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化工过程分析的主要方法

发布时间:2022-10-05 18:52:19

Ⅰ 化工产品分析的项目有哪些分别有什么样的分析方法/

解读乙丙橡胶生产工艺及其技术经济分析毕业论文 乙丙橡胶(EPR)是继Zieg1er一Natta催化剂的发明、聚乙烯和聚丙烯的出现后问世的一种以乙烯。丙烯为基本单体的共聚橡胶,分为二元乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶(EPDM)两大类。前者是乙烯和丙烯的共聚物;后者是乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃的共聚物。 EPR具有许多其它通用合成橡胶所不具备的优异性能,加之单体价廉易得,用途广泛,是80年代以来国外七大合成橡胶品种中发展最快的一种,其产量、生产能力和消费量在发达国家中均居第三位,仅次于丁苯橡胶、顺丁橡胶。1998年世界EPR总生产能力约为102吨,消费量为81.4万吨。初步统计,1999年消费量约为83.61万吨,预计2003年将达到98.0万吨。1998~2003年EPR的需求增长率为3.8%,高于丁苯橡胶和顺丁橡胶需求量的增长速率。目前FPR工业生产工艺路线有溶液聚合法、悬浮聚合法和气相聚合法三种。下面将分别详细论述其技术状况及待点,并进行技术经济比较。1、溶液聚合工艺1.1技术状况60年代初实现工业化,经不断完善和改进,技术己成熟,为许多新建装置所使用,是工业生产的主导技术,约占FPR总生产能力的77.6%。该工艺是在既可以溶解产品、又可以溶解单体和催化剂体系的溶剂中进行的均相反应,通常以直链烷烃如正己烷为溶剂,采用V一A1催化剂体系,聚合温度为30~50C,聚合压力为0.4~0.8 MPa,反应产物中聚合物的质量分数一般为8%~10%。工艺过程基本上由原材料准备、化学品配制、聚合、催化剂脱除、单体和溶剂回收精制以及凝聚、干燥和包装等工序组成, 但由于各公司在某部分或控制方面有自己的专利技术,因而各具独特的工艺实施方法。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,它不仅是全球最大的EPR生产者,而且在荷兰、美国、日本、巴西所拥有的四套装置均是采用溶液聚合工艺,占世界溶液聚合工艺生产EPR总能力的1/4。下面将以该公司为例进行说明。DSM公司采用己烷为溶剂,乙叉降冰片烯(ENB)或双环戊二烯(DCPD)为第三单体,氢气为分子量调节剂,VOCL3一1/2AL2Et3CL3为催化剂。此外,为提高催化剂活性及降低其用量,还加入了促进剂。催化剂的配比用量、预处理方式、促进剂类型是DSM公司的专有技术。反应物料二级预冷到一500C,根据生产的牌号,单釜或两釜串联操作。聚合釜容积大约为6m3。聚合反应条件为:温度低于650C,压力低于2. 5 MPa,反应热用于反应器绝热升温。在碱性脱钒剂和热水作用下,聚合物胶液中残留的钒催化剂进入水相,经两次转相过程被彻底脱除。未反应单体经二次减压闪蒸回收并循环使用。此时向胶液中加入稳定剂等助剂(生产充油牌号时加入填充油)。汽提蒸出残存的乙烯、丙烯和大部分溶剂后撇液送至两台串联的凝聚釜进行凝聚,并进一步蒸出回收残余己烷溶剂循环使用, JC胶粒浆液脱水后进入干燥系统,然后压块或粉料包装。含ENB的废热空气送至焚烧炉焚烧,含钒污水送至污水脱钒单元,在脱钒剂的中和絮凝作用下,钒进入钒渣中,定期送堆埋场掩埋,经脱钒的污水排至污水处理厂处理。DSM公司EPR溶液聚合工艺技术成熟,比较先进,有下列优点: (1)投资低,工艺最佳化。反应器的优比设计能满足反应物料混合要求,能准确控制聚合反应工艺参数和产品质量,聚合物胶液浓度高而循环溶剂量少,聚合釜体积小但生产强度高,原料和循环单体不需要精制,催化剂效率高,三废中钒含量低,生产弹性大。(2)生产操作费用低,装置年操作时间长,原料和催比剂的消耗低,采用先进控制系统对生产进行控制。(3)产品质量具有极强的竞争力。产品中催化剂残渣含量低,生产中次品少,产品牌号切换灵活,切换废品量少,产品特性能够按用户要求进行调整,产品牌号多,门尼值可在20~160宽范围内调节,质量稳定,重复性好,产品规格指标变化幅度窄和产品加工性能优异。1.2技术特点技术比较成熟,操作稳定,是工业生产EPR的主要方法;产品品种牌号较多,质量均匀,灰分含量较少,应用范围广泛;产品电绝缘性能好。但是由于聚合是在溶剂中进行,传质传热受到限制,聚合物的质过分数一般控制在6%~9%,最高仅达11%~14%,聚合效率低。同时,由于溶剂需回收精制,生产流程长,设备多,建设投资及操作成本较高。2 悬浮聚合工艺2.技术状况EPR悬浮聚合工艺产品牌号不多,其用途有局限性,主要用作聚烯烃改性,目前只有Enichem公司和Bayer公司两家使用,占EPR总生产能力的13.4%。该工艺是根据丙烯在共聚反应中活性较低的原理,将乙烯溶解在液态丙烯中进行共聚合。丙烯既是单体又兼作反应介质,靠其本身的蒸发致冷作明控制反应温度,维持反应压力。生成的共聚物不溶于液态丙烯,而呈悬浮于其中的细粒淤浆。又可分为一般悬浮聚合工艺和简化悬浮聚合工艺。2.1.1一般悬浮聚合工艺Enichem公司采用此工艺:以乙酰丙酮钒和AlEt2Cl为催化剂,二氯丙二酸二乙酯为活化剂,HNB或DCPD为第三单体,二乙基锌和氢气为分子量调节剂。视所生产产品牌号的不同,将乙烯、丙烯、第三单体以及催化剂加入具有多桨式搅拌器的夹套式聚合釜中,反应条件为:温度一20~20oC,压力0.35~1.05MPa。反应热借反应相的单体蒸发移除。反应相中悬浮聚合物的质量分数控制在30%~35%,整个聚合反应在高度自动控制下进行,生成的聚合物丙烯淤浆间歇地(10~15次/h)送入洗涤器,用聚丙二醇使催化剂失活,再用NaOH水溶液洗涤。悬浮液送入汽提塔汽提,未反应的乙烯、丙烯和ENB分别经回收系统精制后循环使用。胶粒一水浆液经振动筛脱水、挤压干燥、压块和包装即得成品胶。该工艺特点是聚合精制不使用溶剂,聚合物浓度高,强化了设备生产能力,同时省略了溶剂循环和回收,节省了能量。2.1.2简化悬浮聚合工艺该工艺是在一般悬浮聚合工艺基础上开发成功的,主要是采用高效钛系催化体系,不必进行催化剂的脱除,未反应单体不需处理即可返回使用。通常用于生产EPM,这是因为闪蒸不易脱除未反应的第三单体。其工艺流程为:反应在带夹套的搅拌釜中进行,采用TiC1、一MgC12一A1(i一Bu),催化剂体系,催化剂效率为50kg聚合物/g钛,反应温度27C,压力1.3MPa,聚合物的质量分数为33%。反应釜出来的蒸汽物料压缩到2.7 MPa并冷却后返口反应釜。聚合物淤浆经闪蒸脱除未反应单体,不需精制处理,压缩和冷却后直接循环到反应釜使用。脱除单体的聚合物不必净化处理即可作为成品。产品可以为粉状、片状或颗粒状。近年来,Enichem公司采用改进后的V一A1催化体系,催化剂效率提高到30~50kg聚合物/g钒,省去了洗涤脱除催化剂工序,同样简化了工艺流程。2.2技术特点EPR悬浮聚合工艺的特点是:聚合产物不溶于反应介质丙烯,体系粘度较低,提高了转化率,聚合物的质量分数高达30%~35%,因而其生产能力是溶液法的4~5倍;无溶剂回收精制和凝聚等工序,工艺流程简化,基建投资少;可生产很高分子量的品种;产品成本比溶液法低。而其不足之处是:由于不用溶剂,从聚合物中脱离残留催化剂比较困难;产品品种牌号少,质量均匀性差,灰分含量较高;聚合物是不溶于液态丙烯的悬浮粒子,使之保持悬浮状态较难,尤其当聚合物浓度较高和出现少量凝胶时,反应釜易于挂胶,甚至发生设备管道堵塞现象;产品的电绝缘性能较差。3气相聚合工艺3.1技术状况EPR的气相聚合工艺是由Himont公司率先于20世纪80年代后期实施工业化的。UCC公司则于90年代初宣布气相法EPR中试装置投入试生产,其9.1万吨/年的气相法EPR工业装置于1999年正式投产。目前,该工艺占EPR总生产能力的9%。UCC公司的EPR气相聚合工艺最具代表性,它分为聚合、分离净化和包装三个工序。质量分数为60%的乙烯、35.5%的丙烯、4.5%的ENB同催化剂、氢气、氮气和炭黑一起加入流比床反应器,在50~65C和绝对压力2.07 kPa下进行气相聚合反应。乙烯、丙烯和ENB的单程转化率分别为5.2%。0.58%和0.4%。来自反应器的未反应单体经循环气压缩机压缩后进入循环气冷却器除去反应热,与新鲜原料气一起循环回反应器。从反应器排出的EPR粉未经脱气降压后进入净化塔,用氮气脱除残留烃类。来自净化塔顶部的气体经冷凝回收ENB后用泵送回流比床反应器。生成的微粒状产品进入包装工序。3.2技术特点与前两种工艺相比,气相聚合工艺有其突出的优点:工艺流程简短,仅三道工序,而传统工艺有七道工序;不需要溶剂或稀释剂,毋需溶剂回收和精制工序;几乎无三暖排放,有利于生态环境保护。但其产品通用性较差,所有的产品皆为黑色。这是由于为避免聚合物过粘,采用炭黑作为流态化助剂之故。虽然开发成功了用硅烷粘土和云母代替炭黑生产的白色和有色产品,但第一套工业化生产装置仍然只能生产黑色FPR。4 各种生产工艺的技术经济比较FPR各种生产工艺技术经济比较如表:所示。由表1可以看出,在FPR的各种生产工艺路线中,溶液聚合工艺投资和成本最高。投资高是因为流程长,高粘度散热难,设备生产强度低,反应后聚合物流浓度太稀(仅为6%~14%,悬浮聚合工艺为33%),单体、溶剂回收需较高的费用;成本高主要是因为公用工程费、折旧费、固定成本费用高。这是由于生产过程中消耗较高的电和蒸汽所致。悬浮聚合工艺的投资与成本工艺分别相当于相同规模溶液聚合工艺的77%和88%,具有投资少、原料消耗和能耗低、生产成本低、三废处理费用少等特点。气相聚合工艺的投资和产品成本最低,分别相当于同等规模溶液聚合工艺的42%和68%。表: EPR各种生产工艺的技术经济比较项目溶液聚合悬浮聚合气相聚合生产能力/(万t/a)4.54.59.1投资,/百万美元界区内690052506000界区外251020201900总投资941072707900相对单位投资/%1007742生产成本/(美元/t)原料691688686公用工程17810334其它353513可变成本/(美元/t)904826733固定成本/(美元/t)20016883总现金成本/(美元/t)1104994816折日费/(美元/t)261201109总成本(美元/t)13651195925相对总成本/%10088685结论综上所述,虽然EPR溶液聚合工艺的投资和成本最高,但其产品综合性能好,硫化速度快,产品应用范围广,是目前国外最广泛使用的方法。悬浮聚合工艺生产流程短,投资和成本较低,然而产品性能没有突出优点,应用范围较窄,故目前不及溶液聚合工艺使用广泛。气相聚合工艺产品中含有大量炭黑,通用性较差,限制了它的使用范围,但其工艺流程短。生产高效和清洁,有利于降低生产成本和保护生态环境,对长期沿用的溶液聚合工艺具有根本变革性意义,是合成橡胶工业技术今后发展的必然趋势,已成为国外大石化公司竞相开发和优先发展的项目。该工艺虽然目前尚有不尽如人意之处,有的公司对它甚至持谨慎态度,还不大可能很快取代长期工业应用的溶液聚合技术,但从长远来看,其发展前景是乐观的。而且,该技术正在向聚丁二烯橡胶气相合成技术的方向扩展,必将对合成橡胶生产技术的未来发展产生重大的导向性作用。

Ⅱ 常用的化学分析方法有哪些化工数据处理方法呢

化学分析方法多了去了
按照习惯大类分成化学分析法,电化学分析法和仪器分析法
化学分析里面包括滴定法(氧化还原滴定,酸碱滴定,络合滴定等),重量分析法等等
电化学分析里面包括循环伏安,极谱,电解等等方法
仪器分析就更多了,紫外可见分光光度法(UV-Vis),原子发射光谱法,色谱法(包括气相色谱GC,高效液相色谱HPLC),毛细管电泳(CE),核磁共振(NMR),X粉末多晶衍射(XRD),质谱(MS)等等~

化工数据处理一般都是套用每个反应不同的热力学和动力学模型来做的,特别是表观动力学是肯定要做的

Ⅲ 化工过程能量分析的方法

化工过程能量分析

重点难点:能量平衡方程、熵平衡方程及应用,理想功和损失功的计算,有效能的概念及计算,典型化工单元过程的有效能损失。

1) 能量平衡方程、熵平衡方程及应用

(1) 能量平衡方程及其应用

根据热力学第一定律:

体系总能量的变化率=能量进入体系的速率-能量离开体系的速率

可得普遍化的能量平衡方程:

Ⅳ 什么是化工过程系统稳态模拟与分析

这些在海川化工网上都有的下的你去看看吧。海川上还是比较好的有很多做这个的在交流,不会的可以找到答案。只要注册个账号就行了,完全免费 Aspen Plus是一个生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统。Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。1982年为了将其商品化,成立了AspenTech公司,并称之为Aspen Plus。该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件,应用案例数以百万计。 一、概述 “如果你不能对你的工艺进行建模,你就不能了解它。如果你不了解它,你就不能改进它。而且,如果你不能改进它,你在21世纪就不会具有竞争力。” ----Aspen World 1997 全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及着名的工程公司都是Aspen Plus的用户。编辑本段二、产品特点 1)产品具有完备的物性数据库 物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。人们普遍认为AspenPlus 具有最适用于工业、且最完备的物性系统。许多公司为了使其物性计算方法标准化而采用Aspen Plus 的物性系统,并与其自身的工程计算软件相结合。 Aspen Plus 数据库包括将近6000 种纯组分的物性数据 1. 纯组分数据库,包括将近6000 种化合物的参数。 2. 电解质水溶液数据库,包括约900 种离子和分子溶质估算电解质物性所需的参数。 3. 固体数据库,包括约3314 种固体的固体模型参数。 4. Henry 常数库,包括水溶液中61 种化合物的Henry 常数参数。 5. 二元交互作用参数库,包括Ridlich-Kwong Soave、Peng Robinson、Lee Kesler Plocker、BWR Lee Starling,以及Hayden O’Connell状态方程的二元交互作用参数约40,000 多个,涉及5,000 种双元混合物。 6. PURE10 数据库,包括1727 种纯化物的物性数据,这是基于美国化工学会开发的DIPPR 物性数据库的比较完整的数据库。 7. 无机物数据库,包括2450 种组分(大部分是无机化合物)的热化学参数。 8. 燃烧数据库,包括燃烧产物中常见的59 种组分和自由基的参数。 9. 固体数据库,包括3314 种组分,主要用于固体和电解质的应用。 10. 水溶液数据库,包括900 种离子,主要用于电解质的应用。 Aspen Plus 是唯一获准与DECHEMA 数据库接口的软件。该数据库收集了世界上最完备的气液平衡和液液平衡数据,共计二十五万多套数据。用户也可以把自己的物性数据与Aspen Plus 系统连接。 2)产品线比较长,集成能力很强 Aspen Plus 是Aspen 工程套件(AES)的一个组份。AES 是集成的工程产品套件,有几十种产品。以Aspen Plus 的严格机理模型为基础,形成了针对不同用途、不同层次的AspenTech 家族软件产品,并为这些软件提供一致的物性支持。 如: Polymers Plus: 在Aspen Plus 基础上专门为模拟高分子聚合过程而开发的层次产品,已成功地用于聚烯烃、聚酯等过程。 Aspen Dynamics: 在使用Aspen Plus 计算稳态过程的基础上,转入此软件可接着计算动态过程。 Petro Frac: 专门用于炼油厂的模拟软件。 Aspen HX-NET: Aspen Plus 可以为夹点技术软件直接提供其所需要的各流段的热焓、温度和压力等参数。 B-JAC/ HTFS: 换热器详细设计(包括机械计算)的软件包,Aspen Plus 可以在流程模拟工艺计算之后直接无缝集成,转入设备设计计算。 Aspen Zyqad: 这是一个工程设计工作流集成平台,可以供多种用户环境下将概念设计、初步设计、工程设计直到设备采购、工厂操作全过程生命周期的各项工作数据、报表及知识集成共享。Aspen Plus 有接口可与之自动集成。 Aspen Online 在线工具,将Aspen Plus 离线模型与DCS 或装置数据库管理系统联结,用实际装置的数据,自动校核模型,并利用模型的计算结果指导生产。 3)包含两种算法 唯一将序贯(SM)模块和联立方程(EO)两种算法同时包含在一个模拟工具中。 序贯算法提供了流程收敛计算的初值,采用联立方程算法,大大提高了大型流程计算的收敛速度,同时,让以往收敛困难的流程计算成为可能。节省了工程师计算的时间。 4)结构完整 除组分、物性、状态方程之外,还包含以下单元操作模块: 对于气/液系统,编辑本段Aspen Plus包含  通用混合、物流分流、子物流分流和组分分割模块。  闪蒸模块:两相、三相和四相  通用加热器、单一的换热器、严格的管壳式换热器、多股物流的热交换器  液液单级倾析器  基于收率的、化学计量系数和平衡反应器。  连续搅拌釜、柱塞流、间歇及排放间歇反应器。  单级和多级压缩和透平  物流放大、拷贝、选择和传递模块  压力释放计算 精馏模型 简捷精馏 严格多级精馏 多塔模型 石油炼制分馏塔 板式塔、散堆和规整填料塔的设计和校核。 对于固体系统, Aspen Plus包含: 文丘里涤气器、静电除尘器、纤维过滤器、筛选器、旋风分离器、水力旋风分离器、离心过滤器、转鼓过滤器、固体洗涤器、逆流倾析器、连续结晶器等。 Aspen Plus提供一套功能强大的模型分析工具,最大化工艺模型的效益: 收敛分析:自动分析和建议优化的撕裂物流、流程收敛方法和计算顺序,即使是巨大的具有多个物流和信息循环的流程,收敛分析非常方便。 calculator models计算模式: 包含在线FORTRAN 和Excel 模型界面。 灵敏度分析:非常方便地用表格和图形表示工艺参数随设备规定和操作条件的变化而变化。 案例研究: 用不同的输入进行多个计算,比较和分析。 设计规定能力:自动计算操作条件或设备参数,满足规定的性能目标。 数据拟合:将工艺模型与真实的装置数据进行拟合,确保精确的和有效的真实装置模型。 优化功能:确定装置操作条件,最大化任何规定的目标,如收率、能耗、物流纯度和工艺经济条件。编辑本段三、产品功能 工程工作流 Aspen Plus 在整个工艺生命周期,优化工程工作流:  回归实验数据  用简单的设备模型,初步设计流程  用详细的设备模型,严格地计算物料和能量平衡;  确定主要设备的大小  在线优化完整的工艺装置 “Aspen Plus offline and Aspen RT-Opt Aspen Plus根据模型的复杂程度,支持规模工作流。可以从简单的、单一的装置流程到巨大的、多个工程师开发和维护的整厂流程。分级模块和模板功能是模型的开发和维护非常简单。 工程能力 Aspen Plus 提供了单元操作模型到装置流程模拟。这些模型的可靠性和增强功能已经经过20多年经验的验证和数以百万计例子的证实。 Aspen Plus 在整个工艺装置的从研发、工程到生产生命周期中,提供了经过验证的巨大的经济效益。它将稳态模型的功能带到工程桌面,传递着无与伦比的模型功能和方便使用的组合。利用Aspen Plus,公司可以设计、模拟、瓶颈诊断和管理有效益的生产装置

Ⅳ 化学分析都有哪些方法

按照习惯大类分成化学分析法,电化学分析法和仪器分析法
化学分析里面包括滴定法(氧化还原滴定,酸碱滴定,络合滴定等),重量分析法等等
电化学分析里面包括循环伏安,极谱,电解等等方法
仪器分析就更多了,紫外可见分光光度法(UV-Vis),原子发射光谱法,色谱法(包括气相色谱GC,高效液相色谱HPLC),毛细管电泳(CE),核磁共振(NMR),X粉末多晶衍射(XRD),质谱(MS)等等~
化工数据处理一般都是套用每个反应不同的热力学和动力学模型来做的,特别是表观动力学是肯定要做的

Ⅵ 1. 化工过程系统模拟的基本方法有哪三类它们的基本思想各是什么各有哪些优

专业概述
本专业学生主要学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践 、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练,具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新 过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。
编辑本段基本信息
专业名称:化学工程与工艺专业 修业年限:四年 授予学位:工学学士 专业代码:081101
编辑本段培养目标
本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。
编辑本段培养要求
本专业学生主要学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。
编辑本段运用技能
毕业生应获得以下几方面的知识和能力: 1.掌握化学工程、化学工艺、应用化学等学科的基本理论、基本知识; 2.掌握化工装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法; 3.具有对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力; 4.熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规; 5.了解化学工程学的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态; 6.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。

Ⅶ 分析和评价化工工艺危害的方法有哪些请说出三种。

工艺危险特点

(1)电解食盐水过程中产生的氢气是极易燃烧的气体,氯气是氧化性很强的剧毒气体,两种气体混合极易发生爆炸,当氯气中含氢量达到5%以上,则随时可能在光照或受热情况下发生爆炸;
(2)如果盐水中存在的铵盐超标,在适宜的条件(pH<4.5)下,铵盐和氯作用可生成氯化铵,浓氯化铵溶液与氯还可生成黄色油状的三氯化氮。三氯化氮是一种爆炸性物质,与许多有机物接触或加热至90℃以上以及被撞击、摩擦等,即发生剧烈的分解而爆炸;
(3)电解溶液腐蚀性强;
(4)液氯的生产、储存、包装、输送、运输可能发生液氯的泄漏。

典型工艺

氯化钠(食盐)水溶液电解生产氯气、氢氧化钠、氢气;
氯化钾水溶液电解生产氯气、氢氧化钾、氢气。

重点监控工艺参数

电解槽内液位;电解槽内电流和电压;电解槽进出物料流量;可燃和有毒气体浓度;电解槽的温度和压力;原料中铵含量;氯气杂质含量(水、氢气、氧气、三氯化氮等)等。

安全控制的基本要求

电解槽温度、压力、液位、流量报警和联锁;电解供电整流装置与电解槽供电的报警和联锁;紧急联锁切断装置;事故状态下氯气吸收中和系统;可燃和有毒气体检测报警装置等。

宜采用的控制方式

将电解槽内压力、槽电压等形成联锁关系,系统设立联锁停车系统。
安全设施,包括安全阀、高压阀、紧急排放阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。

化学工程与工艺主要研究化学工程与化学工艺相关的基本知识和技能,涉及化学反应、化工单元操作、化工过程与设备、工艺过程系统模拟优化等多个方面,进行化工合成、化学工艺优化、化学检验等。例如:洗发水、洗涤剂等生活用品的调配和合成,化妆品配方的研发,医学用药的研制,血液成分的化学检验等。
化学生产技术通常是对一定的产品或原料提出的,例如氯乙烯的生产、甲醇的合成、硫酸的生产、煤气化等。因此,它具有个别生产的特殊性;但其内容所涉及的方面一般有:原料和生产方法的选择,流程组织,所用设备(反应器、分离器、热交换器等)的作用,结构和操作,催化剂及其他物料的影响,操作条件的确定,生产控制,产品规格及副产品的分离和利用,以及安全技术和技术经济等问题。

化工工艺即化工技术或化学生产技术,指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程, 包括实现这一转变的全部措施。化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤:
①原料处理。为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格,根据具体情况,不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎(对固体原料)等多种不同的预处理。
②化学反应。这是生产的关键步骤。经过预处理的原料,在一定的温度、压力等条件下进行反应,以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的,可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应,获得目的产物或其混合物。
③产品精制。将由化学反应得到的混合物进行分离,除去副产物或杂质,以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中,在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。

Ⅷ 生产管理都有哪些分析方法

生产管理的分析方法:
伯法认为,管理科学中用到的关于生产和业务管理中的各种分析方法,不外是在遵循科学方法的基础上利用各种模型,并且以这些模型来表示所研究的系统整体或某些分支部分。在分析各个领域中的问题时,首先需确定研究的系统边界,这样才能划定研究的范围。确定范围的指导原则是准确判断哪些因素或变量可能对所研究的系统产生影响。一般来说,问题的界限或范围越宽,出现次优化的可能性就越少。
其次是构造模型。构造模型时,应该与实际的生产情况相适应,抽掉一些次要的因素,具体分析对生产过程有影响的因素,同时需要考虑到可控因素与不可控因素的关系,进而确定使用哪一种模型。模型的选择主要是根据因素间的关系和作用来决定。分析方法中必须确定衡量效率的尺度,建立起一套行之有效的标准,来衡量生产行动中各种可供选择方案的效果。这些方面的衡量尺度可以包含利润、贡献、总成本、增量成本、机器停工时间、机器利用率、劳动成本、劳动力利用率、产品单位数量和流程时间等等。
所有运用数量方法研究生产问题的模型,都可以概括为一个公式:E=f(xi,yj)。其中E为效率,f代表函数关系,x代表可控变量,y代表非可控变量。可控变量是指那些可以在很大程度上按照管理者的意愿操纵调节的因素。非可控变量是指那些管理者不能控制,至少是不在所限定的问题范围内的因素。这个公式的含义为:E(效率)可以表示为那些限定该系统的变量的函数。模型建立起来后,就可以用E作为衡量生产行动中各种可供选择方案效率的尺度,并在分析的基础上产生出可供选择的各种方案,并对这些可供选择的方案做出评价。
伯法列出的分析方法主要有:成本分析、线性规划、排队模型、模拟技术、统计分析、网络计划模型、启发式模型、计算机探索求解方法、图解和图像分析等。这些方法在生产系统的各个方面都有着相应的用途。
1、成本分析
成本分析是最常用的分析方法。这种方法以关于不同成本因素的特性知识为依据,具有多种形式。它并不是一大堆会计数字的简单堆积,而是经营状况的数据表现。从相关的数字中,管理者能够获取有效的信息。管理者并不关心抽象的成本,他们感兴趣的是自己考虑的各种可供选择的方案中涉及到的具体成本变化。成本分析的基本方法是损益平衡分析法,即利用经营规模变化时不同成本在变化上的差别来进行分析。
增量成本分析法是最有价值的简单分析方法之一。它仅仅用来研究那些受到可能会采用的方针或行动影响的成本。伯法指出,对成本进行分析,并不是要计算出每一个可供选择方案的运行总成本,而是只研究不同方案相比较时有差别的具体成本。这些成本主要指的是存货成本、调整劳动力成本、加班加点费和外包成本。增量成本分析在生产系统分析的各个领域内被广泛应用,通常在线性规划和排队分析模型中很常见。
2、线性规划
线性规划的实质是最优化,即在满足即定的约束条件情况下,按照某一衡量指标,来寻求最优方案的数学方法。线性规划是非常重要的通用模型,主要用来解决如何将有限的资源进行合理配置,进而在限定条件内获得最大效益的问题。线性规划被广泛应用于工业、农业、管理和军事科学等各个领域,是现代管理与决策者最常用的一个有效工具。在生产中决定多个品种的最优构成问题、库存控制问题、原料供应问题等等,都可以采用线性规划。线性规划在实际运用中,往往存在着求解困难,对此,一般采用“单纯形法”来解决。
3、排队模型
很多生产问题都会或多或少地涉及到排队。只要在生产过程中存在随机分布现象,就肯定会产生排队。各种库存实际上就是对排队的缓冲。完全的均衡分布在现实中是不存在的。在这一类问题中,会在随机不定的时间间隔内遇到需要某种服务的人、部件或机器。为满足这种服务所需要的活动,往往会花长短不一的时间。在一定的到达率和服务率的条件下,可以运用数学方法计算并安排排队问题。在当代,排队分析被广泛应用在诸如通讯系统、交通系统、生产系统以及计算机管理系统等服务系统上。排队论提供了一种数学手段,能够预测某个特定排队的大概长度和大概延误时间,以及其他相关重要数据,包括排队场地安排、优先服务处理、排队成本控制、排队长短与发生事故的关系等等。掌握这些信息,会使人们更有针对性地解决相关的随机分布问题,做出明智的决策。
4、模拟技术
生产管理问题的模拟技术是一项迅速成长的技术。尽管模拟所依据的基本观念很早就有,但模拟技术的迅速成长实际上是由高速的计算机发展带动前进的。这种方法是运用数理模型来进行模拟试验,用计算机处理相关数据,以选定的效率标准E作为衡量尺度,观察和检测各项变量在模型中的运行结果。这种模型是试验性的,不一定能产生出最优答案。模拟方法的长处是可以在各种可供选择的方案之间进行比较,实际上是一种系统地通过反复试验以求解决复杂问题的方法。
5、统计分析
统计分析为精确处理数据提供了一套方法结构。它不仅能够根据所建立的预测模型得出各种结论,而且能够估计到预测可能发生错误的风险有多大。统计分析经常应用于假设检验,能够使我们处理某一系统中的因素或变量在测定数值上的巨大变动问题,而这些因素或变量有可能规定着相关系统的范围。运用统计推断的方法,可以对相关系统的问题做出结论,而且可能是很精确的结论。在生产和业务管理中,统计分析方法本身有着广大的独立应用领域。统计原理作为分析方法的一种通用工具,常常能对其他分析方法的应用提供帮助,并在总体分析工作中做出贡献。
6、网络计划模型
第二次世界大战后,研究与发展工作和其他的大型一次性工程项目在经济活动中越来越重要,尤其是导弹工程和太空计划的庞大规模和复杂性,要求用特殊方法来提供工程规划,安排进度并进行控制,这些促成了网络计划的诞生。网络计划的基本原理是,把需要完成的工作以网络的形式做出计划,工作中涉及到的所有事件都列入网络,这些事件的分布安排应按照施工操作的时序和阶段间的相互依赖关系进行。根据网络计划模型,可以计算出作业进度的具体数字,从而使管理者对作业的计划进度了如指掌,能更灵活合理地支配时间。网络计划技术采用的形式是独特的,尤其是“关键线路”的观念,负荷平衡、最低费用法和有限资源的安排。这些互相联系的概念,能够给工程项目的管理提供合理的依据。网络计划模型有两大具体方法,一是关键线路法,一是计划评审法。
关键线路法(CPM,CriticalPathMethod)本来是20世纪50年代杜邦公司的一种内部计划方法,曾用于化工厂维修工程的计划和管理,进而被广泛应用到很多工程之中。几乎在同一时期,美国海军也致力于发展一种规划和管理北极星导弹研制生产的方法,这一项目要对近三千个订立合同的单位实现计划和管理,工作量之大可想而知。其结果就是使计划评审法(PERT,)应运而生。杜邦公司运用CPM,使路易维尔工厂的维修工程项目的所需时间从125小时下降为78小时;美国海军运用PERT,使完成北极星导弹的研制开发比预定时间缩短了两年。尽管这两种方法在细节上有所差别,但二者所依据的原理异曲同工。二者的差别,恰恰能说明管理的现实需要对技术方法的影响。关键线路法是从具有大量实际经验的维修工程作业中发展起来的,因而其各项工作的活动时间是已知的,线路上的时间是确定的;计划评审法则是从探索研究和发展的环境中产生的,因而其各种工作的活动时间具有很高的不确定性,所以它用概率方法来形成线路上的预期时间。在如何制定箭头图的细节方面,二者存在一定的差异。关键线路法所形成的网络系统略微简单些,它用节点表示事件活动,用箭头表示项目中各项事件的顺序。计划评审法则需要用变量来安排时间。
网络计划模型以紧凑的形式概括了很多重要信息。从网络计划中,能够很容易地计算出诸如最早和最晚的完成时间、活动进度安排中可利用的时差、关键线路等等。给定了活动网络、关键线路和计算进度表的统计资料,就能给管理者提供安排工程的具体计划。由于存在事件活动本身的时差,以及项目完成日期上的时差,就能够提供计划进度安排上的灵活性,得出不同的进度安排方案。然后,可以从资源负荷平衡的角度来比较运用情况,还可以通过活动费用的高低来评价方案是否有价值。不同的活动,对资源运用情况变化的响应是不同的,有些活动可能对资源的变化没有任何反应,甚至放慢进度有可能会比正常进度耗费更多。由于不同活动具有不同的“费用-时间”特性,因而就有可能对费用进行权衡。如果遇到有限的关键资源供给问题,由于资源的稀缺性,就需要从恰当安排有限资源的角度来审查计划方案,并利用存在的时差降低资源消耗,甚至可以在时间和资源利用之间进行权衡,采用延长工期的方法。
7、启发式模型
所谓启发式,本身就意味着能够引导管理者去寻求答案。就管理上的意义而言,启发式模型是指用于决策的指导原则。或许,这些指导原则算不上是最优的,但是在被人们应用时是始终如一的,而且是有效的,能够避免更加复杂的问题求解程序。在这里,伯法明显借鉴了西蒙的满意型决策思路,他强调,有很多问题,我们或没有时间或没有兴趣去探究更彻底的答案,但是,现有的原则足以使我们找到可行方案。或许它不一定是绝对正确的,但这种简单的法则是最适用的。管理者碰到的问题,大多数都很复杂,如果要进行严密精确的分析会步履艰难,很难用数学的方法来求解,但又不得不寻求答案,这时,凭借经验法则形成的逻辑依据就不失为可用的最佳方法。所谓启发式模型,就是这样一套符合逻辑的和具有连贯性的法则。从某种意义上来说,启发式方法是管理工作中历史最悠久的思考方法。通过这种方法,以有可能放弃最好的解决方案为代价,减少了探索的工作量。在业务管理中,这种方法大量用于装配线的平衡、设备布置、车间作业进度计划、仓库位置选择、存货控制以及一次性工程项目的进度安排等领域。
8、计算机探索求解方法
对于某些非常复杂的问题,利用计算机探索求解不失为一剂良药。计算机技术的发展促进了启发式模型的应用,运用计算机可以对某些准则函数的一组有限的可行试解方案按顺序进行审查。通过规定每一个独立变量的数值,计算准则函数并记录下有关的结果,就可以得出一个试验评定值。把每一个试验评定值与以往得到的最佳值进行比较,若发现它有着明显的优越性,就采用它而摒弃先前的最佳值,以此类推,直至无法寻求优化解为止。这就是登山式的逐步探索法。在这一基础上,计算机就能按照预定的工作程序,把已发现的各项独立变量的最佳组合方案打印出来。采用计算机直接探索方法的优点在于建立了准则函数模型,它没有线性数学形式的局限,突破了变量的数目限制。在业务管理上,计算机探索求解方法已被用于制定总体计划和作业进度计划问题,还被用于解决资源有限的工作安排问题。计算机探索求解方法在企业管理中具有更大的灵活性,它不需要精密的模型设计和严格的数学形式,所以比较自由,能够在成本模型中更贴近现实。因此,伯法认为计算机探索求解方法在现实管理中具有越来越大的用途。
9、图解和图像分析
图解和图像分析法是在生产系统中所用的传统分析方法,这种分析手段中最重要的形式就是表示活动顺序或时间安排的流程图。

Ⅸ 化工过程热力学分析方法有哪几种

热力学是物理学的一个组成部分,它是在蒸汽机发展的推动下,于19世纪中叶开始形成的。最初只涉及热能与机械能之间的转换,之后逐渐扩展到研究与热现象有关的各种状态变化和能量转换的规律。在热力学的基本定律中,热力学第一定律表述能量守恒关系,热力学第二定律从能量转换的特点论证过程进行的方向。这两个定律具有普遍性,在化学、生物学、机械工程、化学工程等领域得到了广泛的应用。热力学基本定律应用于化学领域,形成了化学热力学,其主要内容有热化学、相平衡和化学平衡的理论;热力学基本定律应用于热能动力装置,如蒸汽动力装置、内燃机、燃气轮机、冷冻机等,形成了工程热力学,其主要内容是研究工质的基本热力学性质以及各种装置的工作过程,探讨提高能量转换效率的途径。化工热力学是以化学热力学和工程热力学为基础,在化学工业的发展中逐步形成的。化工生产的发展,出现了蒸馏、吸收、萃取、结晶、蒸发、干燥等许多单元操作,以及各种不同类型的化学反应过程,生产的规模也愈来愈大,由此提出了一系列的研究课题。例如在传质分离设备的设计中,要求提供多组分系统的温度、压力和各相组成间的相互关系的数学模型。一般化学热力学很少涉及多组分系统,它不仅需要热力学,还需要应用一些统计力学和经验方法。在能量的有效利用方面,化工生产所涉及的工作介质比工程热力学研究的工作介质(空气、蒸汽、燃料气等)要复杂得多,且能量的消耗常在生产费用中占有很高比例,因此更需要研究能量的合理利用和低温位能量的利用,并建立适合于化工过程的热力学分析方法。1939年,美国麻省理工学院教授H.C.韦伯写出了《化学工程师用热力学》一书。1944年,美国耶鲁大学教授 B.F.道奇写出了名为《化工热力学》的教科书。这样,化工热力学就逐步形成为一门学科。随着化学工业规模的扩大,新过程的开发,以及大型电子计算机的应用,化工热力学的研究有了较大的发展。世界各国化工热力学专家在1977年举行了首届流体性质和相平衡的国际会议,1980和1983年分别举行了第二届和第三届会议,还出版了期刊《流体相平衡》。化工热力学已列为大学化学工程专业的必修课程。

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