化学工程基础知识培训课件.pptx

化学工程基础知识培训课件

汇报人：XX

2024-01-27

化学工程概述

化学反应原理及设备

化工过程分析与优化

化工安全与环保要求

典型化工产品生产工艺简介

现代化学工程发展趋势与挑战

contents

目

录

化学工程概述

01

化学工程是研究化学工业中进行的化学过程和物理过程共同规律和应用技术的工程学科。

化学工程的定义

化学工程经历了从经验到科学、从定性到定量、从宏观到微观的发展历程，逐渐形成了完整的学科体系。

化学工程的发展

石油炼制、石油化工原料及产品的生产、合成橡胶、合成纤维等。

染料、涂料、农药、医药、香料、化妆品等。

煤化工、天然气化工、核能化工等。

大气污染防治、水污染防治、固体废弃物处理等。

石油化工

精细化工

能源化工

环境化工

化学工程以化学为基础，研究物质的组成、结构、性质以及变化规律，并将其应用于工业生产中。

化学工程与化学

物理学为化学工程提供了热力学、动力学等基础理论，以及实验技术和设备支持。

化学工程与物理学

数学为化学工程提供了数学模型和计算方法，有助于解决复杂问题和优化设计方案。

化学工程与数学

计算机科学为化学工程提供了数值模拟、过程控制、数据分析等技术支持，推动了化学工程的智能化发展。

化学工程与计算机科学

化学反应原理及设备

02

化学反应类型

根据反应物和生成物的种类和性质，化学反应可分为化合、分解、置换、复分解等类型。

化学反应特点

化学反应具有方向性、限度性、速率性等特点，其中方向性指反应只能向某些方向进行，限度性指反应达到平衡时各物质的浓度不再改变，速率性指反应速率受温度、浓度、压力等因素的影响。

化学反应器类型

根据反应器的结构和操作方式，可分为釜式反应器、管式反应器、塔式反应器等类型。

化学反应器设计

反应器设计需要考虑反应动力学、传质、传热等因素，以确定合适的反应器类型、尺寸和操作条件。同时，还需要考虑反应器的材料选择、密封性、安全性等问题。

研究反应速率与反应条件（如温度、浓度、压力等）之间的关系，以及反应机理和反应过程的动力学特征。

化学反应动力学

研究反应体系的能量转化和物质转化的方向和限度，以及反应过程中的热量、功和热力学函数的变化。热力学基础包括热力学第一定律、热力学第二定律、热力学函数等。

化学反应热力学

化工过程分析与优化

03

化工过程系统的基本组成

包括原料、设备、管道、阀门、控制系统等。

化工过程的主要功能

实现原料到产品的转化，同时保证过程的安全、环保和经济性。

化工过程的分类

按操作方式可分为连续过程和间歇过程；按物料流动方式可分为稳态过程和动态过程。

包括机理建模、数据驱动建模和混合建模等。

化工过程建模方法

化工过程仿真技术

化工过程仿真软件

基于数学模型对化工过程进行模拟，包括稳态仿真、动态仿真和实时仿真等。

如AspenPlus、HYSYS、Pro/II等，可实现流程模拟、设备设计、优化等操作。

03

02

01

03

化工过程优化实践案例

如精馏塔的优化设计、反应器的热集成优化、分离过程的节能优化等。

01

化工过程优化目标

提高产品质量、降低能耗和物耗、减少废弃物排放等。

02

化工过程优化方法

包括工艺优化、设备优化、控制优化等。

化工安全与环保要求

04

包括《安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》等，规定了化工生产过程中的安全要求和责任。

化工生产安全法规

涉及设备设计、制造、安装、使用等各个环节的安全标准，如《压力容器安全技术监察规程》、《爆炸危险场所安全规定》等。

化工安全标准

建立和实施安全管理体系，如ISO45001职业健康安全管理体系，确保化工生产过程中的安全可控。

安全管理体系

风险评估

对辨识出的危险源进行风险评估，确定其可能性和后果严重程度，为制定预防措施提供依据。

危险源辨识

识别化工生产过程中的潜在危险源，如高温、高压、易燃、易爆、有毒有害等物质和条件。

预防措施

针对辨识出的危险源和评估结果，制定相应的预防措施，如采用安全工艺、设备、操作方法等，降低事故发生的概率和后果严重程度。

废弃物分类

01

根据废弃物的性质、来源和危害程度进行分类，如固体废弃物、液体废弃物、气体废弃物等。

废弃物处理技术

02

采用不同的处理技术对废弃物进行处理，如物理处理（破碎、分选等）、化学处理（氧化、还原等）、生物处理（好氧处理、厌氧处理等）等。

资源回收利用

03

对废弃物中的有用物质进行回收利用，如废催化剂的再生利用、废热能的回收利用等，实现资源的循环利用和减少废弃物的排放。

典型化工产品生产工艺简介

05

原料气的制备

净化处理

压缩与合成

分离与精制

01

02

03

04

将空气液化分离出氮气和氧气，或将天然气、石脑油等原料通过蒸汽转化法制备合成气。

通过脱硫、脱碳等方法去除原料气中的杂质，以满足