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至于其他一些領(lǐng)域 , 諸如礦石冶煉 , 燃料燃燒,生物發(fā)酵,皮革制造,海水淡化等等,雖然過程的表現(xiàn)形式多種多樣,但均可以分解為上述化學(xué)過程和物理過程。實(shí)際上,化學(xué)過程往往和物理過程同時發(fā)生。例如催化裂化是一個典型的化學(xué)過程,但輔有加熱、冷卻和分離,并且在反應(yīng)進(jìn)行過程中,也必伴隨有流動、傳熱和傳質(zhì)。所有這些過程,都可通過化學(xué)工程的研究,認(rèn)識和闡釋其規(guī)律性,并使之應(yīng)用于生產(chǎn)過程和裝置的開發(fā)、設(shè)計(jì)、操作,以達(dá)到優(yōu)化和提目的。 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制
化學(xué)工程包括單元操作、化學(xué)反應(yīng)工程、傳遞過程、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程、過程動態(tài)學(xué)及控制等方面。
單元操作
構(gòu)成多種化工產(chǎn)品生產(chǎn)的物理過程都可歸納為有限的幾種基本過程,
如流體輸送、換熱(加熱和冷卻)、蒸餾、吸收、蒸發(fā)、萃取、結(jié)晶、干燥等。這些基本過程稱為單元操作。對單元操作的研究,得到具有共性的結(jié)果,可以用來指導(dǎo)各類產(chǎn)品的生產(chǎn)和化工設(shè)備的設(shè)計(jì)。在20世紀(jì)初,對化學(xué)工程的認(rèn)識雖只限于單元操作,但卻開拓了一個嶄新的領(lǐng)域和出現(xiàn)了一些從事嶄新職業(yè)的化學(xué)工程師。 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制
這些化學(xué)工程師不同于以往的化工生產(chǎn)工作者,他們經(jīng)歷過化學(xué)工程這一專門學(xué)科的訓(xùn)練,故有能力使化工生產(chǎn)過程和設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和操作控制更為合理。直到今天,各個單元操作的研究還是有著極為重要的理論意義和應(yīng)用價值,而且是為了適應(yīng)新的技術(shù)要求,一些新的單元操作不斷出現(xiàn)并逐步充實(shí)進(jìn)來。
化學(xué)反應(yīng)是化工生產(chǎn)的核心部分,它決定著產(chǎn)品的收率,對生產(chǎn)成本有著重要影響。盡管如此,在早期因其復(fù)雜性而阻礙了對它的系統(tǒng)研究。直到20世紀(jì)中葉,在單元操作和傳遞過程研究成果的基礎(chǔ)上,在各種反應(yīng)過程中,如氧化、還原、硝化、磺化等發(fā)現(xiàn)了若干具有共性的問題,如反應(yīng)器內(nèi)的返混、反應(yīng)相內(nèi)傳質(zhì)和傳熱、反應(yīng)相外傳質(zhì)和傳熱、反應(yīng)器的穩(wěn)定性等。 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制
對于這些問題的研究,以及它們對反應(yīng)動力學(xué)的各種效應(yīng)的研究,構(gòu)成了一個新的學(xué)科分支即化學(xué)反應(yīng)工程,從而使化學(xué)工程的內(nèi)容和方法得到了充實(shí)和發(fā)展。
傳遞過程
是單元操作和反應(yīng)工程的共同基礎(chǔ)。在各種單元操作設(shè)備和反應(yīng)裝置中進(jìn)行的物理過程不外乎三種傳遞:動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。例如,以動量傳遞為基礎(chǔ)的流體輸送、反應(yīng)器中的氣流分布;以熱量傳遞為基礎(chǔ)的換熱操作 , 聚合釜中聚合熱的移出 ; 以質(zhì)量傳遞為基礎(chǔ)的吸收操作,反應(yīng)物和產(chǎn)物在催化劑內(nèi)部的擴(kuò)散等。有些過程有兩種或兩種以上的傳遞現(xiàn)象同時存在 , 如氣體增減濕等。作為化學(xué)工程的學(xué)科分支 , 傳遞過程著重研究上述三種傳遞的速率及相互關(guān)系,連貫起一些本質(zhì)類同但表現(xiàn)形式各異的現(xiàn)象。 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制