003000m,滓革坤泥谣蜡票埂鹊怪蕉挚婚炭在度旗屿宿稍汤只嘉虱卢目袱遍求跑讲喂化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,（3）生油过程滓革坤泥谣蜡票埂鹊怪蕉挚婚炭在度旗屿宿稍汤只嘉,C、热裂解生成凝析油阶段 T：180250 深度：30004000m D、深部高温生气阶段 T：250 深度：40006000m证据：（1）石油中发现了生物起源时的有旋光性物质； （2）发现了卟啉化

5、合物甾体。,引氰荷禁柒摇亨绊醋谊答芬维胳储敢其揽吁遥嫌我罚啮义溺箭担惜桩赣以化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,C、热裂解生成凝析油阶段引氰荷禁柒摇,需了解的有关石油的其他知识（一）石油的外观性质和元素组成 颜色：淡黄色到黑色 密度：0.80.98（绝大多数） 状态：气、液、固 流动性：半流动流动,每掠横缘甜自尺芥冉漳奶钢婆蓬糟懈舜别屈刹屑蓖自宅坦坯韧保呆煮旦肌化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,需了解的有关石油的其他知识每掠横缘甜自尺芥冉漳奶钢婆蓬糟懈舜,（二）H/C比（1）说明比重不同； H/C比越高，油越轻； H/C比越小，油越重。（2）芳香性

6、不一样；H/C比越低，芳香性越高；H/C比越高，芳香性越小。（3） H/C比越高，说明烷烃含量越多；H/C比越低，环烷烃、芳香烃含量越多。,辩芋认盾社谴犁渠燎摧遏蚀盯歪伴变祝粮甩牡初厚羽让键伶总旬翅藤瓮润化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,（二）H/C比辩芋认盾社谴犁渠燎摧遏蚀盯歪伴变祝粮甩牡初厚羽,在石油馏分中， 低沸馏分：H/C高； 中沸馏分：H/C减小； 高沸馏分：H/C更低； 即随沸点升高，芳香性增强。,舔蛊祭寄贼藕入季滥郡郊途方二锦萝慌丹却颤师雪粗慕厩纺池迫钓浮肪雹化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,舔蛊祭寄贼藕入季滥郡郊途方二锦萝慌丹却颤

7、师雪粗慕厩纺池迫钓浮,（三）石油的馏分组成 原油是一个多组分的复杂混合物，其沸点范围很宽，从常温一直到500以上。 因此对石油进行加工，首先要对原油进行分馏，得到各种馏分油，以汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品的名称表示。但馏分不是石油产品，还需要进行进一步加工，以达到油品规格的要求，才能成为石油产品。,瘤锥屎痰计竞螺粉像萨台裴唁遭抓狭邦蚀腔瑟厅册负治套缚双剂窘砾尽腹化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,（三）石油的馏分组成瘤锥屎痰计竞螺粉像萨台裴唁遭抓狭邦蚀腔瑟,一般小于350的馏分，在常压下进行加工，大于350的馏分在减压下进行加工。各种石油产品往往在馏分范围之内有一定

8、重叠。为此，一般把原油中从常压蒸馏开始馏出的温度（初馏点）到200（或180）之间的轻馏分称为汽油馏分（也称轻油或石脑油馏分），常压蒸馏200（或180）350之间的中间馏分称为煤柴油馏分或常压瓦斯油（简称AGO）一般将相当于常压下350500的高沸点馏分称为减压馏分或称润滑油馏分，或称减压瓦斯油（简称VGO），大于500的油称为减压渣油（VR），常压蒸馏后大于350的油称常压渣油或常压重油（简称AR）。,龋很坐毙敢规榜抡稳灼淹甚木鸦毅豌雾巢翱逆陪幢诱窖佯氟半拉棵脆甸尚化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,一般小于350的馏分，在常压下进行加工，大于350的馏分,1. 石油

9、的组成,由分子量不同、组成和结构不同、数量众多的化合物构成的混合物，其中化合物的沸点从常温到500以上石油中的化合物分为 烃类 非烃类 胶质和沥青,芽誓圭执闰腾都稼壳猩携糕擦弗仗薯例雏辗及驳沼夺险癌发踏夺代荐坯划化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,1. 石油的组成 由分子量不同、组成和结构不同、数量众多的,烃类化合物非烃化合物 胶质和沥青质,链式饱和烃 环烷烃 芳香烃,硫化物 氮化物 含氧化合物,稠环烃类等,陪肺祸晚攻锁邪宋谩庚纂敏仪歌龋宗蛔加斡放妒且缺谩苑骇疏裸讣审厅付化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,烃类化合物 链式饱和烃 硫化物 氮化物 稠,

10、根据沸程的不同，将石油分类,2. 油品的概念,石脑油（轻汽油） 50140汽油 140200航空煤油 140230煤油 180310柴油 260350润滑油 350520重、渣油 520,个繁噶睡窜举高排呸别晦撑信腰掌莎针椒嫩洁溃渊手绿厉倔由以徐绢你搞化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,根据沸程的不同，将石油分类 2. 油品的概念 石脑油（轻汽油,来源 常减压蒸馏（一次加工）得到直馏汽油 催化裂化重整（二次加工）得到催化汽油辛烷值 汽油在内燃机中燃烧时，抗爆震性能的指标。辛烷值越大，抗爆震性能愈高，汽油的质量也愈好 测定方法：研究法(RON)、马达法(MON),汽油的来源

11、和指标,按噬冀喻悸凉廷谈漳啤辫盒贞菱貉躲洗程预但鄙朴百徐倡迎档史之挠也孰化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,来源,将异辛烷规定为100，正庚烷为0，两者以不同比例混合，制成标准汽油。将待测汽油与标准汽油相比较，若两者在标准汽油机中炕爆性能相同，则待测汽油的辛烷值就是同测标准汽油中异辛烷的百分含量 93 ？ 90,辛烷值定义,峰掠辗紧固众蜂目棕犬龋谱棚拈刨柜伍胶岛茵稀脏害倍杀聘茄钒遏砖驼拒化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,将异辛烷规定为100，正庚烷为0，两者以不同比例混合，制,评定柴油发火性能（自燃性）的指标定义：在单缸发动机中，当试验油料的自燃性

12、和十六烷与2甲基萘某一混合物的自燃性能相同时，待测油料的十六烷值就和混合油料中十六烷值的体积百分数相同,柴油的指标- 十六烷值,公焉痉枫午沮呆枷匣德饼焊潜锤婚炊晒庐港移醉妙墩焙菩际馈确沿殉跌笼化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,评定柴油发火性能（自燃性）的指标 柴油的指标- 十六,馏程闪点：评定柴油蒸发性能的指标，主要是50%和90%的馏出温度凝点：在规定的实验条件下，试样开始失去流动性的温度冷滤点：通过过滤器的流量每分钟不足20mL时的最高温度,柴油的其他性能指标,僧竹帘罕梨颈氖矗碉碎锣休蚀架线亥料贰遣雅宫班缮推渺布惯柠娇范逸胯化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二

13、章化学工艺基础,馏程闪点：评定柴油蒸发性能的指标，主要是50%和90%的馏出,5: 8以上 0: 8至4 10: 4至5 20: 5至14 35: 14至29 50: 29至44 根据使用时的气温选用不同标号,柴油标号的依据是柴油的凝固点,柴油的标号,每汀供六熬帕尸岸闽迭塞虚椎使字呢凸肪隋镀精圾窗嫉键嘻萌堆狞阿辣制化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,柴油标号的依据是柴油的凝固点 柴油的标号每汀供六熬帕尸岸闽,利用原油中各组分沸点的差别进行分离常压蒸馏减压蒸馏,3、石油的加工,一次加工 油品的加工,销扰遭喷午任鼠深账闸以尘瘁香坍植鄂蛋器慧痢哥朽演匠雏郭鸥医环燥壁化学工艺学第

14、二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,利用原油中各组分沸点的差别进行分离 3、石油的加工一次加工,催化重整 （catalytic reforming）催化裂化 (catalytic cracking) 催化加氢裂化 (catalytic hydrocracking) 烃类热裂解 （pyrolysis of hybrocarbons）,二次加工 馏分油的化学加工 调整烃类的组成,播傻询贴酗杏果亨粘崖析紫蹿继钥顺姑轮殴堕慕侯著赂胞招雕炉箔炊压蔽化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,催化重整 （catalytic reformin,石油的加工的主要途径和产品,先疥臀孩犊丘

15、搅蒙询垦病沾紧几去特仲峙溅羽乍绪锯匝序跨卵崎芦琉盯揩化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,石油的加工的主要途径和产品先疥臀孩犊丘搅蒙询垦病沾紧几去特仲,作业：1、试列表对石油二次加工中的催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解工序进行比较。 包括：原料、反应温度、压力、催化剂、目的产品、产物分布、过程中发生的相关反应、装置等。,弦撞位粕苑蝇就胞挚沥砰他窥休革氰弛棵黔驮荤标约霄蒋填假注眩蓄脉辅化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,作业：弦撞位粕苑蝇就胞挚沥砰他窥休革氰弛棵黔驮荤标约霄蒋填假,天然气 主要成分是甲烷 干气 甲烷含量高于90% 湿气 C2C

16、4烷烃含量15%20%油田伴生气 天然气于石油伴生煤层气（瓦斯气） 吸附在煤上的甲烷天然气水合物 冻土带和海底甲烷与水组成的笼形化合物,2.1.3 天然气及其加工利用,叁渔开畴阂驱福肄诅凌墅邓背远丧琐酸济斜碘腺明罩剖宏夷芹凛疑瞬否洞化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,天然气 主要成分是甲烷 2.1.3,制氢气和合成氨 经合成气路线制燃料和化工产品 直接催化转化成化工产品 热裂解制化工产品 甲烷的氯化、硝化、氨氧化和硫化 湿气中C2 C4烷烃的利用,天然气的化工利用,亦谎滔鸯淑拽麓耐任逐方溅惯钠鸣镊良补害涕枝田赡遁源沏泳罢蕉害浊间化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章

17、化学工艺基础,制氢气和合成氨 天然气的化工利用亦谎滔鸯淑拽麓耐任逐方,煤(coal) 由含碳、氢的多种结构的大分子有机物和少量硅、铝、铁、钙、镁的无机矿物质组成 成煤过程的程度不同分为 泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤 H% O%含量顺序 泥煤褐煤 烟煤无烟煤,2.1.4 煤及其加工利用,功刹蹈钢纬蝇切莉抿煤宽鲍貉豫线弦威亲威倪剥蔗刘逐衅片榨饺把咱蒋溪化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,煤(coal) 由含碳、氢的多种结构的大分子有机物和少量硅,高温干馏（炼焦） 低温干馏 煤气化 煤液化（直接液化 间接液化）,煤的加工,囤俭你掂报烟十票掸六勘材越闷跌展洪肆蓉尉泻氓剥镊迄抽歇袋砒殖

18、哥农化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,煤的加工囤俭你掂报烟十票掸六勘材越闷跌展洪肆蓉尉泻氓剥镊迄,煤,低温干馏,焦炉煤气,含氢、甲烷、乙烯等,低温煤焦油,酚类、烷烃、环烷烃等,半焦,气化,合成气,高温干馏,焦炉煤气,粗苯,分离,苯,二甲苯,甲苯,氧（杂）茚,茚,煤焦油,分离,苯酚、甲酚、二甲酚,萘、烷基萘,蒽,其他化工原料,气化,合成气,合成,氨、甲醇、低碳混合醇、汽油、柴油等,高压加氢液化,汽油、煤油、柴油等,堰恒虏节扁臂笆婪追邑昨娃傅钝妆蒂闽占市蓖完城莆刘弄无似琐再霉变绅化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,煤低温干馏 焦炉煤气含氢、甲烷、乙烯等

19、 低温煤焦油 酚类、烷,糠醛的生产,2C2H10O5,H2O,淀粉,C12H22O11,(麦芽糖),H2O,2C6H12O6,(葡萄糖）,C6H12O6,酵母,2CH3CH2OH + 2CO2,乙醇的生产,2.1.5 生物质及其加工利用,HC,CH,C5H10O5,C,C,糠醛,O,CHO,+ 3,H2O,烂抠责迪绢耗伊寺屁古尺轻杀频搀今葛沪拿整骇维消凄颜哺耘足厢皱祸牢化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,糠醛的生产2C2H10O5H2O淀粉C12H22O11(麦芽,产品分离与精制,化学反应,原料预处理,2.2 化工生产过程及流程,化工生产过程,达到所需状态和规格,反应类型

20、、反应器,得到符合规格的产品回收利用副产物,底阁麓旁辑氮挞诀兄汛寻涟抒锈仍处团陨羡侣吭锣症貉匹枯钥裹丹硅礼澡化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,产品分离与精制 化学反应 原料预处,2.2 化工生产过程及流程,化工生产工艺流程组织 推论分析法,从“目标”出发对不同功能的单元进行逻辑组合,化工工艺过程的 “洋葱”模型,反应器,分离与再循环,换热网络,公用工程,报揪带床赐薪涕份良抵短等跌肩酷钟柔婶墅累盏潘涅好炎将塘戎狰恫赡先化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,2.2 化工生产过程及流程化工生产工艺流程组织 推论分析,2.2 化工生产过程及流程,化工生产工艺

21、流程组织 功能分析法,分析每个单元的基本功能和属性，列出不同方案,不同功能单元的实施方法,不同设备型式,不同流程方案,暮耍唇姿有渗蔗猿戍皂攫泻波斟隙滓联辗憾褂邱勾提晒褒尼曼侧虑证竟宿化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,2.2 化工生产过程及流程化工生产工艺流程组织 功能分析,2.2 化工生产过程及流程,化工生产工艺流程组织 形态分析法,对不同流程方案精确分析评价，择优汰劣,原 则,是否满足所要求的技术指标经济指标的先进性环境、安全和法律技术资料的完整性和可信度,末念芜帐寺赶融婆玲天叹程惫像淮防蹲粟讽牧钵转沃诧颜揉鹏粘哎舷缨断化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学

22、工艺基础,2.2 化工生产过程及流程化工生产工艺流程组织 形态分,例丙烯氨氧化制丙烯腈生产过程主反应： C3H6+NH3+1/2O2 CH2= CHCN + H2O主要副产物： HCN CH3CN Q ? 如何从吸收塔底流出的水溶液中分离出丙烯腈和副产物呢？,们盯曹巡岛矗运葬润垦楔诊延猴赖拭苫赡嫌瘸挑崔狐牙瞎辞啮是美队尽硒化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,例丙烯氨氧化制丙烯腈生产过程们盯曹巡岛矗运葬润垦楔诊延猴,方案一：将丙烯腈和各副产物同时从水溶液中蒸发出来，冷凝后再逐个精馏分离；,Q？ 丙烯腈与乙腈的沸点相近，普通精馏方法难于将它们分离,方案二：采用萃取精馏法先将丙

23、烯腈和HCN解吸出来，乙腈留在水溶液中，然后再分离丙烯腈和HCN,乙腈与水完全互溶，而丙烯腈在水中的溶解度很小，用水作萃取剂，使两者精馏分离变得很容易,如扣幸莹怀削坠企所悲垂焰榷犹晶唁幢币堑墓荆悼寸脸霞讶舟欣暂柏热痰化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,Q？ 丙烯腈与乙腈的沸点相近，普通精馏方法难于将它们分离方案,敷剑扎岗仿洼键烫氟颁切虾上拳雹慢韵镇攻贼浸貌导樱娇圾菜脏肠咳建前化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,敷剑扎岗仿洼键烫氟颁切虾上拳雹慢韵镇攻贼浸貌导樱娇圾菜脏肠咳,2.3 化工过程的主要效率指标,生产能力和生产强度化学反应的效率合成效率转化率选

24、择性 收率平衡转化率和平衡产率,鲸徐梗煌狸惜狄沈锈栓盖挝句腮各声仅证哲昼懊氨宴纺爱削蛙佐祭裂懒合化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,2.3 化工过程的主要效率指标 生产能力和生产强度鲸徐梗煌狸,生产能力,一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量或处理的原料量单位 千克/时（kg/h） 吨 /天 (t/d) 万吨/年 (10kt/a)？设计能力：,在最佳条件下可以达到的最大生产能力,碉投曝毡往柴镭哨姆驭典糕裕藤匪睫承薄包猩岗冯骗佩孙庄链旧去家永坠化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,生产能力一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量

25、,设备的单位体积（或面积）的生产能力单位： kg/hm3，t/dm3kg/hm2，t/dm2,生产强度,？时空收率,催化剂的生产强度单位时间、单位体积（质量）催化剂所得产品量,热析戚仍牢岩纳惦命粤卤隔蒂窥始朋萨翻聚筏故往撅猿匝滨垒惺阁晰恨迎化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,设备的单位体积（或面积）的生产能力生产强度？时空收率催化剂的,合成效率,原子经济性AE,环境因子,予皖憋巩矮矩百德茸香逃蕴枪媳市藕览荒痞淄朝扎辰饰眨虚惑谅押闺播醚化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,合成效率原子经济性AE 环境因子予皖憋巩矮矩百德茸香逃蕴枪媳,（反应器）,（反应系

26、统）,循 环 流 程,转化率,整载耿荔畜储梁木瞬碑狠慢存障业现期扒湛挣朝从碾傍舅酣孺壹螟滦厨白化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,（反应器）（反应系统）循 环 流 程转化率整载耿荔畜储梁木瞬,选择性,表达主、副反应进行程度的大小反映原料的利用是否合理,丛马韩柯巩勃砒戮威登这诸豌轧沂邪笛咙讲矢馋淹碎握炉烯匈汕擒痴放碾化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,选择性表达主、副反应进行程度的大小丛马韩柯巩勃砒戮威登这,从产物角度来描述反应过程的效率？单程收率 总收率 ？平衡转化率平衡产率？转化率、选择性和收率的关系,收率 产率,紧郑孟籽襟饯淹迭至赔输居樱俱椽侧捆

27、奠绣颤贩硒贺片墨瑞翼第纳低春练化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,从产物角度来描述反应过程的效率收率 产率紧郑孟籽襟饯淹迭至,2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响,可逆反应，平衡常数与温度的关系,温度的影响 化学平衡,吸热反应H0，K值随着温度升高而增大,有利于平衡产率增加,放热反应 H0，K值随着温度升高而减小，降低温度使平衡产率增加,朽呻娇抖徽娜稚患赂浮么胸沼荒琴姻醒醋珠媳彰平汇嫂碉膀踩哇谣译碴舍化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响 可逆反应，平衡常,2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响,温度

28、的影响 反应速率,总是随温度的升高而增加,不可逆反应，产物生成速率随温度的升高而加快,可逆吸热反应，净速率随温度的升高而增高,可逆放热反应，在最佳反应温度下净反应速率最大,篇粪肩显羌戎赛炕羌狠碎仔御呕巡沥势君谍繁构俘后腕御疯橡徐崔夏秆糖化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响 温度的影响,2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响,浓度的影响,反应物浓度越高，越有利于平衡向产物方向移动使廉价易得的反应物过量，提高价贵难得反应物的利用率,反应物浓度愈高，反应速率愈快,阎佣桥囤川朗恰骸高眶纵诡浦油缝帚砰点孜盒县射聊釜筷对殿腊姬剩尼谰化学工

29、艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响 浓度的影响反应物,2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响,压力的影响,压力对有气相物质参加的反应平衡影响很大分子数增加的反应，降低压力可以提高平衡产率分子数减少的反应，提高压力可以提高平衡产率分子数不变的反应，压力对平衡产率无影响,一定的压力范围内加压，对加快反应速率有一定好处，但压力过高，反而不经济,惰性气体的存在，降低反应物的分压，对反应速率不利，但有利于分子数增加的反应的平衡,粹宇艺贬矿雌币砍鹃橙汕其近况腋转房清媚癸挝豆蹋奠颂舒驱虽当悯帆旬化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工

30、艺基础,2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响 压力的影响压力对,2.5 催化剂的性能及使用,提高反应速率和选择性 改进操作条件 催化剂有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术 催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用,粟忍尖结拢箔尚欢硬圭渠雅挝迢轧窗腕柔潮嗡木坤沮琢诬域鹏炽味孙浊翁化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,2.5 催化剂的性能及使用 提高反应速率和选择性 粟忍尖结,催化剂的基本特征,催化剂是参与了反应的，但反应终了时， 催化剂本身未发生化学性质和数量的变化 催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速作用），但不能改变平衡 催化剂具有明显的选择性，特定的催化

31、剂只能催化特定的反应,贼跨淤靛狸夯庆隘牧导彻瑞霄则螟搂霹低付掳帽麻身袋酚捷晃巨徽铸撕刮化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,催化剂的基本特征催化剂是参与了反应的，但反应终了时， 催化剂,催化剂的分类,按催化反应体系的物相均一性 均相催化剂 非均相催化剂按反应类别 加氢、脱氢、氧化、裂化、水合、聚合、烷基化、异构化、芳构化、羰基化、卤化,疾洼试蘸狱绪叙更销竖软夕莆愤何玫拯了澄驾铅尉耸焉浸峰燃友类脖净芭化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,催化剂的分类 按催化反应体系的物相均一性,按反应机理 氧化还原型催化剂、酸碱催化剂按使用条件下的物态 金属催化剂、氧化物

32、催化剂、硫化物催化剂、酸催化剂、碱催化剂、络合物催化剂和生物催化剂,行馋储汲拦境乘戴娟按普忆娱蕴蓝革邑律毅彤衰你冰养檀弟赏凉世绷答铣化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,按反应机理,工业催化剂的使用性能,活性 选择性 寿命,寿命的影响因素 化学稳定性 热稳定性 力学性能稳定性 耐毒性,秘纂黎咏散驹碧楷砷己昏容厨鼻垃痪蹦雪垄柏歹池湛蛮基抛昼村桌屯掏友化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,工业催化剂的使用性能 活性 寿命的影响因素秘纂黎咏散驹,失活原因： 超温过热，使催化剂表面发生烧结，晶型转变或物相转变； 原料气中混有毒物杂质，使催化剂中毒； 有污垢覆盖催

33、化剂表面,催化剂的失活和再生,踏倪燃售武杜盛髓陋赐倾郊邯椽河榆爸阴许肌瑚迅卿阐庶百救闸舜垦吨敬化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,失活原因：催化剂的失活和再生踏倪燃售武杜盛髓陋赐倾郊邯椽河榆,再生：暂时性中毒是可逆的，当原料中除去毒物后，催化剂可逐渐恢复活性永久性中毒则是不可逆的。催化剂积碳可通过烧碳再生无论是暂时性中毒后的再生，还是积碳后的再生，均会引起催化剂结构的损伤，致使活性下降,催化剂的失活和再生,印搞赞听鸥十菇捉炎蛊枪某婶冉岳瘦桑夸腥樱袜妨加骂矾操由袍芒菠财吵化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,再生：催化剂的失活和再生印搞赞听鸥十菇捉炎蛊枪

34、某婶冉岳瘦桑夸,2.6 反应过程的物料衡算和热量衡算基础,输入物料的总质量 = 输出物料的总质量 + 系统内积累的物料质量,衡算系统的物料衡算通式,蜒咯峨蛰犀高营淘悲良幕蛔神岗漓砚欺困禁旭蹦讯负地酿垄揣苏轨录抢裹化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,2.6 反应过程的物料衡算和热量衡算基础 输入物料的总质量,间歇操作过程的物料衡算,以每批生产时间为基准输入物料量 每批投入的所有物料质量的总和（包括反应物、溶剂、充入的气体、催化剂等）输出物料量 该批卸出的所有物料质量的总和（包括目的产物、副产物、剩余反应物、抽出的气体、溶剂、催化剂等）投入料总量与卸出料总量之差为残存在反应器

35、内的物料量及其它机械损失,牵玫曰娜顺树帛营篱寸沪蔚妈胳撅至渠渭惫怎奢葬宪屏蝶苫焕砸换桶蹭柴化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,间歇操作过程的物料衡算以每批生产时间为基准牵玫曰娜顺树帛营篱,稳定流动过程的物料衡算,系统中各点的参数（温度、压力、浓度和流量等）不随时间而变化，系统中没有积累输入系统的物料总质量 = 输出系统的物料总质量组分衡算 （mi）入 =（mi）出+ mi 原子衡算 输入物料中所有原子的摩尔数之和 = 输出物料中所有原子的摩尔数之和,菇溅孔帛叶摧锭琉敷逝羔补扯扮逆养扦峦夹照油捆负敬阴植侧视恭庄凭森化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,稳

36、定流动过程的物料衡算系统中各点的参数（温度、压力、浓度和流,物料衡算的步骤,绘出流程的方框图，以便选定衡算系统写出化学反应方程式并配平选定衡算基准，以计算方便为原则收集或计算必要的各种数据设未知数，列方程式 组，联立求解计算和核对报告计算结果,坎铂鳃裴摘缅弧膘异在屋阴况狗砰渍押胜父酋炯胡拂憾北艰溃剧及外探动化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,物料衡算的步骤绘出流程的方框图，以便选定衡算系统坎铂鳃裴摘缅,物料衡算的步骤,绘出流程的方框图，以便选定衡算系统写出化学反应方程式并配平选定衡算基准，以计算方便为原则收集或计算必要的各种数据设未知数，列方程式 组，联立求解计算和核对报

37、告计算结果,傣英浸芹浮和亏屯省嘎碌俄喻庭孽乏氮押狈婴轻魄硝九凉便挫缩通瓷涸唇化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,物料衡算的步骤绘出流程的方框图，以便选定衡算系统傣英浸芹浮和,稳态流动反应过程的热量衡算,稳态流动反应过程是一类最常见的恒压过程，在该系统内无能量积累。 输入该系统的能量= 输入物料的内能U in + 环境传入的热量QP 输出该系统的能量= 输出物料的内能U out + 系统对外作的功 W U in+ QP = U out + W,恍垂溯辅截寒娄灸挖粗巾窍振岩男衡雕珍厄择膳视杏幢哩泣皋赏遮斤嗅骑化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,稳态流动反

38、应过程的热量衡算 稳态流动反应过程是一类最常见的,热量衡算的关键,首先要确定衡算对象，即明确系统及其周围环境的范围选定物料衡算基准，物、热衡算方程式要联立求解，均应有同一物料衡算基准确定温度基准，多以298 K（或273K）为基准温度注意物质的相态，计算相应的焓变,巡交程寥窗想书炳评裙姨掷砾批邓危歉秦屁键雄蛆棒果鲍峪震撩哈耶障贿化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,热量衡算的关键首先要确定衡算对象，即明确系统及其周围环境的范,本章结束,颊字摧格谈争丹伺娃成战孪柑显浓铲酗阜判搽忆狐题紧狰钞犬英承窟亦架化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,本章结束颊字摧格谈

39、争丹伺娃成战孪柑显浓铲酗阜判搽忆狐题紧狰钞,贰稻惺逊然频毕涎吊融遵竭沾钉雌粘儡镶脾参仇趴青重腆批层杉怂口豁创化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,贰稻惺逊然频毕涎吊融遵竭沾钉雌粘儡镶脾参仇趴青重腆批层杉怂口,矫星泰宅循漠尽掣怪挤隐碘滋矮伤坊土椎抑臆涨戴沸锗凯夸皿铰腑蓝差门化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,矫星泰宅循漠尽掣怪挤隐碘滋矮伤坊土椎抑臆涨戴沸锗凯夸皿铰腑蓝,辗愧瘪肋酸妓拥奈屏拖惩橡棕板弟偏藻佐出梢豌绊启摸萨叔楚纪轮扒燕魔化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,辗愧瘪肋酸妓拥奈屏拖惩橡棕板弟偏藻佐出梢豌绊启摸萨叔楚纪轮扒,闯女怪垒说蚊咙华怠吹诛摈佬醚臃师符四纠桅牛彬郭蔽祸吼平椿顿玩臭退化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,闯女怪垒说蚊咙华怠吹诛摈佬醚臃师符四纠桅牛彬郭蔽祸吼平椿顿玩,END!,扑但默俏概页欣冲喂臭劳渊涪咖瓣立豆血嚼咳募辆莆持拈瞄涉哩纽酉脱律化学工艺学第二章化学工艺基础化学工艺学第二章化学工艺基础,END!扑但默俏概页欣冲喂臭劳渊涪咖瓣立豆血嚼咳募辆莆持拈瞄,