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化工過程分析的主要方法

發布時間:2022-10-05 18:52:19

Ⅰ 化工產品分析的項目有哪些分別有什麼樣的分析方法/

解讀乙丙橡膠生產工藝及其技術經濟分析畢業論文 乙丙橡膠(EPR)是繼Zieg1er一Natta催化劑的發明、聚乙烯和聚丙烯的出現後問世的一種以乙烯。丙烯為基本單體的共聚橡膠,分為二元乙丙橡膠(EPM)和三元乙丙橡膠(EPDM)兩大類。前者是乙烯和丙烯的共聚物;後者是乙烯、丙烯和少量非共軛二烯烴的共聚物。 EPR具有許多其它通用合成橡膠所不具備的優異性能,加之單體價廉易得,用途廣泛,是80年代以來國外七大合成橡膠品種中發展最快的一種,其產量、生產能力和消費量在發達國家中均居第三位,僅次於丁苯橡膠、順丁橡膠。1998年世界EPR總生產能力約為102噸,消費量為81.4萬噸。初步統計,1999年消費量約為83.61萬噸,預計2003年將達到98.0萬噸。1998~2003年EPR的需求增長率為3.8%,高於丁苯橡膠和順丁橡膠需求量的增長速率。目前FPR工業生產工藝路線有溶液聚合法、懸浮聚合法和氣相聚合法三種。下面將分別詳細論述其技術狀況及待點,並進行技術經濟比較。1、溶液聚合工藝1.1技術狀況60年代初實現工業化,經不斷完善和改進,技術己成熟,為許多新建裝置所使用,是工業生產的主導技術,約佔FPR總生產能力的77.6%。該工藝是在既可以溶解產品、又可以溶解單體和催化劑體系的溶劑中進行的均相反應,通常以直鏈烷烴如正己烷為溶劑,採用V一A1催化劑體系,聚合溫度為30~50C,聚合壓力為0.4~0.8 MPa,反應產物中聚合物的質量分數一般為8%~10%。工藝過程基本上由原材料准備、化學品配製、聚合、催化劑脫除、單體和溶劑回收精製以及凝聚、乾燥和包裝等工序組成, 但由於各公司在某部分或控制方面有自己的專利技術,因而各具獨特的工藝實施方法。代表性的公司有DSM、 Exxon、uniroya1、DuPont、日本三井石化和JSR公司。其中最典型的代表是DSM公司,它不僅是全球最大的EPR生產者,而且在荷蘭、美國、日本、巴西所擁有的四套裝置均是採用溶液聚合工藝,佔世界溶液聚合工藝生產EPR總能力的1/4。下面將以該公司為例進行說明。DSM公司採用己烷為溶劑,乙叉降冰片烯(ENB)或雙環戊二烯(DCPD)為第三單體,氫氣為分子量調節劑,VOCL3一1/2AL2Et3CL3為催化劑。此外,為提高催化劑活性及降低其用量,還加入了促進劑。催化劑的配比用量、預處理方式、促進劑類型是DSM公司的專有技術。反應物料二級預冷到一500C,根據生產的牌號,單釜或兩釜串聯操作。聚合釜容積大約為6m3。聚合反應條件為:溫度低於650C,壓力低於2. 5 MPa,反應熱用於反應器絕熱升溫。在鹼性脫釩劑和熱水作用下,聚合物膠液中殘留的釩催化劑進入水相,經兩次轉相過程被徹底脫除。未反應單體經二次減壓閃蒸回收並循環使用。此時向膠液中加入穩定劑等助劑(生產充油牌號時加入填充油)。汽提蒸出殘存的乙烯、丙烯和大部分溶劑後撇液送至兩台串聯的凝聚釜進行凝聚,並進一步蒸出回收殘余己烷溶劑循環使用, JC膠粒漿液脫水後進入乾燥系統,然後壓塊或粉料包裝。含ENB的廢熱空氣送至焚燒爐焚燒,含釩污水送至污水脫釩單元,在脫釩劑的中和絮凝作用下,釩進入釩渣中,定期送堆埋場掩埋,經脫釩的污水排至污水處理廠處理。DSM公司EPR溶液聚合工藝技術成熟,比較先進,有下列優點: (1)投資低,工藝最佳化。反應器的優比設計能滿足反應物料混合要求,能准確控制聚合反應工藝參數和產品質量,聚合物膠液濃度高而循環溶劑量少,聚合釜體積小但生產強度高,原料和循環單體不需要精製,催化劑效率高,三廢中釩含量低,生產彈性大。(2)生產操作費用低,裝置年操作時間長,原料和催比劑的消耗低,採用先進控制系統對生產進行控制。(3)產品質量具有極強的競爭力。產品中催化劑殘渣含量低,生產中次品少,產品牌號切換靈活,切換廢品量少,產品特性能夠按用戶要求進行調整,產品牌號多,門尼值可在20~160寬范圍內調節,質量穩定,重復性好,產品規格指標變化幅度窄和產品加工性能優異。1.2技術特點技術比較成熟,操作穩定,是工業生產EPR的主要方法;產品品種牌號較多,質量均勻,灰分含量較少,應用范圍廣泛;產品電絕緣性能好。但是由於聚合是在溶劑中進行,傳質傳熱受到限制,聚合物的質過分數一般控制在6%~9%,最高僅達11%~14%,聚合效率低。同時,由於溶劑需回收精製,生產流程長,設備多,建設投資及操作成本較高。2 懸浮聚合工藝2.技術狀況EPR懸浮聚合工藝產品牌號不多,其用途有局限性,主要用作聚烯烴改性,目前只有Enichem公司和Bayer公司兩家使用,佔EPR總生產能力的13.4%。該工藝是根據丙烯在共聚反應中活性較低的原理,將乙烯溶解在液態丙烯中進行共聚合。丙烯既是單體又兼作反應介質,靠其本身的蒸發致冷作明控制反應溫度,維持反應壓力。生成的共聚物不溶於液態丙烯,而呈懸浮於其中的細粒淤漿。又可分為一般懸浮聚合工藝和簡化懸浮聚合工藝。2.1.1一般懸浮聚合工藝Enichem公司採用此工藝:以乙醯丙酮釩和AlEt2Cl為催化劑,二氯丙二酸二乙酯為活化劑,HNB或DCPD為第三單體,二乙基鋅和氫氣為分子量調節劑。視所生產產品牌號的不同,將乙烯、丙烯、第三單體以及催化劑加入具有多槳式攪拌器的夾套式聚合釜中,反應條件為:溫度一20~20oC,壓力0.35~1.05MPa。反應熱借反應相的單體蒸發移除。反應相中懸浮聚合物的質量分數控制在30%~35%,整個聚合反應在高度自動控制下進行,生成的聚合物丙烯淤漿間歇地(10~15次/h)送入洗滌器,用聚丙二醇使催化劑失活,再用NaOH水溶液洗滌。懸浮液送入汽提塔汽提,未反應的乙烯、丙烯和ENB分別經回收系統精製後循環使用。膠粒一水漿液經振動篩脫水、擠壓乾燥、壓塊和包裝即得成品膠。該工藝特點是聚合精製不使用溶劑,聚合物濃度高,強化了設備生產能力,同時省略了溶劑循環和回收,節省了能量。2.1.2簡化懸浮聚合工藝該工藝是在一般懸浮聚合工藝基礎上開發成功的,主要是採用高效鈦系催化體系,不必進行催化劑的脫除,未反應單體不需處理即可返回使用。通常用於生產EPM,這是因為閃蒸不易脫除未反應的第三單體。其工藝流程為:反應在帶夾套的攪拌釜中進行,採用TiC1、一MgC12一A1(i一Bu),催化劑體系,催化劑效率為50kg聚合物/g鈦,反應溫度27C,壓力1.3MPa,聚合物的質量分數為33%。反應釜出來的蒸汽物料壓縮到2.7 MPa並冷卻後返口反應釜。聚合物淤漿經閃蒸脫除未反應單體,不需精製處理,壓縮和冷卻後直接循環到反應釜使用。脫除單體的聚合物不必凈化處理即可作為成品。產品可以為粉狀、片狀或顆粒狀。近年來,Enichem公司採用改進後的V一A1催化體系,催化劑效率提高到30~50kg聚合物/g釩,省去了洗滌脫除催化劑工序,同樣簡化了工藝流程。2.2技術特點EPR懸浮聚合工藝的特點是:聚合產物不溶於反應介質丙烯,體系粘度較低,提高了轉化率,聚合物的質量分數高達30%~35%,因而其生產能力是溶液法的4~5倍;無溶劑回收精製和凝聚等工序,工藝流程簡化,基建投資少;可生產很高分子量的品種;產品成本比溶液法低。而其不足之處是:由於不用溶劑,從聚合物中脫離殘留催化劑比較困難;產品品種牌號少,質量均勻性差,灰分含量較高;聚合物是不溶於液態丙烯的懸浮粒子,使之保持懸浮狀態較難,尤其當聚合物濃度較高和出現少量凝膠時,反應釜易於掛膠,甚至發生設備管道堵塞現象;產品的電絕緣性能較差。3氣相聚合工藝3.1技術狀況EPR的氣相聚合工藝是由Himont公司率先於20世紀80年代後期實施工業化的。UCC公司則於90年代初宣布氣相法EPR中試裝置投入試生產,其9.1萬噸/年的氣相法EPR工業裝置於1999年正式投產。目前,該工藝佔EPR總生產能力的9%。UCC公司的EPR氣相聚合工藝最具代表性,它分為聚合、分離凈化和包裝三個工序。質量分數為60%的乙烯、35.5%的丙烯、4.5%的ENB同催化劑、氫氣、氮氣和炭黑一起加入流比床反應器,在50~65C和絕對壓力2.07 kPa下進行氣相聚合反應。乙烯、丙烯和ENB的單程轉化率分別為5.2%。0.58%和0.4%。來自反應器的未反應單體經循環氣壓縮機壓縮後進入循環氣冷卻器除去反應熱,與新鮮原料氣一起循環回反應器。從反應器排出的EPR粉未經脫氣降壓後進入凈化塔,用氮氣脫除殘留烴類。來自凈化塔頂部的氣體經冷凝回收ENB後用泵送迴流比床反應器。生成的微粒狀產品進入包裝工序。3.2技術特點與前兩種工藝相比,氣相聚合工藝有其突出的優點:工藝流程簡短,僅三道工序,而傳統工藝有七道工序;不需要溶劑或稀釋劑,毋需溶劑回收和精製工序;幾乎無三暖排放,有利於生態環境保護。但其產品通用性較差,所有的產品皆為黑色。這是由於為避免聚合物過粘,採用炭黑作為流態化助劑之故。雖然開發成功了用硅烷粘土和雲母代替炭黑生產的白色和有色產品,但第一套工業化生產裝置仍然只能生產黑色FPR。4 各種生產工藝的技術經濟比較FPR各種生產工藝技術經濟比較如表:所示。由表1可以看出,在FPR的各種生產工藝路線中,溶液聚合工藝投資和成本最高。投資高是因為流程長,高粘度散熱難,設備生產強度低,反應後聚合物流濃度太稀(僅為6%~14%,懸浮聚合工藝為33%),單體、溶劑回收需較高的費用;成本高主要是因為公用工程費、折舊費、固定成本費用高。這是由於生產過程中消耗較高的電和蒸汽所致。懸浮聚合工藝的投資與成本工藝分別相當於相同規模溶液聚合工藝的77%和88%,具有投資少、原料消耗和能耗低、生產成本低、三廢處理費用少等特點。氣相聚合工藝的投資和產品成本最低,分別相當於同等規模溶液聚合工藝的42%和68%。表: EPR各種生產工藝的技術經濟比較項目溶液聚合懸浮聚合氣相聚合生產能力/(萬t/a)4.54.59.1投資,/百萬美元界區內690052506000界區外251020201900總投資941072707900相對單位投資/%1007742生產成本/(美元/t)原料691688686公用工程17810334其它353513可變成本/(美元/t)904826733固定成本/(美元/t)20016883總現金成本/(美元/t)1104994816折日費/(美元/t)261201109總成本(美元/t)13651195925相對總成本/%10088685結論綜上所述,雖然EPR溶液聚合工藝的投資和成本最高,但其產品綜合性能好,硫化速度快,產品應用范圍廣,是目前國外最廣泛使用的方法。懸浮聚合工藝生產流程短,投資和成本較低,然而產品性能沒有突出優點,應用范圍較窄,故目前不及溶液聚合工藝使用廣泛。氣相聚合工藝產品中含有大量炭黑,通用性較差,限制了它的使用范圍,但其工藝流程短。生產高效和清潔,有利於降低生產成本和保護生態環境,對長期沿用的溶液聚合工藝具有根本變革性意義,是合成橡膠工業技術今後發展的必然趨勢,已成為國外大石化公司競相開發和優先發展的項目。該工藝雖然目前尚有不盡如人意之處,有的公司對它甚至持謹慎態度,還不大可能很快取代長期工業應用的溶液聚合技術,但從長遠來看,其發展前景是樂觀的。而且,該技術正在向聚丁二烯橡膠氣相合成技術的方向擴展,必將對合成橡膠生產技術的未來發展產生重大的導向性作用。

Ⅱ 常用的化學分析方法有哪些化工數據處理方法呢

化學分析方法多了去了
按照習慣大類分成化學分析法,電化學分析法和儀器分析法
化學分析裡麵包括滴定法(氧化還原滴定,酸鹼滴定,絡合滴定等),重量分析法等等
電化學分析裡麵包括循環伏安,極譜,電解等等方法
儀器分析就更多了,紫外可見分光光度法(UV-Vis),原子發射光譜法,色譜法(包括氣相色譜GC,高效液相色譜HPLC),毛細管電泳(CE),核磁共振(NMR),X粉末多晶衍射(XRD),質譜(MS)等等~

化工數據處理一般都是套用每個反應不同的熱力學和動力學模型來做的,特別是表觀動力學是肯定要做的

Ⅲ 化工過程能量分析的方法

化工過程能量分析

重點難點:能量平衡方程、熵平衡方程及應用,理想功和損失功的計算,有效能的概念及計算,典型化工單元過程的有效能損失。

1) 能量平衡方程、熵平衡方程及應用

(1) 能量平衡方程及其應用

根據熱力學第一定律:

體系總能量的變化率=能量進入體系的速率-能量離開體系的速率

可得普遍化的能量平衡方程:

Ⅳ 什麼是化工過程系統穩態模擬與分析

這些在海川化工網上都有的下的你去看看吧。海川上還是比較好的有很多做這個的在交流,不會的可以找到答案。只要注冊個賬號就行了,完全免費 Aspen Plus是一個生產裝置設計、穩態模擬和優化的大型通用流程模擬系統。Aspen Plus是大型通用流程模擬系統,源於美國能源部七十年代後期在麻省理工學院(MIT)組織的會戰,開發新型第三代流程模擬軟體。該項目稱為「過程工程的先進系統」(Advanced System for Process Engineering,簡稱ASPEN),並於1981年底完成。1982年為了將其商品化,成立了AspenTech公司,並稱之為Aspen Plus。該軟體經過20多年來不斷地改進、擴充和提高,已先後推出了十多個版本,成為舉世公認的標准大型流程模擬軟體,應用案例數以百萬計。 一、概述 「如果你不能對你的工藝進行建模,你就不能了解它。如果你不了解它,你就不能改進它。而且,如果你不能改進它,你在21世紀就不會具有競爭力。」 ----Aspen World 1997 全球各大化工、石化、煉油等過程工業製造企業及著名的工程公司都是Aspen Plus的用戶。編輯本段二、產品特點 1)產品具有完備的物性資料庫 物性模型和數據是得到精確可靠的模擬結果的關鍵。人們普遍認為AspenPlus 具有最適用於工業、且最完備的物性系統。許多公司為了使其物性計算方法標准化而採用Aspen Plus 的物性系統,並與其自身的工程計算軟體相結合。 Aspen Plus 資料庫包括將近6000 種純組分的物性數據 1. 純組分資料庫,包括將近6000 種化合物的參數。 2. 電解質水溶液資料庫,包括約900 種離子和分子溶質估算電解質物性所需的參數。 3. 固體資料庫,包括約3314 種固體的固體模型參數。 4. Henry 常數庫,包括水溶液中61 種化合物的Henry 常數參數。 5. 二元交互作用參數庫,包括Ridlich-Kwong Soave、Peng Robinson、Lee Kesler Plocker、BWR Lee Starling,以及Hayden O』Connell狀態方程的二元交互作用參數約40,000 多個,涉及5,000 種雙元混合物。 6. PURE10 資料庫,包括1727 種純化物的物性數據,這是基於美國化工學會開發的DIPPR 物性資料庫的比較完整的資料庫。 7. 無機物資料庫,包括2450 種組分(大部分是無機化合物)的熱化學參數。 8. 燃燒資料庫,包括燃燒產物中常見的59 種組分和自由基的參數。 9. 固體資料庫,包括3314 種組分,主要用於固體和電解質的應用。 10. 水溶液資料庫,包括900 種離子,主要用於電解質的應用。 Aspen Plus 是唯一獲准與DECHEMA 資料庫介面的軟體。該資料庫收集了世界上最完備的氣液平衡和液液平衡數據,共計二十五萬多套數據。用戶也可以把自己的物性數據與Aspen Plus 系統連接。 2)產品線比較長,集成能力很強 Aspen Plus 是Aspen 工程套件(AES)的一個組份。AES 是集成的工程產品套件,有幾十種產品。以Aspen Plus 的嚴格機理模型為基礎,形成了針對不同用途、不同層次的AspenTech 家族軟體產品,並為這些軟體提供一致的物性支持。 如: Polymers Plus: 在Aspen Plus 基礎上專門為模擬高分子聚合過程而開發的層次產品,已成功地用於聚烯烴、聚酯等過程。 Aspen Dynamics: 在使用Aspen Plus 計算穩態過程的基礎上,轉入此軟體可接著計算動態過程。 Petro Frac: 專門用於煉油廠的模擬軟體。 Aspen HX-NET: Aspen Plus 可以為夾點技術軟體直接提供其所需要的各流段的熱焓、溫度和壓力等參數。 B-JAC/ HTFS: 換熱器詳細設計(包括機械計算)的軟體包,Aspen Plus 可以在流程模擬工藝計算之後直接無縫集成,轉入設備設計計算。 Aspen Zyqad: 這是一個工程設計工作流集成平台,可以供多種用戶環境下將概念設計、初步設計、工程設計直到設備采購、工廠操作全過程生命周期的各項工作數據、報表及知識集成共享。Aspen Plus 有介面可與之自動集成。 Aspen Online 在線工具,將Aspen Plus 離線模型與DCS 或裝置資料庫管理系統聯結,用實際裝置的數據,自動校核模型,並利用模型的計算結果指導生產。 3)包含兩種演算法 唯一將序貫(SM)模塊和聯立方程(EO)兩種演算法同時包含在一個模擬工具中。 序貫演算法提供了流程收斂計算的初值,採用聯立方程演算法,大大提高了大型流程計算的收斂速度,同時,讓以往收斂困難的流程計算成為可能。節省了工程師計算的時間。 4)結構完整 除組分、物性、狀態方程之外,還包含以下單元操作模塊: 對於氣/液系統,編輯本段Aspen Plus包含  通用混合、物流分流、子物流分流和組分分割模塊。  閃蒸模塊:兩相、三相和四相  通用加熱器、單一的換熱器、嚴格的管殼式換熱器、多股物流的熱交換器  液液單級傾析器  基於收率的、化學計量系數和平衡反應器。  連續攪拌釜、柱塞流、間歇及排放間歇反應器。  單級和多級壓縮和透平  物流放大、拷貝、選擇和傳遞模塊  壓力釋放計算 精餾模型 簡捷精餾 嚴格多級精餾 多塔模型 石油煉制分餾塔 板式塔、散堆和規整填料塔的設計和校核。 對於固體系統, Aspen Plus包含: 文丘里滌氣器、靜電除塵器、纖維過濾器、篩選器、旋風分離器、水力旋風分離器、離心過濾器、轉鼓過濾器、固體洗滌器、逆流傾析器、連續結晶器等。 Aspen Plus提供一套功能強大的模型分析工具,最大化工藝模型的效益: 收斂分析:自動分析和建議優化的撕裂物流、流程收斂方法和計算順序,即使是巨大的具有多個物流和信息循環的流程,收斂分析非常方便。 calculator models計算模式: 包含在線FORTRAN 和Excel 模型界面。 靈敏度分析:非常方便地用表格和圖形表示工藝參數隨設備規定和操作條件的變化而變化。 案例研究: 用不同的輸入進行多個計算,比較和分析。 設計規定能力:自動計算操作條件或設備參數,滿足規定的性能目標。 數據擬合:將工藝模型與真實的裝置數據進行擬合,確保精確的和有效的真實裝置模型。 優化功能:確定裝置操作條件,最大化任何規定的目標,如收率、能耗、物流純度和工藝經濟條件。編輯本段三、產品功能 工程工作流 Aspen Plus 在整個工藝生命周期,優化工程工作流:  回歸實驗數據  用簡單的設備模型,初步設計流程  用詳細的設備模型,嚴格地計算物料和能量平衡;  確定主要設備的大小  在線優化完整的工藝裝置 「Aspen Plus offline and Aspen RT-Opt Aspen Plus根據模型的復雜程度,支持規模工作流。可以從簡單的、單一的裝置流程到巨大的、多個工程師開發和維護的整廠流程。分級模塊和模板功能是模型的開發和維護非常簡單。 工程能力 Aspen Plus 提供了單元操作模型到裝置流程模擬。這些模型的可靠性和增強功能已經經過20多年經驗的驗證和數以百萬計例子的證實。 Aspen Plus 在整個工藝裝置的從研發、工程到生產生命周期中,提供了經過驗證的巨大的經濟效益。它將穩態模型的功能帶到工程桌面,傳遞著無與倫比的模型功能和方便使用的組合。利用Aspen Plus,公司可以設計、模擬、瓶頸診斷和管理有效益的生產裝置

Ⅳ 化學分析都有哪些方法

按照習慣大類分成化學分析法,電化學分析法和儀器分析法
化學分析裡麵包括滴定法(氧化還原滴定,酸鹼滴定,絡合滴定等),重量分析法等等
電化學分析裡麵包括循環伏安,極譜,電解等等方法
儀器分析就更多了,紫外可見分光光度法(UV-Vis),原子發射光譜法,色譜法(包括氣相色譜GC,高效液相色譜HPLC),毛細管電泳(CE),核磁共振(NMR),X粉末多晶衍射(XRD),質譜(MS)等等~
化工數據處理一般都是套用每個反應不同的熱力學和動力學模型來做的,特別是表觀動力學是肯定要做的

Ⅵ 1. 化工過程系統模擬的基本方法有哪三類它們的基本思想各是什麼各有哪些優

專業概述
本專業學生主要學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐 、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練,具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造,對新 過程進行開發設計和對新產品進行研製的基本能力。
編輯本段基本信息
專業名稱:化學工程與工藝專業 修業年限:四年 授予學位:工學學士 專業代碼:081101
編輯本段培養目標
本專業培養具備化學工程與化學工藝方面的知識,能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫葯、環保和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面工作的工程技術人才。
編輯本段培養要求
本專業學生主要學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造,對新過程進行開發設計和對新產品進行研製的基本能力。
編輯本段運用技能
畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力: 1.掌握化學工程、化學工藝、應用化學等學科的基本理論、基本知識; 2.掌握化工裝置工藝與設備設計方法,掌握化工過程模擬優化方法; 3.具有對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力; 4.熟悉國家對於化工生產、設計、研究與開發、環境保護等方面的方針、政策和法規; 5.了解化學工程學的理論前沿,了解新工藝、新技術與新設備的發展動態; 6.掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力。

Ⅶ 分析和評價化工工藝危害的方法有哪些請說出三種。

工藝危險特點

(1)電解食鹽水過程中產生的氫氣是極易燃燒的氣體,氯氣是氧化性很強的劇毒氣體,兩種氣體混合極易發生爆炸,當氯氣中含氫量達到5%以上,則隨時可能在光照或受熱情況下發生爆炸;
(2)如果鹽水中存在的銨鹽超標,在適宜的條件(pH<4.5)下,銨鹽和氯作用可生成氯化銨,濃氯化銨溶液與氯還可生成黃色油狀的三氯化氮。三氯化氮是一種爆炸性物質,與許多有機物接觸或加熱至90℃以上以及被撞擊、摩擦等,即發生劇烈的分解而爆炸;
(3)電解溶液腐蝕性強;
(4)液氯的生產、儲存、包裝、輸送、運輸可能發生液氯的泄漏。

典型工藝

氯化鈉(食鹽)水溶液電解生產氯氣、氫氧化鈉、氫氣;
氯化鉀水溶液電解生產氯氣、氫氧化鉀、氫氣。

重點監控工藝參數

電解槽內液位;電解槽內電流和電壓;電解槽進出物料流量;可燃和有毒氣體濃度;電解槽的溫度和壓力;原料中銨含量;氯氣雜質含量(水、氫氣、氧氣、三氯化氮等)等。

安全控制的基本要求

電解槽溫度、壓力、液位、流量報警和聯鎖;電解供電整流裝置與電解槽供電的報警和聯鎖;緊急聯鎖切斷裝置;事故狀態下氯氣吸收中和系統;可燃和有毒氣體檢測報警裝置等。

宜採用的控制方式

將電解槽內壓力、槽電壓等形成聯鎖關系,系統設立聯鎖停車系統。
安全設施,包括安全閥、高壓閥、緊急排放閥、液位計、單向閥及緊急切斷裝置等。

化學工程與工藝主要研究化學工程與化學工藝相關的基本知識和技能,涉及化學反應、化工單元操作、化工過程與設備、工藝過程系統模擬優化等多個方面,進行化工合成、化學工藝優化、化學檢驗等。例如:洗發水、洗滌劑等生活用品的調配和合成,化妝品配方的研發,醫學用葯的研製,血液成分的化學檢驗等。
化學生產技術通常是對一定的產品或原料提出的,例如氯乙烯的生產、甲醇的合成、硫酸的生產、煤氣化等。因此,它具有個別生產的特殊性;但其內容所涉及的方面一般有:原料和生產方法的選擇,流程組織,所用設備(反應器、分離器、熱交換器等)的作用,結構和操作,催化劑及其他物料的影響,操作條件的確定,生產控制,產品規格及副產品的分離和利用,以及安全技術和技術經濟等問題。

化工工藝即化工技術或化學生產技術,指將原料物主要經過化學反應轉變為產品的方法和過程, 包括實現這一轉變的全部措施。化學生產過程一般地可概括為三個主要步驟:
①原料處理。為了使原料符合進行化學反應所要求的狀態和規格,根據具體情況,不同的原料需要經過凈化、提濃、混合、乳化或粉碎(對固體原料)等多種不同的預處理。
②化學反應。這是生產的關鍵步驟。經過預處理的原料,在一定的溫度、壓力等條件下進行反應,以達到所要求的反應轉化率和收率。反應類型是多樣的,可以是氧化、還原、復分解、磺化、異構化、聚合、焙燒等。通過化學反應,獲得目的產物或其混合物。
③產品精製。將由化學反應得到的混合物進行分離,除去副產物或雜質,以獲得符合組成規格的產品。以上每一步都需在特定的設備中,在一定的操作條件下完成所要求的化學的和物理的轉變。

Ⅷ 生產管理都有哪些分析方法

生產管理的分析方法:
伯法認為,管理科學中用到的關於生產和業務管理中的各種分析方法,不外是在遵循科學方法的基礎上利用各種模型,並且以這些模型來表示所研究的系統整體或某些分支部分。在分析各個領域中的問題時,首先需確定研究的系統邊界,這樣才能劃定研究的范圍。確定范圍的指導原則是准確判斷哪些因素或變數可能對所研究的系統產生影響。一般來說,問題的界限或范圍越寬,出現次優化的可能性就越少。
其次是構造模型。構造模型時,應該與實際的生產情況相適應,抽掉一些次要的因素,具體分析對生產過程有影響的因素,同時需要考慮到可控因素與不可控因素的關系,進而確定使用哪一種模型。模型的選擇主要是根據因素間的關系和作用來決定。分析方法中必須確定衡量效率的尺度,建立起一套行之有效的標准,來衡量生產行動中各種可供選擇方案的效果。這些方面的衡量尺度可以包含利潤、貢獻、總成本、增量成本、機器停工時間、機器利用率、勞動成本、勞動力利用率、產品單位數量和流程時間等等。
所有運用數量方法研究生產問題的模型,都可以概括為一個公式:E=f(xi,yj)。其中E為效率,f代表函數關系,x代表可控變數,y代表非可控變數。可控變數是指那些可以在很大程度上按照管理者的意願操縱調節的因素。非可控變數是指那些管理者不能控制,至少是不在所限定的問題范圍內的因素。這個公式的含義為:E(效率)可以表示為那些限定該系統的變數的函數。模型建立起來後,就可以用E作為衡量生產行動中各種可供選擇方案效率的尺度,並在分析的基礎上產生出可供選擇的各種方案,並對這些可供選擇的方案做出評價。
伯法列出的分析方法主要有:成本分析、線性規劃、排隊模型、模擬技術、統計分析、網路計劃模型、啟發式模型、計算機探索求解方法、圖解和圖像分析等。這些方法在生產系統的各個方面都有著相應的用途。
1、成本分析
成本分析是最常用的分析方法。這種方法以關於不同成本因素的特性知識為依據,具有多種形式。它並不是一大堆會計數字的簡單堆積,而是經營狀況的數據表現。從相關的數字中,管理者能夠獲取有效的信息。管理者並不關心抽象的成本,他們感興趣的是自己考慮的各種可供選擇的方案中涉及到的具體成本變化。成本分析的基本方法是損益平衡分析法,即利用經營規模變化時不同成本在變化上的差別來進行分析。
增量成本分析法是最有價值的簡單分析方法之一。它僅僅用來研究那些受到可能會採用的方針或行動影響的成本。伯法指出,對成本進行分析,並不是要計算出每一個可供選擇方案的運行總成本,而是只研究不同方案相比較時有差別的具體成本。這些成本主要指的是存貨成本、調整勞動力成本、加班加點費和外包成本。增量成本分析在生產系統分析的各個領域內被廣泛應用,通常在線性規劃和排隊分析模型中很常見。
2、線性規劃
線性規劃的實質是最優化,即在滿足即定的約束條件情況下,按照某一衡量指標,來尋求最優方案的數學方法。線性規劃是非常重要的通用模型,主要用來解決如何將有限的資源進行合理配置,進而在限定條件內獲得最大效益的問題。線性規劃被廣泛應用於工業、農業、管理和軍事科學等各個領域,是現代管理與決策者最常用的一個有效工具。在生產中決定多個品種的最優構成問題、庫存控制問題、原料供應問題等等,都可以採用線性規劃。線性規劃在實際運用中,往往存在著求解困難,對此,一般採用「單純形法」來解決。
3、排隊模型
很多生產問題都會或多或少地涉及到排隊。只要在生產過程中存在隨機分布現象,就肯定會產生排隊。各種庫存實際上就是對排隊的緩沖。完全的均衡分布在現實中是不存在的。在這一類問題中,會在隨機不定的時間間隔內遇到需要某種服務的人、部件或機器。為滿足這種服務所需要的活動,往往會花長短不一的時間。在一定的到達率和服務率的條件下,可以運用數學方法計算並安排排隊問題。在當代,排隊分析被廣泛應用在諸如通訊系統、交通系統、生產系統以及計算機管理系統等服務系統上。排隊論提供了一種數學手段,能夠預測某個特定排隊的大概長度和大概延誤時間,以及其他相關重要數據,包括排隊場地安排、優先服務處理、排隊成本控制、排隊長短與發生事故的關系等等。掌握這些信息,會使人們更有針對性地解決相關的隨機分布問題,做出明智的決策。
4、模擬技術
生產管理問題的模擬技術是一項迅速成長的技術。盡管模擬所依據的基本觀念很早就有,但模擬技術的迅速成長實際上是由高速的計算機發展帶動前進的。這種方法是運用數理模型來進行模擬試驗,用計算機處理相關數據,以選定的效率標准E作為衡量尺度,觀察和檢測各項變數在模型中的運行結果。這種模型是試驗性的,不一定能產生出最優答案。模擬方法的長處是可以在各種可供選擇的方案之間進行比較,實際上是一種系統地通過反復試驗以求解決復雜問題的方法。
5、統計分析
統計分析為精確處理數據提供了一套方法結構。它不僅能夠根據所建立的預測模型得出各種結論,而且能夠估計到預測可能發生錯誤的風險有多大。統計分析經常應用於假設檢驗,能夠使我們處理某一系統中的因素或變數在測定數值上的巨大變動問題,而這些因素或變數有可能規定著相關系統的范圍。運用統計推斷的方法,可以對相關系統的問題做出結論,而且可能是很精確的結論。在生產和業務管理中,統計分析方法本身有著廣大的獨立應用領域。統計原理作為分析方法的一種通用工具,常常能對其他分析方法的應用提供幫助,並在總體分析工作中做出貢獻。
6、網路計劃模型
第二次世界大戰後,研究與發展工作和其他的大型一次性工程項目在經濟活動中越來越重要,尤其是導彈工程和太空計劃的龐大規模和復雜性,要求用特殊方法來提供工程規劃,安排進度並進行控制,這些促成了網路計劃的誕生。網路計劃的基本原理是,把需要完成的工作以網路的形式做出計劃,工作中涉及到的所有事件都列入網路,這些事件的分布安排應按照施工操作的時序和階段間的相互依賴關系進行。根據網路計劃模型,可以計算出作業進度的具體數字,從而使管理者對作業的計劃進度了如指掌,能更靈活合理地支配時間。網路計劃技術採用的形式是獨特的,尤其是「關鍵線路」的觀念,負荷平衡、最低費用法和有限資源的安排。這些互相聯系的概念,能夠給工程項目的管理提供合理的依據。網路計劃模型有兩大具體方法,一是關鍵線路法,一是計劃評審法。
關鍵線路法(CPM,CriticalPathMethod)本來是20世紀50年代杜邦公司的一種內部計劃方法,曾用於化工廠維修工程的計劃和管理,進而被廣泛應用到很多工程之中。幾乎在同一時期,美國海軍也致力於發展一種規劃和管理北極星導彈研製生產的方法,這一項目要對近三千個訂立合同的單位實現計劃和管理,工作量之大可想而知。其結果就是使計劃評審法(PERT,)應運而生。杜邦公司運用CPM,使路易維爾工廠的維修工程項目的所需時間從125小時下降為78小時;美國海軍運用PERT,使完成北極星導彈的研製開發比預定時間縮短了兩年。盡管這兩種方法在細節上有所差別,但二者所依據的原理異曲同工。二者的差別,恰恰能說明管理的現實需要對技術方法的影響。關鍵線路法是從具有大量實際經驗的維修工程作業中發展起來的,因而其各項工作的活動時間是已知的,線路上的時間是確定的;計劃評審法則是從探索研究和發展的環境中產生的,因而其各種工作的活動時間具有很高的不確定性,所以它用概率方法來形成線路上的預期時間。在如何制定箭頭圖的細節方面,二者存在一定的差異。關鍵線路法所形成的網路系統略微簡單些,它用節點表示事件活動,用箭頭表示項目中各項事件的順序。計劃評審法則需要用變數來安排時間。
網路計劃模型以緊湊的形式概括了很多重要信息。從網路計劃中,能夠很容易地計算出諸如最早和最晚的完成時間、活動進度安排中可利用的時差、關鍵線路等等。給定了活動網路、關鍵線路和計算進度表的統計資料,就能給管理者提供安排工程的具體計劃。由於存在事件活動本身的時差,以及項目完成日期上的時差,就能夠提供計劃進度安排上的靈活性,得出不同的進度安排方案。然後,可以從資源負荷平衡的角度來比較運用情況,還可以通過活動費用的高低來評價方案是否有價值。不同的活動,對資源運用情況變化的響應是不同的,有些活動可能對資源的變化沒有任何反應,甚至放慢進度有可能會比正常進度耗費更多。由於不同活動具有不同的「費用-時間」特性,因而就有可能對費用進行權衡。如果遇到有限的關鍵資源供給問題,由於資源的稀缺性,就需要從恰當安排有限資源的角度來審查計劃方案,並利用存在的時差降低資源消耗,甚至可以在時間和資源利用之間進行權衡,採用延長工期的方法。
7、啟發式模型
所謂啟發式,本身就意味著能夠引導管理者去尋求答案。就管理上的意義而言,啟發式模型是指用於決策的指導原則。或許,這些指導原則算不上是最優的,但是在被人們應用時是始終如一的,而且是有效的,能夠避免更加復雜的問題求解程序。在這里,伯法明顯借鑒了西蒙的滿意型決策思路,他強調,有很多問題,我們或沒有時間或沒有興趣去探究更徹底的答案,但是,現有的原則足以使我們找到可行方案。或許它不一定是絕對正確的,但這種簡單的法則是最適用的。管理者碰到的問題,大多數都很復雜,如果要進行嚴密精確的分析會步履艱難,很難用數學的方法來求解,但又不得不尋求答案,這時,憑借經驗法則形成的邏輯依據就不失為可用的最佳方法。所謂啟發式模型,就是這樣一套符合邏輯的和具有連貫性的法則。從某種意義上來說,啟發式方法是管理工作中歷史最悠久的思考方法。通過這種方法,以有可能放棄最好的解決方案為代價,減少了探索的工作量。在業務管理中,這種方法大量用於裝配線的平衡、設備布置、車間作業進度計劃、倉庫位置選擇、存貨控制以及一次性工程項目的進度安排等領域。
8、計算機探索求解方法
對於某些非常復雜的問題,利用計算機探索求解不失為一劑良葯。計算機技術的發展促進了啟發式模型的應用,運用計算機可以對某些准則函數的一組有限的可行試解方案按順序進行審查。通過規定每一個獨立變數的數值,計算準則函數並記錄下有關的結果,就可以得出一個試驗評定值。把每一個試驗評定值與以往得到的最佳值進行比較,若發現它有著明顯的優越性,就採用它而摒棄先前的最佳值,以此類推,直至無法尋求優化解為止。這就是登山式的逐步探索法。在這一基礎上,計算機就能按照預定的工作程序,把已發現的各項獨立變數的最佳組合方案列印出來。採用計算機直接探索方法的優點在於建立了准則函數模型,它沒有線性數學形式的局限,突破了變數的數目限制。在業務管理上,計算機探索求解方法已被用於制定總體計劃和作業進度計劃問題,還被用於解決資源有限的工作安排問題。計算機探索求解方法在企業管理中具有更大的靈活性,它不需要精密的模型設計和嚴格的數學形式,所以比較自由,能夠在成本模型中更貼近現實。因此,伯法認為計算機探索求解方法在現實管理中具有越來越大的用途。
9、圖解和圖像分析
圖解和圖像分析法是在生產系統中所用的傳統分析方法,這種分析手段中最重要的形式就是表示活動順序或時間安排的流程圖。

Ⅸ 化工過程熱力學分析方法有哪幾種

熱力學是物理學的一個組成部分,它是在蒸汽機發展的推動下,於19世紀中葉開始形成的。最初只涉及熱能與機械能之間的轉換,之後逐漸擴展到研究與熱現象有關的各種狀態變化和能量轉換的規律。在熱力學的基本定律中,熱力學第一定律表述能量守恆關系,熱力學第二定律從能量轉換的特點論證過程進行的方向。這兩個定律具有普遍性,在化學、生物學、機械工程、化學工程等領域得到了廣泛的應用。熱力學基本定律應用於化學領域,形成了化學熱力學,其主要內容有熱化學、相平衡和化學平衡的理論;熱力學基本定律應用於熱能動力裝置,如蒸汽動力裝置、內燃機、燃氣輪機、冷凍機等,形成了工程熱力學,其主要內容是研究工質的基本熱力學性質以及各種裝置的工作過程,探討提高能量轉換效率的途徑。化工熱力學是以化學熱力學和工程熱力學為基礎,在化學工業的發展中逐步形成的。化工生產的發展,出現了蒸餾、吸收、萃取、結晶、蒸發、乾燥等許多單元操作,以及各種不同類型的化學反應過程,生產的規模也愈來愈大,由此提出了一系列的研究課題。例如在傳質分離設備的設計中,要求提供多組分系統的溫度、壓力和各相組成間的相互關系的數學模型。一般化學熱力學很少涉及多組分系統,它不僅需要熱力學,還需要應用一些統計力學和經驗方法。在能量的有效利用方面,化工生產所涉及的工作介質比工程熱力學研究的工作介質(空氣、蒸汽、燃料氣等)要復雜得多,且能量的消耗常在生產費用中佔有很高比例,因此更需要研究能量的合理利用和低溫位能量的利用,並建立適合於化工過程的熱力學分析方法。1939年,美國麻省理工學院教授H.C.韋伯寫出了《化學工程師用熱力學》一書。1944年,美國耶魯大學教授 B.F.道奇寫出了名為《化工熱力學》的教科書。這樣,化工熱力學就逐步形成為一門學科。隨著化學工業規模的擴大,新過程的開發,以及大型電子計算機的應用,化工熱力學的研究有了較大的發展。世界各國化工熱力學專家在1977年舉行了首屆流體性質和相平衡的國際會議,1980和1983年分別舉行了第二屆和第三屆會議,還出版了期刊《流體相平衡》。化工熱力學已列為大學化學工程專業的必修課程。

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