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化学课程是从化学科学中选择部分内容,从学校课程体系出发,安排它的顺序、课时及期限。下文是我为大家搜集整理的关于初三化学小论文的内容,欢迎大家阅读参考! 初三化学小论文篇1 溶液溶解度的探究 上周,我们已经学完第九单元《溶液》课程的全部内容,在回顾单元知识的过程中,我着重回忆对溶解的加深理解,记得课后还曾经向刘老师求教空气和合金也是溶液,也有溶解度的概念,刘老师还在课上告诉我们一些溶液的形成和物质溶解时伴随着吸热和放热现象等等。为了深入理解溶液溶解度的概念,我和同学利用假日期间,通过做化学小实验来探究物质能不能无限地溶解在一定量的某种溶剂中,即溶解度的知识点。 我们在1月2日中午(室外温度13度左右)的情况下,做有关溶解度实验。 首先将超市购买的精制250克食用盐均匀分成5份,每份50克; 其次,将超市购买的550mL的农夫矿泉水缓缓倒入奶锅内,防止水溅出; 第三步,略微加热装有矿泉水的奶锅,并用筷子搅拌均匀后,用甩至0度的体温计测量奶锅内的矿泉水温度,为19度。随后加入1份50克的食盐,搅拌后全部融化。 第四步,再加50克的食盐,搅拌后仍能全部融化。 第五步,再加第3份50克的食盐,搅拌后观察,发现锅底有少量食盐未能溶解。 这时,我们查阅相关资料,得知“在20°C时,食盐的溶解度为36g”,我们计算550毫升的矿泉水约为550克,在20°C时可最多溶解146克的食盐。 因而,我们分析,此时奶锅里的溶液应为饱和溶液。 第六步,我们将奶锅里的溶液加热,一会儿,发现,沉淀锅底生物少量食盐不见了,因此,判定,此时溶液可能是不饱和溶液,说明溶解度与温度相关,随着温度升高,溶解度变大。 第七步,将热的奶锅放在室外(10度左右)1小时候后,观察,奶锅里又有少量的食盐沉淀物出现,说明溶解度与温度相关,随着温度降低,溶解度变小。 通过这次实验,我们进一步理解了以下几个知识点: 1、饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液。 2、不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,能继续溶解某种溶质的溶液。 3、将溶液加热(升温)可以使溶液由饱和状态变成不饱和状态,将溶液冷却(降温)可以使溶液由不饱和状态变成饱和状态。 初三化学小论文篇2 归纳一二三轻松学习碳 碳和碳的化合物可以说是化学世界里最庞大的家族,它们有超过二千万的成员。划玻璃用的金刚石,写字用的铅笔芯,我国古代的一些书法家、画家书写或绘制的字画用墨等等。近年来,科学家们发现,除了金刚石、石墨外,还有一些新的以单质形式存在的碳。其中,发现较早并已经在研究中取得重要进展的是C60分子等。那么同学们如何学好关于碳单质的知识呢?实际上我们只要善于总结,就能学好碳知识。 抓住一条主线 物质的结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的用途。在学习碳的单质时要抓住“结构→性质→用途”这样一条主线。 对于几种常见的碳单质的结构、性质、用途,我们同学们要注意总结,并善于发现其中的内在规律,这对于掌握好碳的知识是非常有帮助的。 记住两种单质 金刚石和石墨是最常见的两种碳的单质,这就要求同学们记住这两种物质的性质和用途。金刚石和石墨虽然都是由碳元素组成的单质,但由于碳原子的排列方式不同,决定了它们的物理性质有很大的差异。 (1)金刚石中碳原子连接成牢固的立体网状结构,决定了金刚石具有坚硬的性质,由此决定了其可制作钻头、玻璃刀的用途。 (2)石墨中每个碳原子与同一个平面上周围的三个碳原子连成片,许多这样的片重叠起来构成石墨。由于每个碳原子都剩余一个电子成为自由电子,所以石墨能够导电,因此可制作电极;片与片之间可滑动,所以石墨质软,可制作铅笔芯、润滑剂;碳原子之间连接很牢固,所以它的熔点、沸点都很高,可用于制作航天飞机的绝热片。 另外,对于木炭和C60也要熟悉。木炭具有疏松多孔的结构,决定了它具有很强的吸附性,可作吸附剂。活性炭的吸附性比木炭还要强。可用于防毒面具里的滤毒罐、制糖工业上的脱色剂等。C60分子是由60个碳原子构成的分子,这种结构很稳定,决定了它具有许多特殊性能。 掌握三个性质 由于碳原子最外层有4个电子,在化学反应中,碳原子既不易失电子,也不易得电子,决定了碳是一种化学性质不活泼的非金属元素,而且同学们要注意,虽然金刚石、石墨、C60的物理性质不同,但化学性质却是一样的,因为构成它们的粒子是同一种粒子—碳原子。 (1)常温下的稳定性:在常温下,单质碳化学性质很稳定,不易与其他物质发生化学反应。因此,可用碳素墨水书写档案材料,这样可以长时间保存而不褪色。 (2)可燃性:在点燃的条件下,碳能与氧气反应,放出热量,决定了碳可用作燃料。 ①氧气充足时,碳充分燃烧,生成二氧化碳。 C+O2CO2 ②氧气不充足时,碳燃烧不充分,生成一氧化碳。2C+O22CO (3)还原性:在高温条件下,碳能跟某些金属氧化物发生反应,把金属氧化物还原成金属单质。碳表现出还原性,决定了碳可用于冶金工业。例如: C+2CuO2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ 猜你喜欢: 1. 化学毕业论文精选范文 2. 材料化学论文范文 3. 化工专业毕业论文范文 4. 化学毕业论文范文参考 5. 化学毕业论文范例
材料学是学生接触材料领域、定位未来方向的入门课程,学习和掌握该课程内容意义至关重要。下文是我为大家整理的材料学方面论文的 范文 ,欢迎大家阅读参考!
浅析高分子材料成型加工技术
摘要:近些年来,国防尖端工业和航空工业等特殊领域的发展对高分子材料成型的加工技术要求更高,更精细。在此背景下,理清高分子材料加工技术的发展现状与发展趋势,探讨高分子材料的加工成型的 方法 ,对促进我国高新技术及产业的发展具有重要的意义。
关键词:高分子材料加工方法成型技术
一、前言
近些年来,国防尖端工业和航空工业等特殊领域的发展要求更高性能的聚合物材料,开发研制满足特定要求的高聚合物迫在眉睫[1]。在此背景下,理清高分子材料加工技术的发展现状与发展趋势,探讨高分子材料的加工成型的方法,对促进我国高新技术及产业的发展具有重要的意义。
二、高分子材料成型成型加工技术的相关定义
1.高分子材料
高分子材料是指由相对分子质量较高的化合物为基础构成的材料,其一般基本成分是聚合物或以含有聚合物的性质为主要性能特征的材料;主要是橡胶、塑料、纤维、涂料、胶黏剂和高分子基复合材料。高分子材料独特的结构和易改性与易加工特点,使它具有其他材料不可取代与不可比拟的优异性能,从而广泛运用到科学技术、国防建设和国民经济等领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用等各方面不可缺少的材料。
2.高分子材料成型加工技术
在高分子工业的生产中分为高分子材料的制备与加工成型两个过程。高分子材料的成型加工技术就是运用各种加工方法对高分子材料赋予形状,使其成为具有使用价值的各种制品。高分子材料加工主要目的是高性能、高生产率、快捷交货和低成本;向小尺寸、轻质与薄壁方向发展是高分子材料成型技术制品方面的目标;成型加工方向是全回收、零排放、低能耗,从大规模向较短研发周期的多品种转变。判断高分子材料的成型加工技术的质量因素是加工后制品的外观性、尺寸精度、技能性中的耐化学性、耐热性等等。
三、高分子材料成型加工技术的方法
高分子材料的的成型方法有挤出成型、吹塑成型、注塑成型、压延成型、激光成型等。以下介绍的是现今高分子材料成型加工的主要技术方法。
1.挤出成型技术
挤出成型技术是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用,边受热塑化,边被螺杆向前推送,连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。它的具体原理是高分子原材料自料斗进入料筒,在螺杆旋转作用下,通过料筒内壁和螺杆表面摩擦剪切作用向前输送到加料段,在此松散固体向前输送同时被压实;在压缩段,螺槽深度变浅,进一步压实,同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用,料温升高开始熔融,压缩段结束;均化段使物料均匀,定温、定量、定压挤出熔体,到机头后成型,经定型得到制品。挤出成型又有共挤出技术、挤出注射组合技术、成型技术、反应挤出工艺与固态挤出工艺等。
2.注塑成型技术
注射成型技术是目前塑料加工中最普遍的采用的方法之一,可用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制件[2]。注射成型技术根据组合材料的特征,又有以组合惰性气体为特征的气体辅助注射成型,以组合组成化学反应过程为特征的反应注射成型,以组合混合混配为特征的直接注射成型,以组合不同材料为特征的夹心成型等多种方法。
3.吹塑成型技术
吹塑技术一种发展迅速的塑料加工方法。热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯,趁热或加热到软化状态,置于对开模中,闭模后立即在型坯内通入压缩空气,使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上,经冷却脱模,即得到各种中空制品。根据型坯制作方法,吹塑可分为挤出吹塑和注射吹塑,新发展起来的有拉伸吹塑和多层吹塑。
四、高分子材料成型加工技术的发展新趋势
目前,高分子加工成型技术正在快速地进步,它的发展总方向是高度集成化、高度产量、高度精密化,不断实现对加工制品材料的聚集态、组织形态与相形态等的控制,最大程度地达到制品高性能的目的。具体的创新技术之处主要体现在以下几项新技术上。
1.聚合物动态反应加工技术
聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同,该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程,达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的[3]。这项技术解决振动力场下聚合反应加工过程中质量、动量和能量传递与平衡的难点,从技术上解决了设备结构集化的问题。
2.热塑性弹性体动态全硫化制备技术
这项技术引入振动立场到混炼挤出的全过程,实现混炼过程中橡胶相动态全硫化,控制硫化反直的进程,防止共混加工过程共混物相态发生发转。此技术非常有意义,研制发明出新的热塑性弹性体动态硫化技术与设备,能有效地提高我国TPV技术的水平。
3.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术
此技术是将盘级PC树脂生产、中间储运与光盘盘基成型三个过程融合为一体,联系动态连续反应成型技术,研制开发精密光盘注射成型装备,达到有效提高产品质量、节约能源,降低消耗的目的。该技术避免了传统方式中间环节多、能耗大、周期时间长、成型前处理复杂、储运过程易受污染等缺陷。
五、结语
综上所述,我国在新时期要把握高分子成型加工技术的前沿,注重培育自主的知识产权,努力打破国外技术的垄断,实现科学技术研究与产业界的良好结合的目的。这能有效地将科学研究成果转化为实际的生产力,有效地加快我国高分子材料成型加工技术及其相关产业的快速发展。
参考文献
[1] 王云飞;孙伟.浅谈高分子材料成型加工技术[J].城市建设理论研究,2012,(11): 32.
[2] 甄延波.高分子材料成型加工技术的进展[J].化工中间体,2012,(09): 25.
[3]黄贵禹.浅析高分子材料成型加工技术[J].东方 企业 文化 ,2011,(16): 97.
浅析高分子材料成型
摘要:我国的高分子材料成型技术在工业上取得了飞速的发展,本文主要阐述了高分子材料成型的原理以及高分子材料成型的加工技术。
关键词:高分子材料;成型;技术
一、前言
高分子材料是指以高分子化合物为基体组分的材料。高分子材料按来源可分为天然高分子材料、合成高分子材料;按化学组成分类可分为有机高分子材料、无机高分子材料;按性能可分为通用高分子材料、新型高分子材料。高分子材料比传统材料发展迅速的主要原因是原料丰富、制造方便、加工容易、品种繁多、形态多样、性能优异以及在生产和应用领域中所需的投资低,经济效益比较显著。高分子反应加工分为反应挤出和反应注射成型两个部分,目前我国普遍采用的设备包括螺杆挤出机和螺杆注射机。现阶段,我国的高分子材料成型也取得了较好的成绩。
二、高分子材料成型的原理
高分子材料的合成和制备一般都是由几个化工单元操作组成的,高分子反应加工把多个单元操作熔为一体,有关能量的传递和平衡,物料的输运和平衡问题,与一般单个化工单元操作完全不同。传统聚合过程解决传热和传质问题主要是利用溶剂和缓慢反应来进行的,但是在聚合反应加工过程中,物料的温度在数分钟内就能达到400℃~800℃,此时对于反应过程中产生的热,如果不能进行脱除的话,那么降解和炭化将会发生在物料中。传统的加工过程是通过设备给聚合物加热,而需要快速将聚合生成的热量通过设备移去是聚合反应加工所进行的,由此可见,必须从化学和热物理两个方面开展相应的基础研究。
高分子材料的物理机械性能、热性能、加工性能等均取决于其化学结构、分子结构和凝聚态的形态结构,而加工工艺与高分子材料的形态结构关系是非常密切的。
流变学,指从应力、应变、温度和时间等方面来研究物质变形和(或)流动的物理力学。它是力学的一个新分支,它主要研究物理材料在应力、应变、温度湿度、辐射等条件下与时间因素有关的变形和流动的规律。高分子材料成型加工成制备的理论基础是高分子材料流变学。高分子材料的自身的规律和特点是伴随化学反应的高分子材料的流变性质而产生的。
三、高分子材料成型的加工技术
(一)聚合物动态反应加工技术及设备
目前国外已经研发出可以解决其他挤出机作为反应器所存在的问题,即连续反应和混炼的十螺杆挤出机。在我国高分子材料成型加工工业的发展中占有极其重要的地位,但是我国的高分子材料成型的加工技术的开发目前还处于初步阶段。缩聚反应器的反应挤出设备就是指交换法聚碳酸酯连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术,除此之外,我国每年还有数以千万吨的改性聚合物生产,反应挤出技术及设备也是其关键技术。
采用传统的加工设备存在一些问题,例如传热、化学反应过程难以控制等,另外投资费用大、噪音大等问题。无论是在反应加工原理还是设备的结构上,聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术都完全不同,将聚合物反应挤出全过程引入到电磁场引起的机械振动场,从而达到控制化学反应过程、反应制品的物理化学性能以及反应生产物的凝聚态结构的目的,这就是聚合物动态反应加工技术及设备。高分子材料成型加工是高能耗过程作业,无论是挤出、注射还是中空吹塑成型塑料原理都必须经过熔融塑化及输送这一基本和共性的过程,目前普遍采用的设备包括螺杆挤出机和螺杆注射机等。该技术使得控制聚合物单体及停留时间分布不可控的问题得到了解决,而且也使得振动立场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量以及能量传递和平衡问题得到了解决,同时也使得设备结构集成化问题得到了解决。新设备的优点很多,例如:体积重量小、适应性好、噪音低、可靠性高等等,而这些技术是传统技术和设备是比不了的。
(二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术
此技术的研究实现,加强了我国在该领域内的发言权。以动态反应技术为基础方向,进行深入的研究,从而产生了新的材料制备技术。我们以存储光盘盘基为基础原型,以反应成型技术直接作用于其上。通过对这些技术的研究改进,改变了传统技术中多环节、消耗大、复杂度高、周期长、而且环境污染比较严重等诸多不利因素。通过学习研究,可以把制作光盘的PC树脂原料工业、中途存放、盘基成型工业串联于一体,提高了工业生产效率、减少了资源浪费、能够完全有效的进行控制,而且产品的质量有大幅度的提高。
聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。研究表明,对无粒子进行适当的处理,可以得到一些好的效果,比如说利用聚合物进行原位表面改性处理、原位包覆、强制分散等处理后,就可以使我们复合材料成型。
热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将混炼引入到振动力场挤出全过程,为实现混炼过程中橡胶相动态全硫化,对硫化反直进程进行控制,从而使得共混加工过程共混物相态反转问题得到了解决。实现自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备研制开发出来,促进我国TPV技术水平的提高。
四、结语
我国必须根据自身的实际情况来发展高分子材料成型加工技术及设备,把握技术前沿,不断地培育自主知识产权,从而使得我国高分子材料成型技术及其产业发展不断加快。
参考文献:
[1] 黄汉雄. 高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(下)[J]. 橡塑技术与装备, 2006, (06) :13-18
[2] 黄汉雄. 高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(上)[J]. 橡塑技术与装备, 2006, (05) :17-27
[3] 王玉东, 付鹏, 李晓光, 赵清香, 刘民英. 尼龙612等温结晶的球晶形态与生成条件[J]. 高分子材料科学与工程, 2009, (09):76-79
[4] 吴刚. 高分子材料成型加工技术的进展[J]. 广东化工, 2008, (09) :8-12
化工论文格式范文
导语:化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。下面是我分享的化工论文格式的范文,欢迎阅读!
题目:化学工程中的化工生产工艺
摘要:
化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。也正是随着这些理念的出现,一系列新型的化学工艺以及加工生产技术逐渐走进化学工程当中。综合生产效益和生产效率的两个点,化工生产应该在环保化的基础之上促进高效化发展。将对化学工程中的化工生产工艺进行全面的分析。希望对相关技术人员有所启发。
关键词:化学工程;化工生产工艺;化工技术
目前,化学生产工艺在化学生产中的发展一直处于开发阶段,而化学工艺的研发在近几年却变得逐渐火热起来,其护腰原因还是因为化工生产在一定程度上对我们的自然环境造成了污染。随着节能环保和低碳生活理念的持续火热,人们对环境的关注度也越来越重,因此,化工生产就应该及时做出改变。在过去,化工生产的污染排放问题一直得不到科学合理的解决,化工废料污染的排放,给我们的生活环境造成了较大的污染。
1我国化工生产的现状
机械工业、煤矿工业和化学工业是我国三大工业主体。之所以化学工业能够成为三大工业中的一部分,其主要原因就是因为化学工业能够生产出大量我们生活所需的物件,能够最大限度的满足人们的生活需求,进而推动了我国农业和工业的进一步发展。肥料是支撑我国农业不断发展的基础要素,在很多程度上维持这我国的经济水平稳定。但是,在化学生产过重,势必会产生一定的化学废料并对周围环境造成一定范围的污染,尤其是化工企业所排放出来的“三废”。
1.1化工生产效率较低
我国三大工业存在一个相同的问题,那就是整体生产效率较低。而在化学工业这方面,其主要的原因就是因为生产环境较为恶劣,再加上化工生产设备存在质量问题。例如,在生产化学肥料时,反应器皿往往不能达到正常化学反应所需的温度,进而导致化学反应不充分,最终导致废气问题出现。另外,如果化学反应不充分,那么最终形成的化学产品合格率就比较低,难以满足人们生活的使用需求。
1.2对自然环境污染较为严重
化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一,尤其是重金属和化学废料的污染。从化工厂附近的水源当中抽取检测发现,水中的污染物严重超标,进而导致水源受到污染,间接影响到周围的土质,导致范围内的环境出现失衡问题。另外,化工企业为了节约生产成本,违反国家的环保法律,直接将一些化工废料排入到自然环境当中,进而造成大范围严重的化工污染。而在化学反应过程中,化学生产的连续性较低,进而导致整个化学工程反应迟缓,工程的进度受到严重的影响,进而导致整个生产环节出现脱节现象,这就会导致化工生产受到较大的影响。而导致脱节问题出现的主要原因还是应该化工生产工艺不合格所导致的。简单来说,我国的化工生产主要存在生产效率低、企业环境保护意识差“、三废”处理不科学和化工生产技术低下等问题。也正是这些问题的存在,严重阻碍了我国化工生产的发展。
2降低我国化工生产污染的措施
从分析我国化工生产现状发现,我国的化工生产技术和环境还不是很完善,各个工作环节都还存在缺陷。而针对这些问题的特点,我们就应该对化工工艺进行改进,而从化工工艺角度来看,我们又应该从哪几个方面做起呢?笔者经过实践工作总结了解,要想降低化工生产中的污染问题就必须做好以下几点:
2.1优化反应环境,强化反应条件
反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到最高效的化工反应,提高生产效率,降低废料的出现量,反应条件就必须做到最好。所以,提升化工生产质量的关键点就在于提高化工生产中的反应条件。所使用的催化剂必须在一定反应时间之后才能够使用,进而保障生产过程中的高效性,降低化学废料的产出量。
2.2做好废料环保处理工作
目前,我国法律明文规定,化工生产中产生的`重度污染物不能直接排放到自然环境当中。另外,还有我们常见的废气,这些化工生产废料都应该在经过处理之后才能够进行排放。化工生产废水的排放必须采用化学综合的方式来对其进行处理。其工作原理非常简单,就是通过化学反应的原理,将废水中的重金属物质通过沉淀的方式过滤出来,进而降低废水的污染度。
2.3从化工生产技术入手
只有从化工生产技术入手,才能够从化工生产根本上解决环境污染问题。例如,生产氧气的方式有很多,那么哪一种生产方式才是最有效和最环保的呢?因此,我们应该针对生产环境的不同,选择科学的生产方式,对于原料的选择更是应该灵活应对。
3结论
化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究,更多的技术点还有待进一步的强化,自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到,因此,则应该更加努力的加强研究,对传统化工工艺进行优化。
参考文献
[1]李积云.化学工程中化工生产的工艺解析[J].中国石油和化工标准与质量,2013(2):22.
[2]王杲,吴晶.关于化学工程中化工生产的工艺的分析[J].化工管理,2015(18):167.
[3]刘伟,李霞.化学工程与工艺专业煤化工特色建设浅谈[J].河南化工,2014(5):61-63.
[4]高改轻.化学工程中化工生产的工艺解析[J].民营科技,2014(7):73.
题目:化学工程技术创新在石化工业装置实践研究
摘要: 化学工程技术是石油工业发展的重要基础,其技术的创新和发展对推动整个石化行业发展有着重要的意义。化学工程技术能有效解决石化工业装置建设中的问题,并且能对其进行改造,让石化工业得到更好的发展。本文主要通过讲述石化工业装置中关于工业炉的改造,以体现化学工程创新在其中的意义。
关键词:化学工程;技术创新;石化工业;装置建设
引言
化学工程是研究化学工业为代表的,是对石化工业的生产过程中有关化学过程与物理过程的原理和规律进行研究,并利用这些规律来解决工业装置的建设。随着石化工业的不断发展,石化工业所涉及的范围也越来越广,因此重视化学工程技术的创新,并在石化工业装置建设中得到实践与发展是非常必要的。而同时,随着石化工业装置建设的发展,化学工程技术创新提供了必要的条件。
一、石化工业装置建设中的主要改造的部分
在石化工业装置中,工业炉是整个生产工艺中的重点设备,无论是炼油、有机原料的炼成和合成树脂的工艺都需要借助不同工业炉完成。比如在炼油中,最为常见的石化工业装置有裂解炉、转化炉和加热炉等。它们能够按照不同的作用,不同的工艺要求,发挥不同的效果。但目前大多数的石化工业装置仍然是根据其外形将工业炉分为五类:
1.管式加热炉:按形状分为圆筒炉、立式炉、箱型炉。管式炉炉体一般由钢架及筒体(或箱体)组成,炉内衬有耐火材料和隔热材料,还有炉管系统、炉配件和烟囱等部分。根据其受热形式有纯辐射式和辐射-对流式。管式加热炉是石油化工行业最常用的炉型,以后各节主要围绕管式加热炉展开介绍。
2.立式反应炉:这类炉的炉体基本上是受压容器,如甲烷化炉、中(低)温变换炉、气化炉、二段转化炉等;另一部分类似平顶(底)或锥形顶(底)的常压容器,如沸腾炉、蓄热炉、煤气发生炉等,炉体多数均有复杂的内件和衬耐火材料,催化剂填料等。
3.卧式旋转反应炉:炉体呈卧式旋转筒体,内部装有螺旋输运器或加热炉管,外部有传动及减速装置,如HF旋转反应炉等。
4.带传动、升降投料装置的反应炉:这类炉设备类似容器,但外部有投料提升装置,炉内有内衬或砌筑耐火和隔热材料,如电热炉等。
5.其他工业炉:焚烧炉:用于废气、废液、废渣的焚烧。将其中有害物质经焚烧转化为无害物质排出。如污泥焚烧炉、硫磺回收装置焚烧炉。干燥炉:用于干燥工艺物料。热载体炉:塑料厂用的较多。当化学工程技术得到创新,石油化工装置也需要做出相应的改变,以发挥化学工程技术的作用,提升自我生产率。所以为了进一步提升我国石油工业事业的发展,并且配合化学工程技术的创新发展,石化工业装置的主体——工业炉也应该进行相应的改造。
二、化学工程技术创新在炼油方面的实践与进展
1.催化裂化技术
在炼油装置中的创新体现催化裂化是石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。催化裂化的主要工程需要在裂解炉中完成,裂解炉,主要以石油馏分为原料,进行热裂解生产烯烃,其结构特征为:立管加热裂解炉。裂解炉大多数为立式钢架结构炉体,将几种不同管径组合成一组,炉底有油气联合喷嘴;对流室在顶部,为卧式盘管,预热原料或燃料等。如今催化裂化技术已经成为石化工业装置建设中的核心技术,是石化工业炼油都需要用到的一种方式。在这项技术中就体现了许多化学工程技术的创新之处,如自动开发的高效雾化喷嘴,PV高效旋风分离器、油浆旋液除尘和烟气能量回收等。这些技术的创新与使用,很好的解决了炼油中长期存在的回收烟气压力、取出多余热量等难题。有效的提升了炼油的效率和环保性,让炼油取得了更好的经济效益。
2.炼油装置
炼油装置中的核心部分为常压装置,是处理炼油的重要装置。能有效提升其处理能力,降低能耗,提升拔除率。镇海炼化与SEI对炼油装置大型化开发应用了一系列化学工程创新技术,如在两段闪蒸、三级蒸馏节能型常压蒸馏技术应用其中,并使用真空技术来降低低压降、高减压的拔除率,是其研发出的炼油装置成为目前国内最大的长减压装置。经过实际的投入运用,该常减压设置的处理能力达到了102%,总拔除率达到了79.12%,整个装置的能耗量低至每吨11千克标油。
3.催化重整技术创新
在炼油装置中的体现催化重整是在催化剂的作用下,对油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程。石油在炼制的过程中需要在加热、氢压和催化剂发挥作用的共同环境中,让原油中蒸馏所得的轻汽油馏分转变成富含芳烃的高辛烷值汽油,并副产液化石油气和氢气的过程。催化重整中可以用作汽油调合组分,也可以使用芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯,副产的氢气是炼油厂中重要的氢气来源。需要注意的是,制氢装置转化炉的结果与其他工业炉的结构不同,炉管里都装有催化剂,并在关于制氢反应过程是在炉管内完成的。炉内温度较高,达到1000°C,反应介质出口温度为800°C左右。而催化重整技术的创新主要是在其中应用了新型再生器催化剂分布器,能均匀的分布下料,有效提升反应器的利用率和催化剂的再生治疗。该技术在进气方式及气体分配流动技术也有所创新改进,通过改善气体的轴向及径向分流的均匀性及提升了气体在径向床成内的压力降和气体在轴向的压力分布情况。这些技术方面的创新都有助于提升整个催化重整技术的效果。
4.新型塔板、填料和冷换设备
在改进炼油中相关的化学工程技术中,选择合适的材料能有效保证创新技术的效果发挥,并能帮助炼油厂的合理成本管理。新型规整的填料或乱堆填料已经成为催化裂化中吸收稳定塔和常减压塔的主要材料。高效换热器也已经成为常减压装置的主要构件,其能很好的回收烟气热能,将热炉热效率提升到90%以上。此外,表面蒸发冷凝器、表面多孔管换热器也已经在炼油装置中得到广泛的应用与普及。
三、化学工程技术创新在有机原料方面
1.乙烯成套技术
自“九五”计划以来,我国乙烯事业就开始快速的发展,仅2000年中国石化集团公司的乙烯产量就达到287×104t,并且在乙烯成套技术方面有了很好的创新和发展。石化股份公司对裂解炉和分离工艺技术进行了创新改进,通过在文丘里管流量控制技术对裂解原料在众多的辐射段炉管中的流量实现了精密的均匀分布控制;应用“湿壁”模型解决了废热锅炉结焦的问题。此外,在底部供热和侧壁供热中是由辐射段,建立有效的供热模式系统,让供热更快、更为均匀。乙烯分离技术一直是化学工程技术集中度非常密集的一个范围,并且对于乙烯大型化节能效果与深冷条件都有着非常严苛的要求。通过对该技术的不断研究与创新,在通过多种考虑后,石化公司选择中型乙烯作为乙烯分离技术创新、改进的切入点。如今该项技术已经成功的在石油化工中得到使用。
2.甲苯歧化和烷基转移成套技术
甲苯歧化和烷基转移技术是芳烃技术中的一个重要组成单元,是满足石油化工对二甲苯需求的有效的措施之一。上海石油化工研究将HAT系列作为催化剂,并以此为基础研制出大型轴向固定床反应器和反应器进口气体分布器,以提升甲苯歧化反应的效率,并提升对二甲苯的回收率,满足了石油化工对二甲苯日渐增大的需求。如今一套甲苯歧化和烷基转移成套技术所使用的40×104t/a已经安全、稳定的使用了6年。
3.苯乙烯成套技术
在苯脱氢制成苯乙烯的成套技术中,乙苯脱氢轴径向反应器是该项技术的创新点。对反应器中的原料与反应物料流向进行更合理、更环保、更节约的改进,能降低对催化剂的使用量,并提升乙苯烯的制成率。华东理工大学在6×104t/a和10×4t/a的反应器中进行多次实验后,终于建立了两维气体的数学模型,并计算出反应器入口处轴向催化器的气封高度。另外,也有研究发现使用新型的高效静态混合器,是解决原有反应器入口处乙苯与水蒸气在高温和高速流动状态发生的质量偏离及乙苯脱氢转化率偏低的问题的最好方式。
4.化工型MTBE合成及裂解一体化成套技术
化工型MTBE合成及裂解一体化技术为制出高纯度的聚合级异丁烯,上海石油化工研究院就以下两点进行了创新:(1)使用带有环柱形催化剂装填构件,以实现深液层塔盘的催化蒸馏技术的使用;(2)在预反应器中是由外循环工艺,改变床层抽出的位置。这两点的创新抓住了化工型MTBE合成及裂成一体化技术的关键所在,因此其所发生的效果也是颠覆性的。在MTBE裂解单元中使用固体酸裂解工艺技术,并适当的放大固定床反应器,并对裂解产物分离和精馏塔系进行合理的设计。目前该项技术已经得到很好的使用,以燕化公司为例,其所生产的高纯度异丁烯很好的与丁基橡胶合成。
结论
化学工程技术的创新对石化工业装置建设的发展发挥着重要的促进作用,但也正是因为石化工程装置建设要不断满足市场的需求,不断自我发展,自我突破,才为化学工程技术提供了良好创新环境。二者相辅相成,相互促进。所以只有不断注重化学工程技术的创新,重视合理的引进、吸收国外的经验,并根据本国的国情与条件进行合理的研究,是能有发现好的创新点,大大提升化学工程技术的效率。
1、论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖。2、目录:目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录)3、提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。4、关键词或主题词:关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。5、论文正文:(1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容:a.提出-论点;b.分析问题-论据和论证;c.解决问题-论证与步骤;d.结论。6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期):作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是:(1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。(2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
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