化學(xué)反應(yīng)工程原理精選(九篇)

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第1篇：化學(xué)反應(yīng)工程原理范文

【關(guān)鍵詞】化學(xué)反應(yīng)工程；改革；創(chuàng)新能力

化學(xué)反應(yīng)工程已成為化工類本科教育的一門專業(yè)課程，它以物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)等化工專業(yè)基礎(chǔ)課為先修課程[1]，但由于課程涉及大量的數(shù)學(xué)模型的建立、理論的推導(dǎo)，大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)普遍感到理論抽象，且在實(shí)際問題面前束手無策的高分低能現(xiàn)象。為適應(yīng)新形勢(shì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和要求，我?；瘜W(xué)反應(yīng)工程課程體系在逐漸發(fā)生變化，探索出一種適合我校學(xué)生特點(diǎn)的新的專業(yè)課，為提高工程人才的培養(yǎng)質(zhì)量、推動(dòng)高等工程教育改革具有重要意義。

一、改革與具體研究方法

結(jié)合反應(yīng)工程理論教學(xué)與學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的特點(diǎn)，我?；瘜W(xué)反應(yīng)工程課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為該課程體系的改革，應(yīng)從單向傳授知識(shí)向互動(dòng)性教學(xué)體系轉(zhuǎn)變，建立系統(tǒng)傳授與探索和創(chuàng)新研究相結(jié)合的新教學(xué)體系，具體如下：

1.課程體系“1+x”模塊化建設(shè)：課程體系“1+x”模塊化建設(shè)[2]，深化反應(yīng)工程理論的工業(yè)應(yīng)用，直接關(guān)系到學(xué)生反應(yīng)工程基本原理學(xué)習(xí)程度以及反應(yīng)器設(shè)計(jì)與分析等工程能力的培養(yǎng)質(zhì)量，不僅能增強(qiáng)理解理論知識(shí)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，也擴(kuò)展了反應(yīng)器應(yīng)用與新能源電容器、燃料電池等領(lǐng)域的應(yīng)用，提高學(xué)生把握科技創(chuàng)新發(fā)展的命脈，鍛煉學(xué)生的科研思維，為其在將來就業(yè)后能獨(dú)立工作打下一定的基礎(chǔ)。

將化學(xué)反應(yīng)工程課程體系進(jìn)行“1+x”模塊化整合。其中，“1”指化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)理論知識(shí)及理想反應(yīng)器，“x”指化工不同專業(yè)方向的非理想反應(yīng)器及特色反應(yīng)器。根據(jù)我校化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、工業(yè)催化、制藥工程等專業(yè)方向的特色，分別設(shè)置非理想反應(yīng)器、催化反應(yīng)設(shè)備、聚合反應(yīng)器和制藥反應(yīng)設(shè)備，并將催化反應(yīng)設(shè)備與結(jié)合當(dāng)代新能源領(lǐng)域電池、電容器研究相結(jié)合，幫助學(xué)生擴(kuò)展知識(shí)應(yīng)用范圍。根據(jù)學(xué)生情況及當(dāng)代新能源研究熱點(diǎn)，建立師生互動(dòng)欄目、網(wǎng)絡(luò)課堂和自測(cè)考試、qq群等，豐富學(xué)生第二課堂生活，擴(kuò)展知識(shí)范圍。

2. “啟發(fā)互動(dòng)式”教學(xué)法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)思考的積極性，多媒體課件與實(shí)際工廠設(shè)備相結(jié)合[3]，有助于提高學(xué)生感觀認(rèn)識(shí)；模擬反應(yīng)器操作的仿真動(dòng)畫，使學(xué)生加深對(duì)這些理論、概念的認(rèn)識(shí)、理解，增強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。

精心策劃授課內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力：要求課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)精心策劃、設(shè)計(jì)授課內(nèi)容，合理運(yùn)用多媒體與傳統(tǒng)板書相結(jié)合的教學(xué)手段，多采用 “啟發(fā)互動(dòng)式”教學(xué)法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)思考的積極性。比如：我校教學(xué)中采用多媒體技術(shù)模擬反應(yīng)器操作的仿真動(dòng)畫，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際操作中各種反應(yīng)器的影像資料，不僅解決了傳統(tǒng)教學(xué)中老師難教、學(xué)生難懂的難題，而且大大提高了教學(xué)效率和授課效果，豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力；采用flas進(jìn)行圖文并茂，生動(dòng)形象的影放化工過程和化工設(shè)備的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)況，并輔以實(shí)驗(yàn)與理論的緊密結(jié)合，有助于教學(xué)質(zhì)量跨上一個(gè)新臺(tái)階。

3. 建設(shè)化學(xué)反應(yīng)工程精品課程：精品課程要求具有一流教師隊(duì)伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材等特點(diǎn)的示范性課程。近年來，我校匯聚了一些化學(xué)反應(yīng)工程的研究人才，如來自于新加坡南洋理工、南京大學(xué)、中科院大連化學(xué)物理研究所等著名學(xué)府，其組建的反應(yīng)工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)將圍繞反應(yīng)工程課程建設(shè)和當(dāng)今新能源領(lǐng)域研究熱點(diǎn)進(jìn)行大量的教學(xué)改革，通過課程網(wǎng)站建立師生互動(dòng)欄目、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課堂和自測(cè)考試、qq群等交流平臺(tái)，使課堂整體教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相互補(bǔ)充，并將課堂教學(xué)延伸到教室外，給學(xué)生增添更多的自主學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，進(jìn)而動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

4. 精選國(guó)外經(jīng)典教材，為實(shí)施雙語教學(xué)做準(zhǔn)備：雙語教育正成為中國(guó)課程改革中的一個(gè)熱門話題，是21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育的一種重要教學(xué)方式。為了提升我校本科人才培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)，提高學(xué)生專業(yè)英語的理解與應(yīng)用水平，擬實(shí)施部分雙語教學(xué)在課程的考核中，專業(yè)術(shù)語用英文來表述，英文閱讀和答題占試卷的60%以上。

二、改革目標(biāo)

課程教學(xué)方法改革與創(chuàng)新有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量，確定一套適合我校學(xué)生特點(diǎn)的靈活多變的教學(xué)方法，建立具有我校特點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)工程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)方案，進(jìn)一步提高我?；瘜W(xué)反應(yīng)工程課程的教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生今后順利完成畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)，以及科研能力的培養(yǎng)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，使學(xué)生掌握基本的理論外，注重培養(yǎng)學(xué)生起對(duì)工程問題的分析和解決能力，使學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決化工及相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)際問題。

三、結(jié)論

化學(xué)反應(yīng)工程已成為化工類本科教育的一門專業(yè)課程，隨著化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)境污染問題的日益突出，新型反應(yīng)設(shè)備與技術(shù)顯得越來越重要，反應(yīng)要從實(shí)驗(yàn)室放大到工業(yè)生產(chǎn)以及工業(yè)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)等一系列重要的化學(xué)工程問題都離不開化學(xué)反應(yīng)工程的指導(dǎo)，為了適應(yīng)新世紀(jì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的發(fā)展、國(guó)家及我校創(chuàng)新高素質(zhì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，進(jìn)一步深化化學(xué)反應(yīng)工程課程改革，想方設(shè)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決工程問題的創(chuàng)新能力，形成適合新時(shí)代人才發(fā)展的教學(xué)方式具有劃時(shí)代的深遠(yuǎn)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉其海，周新華，尹國(guó)強(qiáng). 化學(xué)反應(yīng)工程課程教學(xué)方法創(chuàng)新探討[J]. 廣州化工，2010， 38（7）： 256-258.

第2篇：化學(xué)反應(yīng)工程原理范文

關(guān)鍵詞：濕式除塵脫硫設(shè)備 基本原理 流程 凈化效果

造成我國(guó)大氣環(huán)境污染的主要因素為燃煤和燃油煙氣，它主要由二氧化硫和其他顆粒污染物組成，污染了環(huán)境和影響了人體健康。鑒于此，我國(guó)從上個(gè)世紀(jì)就已經(jīng)著手脫硫除塵設(shè)備的研發(fā)工作，截止到目前，我國(guó)絕大多數(shù)燃煤和燃油裝置都安裝了這種設(shè)備。但由于經(jīng)濟(jì)的較快發(fā)展，大氣污染情況進(jìn)一步嚴(yán)重，因此，研發(fā)出一種高效濕式除塵脫硫設(shè)備變得十分必要和緊迫。

一、濕式除塵脫硫的基本原理

1.物理吸收的基本原理

氣體吸收可分為物理吸收和化學(xué)吸收兩種。如果吸收過程不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)，僅僅是被吸收氣體溶解于液體的過程，稱為物理吸收，如用水吸收SO2。物理吸收的特點(diǎn)是，隨著溫度的升高，被吸氣體的吸收量減少。

物理吸收的程度，取決于氣--液平衡，只要?dú)庀嘀斜晃盏姆謮捍笥谝合喑势胶鈺r(shí)該氣體分壓時(shí)，吸收過程就會(huì)進(jìn)行。由于物理吸收過程的推動(dòng)力很小，吸收速率較低，因而在工程設(shè)計(jì)上要求被凈化氣體的氣相分壓大于氣液平衡時(shí)該氣體的分壓。因?yàn)槲锢砦账俾瘦^低，所以很少單獨(dú)采用物理吸收法。

2.化學(xué)吸收法的基本原理

若被吸收的氣體組分與吸收液的組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則稱為化學(xué)吸收，例如應(yīng)用堿液吸收SO2。應(yīng)用固體吸收劑與被吸收組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而將其從煙氣中分離出來的過程，也屬于化學(xué)吸收，例如爐內(nèi)噴鈣（CaO）煙氣脫硫也是化學(xué)吸收。在化學(xué)吸收過程中，被吸收氣體與液體相組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有效的降低了溶液表面上被吸收氣體的分壓。增加了吸收過程的推動(dòng)力，既提高了吸收效率又降低了被吸收氣體的氣相分壓。因此，化學(xué)吸收速率比物理吸收速率大得多。

物理吸收和化學(xué)吸收，都受氣相擴(kuò)散速度（或氣膜阻力）和液相擴(kuò)散速度（或液膜阻力）的影響，工程上常用加強(qiáng)氣液兩相的擾動(dòng)來消除氣膜與液膜的阻力。在煙氣脫硫中，瞬間內(nèi)要連續(xù)不斷地凈化大量含低濃度SO2的煙氣，如單獨(dú)應(yīng)用物理吸收，因其凈化效率很低，難以達(dá)到SO2的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，煙氣脫硫技術(shù)中以化學(xué)吸收法為主，物理吸收法為輔。

3.化學(xué)吸收的過程

化學(xué)吸收是由物理吸收過程和化學(xué)反應(yīng)兩個(gè)過程組成的。在物理吸收過程中，被吸收的氣體在液相中進(jìn)行溶解，當(dāng)氣液達(dá)到相平衡時(shí)，被吸收氣體的平衡濃度，是物理吸收過程的極限。被吸收氣體中的活性組分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，被吸收氣體的消耗量，是化學(xué)吸收過程的極限。

4.化學(xué)吸收過程的速率及過程阻力

化學(xué)吸收過程的速率，是由物理吸收的氣液傳質(zhì)速度和化學(xué)反應(yīng)速度決定的?；瘜W(xué)吸收過程的阻力，也是由物理吸收氣液傳質(zhì)的阻力和化學(xué)反應(yīng)阻力決定的。

在物理吸收的氣液傳質(zhì)過程中，被吸收氣體氣液兩相的吸收速率，主要取決于氣相中被吸收組分的分壓，和吸收達(dá)到平衡時(shí)液相中被吸收組分的平衡分壓之差。此外，也和傳質(zhì)系數(shù)有關(guān)，被吸收氣體氣液兩相間的傳質(zhì)阻力，通常取決于通過氣膜和液膜分子擴(kuò)散的阻力。

二、高效除塵脫硫設(shè)備的除塵脫硫過程

根據(jù)濕式除塵脫硫的基本原理，本課題組設(shè)計(jì)了一款高效除塵脫硫設(shè)備，其除塵過程主要有3級(jí)。第一，在進(jìn)氣管中安裝噴頭，它可以噴出霧化液體，這些霧化液體可充分與塵體接觸，從而完成第一級(jí)除塵工作。第二，而后形成的高速氣體流直接沖向設(shè)備中的水面，形成大量的水霧，這些水霧和煙氣中的體積較大的顆粒物結(jié)合，并沉降到水底，完成第二級(jí)除塵工作。第三，由于煙氣的沖擊力較強(qiáng)，“S”型管道中出現(xiàn)了旋流霧液，霧液與顆粒物結(jié)合，進(jìn)一步除塵，則完成第三級(jí)除塵。這三個(gè)過程不僅有除塵過程，還伴有脫硫過程，即設(shè)備中的堿性液體成功實(shí)現(xiàn)煙氣的脫硫。最后，排出凈化的氣體時(shí)，則需經(jīng)過脫水器的處理，而后如大氣。

三、高效濕式除塵脫硫裝置的凈化效果

1.試驗(yàn)裝置

為分析設(shè)備改造后的除塵脫硫效果，可確定試驗(yàn)設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，鍋爐處理量為2 t/h，處理氣量為700m3/h，其長(zhǎng)寬高分別為800mm、400mm、1700mm，進(jìn)、出氣管直徑均為150mm。

煤塵可作為模擬粉塵，二氧化硫氣體現(xiàn)行制備，堿性溶液為氫氧化鈉溶液。

2.試驗(yàn)效果

實(shí)驗(yàn)過程中只需對(duì)進(jìn)、出口處的二氧化硫濃度和粉塵濃度進(jìn)行測(cè)量，本設(shè)備密封效果極好，因此，實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常準(zhǔn)確。測(cè)量結(jié)果如表2所示。

表2 除塵脫硫效率

結(jié)果顯示，當(dāng)液氣比為0.34 L/ m3 時(shí)，其除塵率和脫硫率較高。與國(guó)內(nèi)其他同類設(shè)備相比，它可在較小的阻力和液氣比條件下，實(shí)現(xiàn)更好地脫硫和除塵效果。

四、結(jié)束語

本設(shè)備在除塵和脫硫基本原理的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了除塵和脫硫高效化、一體化，此外，還可以有效除去較小的顆粒污染物。設(shè)備本身造價(jià)低，能耗小，結(jié)構(gòu)密封性好，適用范圍廣，具有良好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳志剛.火電廠石灰石——石膏法煙氣脫硫裝置簡(jiǎn)介[J].有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2006（04）

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[3] 于建國(guó)，徐軍杰，楊穎，鄧強(qiáng).燃煤鍋爐房煙氣脫硫除塵裝置的工程應(yīng)用[J].煤氣與熱力，2011（02）

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[5] 徐娟，郭靜，郭斌，苑宏英.高效濕式脫硫除塵一體化裝置的研究[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2002（04）

第3篇：化學(xué)反應(yīng)工程原理范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算流體力學(xué)；求解；基本原理；化學(xué)工程；應(yīng)用

化學(xué)工程在我國(guó)具有較長(zhǎng)的研究與應(yīng)用歷程，并在實(shí)際的生產(chǎn)與生活中取得到巨大的應(yīng)用成效，不僅能夠供給正常的生活需求，同時(shí)根據(jù)新材料的開發(fā)，能夠滿足現(xiàn)代型環(huán)保材料的使用。在化學(xué)工程中，較多的反映環(huán)境和反應(yīng)機(jī)制都是在溶液中進(jìn)行的，具有質(zhì)量守恒和熱量守恒定律的應(yīng)用。而這種質(zhì)量與能量的關(guān)系正是計(jì)算流體力學(xué)的主要原理。通過對(duì)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境和原理的分析，能夠優(yōu)化工程設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)，提高化學(xué)工程的生產(chǎn)效率。

1計(jì)算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的基本原理

計(jì)算流體力學(xué)簡(jiǎn)稱CFD，是通過數(shù)值計(jì)算方法來求解化工中幾何形狀空間內(nèi)的動(dòng)量、熱量、質(zhì)量方程等流動(dòng)主控方程，從而發(fā)現(xiàn)化工領(lǐng)域中各種流體的流動(dòng)現(xiàn)象和規(guī)律，其主要以化學(xué)方程式中的動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律及質(zhì)量守恒方程為基礎(chǔ)。一般情況下，計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)值計(jì)算方法主要包括數(shù)值差分法、數(shù)值有限元法及數(shù)值有限體積法，其也是一門多門學(xué)科交叉的科目，計(jì)算流體力學(xué)不僅要掌握流體力學(xué)的知識(shí)，也要掌握計(jì)算幾何學(xué)和數(shù)值分析等學(xué)科知識(shí)，其涉及面廣。針對(duì)計(jì)算流體力學(xué)的真實(shí)模擬，其主要目的是對(duì)流體流動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，以獲得流體流動(dòng)的信息，從而有效控制化工領(lǐng)域中的流體流動(dòng)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)上也出現(xiàn)了計(jì)算流體力學(xué)軟件，其具有對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行分析、計(jì)算、預(yù)測(cè)的功能，計(jì)算流體力學(xué)軟件操作簡(jiǎn)單，界面直觀形象，有利于化學(xué)工程師對(duì)流體進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。

2計(jì)算流體力學(xué)砸你化學(xué)工程中的實(shí)際應(yīng)用

2.1在攪拌中的應(yīng)用分析

在攪拌的化學(xué)反應(yīng)中，反映介質(zhì)之間的流動(dòng)性比較復(fù)雜，依據(jù)傳統(tǒng)的計(jì)算形式根本無法解決，并在化學(xué)試劑在攪拌中存在不均勻擴(kuò)散的特點(diǎn)，在湍流的形式中能量的分布狀況也存在著空間特點(diǎn)。若是依據(jù)實(shí)驗(yàn)手段測(cè)得反映中物質(zhì)、能量和質(zhì)量的變化規(guī)律，其得出的結(jié)構(gòu)往往存在較差時(shí)效性，實(shí)驗(yàn)騙差加大。通過對(duì)二維計(jì)算流體力學(xué)的應(yīng)用，能夠?qū)嚢柚辛黧w的形式進(jìn)行模擬，并進(jìn)行質(zhì)量、能量等數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。但是流體的變化，不僅與化學(xué)試劑的濃度、減半速度有關(guān)，還與時(shí)間、容器的形狀等有著之間的聯(lián)系，需要建立三維空間模擬形式進(jìn)行計(jì)算流行力學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)和研究水平的提高，在通過借助多普勒激光測(cè)速儀后，已經(jīng)對(duì)三維計(jì)算形式有了較大的突破，這對(duì)于化工工程中原料的有效應(yīng)用和工程成本的減低具有促進(jìn)的作用，但是在三維計(jì)算流體力學(xué)中還存在一定的缺陷，需要在今后的研究中不斷的完善。

2.2CFD在化學(xué)工程換熱器中的應(yīng)用分析

換熱器是化學(xué)工程中主要的應(yīng)用設(shè)備，通過管式等換熱器、板式換熱器、冷卻塔和再沸器等的應(yīng)用，能夠有效的控制化學(xué)試劑在反應(yīng)中的溫度變化。其中根據(jù)換熱器的形式不同，計(jì)算流體力學(xué)的方式也就不同。在管式換熱器中主要是通過流體湍流速度的改變，增加換熱速率的。在板式換熱器中是通過加大流體的接觸面積，提高換熱效率的。而在冷卻塔和再沸器中，熱量交換的形式更為復(fù)雜，但是卻群在重復(fù)性換熱的特點(diǎn)，增加了換熱的時(shí)間，提高了換熱的效果。從總體上分析，計(jì)算流量力學(xué)中，需要對(duì)溫度變化、流體的速度變化、熱交換面積變化和時(shí)間變化進(jìn)行分析。通過CFD計(jì)算流體力學(xué)的應(yīng)用，能夠計(jì)算出不同設(shè)備的熱交換效果，并根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需求進(jìn)行換熱器的選擇使用。

2.3在精餾塔中的應(yīng)用

CFD已成為研究精餾塔內(nèi)氣液兩相流動(dòng)和傳質(zhì)的重要工具,通過CFD模擬可獲得塔內(nèi)氣液兩相微觀的流動(dòng)狀況。在板式塔板上的氣液傳質(zhì)方面,Vi-tankar等應(yīng)用低雷諾數(shù)的k-ε模型對(duì)鼓泡塔反應(yīng)器的持液量和速度分布進(jìn)行了模擬,在塔氣相負(fù)荷、塔徑、塔高和氣液系統(tǒng)的參數(shù)大范圍變化的情況下,模擬結(jié)果和現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)能夠較好的吻合。Vivek等以歐拉-歐拉方法為基礎(chǔ),充分考慮了塔壁對(duì)塔內(nèi)流體的影響,用CFD商用軟件FLUENT模擬計(jì)算了矩形鼓泡塔內(nèi)氣液相的分散性能,以及氣泡數(shù)量、大小和氣相速度之間的關(guān)系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一種用塔內(nèi)典型微型單元(REU)的流體力學(xué)性質(zhì)來預(yù)測(cè)整塔的流體力學(xué)性質(zhì)的方法,對(duì)每一個(gè)單元用FLUENT進(jìn)行了模擬計(jì)算,發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)的主要能量損失來自于填料內(nèi)的流體噴濺和流體與塔壁之間的碰撞,且用此方法預(yù)測(cè)了整塔的壓降。Larachi等發(fā)現(xiàn)流體在REU的能量損失(包括流體在填料層與層之間碰撞、與填料壁的碰撞引起的能量損失等)以及流體返混現(xiàn)象是影響填料效率的主要因素,而它們都和填料的幾何性質(zhì)相關(guān),因此用CFD模擬計(jì)算了單相流在幾種形狀不同的填料中流動(dòng)產(chǎn)生的壓降,為改進(jìn)填料提供了理論依據(jù)。CFD模擬精餾塔內(nèi)流體流動(dòng)也存在一些不足,如CFD模擬規(guī)整填料塔內(nèi)流體流動(dòng)的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值還有一定的偏差。這是由于對(duì)于許多問題所應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型還不夠精確,還需要加強(qiáng)流體力學(xué)的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。

2.4CFD在化學(xué)反應(yīng)工程中的應(yīng)用研究

在化學(xué)反應(yīng)工程中，反應(yīng)物和生成物的化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)器、溫度和壓力等有著較大的聯(lián)系，在實(shí)際的反應(yīng)中可以利用計(jì)算流體力學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取。但是這數(shù)據(jù)的獲取具有一定的溫度限制，當(dāng)反應(yīng)中溫度過大，就會(huì)造成分子的劇烈運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡的變化規(guī)律就會(huì)異常，在利用計(jì)算流體力學(xué)的模型計(jì)算中，計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際情況會(huì)發(fā)生較大的偏差。由于高溫中分子的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速度難以獲取，在計(jì)算流體力學(xué)的實(shí)際計(jì)算中，就要借助FLUENT進(jìn)行三維建型，并利用測(cè)速反應(yīng)器進(jìn)行速度的測(cè)量，通過綜合的比較分析，利用限元法進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算。可以得出不同環(huán)境下的反應(yīng)器的流線、反應(yīng)器內(nèi)部的濃度梯度及溫度梯度。通過CFD軟件預(yù)測(cè)反應(yīng)器的速度、溫度及壓力場(chǎng)，可以更進(jìn)一步理解化學(xué)反應(yīng)工程中的聚合過程，詳細(xì)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可以優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)中的操作參數(shù)。

3結(jié)束語

計(jì)算流體力學(xué)對(duì)于化學(xué)工程的應(yīng)用具有實(shí)際意義，并在經(jīng)濟(jì)效益的提高上具有重要的價(jià)值，在近幾年，化學(xué)工程技術(shù)人員不斷的計(jì)算流體力學(xué)中展開研究，以二維空間計(jì)算和模擬為基礎(chǔ)，不斷的完善三維空間的流量計(jì)算，并得出了一系列的流體流動(dòng)規(guī)律。根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的廣泛應(yīng)用，在今后的化學(xué)工程發(fā)展中，應(yīng)加強(qiáng)此類學(xué)科的教學(xué)與延伸，提供出更有效的反應(yīng)設(shè)備和工藝操作。

參考文獻(xiàn)

[1]余金偉,馮曉鋒.計(jì)算流體力學(xué)發(fā)展綜述[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2013(06).

第4篇：化學(xué)反應(yīng)工程原理范文

關(guān)鍵詞：用處；動(dòng)力；大顯身手；啟示；喜愛

化學(xué)方程式，也稱為化學(xué)反應(yīng)方程式，是用化學(xué)式表示化學(xué)反應(yīng)的式子。化學(xué)方程式反映的是客觀事實(shí)。翻閱化學(xué)課本，品味化學(xué)方程式，梳理化學(xué)反應(yīng)的作用，感覺化學(xué)反應(yīng)方程式用處真不少。

一、做好實(shí)驗(yàn)所需化學(xué)方式

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，需要到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。如何根據(jù)現(xiàn)有的儀器、藥品選擇合適的裝置？多余的藥品一定要丟到廢液槽里嗎？一旦發(fā)生實(shí)驗(yàn)事故怎樣解決？這些都是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室常遇到的問題。

制備氧氣的原理有：

++，，。

制備氧氣時(shí)，我們就可以依據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇不同的裝置。只有掌握更多的知識(shí)，更多的化學(xué)反應(yīng)方程式，才能結(jié)合實(shí)際，就地取材，解決問題。

鈉與水的反應(yīng)，只需黃豆粒大小，切下后，剩余的鈉塊能直接丟到廢液槽里嗎？顯然不能常規(guī)處理，我們能做的就是把鈉重新放回煤油中。因?yàn)殁c與廢液槽中的水或酸進(jìn)行反應(yīng)，甚至發(fā)生燃燒爆炸事故。鈉一旦燃燒，我們能否用水滅火？絕對(duì)不可，否則就會(huì)“火上澆油”，不是嗎？

。

二、用化學(xué)方程式解決實(shí)際問題

增強(qiáng)我們的學(xué)習(xí)動(dòng)力，莫過于學(xué)以致用。如何應(yīng)用我們學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)方程式解決生活中的實(shí)際問題？

若家里正將管道煤氣由石油液化氣（主要成分是丁烷）改為天然氣，你對(duì)灶具該如何調(diào)整？

；改為天然氣后，同體積燃料燃燒消耗空氣的體積將減小，所以灶具的調(diào)整方法是減小空氣的進(jìn)氣量。灶具調(diào)整好了，我做飯吧。首先思考一下，怎么使燉出的魚味道鮮美？向鍋里加點(diǎn)酒和醋即可。

生成會(huì)使燉出的魚香味更濃。同樣的原理，酒后吃點(diǎn)水果可以醒酒。水果里含有機(jī)酸，例如，蘋果里含有蘋果酸，柑橘里含有檸檬酸，葡萄里含有酒石酸等，而酒里的主要成分是乙醇，有機(jī)酸能與乙醇相互作用而形成酯類物質(zhì)從而達(dá)到解酒的目的。家里來了客人，酒足飯飽后，你上點(diǎn)水果，一定能得到他們的夸獎(jiǎng)。這真是，不想不知道，很多生活小竅門，確實(shí)來自我們學(xué)習(xí)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

生活中，我們有時(shí)會(huì)遇到一些江湖騙子。他們賣的東西比市場(chǎng)價(jià)低好多，說什么廠家直銷、廠家大放血、虧本大甩賣。請(qǐng)看下面這一事例。隨著人們生活水平的不斷提高，穿戴金飾品的人越來越多了，購買時(shí)，人們總想買純一點(diǎn)的，價(jià)格又想優(yōu)惠再優(yōu)惠。騙子正是抓住人們的這一心理。拿出金光閃閃的愚人金以低價(jià)位吸引人們。愚人金是指能閃耀金黃色的黃鐵礦（）或黃銅礦的礦石，它們常以迷人的姿色愚弄缺乏礦物知識(shí)的人而得其諢名。其實(shí)要識(shí)別其“廬山真面目”并不難。

，

；

真金是不溶于鹽酸的。有了化學(xué)知識(shí)還會(huì)上當(dāng)受騙么？

晚會(huì)上，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)表演一個(gè)小魔術(shù)，也是挺神奇的。我們用Na2O2表演“滴水生火”。把Na2O2裹在脫脂棉里，向脫脂棉里滴幾滴水，脫脂棉就會(huì)燃燒起來。說一些夸張的話，配以神神秘秘的表情，相信尖叫聲、歡呼聲一定會(huì)此起彼伏。在同學(xué)面前漏一小手的感覺是不是很爽。

在工業(yè)上，我們學(xué)的化學(xué)反應(yīng)方程式能大顯身手么？

氯氣是重要的化工原料，同時(shí)也是有毒的氣體。一旦氯氣泄漏，后果不堪設(shè)想。今年4月12日17時(shí)許，山西省臨猗縣一廢品收購站發(fā)生氯氣泄漏事件，附近一所小學(xué)的數(shù)十名小學(xué)生隨后出現(xiàn)呼吸不適和腹部疼痛癥狀。如何檢驗(yàn)管道是否有氯氣泄漏？泄漏后又如何處理？我們用蘸有氨水的布檢查氯氣管道是否泄露。當(dāng)有氯氣泄露時(shí)，氯氣和氨氣反應(yīng)生成氯化銨白煙。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)管道泄漏時(shí)，可在消防車水罐中加入生石灰、蘇打粉等堿性物質(zhì)，向管道、罐體、容器噴射，以減輕危害。也可將泄漏的氯氣導(dǎo)入氫氧化鈉、碳酸鈉等堿性溶液中，使其反應(yīng)形成無害或低毒廢水.氯氣還可以發(fā)生，這不是海水提溴的原理嗎？可見學(xué)好化學(xué)反應(yīng)方程式才能更好地服務(wù)生產(chǎn)。

三、化學(xué)反應(yīng)方程式的啟示

“量變會(huì)引起質(zhì)變”這一辯證哲理，在我們化學(xué)領(lǐng)域成立么？足量的銅與一定量的濃硝酸反應(yīng)。

隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸變稀，會(huì)發(fā)生，

硝酸有濃變稀這一量變會(huì)使產(chǎn)物發(fā)生質(zhì)變。

第5篇：化學(xué)反應(yīng)工程原理范文

眾所周知，化工生產(chǎn)在我國(guó)占有非常重要的地位，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等起到了很大的作用，不過我們也不可避免地看到當(dāng)前化學(xué)工程中化工生產(chǎn)過程中的工藝也存在著一些問題，需要引起我們的重視。

1.1化工生產(chǎn)效率有待提高

由于我國(guó)很多化工生產(chǎn)都一味追求“量”，而忽略了對(duì)“質(zhì)”的要求，就造成了化工生產(chǎn)的效率低下問題的存在。這不僅和化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備有關(guān)，而且還和化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境是分不開的。比如，在生產(chǎn)化學(xué)肥料時(shí)，反應(yīng)器皿往往無法達(dá)到反應(yīng)溫度。從而使反應(yīng)不充分，造成廢氣以及廢物的產(chǎn)生。同時(shí)，還存在著反應(yīng)不充分的問題，反應(yīng)的不充分一方面造成了產(chǎn)品不能滿足人民的生活生產(chǎn)需要，而且對(duì)資源也是極大的浪費(fèi)。

1.2對(duì)環(huán)境造成污染和破壞

目前，化工生產(chǎn)是環(huán)境污染和破壞的一個(gè)重要原因，尤其是有毒有害氣體以及重金屬的排放。在化工生產(chǎn)中，很多企業(yè)都是為了節(jié)省成本，對(duì)有害氣體和重金屬超標(biāo)的廢水隨意排放，不僅造成空氣、水的污染，而且對(duì)土質(zhì)也帶來了破壞。在我國(guó)很多城市的周邊都出現(xiàn)了河水的嚴(yán)重污染，甚至影響到了居民的日常用水。

1.3生產(chǎn)工藝不合格

另外，當(dāng)前化工生產(chǎn)中工藝的不合格也是一個(gè)非常普遍的現(xiàn)象。這是因?yàn)?，在化學(xué)工程中，連續(xù)的化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)不連貫，造成整個(gè)工程的連續(xù)性不佳，工程的進(jìn)度容易受到影響，尤其是當(dāng)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)脫節(jié)的時(shí)候，就會(huì)對(duì)化學(xué)工程造成很大的影響。而化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，出現(xiàn)的影響，其主要原因也在于生產(chǎn)工藝的不合格。

2有效加強(qiáng)化學(xué)工程中化工生產(chǎn)工藝的分析

從上文中可以看出，化學(xué)工藝的不完善使得我國(guó)化學(xué)工程中化工生產(chǎn)存在著一些問題。下文筆者就將結(jié)合這些問題提供一些行之有效的加強(qiáng)措施：

2.1改善化學(xué)反應(yīng)的條件及環(huán)境

在化工生產(chǎn)中，化學(xué)反應(yīng)條件是一個(gè)至關(guān)重要的影響要素，如何有效改善化學(xué)反應(yīng)條件是提高生產(chǎn)效率、減少廢料的產(chǎn)生的重要條件。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，務(wù)必要按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)催化劑等所需的條件做嚴(yán)格檢查，對(duì)于不達(dá)標(biāo)的堅(jiān)決不能用于化工生產(chǎn)。同時(shí)，產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)廢料不要直接排放到自然環(huán)境中，以保證化工生產(chǎn)能處于一個(gè)相對(duì)良好的環(huán)境中。

2.2依據(jù)實(shí)際情況對(duì)工藝進(jìn)行調(diào)整

對(duì)生產(chǎn)工藝的改善，并不是僅僅從反應(yīng)條件入手，是要對(duì)不同的反應(yīng)原理等都做深入的分析和研究。以制造氧氣的工藝來分析，我們要仔細(xì)考慮采用哪種工藝才能生產(chǎn)中高效、利于投入生產(chǎn)的氧氣呢？當(dāng)然，在不同的環(huán)境下，對(duì)于生產(chǎn)的原料以及方式都是可以隨機(jī)改變的，并能通過改變來進(jìn)行適應(yīng)性生產(chǎn)，從而提高化學(xué)生產(chǎn)的效率，并實(shí)現(xiàn)高效以及綠色生產(chǎn)。

2.3對(duì)化工生產(chǎn)產(chǎn)生的廢料進(jìn)行合理處理

對(duì)化學(xué)工程中的化工生產(chǎn)來說，產(chǎn)生廢料是不可避免的，而如何合理地對(duì)廢料進(jìn)行處理，開發(fā)出有效的程序及治理系統(tǒng)，則需要我們?nèi)プ屑?xì)進(jìn)行考慮。當(dāng)前，有毒物質(zhì)以及重金屬在我國(guó)的相關(guān)的法律中有明確的規(guī)定，不允許直接排放到環(huán)境中去。因此，對(duì)于廢水來說，要經(jīng)過相應(yīng)的廢水處理工藝，將水中的重金屬采用沉淀的方式使其沉淀，這樣就避免直接排放到環(huán)境中從而帶來危害。而對(duì)于廢氣的處理，要在廢氣的中、頂部設(shè)置廢氣處理過濾系統(tǒng)，這些過濾系統(tǒng)可以將廢氣中的有毒氣體以及粉塵等過濾掉。在廢水和廢氣經(jīng)過處理后，還應(yīng)該對(duì)處理的水、氣按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)做出檢測(cè)，使其滿足國(guó)家相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)后才允許排放到環(huán)境中去。

3結(jié)語

第6篇：化學(xué)反應(yīng)工程原理范文

知識(shí)目標(biāo)

使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)；理解化學(xué)平衡的特征；理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響；理解平衡移動(dòng)的原理。

能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力，通過對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、/Article/Index.asp''''>總結(jié)的能力。

情感目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。

教學(xué)建議

“影響化學(xué)平衡的條件”教材分析

本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和化學(xué)平衡等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué)，系統(tǒng)性較好，有利于啟發(fā)學(xué)生思考，便于學(xué)生接受。

本節(jié)重點(diǎn)：濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。難點(diǎn)：平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。

因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容，不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ)，而且其探討問題的思路和方法，也可遷移用來指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出，當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí)，化學(xué)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出，研究化學(xué)平衡的目的，并不是為了保持平衡狀態(tài)不變，而是為了利用外界條件的改變，使化學(xué)平衡向有利的方向移動(dòng)，如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng)，由此說明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。

教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之，則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)化學(xué)平衡影響后通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，歸納出平衡移動(dòng)原理。

壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。

教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí)，也指出該原理的局限性，以教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)，應(yīng)注意原理的適用范圍，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。

“影響化學(xué)平衡的條件”教學(xué)建議

本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手，采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生充分討論，由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。

新課的引入：

①復(fù)習(xí)上一節(jié)講過的“化學(xué)平衡狀態(tài)”的概念，強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的，當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí)，原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變，從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。

②給出“化學(xué)平衡的移動(dòng)”概念，強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過程，在這個(gè)過程中，反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。

③指出學(xué)習(xí)和研究化學(xué)平衡的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變，使舊的化學(xué)平衡破壞并建立新的較理想的化學(xué)平衡。

具體的教學(xué)建議如下：

1．重點(diǎn)講解濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響

（1）觀察上一節(jié)教材中的表3－l，對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù)，讓學(xué)生思考：可從中得出什么結(jié)論？

（2）從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確，溶液顏色的深淺變化，實(shí)質(zhì)是濃度的增大與減小而造成的。

（3）引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開討論，說明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí)，應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后，應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等，使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)；增加某一反應(yīng)物的濃度，會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整；新平衡建立時(shí)，生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加，該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小，但較原平衡時(shí)增加。

2．壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響：應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)化學(xué)平衡影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。

3．勒夏特列原理的教學(xué)：在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響以后，可采用歸納法，突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難：

其他幾個(gè)問題：

1．關(guān)于催化劑問題，應(yīng)明確：①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率，因此它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒有影響；②使用催化劑，能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。

2．關(guān)于化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性，應(yīng)明確：①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用，為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊；②平衡移動(dòng)原理能用來判斷平衡移動(dòng)的方向，但不能用來判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。

3．對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題，可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上，提問學(xué)生回答，這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。

4．對(duì)于本節(jié)編入的資料，可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué)，讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀，以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn)；可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論，明確：欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量，這屬于化學(xué)平衡的移動(dòng)問題，而利用增加高爐高度以增加CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件，因而是徒勞的。

化學(xué)平衡教材分析

本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為化學(xué)平衡的建立，這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為化學(xué)平衡常數(shù)，在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱（2002年版）中，該部分沒有要求。

化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立是很重要的，也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階，采用圖畫和聯(lián)想等方法，幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。

教材以合成氨工業(yè)為例，指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中，只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的，還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，即化學(xué)平衡。建立化學(xué)平衡觀點(diǎn)的關(guān)鍵，是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中，正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中，當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí)，處于溶解平衡狀態(tài)，并進(jìn)而以（）的可逆反應(yīng)為例，說明在上述可逆反應(yīng)中，當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)，就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo)，通過圖畫等幫助學(xué)生聯(lián)想，借以在一定程度上突破化學(xué)平衡狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn)。

教材接著通過對(duì)19世紀(jì)后期，在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來減少高爐氣中含量的錯(cuò)誤做法展開討論。通過對(duì)該史實(shí)的討論，使學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的建立和特征有更深刻的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問題的能力，并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。

化學(xué)平衡教學(xué)建議

教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階，充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想，借以建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。

教學(xué)可采取以下步驟：

1．以合成氨工業(yè)為例，引入新課，明確化學(xué)平衡研究的課題。

（1）復(fù)習(xí)提問，工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式

（2）明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，并提問可逆反應(yīng)的定義，強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下，同時(shí)進(jìn)行；強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來講，都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題。

（3）由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問題，一是化學(xué)反應(yīng)速率問題，即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量；一是如何使和盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)?，即可逆反?yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——化學(xué)平衡研究的問題。

2．從具體的化學(xué)反應(yīng)入手，層層引導(dǎo)，建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。

如蔗糖飽和溶液中，蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí)，處于溶解平衡狀態(tài)。

又如，說明一定溫度下，正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)，可逆反應(yīng)就處于化學(xué)平衡狀態(tài)，反應(yīng)無論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間，反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。

通過向?qū)W生提出問題：達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有何特征？讓學(xué)生討論。最后得出：化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)（此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度）。并指出某一化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下建立的。

3．為進(jìn)一步深刻理解化學(xué)平衡的建立和特征，可以書中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間，并沒有改變化學(xué)平衡建立時(shí)的條件，所以平衡狀態(tài)不變，即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)化學(xué)平衡移動(dòng)的問題，將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。

教學(xué)設(shè)計(jì)示例

第一課時(shí)化學(xué)平衡的概念與計(jì)算

知識(shí)目標(biāo)：掌握化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn)；掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算。

能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納，語言表達(dá)與綜合計(jì)算能力。

情感目標(biāo)：結(jié)合化學(xué)平衡是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的等特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。

教學(xué)過程設(shè)計(jì)

【復(fù)習(xí)提問】什么是可逆反應(yīng)？在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3？

【引入】得不到2molSO3，能得到多少摩SO3？也就是說反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度？這就是化學(xué)平衡所研究的問題。

思考并作答：在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全，因此得不到2molSO3。

提出反應(yīng)程度的問題，引入化學(xué)平衡的概念。

結(jié)合所學(xué)過的速率、濃度知識(shí)有助于理解抽象的化學(xué)平衡的概念的實(shí)質(zhì)。

【分析】在一定條件下，2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫圖。

回憶，思考并作答。

【板書】一、化學(xué)平衡狀態(tài)

1．定義：見課本P38頁

【分析】引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡研究的范圍，達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。

研究對(duì)象：可逆反應(yīng)

平衡前提：溫度、壓強(qiáng)、濃度一定

原因：v正=v逆（同一種物質(zhì)）

結(jié)果：各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。

準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡的概念，弄清概念的內(nèi)涵和外延。

【提問】化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)？

【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。

討論并小結(jié)。

平衡特點(diǎn)：

等（正逆反應(yīng)速率相等）

定（濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定）

動(dòng)（動(dòng)態(tài)平衡）

變（條件改變，平衡發(fā)生變化）

培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力，并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對(duì)平衡概念的理解。

討論題：在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是（）。

（A）混合氣顏色不隨時(shí)間的變化

（B）數(shù)值上v（NO2生成）=2v（N2O4消耗）

（C）單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)

（D）壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化

（E）混合氣的平均分子量不變

討論結(jié)果：因?yàn)樵摲磻?yīng)如果達(dá)平衡，混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變，即顏色不變，壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志（A）、（D）、（E）。

加深對(duì)平衡概念的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

【過渡】化學(xué)平衡狀態(tài)代表了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到了最大程度，如何定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度呢？

2．轉(zhuǎn)化率：在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，某一反應(yīng)物消耗量占該反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

公式：a=c／c始×100％

通過討論明確由于反應(yīng)可逆，達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100％。

通過掌握轉(zhuǎn)化率的概念，公式進(jìn)一步理解化學(xué)平衡的意義。

3．平衡的有關(guān)計(jì)算

（1）起始濃度，變化濃度，平衡濃度。

例1445℃時(shí)，將0.1molI2與0.02molH2通入2L密閉容器中，達(dá)平衡后有0.03molHI生成。求：①各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。

②平衡混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)。

引導(dǎo)學(xué)生分析：

c始／mol／L0.010.050

c變／mol／Lxx2x

c平／mol／L0.015

0+2x=0.015mol／L

x=0.0075mol／L

平衡濃度：

c（I2）平=C（I2）始-C（I2）

=0.05mol／L-0.0075mol／L

=0．0425mol／L

c（H2）平=0.01-0.0075=0.0025mol／L

c（HI）平=c（HI）始+c（HI）

＝0.015mol／L

w（H2）=0.0025／（0.05+0.01）

通過具體計(jì)算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關(guān)系，掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算。

【小結(jié)】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關(guān)系，只有變化濃度才與方程式前面的系數(shù)成比例。

②可逆反應(yīng)中任一組分的平衡濃度不可能為0。

（2）轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算

例202molCO與0.02×100％=4.2％mol水蒸氣在2L密閉容器里加熱至1200℃經(jīng)2min達(dá)平衡，生成CO2和H2，已知V（CO）=0.003mol／（L·min），求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度及CO的轉(zhuǎn)化率。

c（CO）＝V（CO）·t

=0.003mol／（L·min）×2min

=0.006mol／L

a=c／c（始）×100％

=0.006／0.01×100％

=60％

【小結(jié)】變化濃度是聯(lián)系化學(xué)方程式，平衡濃度與起始濃度，轉(zhuǎn)化率，化學(xué)反應(yīng)速率的橋梁。因此，抓變化濃度是解題的關(guān)鍵。

（3）綜合計(jì)算

例3一定條件下，在密閉容器內(nèi)將N2和H2以體積比為1∶3混合，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣中氨占25％（體積比），若混合前有100molN2，求平衡后N2、H2、NH3的物質(zhì)的量及N2的轉(zhuǎn)化率。

思考分析：

方法一：

設(shè)反應(yīng)消耗xmolN2

n（始）1003000

nx3x2x

n（平）100-x300-3x2x

（mol）

x＝40mol

n（N2）平＝100mol-xmol＝100mol-40mol

=60mol

n（N2）平=300mol-3xmol=180mol

a=40／100×100％=40％

方法二：設(shè)有xmolN2反應(yīng)

n

122

x2x2x

【小結(jié)】方法一是結(jié)合新學(xué)的起始量與平衡量之間的關(guān)系從每種物質(zhì)入手來考慮，方法二是根據(jù)以前學(xué)過的差量從總效應(yīng)列式，方法二有時(shí)更簡(jiǎn)單。

鞏固轉(zhuǎn)化率的概念并弄清轉(zhuǎn)化率與變化濃度，速率化學(xué)方程式之間的關(guān)系。

通過一題多解將不同過程的差量計(jì)算與平衡計(jì)算聯(lián)系起來加深對(duì)平衡的理解，加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)（如差量的計(jì)算，阿伏加德羅定律的計(jì)算）的運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力和計(jì)算能力。

強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)。

【課堂小結(jié)】今天我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡的概念及有關(guān)計(jì)算，比較抽象，希望大家加強(qiáng)練習(xí)，以便熟練地掌握平衡的概念。

【隨堂檢測(cè)】1．對(duì)于一定溫度下的密閉容器中，可逆反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是（）。

（A）壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化

（B）混合氣的平均分子量一定

（C）生成nmolH2同時(shí)生成2nmolHI

（D）v（H2）=v（I2）

2．合成氨生產(chǎn)中，進(jìn)入塔內(nèi)的氮?dú)夂蜌錃怏w積比為1∶3，p=1.52×107Pa（150atm），從合成塔出來的氨占平衡混合氣體積的16％，求合成塔出來的氣體的壓強(qiáng)。

平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為：

n（平NH3）／n（平總）×100％

=n（平NH3）／（n始-n）

=2x／（400-2x）×100％

=25％

第7篇：化學(xué)反應(yīng)工程原理范文

關(guān)鍵詞：大克泊湖淖；水化學(xué)演化；反向地球化學(xué)反應(yīng)路徑模擬

中圖分類號(hào)：P641 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）33-0029-03

在我國(guó)華北、西北地區(qū)，由于氣候干旱，地表水相對(duì)缺乏，地下水往往是生活以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要供水水源，鄂爾多斯盆地是我國(guó)重要的能源化工基地，對(duì)地下水的需求尤其強(qiáng)烈，因此查明該地區(qū)地下水循環(huán)和水化學(xué)形成機(jī)理成為指導(dǎo)該地區(qū)地下水資源合理開發(fā)利用亟待解決的問題。大克泊湖淖是鄂爾多斯盆地眾多湖淖中水域面積較大的湖淖之一，對(duì)研究鄂爾多斯地下水循環(huán)演化方面具有較好的代表性，而且在前期積累了大量的水文地質(zhì)、地下水水化學(xué)和同位素等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，具有較好的工作基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況

大克泊湖淖地區(qū)位于鄂爾多斯盆地北部，是一個(gè)小型盆地，大克泊湖淖位于該小型盆地中央。多年平均氣溫為5℃，多年平均降水量為322.5mm，且降雨多集中在5～9月。地層由下至上依次為侏羅系、白堊系、第四系。白堊系砂巖是研究區(qū)的主要含水層，侏羅系碎屑巖構(gòu)成了整個(gè)含水層的隔水地板。第四系風(fēng)積沙廣泛分布于研究區(qū)內(nèi)，最大風(fēng)積沙層厚度約為5m，結(jié)構(gòu)松散，基巖零星出露。大克泊湖淖面積約為4km2，湖水面積變化對(duì)降雨量響應(yīng)迅速。湖盆邊部分布著眾多湖眼。

2 樣品采集與測(cè)試

3 反向地球化學(xué)反應(yīng)路徑模擬

3.1 反向地球化學(xué)反應(yīng)路徑模擬簡(jiǎn)介

反向地球化學(xué)反應(yīng)路徑模擬是運(yùn)用質(zhì)量守恒原理，通過對(duì)比同一地下水水流路徑終點(diǎn)和起點(diǎn)的水化學(xué)成分和同位素的質(zhì)量，推測(cè)出兩點(diǎn)水流路徑上地下水由于發(fā)生溶解或沉淀等化學(xué)反應(yīng)、蒸發(fā)或不同水體之間的混合等物理反應(yīng)等引起的化學(xué)組分和同位素的變化量，總結(jié)出地下水從起點(diǎn)到終點(diǎn)間的水文地球化學(xué)反應(yīng)路徑。其反應(yīng)形式可表示為：

3.2 反應(yīng)路徑的選擇

3.3 反向地球化學(xué)反應(yīng)路徑模型

3.3.1 可能礦物項(xiàng)的確定。巖芯檢測(cè)結(jié)果顯示研究區(qū)常見的礦物有石英、方解石、堿性長(zhǎng)石（鈉長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石）、斜長(zhǎng)石（鈣長(zhǎng)石）、伊利石、石膏。溶濾作用、濃縮作用和陽離子交替吸附作用是研究區(qū)淺層地下水普遍存在的水化學(xué)形成作用。由于地下水埋深較淺，而且上覆一層松散第四系風(fēng)積沙，增加CO2作為礦物相。綜上把方解石、鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、鈣長(zhǎng)石、伊利石、石膏、NaCl、CO2、離子交換、濃縮作用作為可能礦

物相。

4 結(jié)果與分析

路徑Ⅴ：模擬結(jié)果顯示在水流路徑上均發(fā)生了鈉長(zhǎng)石、NaCl的溶解，方解石沉淀，陽離子交替吸附作用，同時(shí)有土壤CO2進(jìn)入地下水中。由于起點(diǎn)和終點(diǎn)的地下水水位埋深均較深（見表1），因此蒸發(fā)作用很弱。

參考文獻(xiàn)

[1] Plummer LN．Geochemical modeling of water-rock interaction：past，Present，future．Water Rock Interaction，Volume 1：Low Tempera Ture Environments[M]．Netherlands：U.S.Geological Survry，1992：23-33．

[2] L.N.Plummer，Eric C.Prestemon and Dabid L.Parkhurst．An interactibe code（NETPATH） for moding Net geochemical reactions along a flow Path．U.S.Geological Survey，1994．

第8篇：化學(xué)反應(yīng)工程原理范文

關(guān)鍵詞：化工工藝；安全設(shè)計(jì)；危險(xiǎn)原因；對(duì)策

化工行業(yè)本身就是一個(gè)高危行業(yè)，生產(chǎn)過程中接觸到的大部分化學(xué)物質(zhì)都是有毒的，有些物質(zhì)毒性很高且危險(xiǎn)性大，在工藝設(shè)計(jì)中必須嚴(yán)格按照相關(guān)的法律法規(guī)及其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，全方位的保證工藝生產(chǎn)的安全度。行業(yè)的發(fā)展核心就是化工工藝安全設(shè)計(jì)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要全面考慮危險(xiǎn)存在的原因，根據(jù)原因制定應(yīng)對(duì)措施，盡可能的降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率。

1化工工藝安全設(shè)計(jì)危險(xiǎn)原因及分析

1.1反應(yīng)器

化學(xué)反應(yīng)作為工藝設(shè)計(jì)的重要因素之一，其反應(yīng)的是否完全決定著工藝設(shè)計(jì)的成敗，所以選擇反應(yīng)器是關(guān)鍵。一般情況下在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)過程中多多少少都會(huì)產(chǎn)生一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起反作用的物質(zhì)，降低了反應(yīng)速率，有些反應(yīng)甚至?xí)黾臃磻?yīng)的危險(xiǎn)系數(shù)，所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)于此類問題予以充分的考慮，不同物質(zhì)反應(yīng)的原理大不相同，所以要針對(duì)不同的物質(zhì)選擇呢具有針對(duì)性的反應(yīng)器。對(duì)于那些在化學(xué)反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量或者會(huì)吸收大量熱量的反應(yīng)，應(yīng)該選擇耐高溫或者是防爆的反應(yīng)器，并制定好危險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施。幾種常用反應(yīng)器：①釜式反應(yīng)器，適用于實(shí)現(xiàn)液相單相反應(yīng)及多相反應(yīng)；②鼓泡塔反應(yīng)器，適用液相也參與反應(yīng)的慢速反應(yīng)、中速反應(yīng)及放熱量大反應(yīng)，如各種芳烴和石蠟氯化反應(yīng)；③固定床反應(yīng)器，適用實(shí)現(xiàn)氣固相催化反應(yīng)，例如烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐、氨合成塔及二氧化硫接觸氧化器等。

1.2工藝原料

很多化學(xué)物質(zhì)本身就具有很高的危險(xiǎn)性，接觸水或者空氣中的氧氣就會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，如果操作不當(dāng)或者保管不善，會(huì)對(duì)國(guó)家和企業(yè)帶來巨大的損失，影響工廠的正常生產(chǎn)，危害周邊環(huán)境[1]。化學(xué)物質(zhì)在存放時(shí)要進(jìn)行分類，不同的危險(xiǎn)級(jí)別的化學(xué)物質(zhì)要選擇不同的安全等級(jí)保管。在化學(xué)反應(yīng)操作過程中，對(duì)不同的物質(zhì)的反應(yīng)原理充分了解，且針對(duì)本身存在的危險(xiǎn)做好相關(guān)措施，防止危險(xiǎn)事故的發(fā)生和擴(kuò)大。

1.3輸送管道

在化學(xué)反應(yīng)過程中大部分產(chǎn)物都是高危物質(zhì)，具有易燃易爆或者具有強(qiáng)腐蝕性。所以在選擇輸送管道時(shí)要根據(jù)物質(zhì)的物理性能和化學(xué)性能及其反應(yīng)物的特性選擇相應(yīng)的管道材質(zhì)和管道壓力等級(jí)，對(duì)于易燃易爆的物質(zhì)，應(yīng)該選擇防爆密封性能好的管道，且要考慮靜電的影響并做好消除靜電的安全措施，對(duì)于易震動(dòng)的管道應(yīng)該選擇抗震性能好的管道，輸送高溫物質(zhì)時(shí)應(yīng)該選擇耐高溫的管道材質(zhì)并考慮相關(guān)膨脹系數(shù)的影響。

2化工工藝安全設(shè)計(jì)改進(jìn)對(duì)策

2.1控制化工原料

化工行業(yè)所需的原料多種多樣，物質(zhì)存在的形式也截然不同，且各種物質(zhì)都有自己的存儲(chǔ)方式。相同物質(zhì)的不同的狀態(tài)化學(xué)性能也可能會(huì)有所不同，所以需要我們?nèi)媪私饣瘜W(xué)物的物理和化學(xué)性質(zhì)，并在存儲(chǔ)和運(yùn)輸過程中做好相關(guān)措施，盡可能的減少危險(xiǎn)因素的存在。

2.2合理選擇工藝

得到一種化學(xué)物質(zhì)有多種方法和不同的工藝流程，所以要結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和自身的實(shí)踐技能并考慮經(jīng)濟(jì)適用性，選擇合理，節(jié)約成本的工藝路線。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要盡可能的選擇無毒無害，在反應(yīng)過程中危險(xiǎn)性小的物質(zhì)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理合理的運(yùn)用催化劑，盡可能在不污染環(huán)境的基礎(chǔ)上提高工藝的效率。實(shí)際操作時(shí)，如果選擇危險(xiǎn)系數(shù)小的實(shí)驗(yàn)原材料，則對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備及操作人員的要求也會(huì)相對(duì)降低等級(jí)，減少操作成本。實(shí)驗(yàn)時(shí)盡可能的選擇新設(shè)備，這樣既可以保證實(shí)驗(yàn)的成功率，還能減少反應(yīng)物質(zhì)的產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的影響。

2.3強(qiáng)化安全設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)路徑繁瑣，連續(xù)的特點(diǎn)，只有嚴(yán)格準(zhǔn)確執(zhí)行系統(tǒng)操作，才能實(shí)現(xiàn)整體完善設(shè)計(jì)，使用更方便。設(shè)計(jì)的整體性較大，在設(shè)計(jì)中如果任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)影響到化工的正常生產(chǎn)和可能造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。設(shè)計(jì)人員需根據(jù)相關(guān)規(guī)范、法律及法規(guī)等，設(shè)計(jì)化工工藝，并對(duì)工藝流程及安全設(shè)施等反復(fù)論證，確保設(shè)計(jì)具有前瞻性、安全性、科學(xué)性及可靠性。設(shè)計(jì)人員需要把安全設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)核心原則，參考既往科學(xué)實(shí)踐，組建監(jiān)督部門，并建立健全監(jiān)管體制，確保工作有章可循，達(dá)到防范風(fēng)險(xiǎn)及安全監(jiān)督目的，控制或減少發(fā)生安全事故概率，利于工廠良好、穩(wěn)定、有序發(fā)展。監(jiān)察部門應(yīng)做好本職工作，不定期或經(jīng)常性的檢查相關(guān)安全措施及應(yīng)急措施是否到位，核實(shí)工作計(jì)劃，抽檢產(chǎn)品，巡查現(xiàn)場(chǎng)，排除隱患。對(duì)工藝路線設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，將危險(xiǎn)最低作為設(shè)計(jì)原則。

2.4做好化學(xué)反應(yīng)防護(hù)

化工廠應(yīng)該配備安全必須的應(yīng)急用品和必要的防護(hù)措施，包括移動(dòng)式及手提式滅火器、防毒呼吸面具、防護(hù)服、救援擔(dān)架等；制定好相關(guān)安全管理制度，安排質(zhì)量檢查人員，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的檢查發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行及時(shí)的維修。通過各種安全手冊(cè)的發(fā)放和組織員工進(jìn)行安全教育，加強(qiáng)員工的安全意識(shí)和增加遇到問題的及時(shí)處理問題的能力，減少人員的傷亡。

3結(jié)語

化工工藝安全的設(shè)計(jì)能夠保證人員和財(cái)產(chǎn)的安全外，對(duì)于提高化工的生產(chǎn)效率也有很大的影響，只有對(duì)存在的問題足夠的認(rèn)識(shí)，對(duì)產(chǎn)生的問題的原因深入的了解才能對(duì)危險(xiǎn)因素采取必要的安全措施，才能夠保證企業(yè)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)揮最大的生產(chǎn)效益。本文根據(jù)化工工藝安全設(shè)計(jì)中存在的危險(xiǎn)因素提出相關(guān)對(duì)策和建議希望能夠幫助需要的人。

參考文獻(xiàn)：

[1]金阿銘.化工工藝安全設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)因素及解決對(duì)策[J].黑龍江科學(xué),2015,01:34+37.

第9篇：化學(xué)反應(yīng)工程原理范文

關(guān)鍵詞：發(fā)展；化學(xué)工程技術(shù)；優(yōu)化方案

化工行業(yè)的發(fā)展，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了翻天覆地的變化，而且在在科技時(shí)代下我國(guó)化工行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，化工行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，為化學(xué)工程技術(shù)的更新?lián)Q代提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)為化工生產(chǎn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)創(chuàng)造了技術(shù)條件。那么如何使化學(xué)工程技術(shù)在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上有所突破，需要將化學(xué)工程技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)相結(jié)合。

一、化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展概述

（一）化學(xué)分離技術(shù)。化學(xué)分離技術(shù)先要對(duì)儀器進(jìn)行分離強(qiáng)化，然后對(duì)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行分離強(qiáng)化。按照化學(xué)分離原理，經(jīng)強(qiáng)化的儀器和技術(shù)會(huì)變得更加精細(xì)，效率也會(huì)更高，而且進(jìn)行化學(xué)分離后的生產(chǎn)原料可以將自身的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能或熱能，同時(shí)還具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率。然而，科學(xué)家將化學(xué)分離技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并研究信息技術(shù)與化學(xué)工程的應(yīng)用原理，將現(xiàn)代信息技術(shù)運(yùn)用到熱感技術(shù)的開發(fā)中，提升熱感設(shè)備的精密度。比如講新的控制方法加入傳統(tǒng)半透膜分離技術(shù)形成新型分離技術(shù)，該技術(shù)地應(yīng)用極大地提高了分離速度和效率。

（二）綠色節(jié)能技術(shù)。在工業(yè)化程度日益加深的今天，人們對(duì)資源的需求量越來越大，對(duì)于不可再生資源而言，其面臨著能源枯竭的威脅，在該現(xiàn)狀下，綠色節(jié)能化學(xué)工程技術(shù)的研究和應(yīng)用從根本上提高了能源的利用率。綠色節(jié)能化學(xué)技術(shù)是指采用高新技術(shù)使化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行的過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，并且有利于環(huán)境保護(hù)的綠色節(jié)能技術(shù)，其理念是在化學(xué)反應(yīng)的過程中，采用化學(xué)技術(shù)減少或消除化學(xué)原料及溶劑對(duì)人類健康、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的不良影響。

（三）超臨界技術(shù)?；瘜W(xué)反應(yīng)技術(shù)中的超臨界反應(yīng)指當(dāng)壓力和溫度都在臨界點(diǎn)以上，物質(zhì)處于氣態(tài)和液態(tài)之間。這種超臨界狀態(tài)的液體在化學(xué)工業(yè)、生物工業(yè)、食品工業(yè)等有著廣泛的應(yīng)用，尤其是在醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣闊。目前超臨界液體的諸多優(yōu)勢(shì)已經(jīng)給人們帶來了很多便利，其發(fā)展前景十分誘人，而超臨界化學(xué)技術(shù)是與超臨界液體相關(guān)的化學(xué)技術(shù)，化學(xué)界已經(jīng)將超臨界水氧化法成功應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，但當(dāng)前該技術(shù)還有待進(jìn)一步完善和改進(jìn)。

二、化學(xué)工程技術(shù)優(yōu)化的重要意義

（一）優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)?；谑袌?chǎng)經(jīng)濟(jì)不穩(wěn)定的特征，化工企業(yè)需要深刻剖析市場(chǎng)實(shí)際需求，對(duì)自身的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)、合理的管理目標(biāo)，為企業(yè)發(fā)展注入積極因素。通過運(yùn)用全新的化學(xué)工程技術(shù)，使資源得到了優(yōu)化配置及合理應(yīng)用，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，為社會(huì)提供了更多就業(yè)機(jī)會(huì)，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。

（二）有利于提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。科技時(shí)代的大背景下，化工行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐漸白熱化，為提高化工企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力及經(jīng)濟(jì)效益，需要提高員工的工作效率，因此需要借助于先進(jìn)的化學(xué)工程技術(shù)，并結(jié)合化工企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，從而制定出科學(xué)、合理的發(fā)展策略，這是化工企業(yè)提升自身綜合競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑。

三、對(duì)化學(xué)工程技術(shù)的優(yōu)化

（一）與信息技術(shù)的結(jié)合。信息技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使得我國(guó)整體技術(shù)水平有了重大突破。就化學(xué)工程技術(shù)的研究未來而言，化學(xué)工程技術(shù)信息化程度會(huì)越來越高，化學(xué)工程技術(shù)要想實(shí)現(xiàn)優(yōu)化升級(jí)，就要與信息技術(shù)進(jìn)行完美結(jié)合?；瘜W(xué)工程技術(shù)的研究需要計(jì)算機(jī)信息技術(shù)作為支撐，化學(xué)工程與信息技術(shù)相結(jié)合可以提升技g的精確性，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的生產(chǎn)應(yīng)用。比如在CO2傳感器、溫度傳感器以及濕度傳感器技術(shù)方面，將化學(xué)工程技術(shù)與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)結(jié)合起來，使控制系統(tǒng)的反應(yīng)更加靈敏。

（二）與系統(tǒng)工程的結(jié)合。因?yàn)槲镔|(zhì)本身的復(fù)雜性，導(dǎo)致化學(xué)變化也相對(duì)復(fù)雜，因此，化學(xué)研究不能只停留在對(duì)一般物理、化學(xué)特性上，要深入物質(zhì)結(jié)構(gòu)，探究其構(gòu)成和變化原理?；瘜W(xué)工程技術(shù)的研究方向不斷拓寬，需要從根本上簡(jiǎn)化化學(xué)工程技術(shù)研究過程，與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)工程結(jié)合能夠?qū)?shí)驗(yàn)操作和化學(xué)理論知識(shí)相結(jié)合，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，簡(jiǎn)化物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究?jī)?nèi)容，為化工研究提供更加成熟的分析條件。

（三）加大對(duì)綠色化學(xué)技術(shù)的研究力度。環(huán)境是國(guó)際性問題，目前，我國(guó)投資于環(huán)境保護(hù)和改善的資金越來越多，而且更多的群體也參與到環(huán)境保護(hù)的工作中，此時(shí)綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，由于綠色化學(xué)技術(shù)既能夠降低能源的消耗量，又能提高能源的利用率，還能減少污染物的排放，該技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境三重效益，因此未來的發(fā)展前景會(huì)更加廣闊。

（四）強(qiáng)化化學(xué)工程基礎(chǔ)的應(yīng)用研究。在發(fā)展化學(xué)工程技術(shù)時(shí)，除了要緊跟科技發(fā)展的前沿外，還要對(duì)必要的基礎(chǔ)應(yīng)用展開研究?；A(chǔ)應(yīng)用研究投資大、研發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，短期內(nèi)很難看到經(jīng)濟(jì)效益，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，為了化學(xué)工程技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，必須加強(qiáng)基礎(chǔ)應(yīng)用研究。另外，在引進(jìn)外來先進(jìn)技術(shù)時(shí)，要注意消化吸收其中的基礎(chǔ)技術(shù)，做好技術(shù)儲(chǔ)備工作。

四、結(jié)語

總而言之，化學(xué)工程技術(shù)的研究是現(xiàn)代化學(xué)工程研究體系中的關(guān)鍵部分，在新型化學(xué)分離技術(shù)及綠色技能技術(shù)被人們接受及應(yīng)用的同時(shí)，工業(yè)信息化發(fā)展的現(xiàn)狀對(duì)化學(xué)工程技術(shù)提出了新要求和新標(biāo)準(zhǔn)，所以，在未來化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用中，要結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程技術(shù)的升級(jí)和革新。