反应过程范文

反应过程范文（精选12篇）

反应过程 第1篇

王苹,上海市第二中学化学教师,上海市中学化学特级教师。在教学实践中,她对化学课程目标中“以培养学生的科学素养为主旨”的化学实验教育价值取向有深刻感受,形成了“重实验,促思维,在实验研究中提升学生科学素养”的教学风格。她教态亲切,讲解生动,思维活跃,善于创设问题情境,重视实验教学功能,关注学生学习过程,以学生思维困难点为线索突破学习重点和难点。她的教学格言是:教育理想和教育激情是一名优秀教师的灵魂。

[前端分析]

本课教学内容,就知识基础来看,学生已在第三章学习了电解质溶液和电离平衡相关知识,也在高二学习过氧化还原反应基础知识;就本章地位和作用看,这是化学基础理论专章,主要学习离子反应和氧化还原的本质和规律。离子互换反应和氧化还原反应是中学化学中主要的两种反应类型,学生不仅要掌握化学变化的规律,还要在化学变化规律的探索过程中感悟化学科学的研究方法,如反应分类、从离子浓度的变化寻找离子互换反应的本质等。因此,本章学习对反应规律、规律形成过程、研究方法等都有较高要求。

本课教学内容,就上海高考化学命题来看,题型从文字表达到图像判断,要求从定性到定量,从宏观到微观,题型变化多,知识容量高,思维要求高。

离子反应中微粒变化本质和微粒间定量关系问题的研究和规律掌握属于复杂化学问题的解决,学生在此类问题解决中一般都存在困难。帮助学生发现此类问题解决中的学习障碍,是突破学习困难,落实化学课程标准,达成化学高考检测要求的重要教学课题。

[问题提出]

本章的教学难点是复杂反应离子方程式的书写、复杂反应图像的呈现和应用、复杂反应过程的化学计算。如:用离子方程式表示氯水滴入溴化亚铁、碘化亚铁溶液中可能发生的反应;作图呈现在向NH4A1(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液直至过量的反应过程;应用图像解释相关问题,或进行相关定量计算等。这些问题解决的要求不同,但方法有共性,即都涉及对化学反应微观过程的认识,高三学生解决这类问题普遍感到困难。

学生解决此类问题的思维障碍主要有哪些?我首先通过调查问卷了解班级40名学生解决此类问题时在微观分析、类比推理和信息应用等方面的能力,然后通过与学生交谈,进一步了解他们在此类问题解决中的思维过程。

调查问卷包括三部分内容。

内容一:用离子方程式表示下列化学反应的可能过程。

1.NaOH溶液中通入CO2。

2.Ca (HCO3) 2溶液与NaOH溶液反应。

3.NH4Al(SO4) 2溶液中滴加Ba (OH) 2溶液直至过量的反应。

内容二:已知K(H2CO3)>K(HC10)>K2 (H2CO3),判断下列反应是否能发生,能则写出反应的离子方程式。

4.Na2C03与HC10反应。

5.Cl2通入NaHCO3溶液。

内容三:已知酸性溶液中微粒还原性强弱顺序为Cl-<Fe2+<H2O2<I-<S02,CO2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,C2o3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱。判断下列反应方程式是否正确?

10.请写出在Fel2溶液中通入Cl2过程中可能发生反应的离子反应。

测试结果:1、6、7和8小题正确率≥80%,3、5、9和10小题正确率≤40%。

测试后,在课堂进行测试题的反馈和分析,我观察和记录学生对问题解决过程的陈述,利用课余时间访谈学生,了解他们在相关问题解决中的表征。

测试分析一:

第5小题的测试内容是根据信息书写反应方程式,看似简单,实则要求较高,解题时需要联想反应过程、应用信息、理解多元弱酸电离常数的意义、理解信息的作用和在解题时应用信息,即需要较强的综合解决问题的能力。本题正确率仅22.5%在访谈中,学生普遍感到此方程式书写困难。

学生甲:解题时找不到信息与题目间的关系,不知道怎么用信息,就随便写了个方程式。

学生乙:解题时想到氯气溶于水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸和次氯酸分别与碳酸氢钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,放出二氧化碳。我也想过信息的作用,但好像不太理解信息K (HC10)>K2 (H2CO3)的作用,所以生成物就写了氯化钠、次氯酸钠、二氧化碳和水。

学生丙:试写了几种情况,好像方程式都无法配平,只好随便写一个。

测试分析二:

第3小题的测试内容是根据微粒反应顺序书写离子方程式,学生对化学反应微观过程认识的学习情况和教师分析如下。

学生1:对这类问题的解决,我无从下手。

教师分析:在问题解决时,学生联想的是化学方程式,而不是化学反应发生的过程,未建立通过分析化学反应过程来解决问题的意识。

学生2:我尝试分析反应过程,但分析中有困难,我不知道该怎么解决,于是就放弃了。

教师分析:学生已有通过分析化学反应过程解决问题的意识,但不会准确应用规则解决问题。

学生3:我尝试去分析反应过程,分析中发现问题,也知道用什么方法去解决,但我对其中的知识不太清楚,就做不下去了。

教师分析:学生有通过分析化学反应过程解决问题的意识,基本掌握了解决问题的规则,但在解决具体问题时受某些学科知识掌握水平的影响,只能半途而废。

由学生的陈述可以看到,学生解决这些问题感到困难不是因为化学方程式能否背出,而是集中在学生不能对微观过程做出准确的分析和应用反应规律解决问题。分析揭示高三学生普遍缺乏结合化学反应微观过程应用规则的能力,在较复杂的微观分析、较高水平的类比推理、信息应用等方面能力明显不强。化学反应过程的认识和反应规律的掌握已成为学困生解决此类问题的主要障碍。

基于高三主要学习任务是掌握和使用规则,应用程序性知识解决化学问题,我以突破学生对化学反应微观过程认识中的思维障碍为线索设计教学,形成“研究反应过程,认识离子反应”教学专题。通过系列问题的解决过程,了解学生思维障碍;引导学生从微粒的性质出发理解溶液中离子是否能大量共存问题,由微粒间的变化理解溶液中离子反应的过程和反应本质,使学生形成关注微粒间定量关系和反应顺序等意识,基本掌握溶液中离子反应规律和应用规律解决问题,基本学会使用产生式及产生式系统的形式表征问题和解决问题的学习策略。

[教学设计]

在“研究反应过程,认识离子反应”专题教学前,安排学习铁、铝相关性质,目的是让学生在元素化合物知识学习中积累经验,主要指在解决问题中对困难的自我感受和认同,同时通过学习,基本具备解决问题所需的学科知识和规则。案例学习尽可能呈现实验现象,帮助学生由宏观现象联想微观变化。

环节一:范例学习,呈现离子互换反应微观过程分析的一般方法

范例:演示实验,向Al2(SO4)3溶液中滴加Ba(OH)2溶液直至过量,学生通过对实验现象的原因分析,认识溶液中微粒的变化情况。

设计意图:指导学生通过作图、书写离子方程式等途径解释实验现象产生的原因,由宏观现象和微观过程的联系来呈现微粒间反应的实质和过程,从定性和定量两个角度认识溶液中离子互换反应的微观过程,呈现解决此类问题的学习要求和一般方法。

环节二:范例迁移学习,认识离子互换反应的规律和问题解决策略

学生活动:对3个学习案例进行分析。①向KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液直至过量。②向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液直至过量。③向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液直至过量。

学习要求:分析反应过程,写出相应的离子方程式,选择一个案例作图表示反应过程(x代表加入试剂的物质的量,y代表生成沉淀的物质的量)。

设计意图:3个学习案例均以范例为基础,微粒间定量关系和反应顺序要求逐步提高。学生在范例学习帮助下,领会本次学习活动的问题解决围绕离子共存和离子反应定量关系目标展开。学生通过实践巩固微粒性质的掌握,感受此类问题解决的一般方法,强化离子互换反应中微粒间定量关系和反应顺序意识,通过微粒间的变化,认识离子互换反应的规律。

教师在学生活动中注意观察学生解决问题的过程和思维障碍,随时记录。以学生学习困难点为线索,通过师生互动和生生互动,帮助学生学会使用产生式及产生式系统的形式表征问题并解决问题,指导学生准确完成学习任务。

教学实况:学生按要求顺利完成案例①的学习任务,在进行案例②的分析中,我注意到不少学生看着试题思考,久久不动笔,显然遇到了障碍。

T:我注意到你已经看题两三分钟了,一直没有动笔,说说你在考虑什么问题?

S1:我在想Al3+和NH4+哪个先与OH-反应,我没把握。

T:我建议你用“如果……,就……”的方法尝试答题。

S1:如果Al3+先与OH-反应,那么生成Al(OH)3可以和NH4+共存,应该没问题。如果NH4+先与OH-反应生成NH3·H2O,而A13+会与NH3·H2O发生反应,所以应该是Al3+先与OH反应。

T:很好。以后遇到类似问题,你们可以尝试用这样的方法解决。

S1:我还有一个问题,Al3+与OH反应生成A1 (OH)3后,Al(OH)3和NH4+都能与OH反应,那么反应的先后顺序又该是怎样的呢?

T:你大胆试试。

S1:如果Al(OH)3先与OH-反应,将生成,那么与NH4+在一起会不会反应?我还是无法判断。

T:有没有同学可以帮他解决这个困难?

S2:A1O2-与NH4+会发生双水解,所以应该是NH4+先与OH-反应。

S1:我不知道AlO2-能不能与NH4+共存,怎么办?

S2:你这样想吧,如果NH4+先与oH-反应生成NH3·H2O,而Al(OH)3与NH3·H2O是不会反应的,也就是它们可以共存,所以应该是NH4+先与OH-反应。

学生按这样的方法顺利完成了学习案例③的分析。接着,我观察到部分学生虽然能正确分析反应过程,但书写离子方程式时系数出错,并导致作图错误。此时,我提醒学生在微观过程分析中应注意微粒间量的关系,并给予具体指导。最后,学生基本学会用流程呈现反应过程,并根据流程正确作图。

环节三:应用氧化还原反应规律分析溶液中的氧化还原离子反应过程

事实上,溶液中离子反应的过程是复杂的,反应类型也不同。主要反应类型有上述学习的离子互换反应和氧化还原反应。在对溶液中发生的常见氧化还原离子反应过程的分析中,学生主要的思维障碍可能在哪里?是否存在由于溶液中离子互换反应学习带来的错误的类比推理?如何帮助学生发现在分析溶液中氧化还原离子反应过程的困难点和应用氧化还原反应规律解决此类问题?

实施过程一:创设问题情景——形成认知冲突——开展讨论交流——实施问题解决。提出问题:如果将氯化铁和硫化钠两种溶液混合,预测看到什么现象?基于前一章盐类水解的学习,不少学生脱口而出:会看到红褐色沉淀和有臭鸡蛋味气体产生。学生对比实验:混合氯化铝和硫化钠两种溶液,混合氯化铁和硫化钠两种溶液。交流学习:对实验现象的产生原因进行讨论,我参加和引导学生讨论,并对学生的分析和争议给出思考的方向和建议。

实施过程二:让学生回顾以往在书写哪些离子方程式时感到困难的情况,我负责收集并呈现学生的问题,选择两个典型案例并提供需要的信息,学生就此展开讨论。

环节四:归纳总结,布置作业

通过师生共同归纳总结,巩固微粒性质学习,认识溶液中离子互换反应和氧化还原反应的规律,认识宏观现象和微观粒子变化过程的联系,学会离子反应中微粒间定量关系和反应顺序的判断,学会使用产生式及产生式系统的形式表征问题并解决问题。

作业:

1.书写下列反应离子方程式,并作图分析。

①向NH4Al(SO4)2溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液。

②向NH4Al(SO4) 2溶液中滴加过量Ba (OH) 2溶液。

③向NH4Al(SO4) 2溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀的量最多。

2.在以往作业和学习资料中找找错题和不清楚的问题(不少于5个),应用今天学习的反应规律和解决问题策略,写出困难的原因和问题的解决过程,下节课交流。

[自我反思]

本专题的产生源于我对学习困难生的关注,学习案例全部来源于学生练习中错误集中的试题。专题学习的目的在于唤起学生对解题时困难的记忆,通过分析学生问题解决过程的表征,指导学生学会在对反应过程的分析中产生问题并学会应用高级规则解决复杂问题。

教学通过产生式的过程分析,使抽象内容过程化。通过多样化学习案例和多样化学习形式,从范例教学的控制学习到学生反省错题的自动化学习,学生基本掌握了启发式的自我提问策略监控,对溶液中离子反应的常见复杂问题能做出分析和推断。学生在对反应过程的分析中发展了抽象思维,提高了分析与综合、归纳与演绎能力,实现了在实际情景中应用规则解决问题,教学也促进了学生掌握认知性成分。在教学中,我注意准确描述规则,并对高级规则进行分解,促进学生理解规则的陈述性成分,在规则的应用中逐步掌握规则的程序性成分。

通过课外与学生交谈,我了解到学生对这部分学习有许多感悟,主要有:现在知道仅背出反应方程式是不够的,对于此类复杂化学问题的解决,必须要对反应过程分析清楚,还要注意参加反应的微粒间的量的关系;在过程分析中遇到问题,可以通过使用“如果……,就……”的句式来思考;在这类问题解决中,涉及一些重要的学科知识和规则要好好记住,如离子共存、反应顺序、反应物量的多少、反应发生的环境等。

教学中的对照实验和原因讨论,强化了学生对铁离子氧化性的认识,进一步认识铝离子与铁离子在性质上的相似点和区别。在实验学习活动中,学生感受到化学问题解决中分析反应过程的重要性,对化学实验既是学习内容又是重要的研究手段和研究方法有了一定体验,也体会到类比、比较、推理等是化学问题解决中的重要思维方法和认知技能。

本节课主要关注了溶液中离子反应发生的微观过程和学习反应规律,后续教学中我多次在此类问题解决中强化指导和注意观察。通过多次反复和检测,学生对这类复杂化学问题的解决能力明显提高,并且在解决其他复杂化学问题时也能自觉使用产生式及产生式系统的形式表征和解决问题。

[专家点评]

王苹老师依据课程标准和学生的认知水平、实验能力,对《溶液中离子反应过程和反应规律》这一教学内容,进行了大胆和科学的调整与组合,形成了“研究反应过程,认识离子反应”教学专题。她首先对学生的学习能力和思维水平进行问卷调查,然后通过课堂对问卷调查中的测试题进行反馈与分析,仔细观察和记录学生对问题解决过程的陈述,并利用课余时间访谈学生,了解他们在问题解决中的表征,从而寻找出学生解决此类问题的主要障碍是对反应过程的认识和对反应规律的掌握不足。

源于此,她在不增加大部分学生学习负担的基础上,从范例教学的控制学习到学生反省错题的自动化学习,启发、帮助学生回忆分散在各元素化合物知识体系中的常见离子互换反应的知识点,理解离子反应需综合运用所学过的离子互换反应中微粒定量关系和反应顺序,并基本掌握启发式的自我提问策略监控,使得学生在对化学反应过程的分析中发展了抽象思维,提高了分析与综合、归纳与演绎能力,初步学会了在实际情景中应用规则解决问题。王苹老师的《溶液中离子反应过程和反应规律》教学设计,既促进了学有余力的学生发展个性,提高思维品质,也帮助了学习基础薄弱的学生通过化学实验活动,消除对化学学习的畏惧,激发他们的化学学习兴趣。

化学实验有助于提高学生的实验技能,能促进学生对化学基本概念、基本原理和元素化合物性质的理解,能引导学生构建和重组化学知识结构。同时,化学实验能使学生体验探究的过程,掌握科学思维方法,激发化学实验的兴趣,认可化学学科的价值,促进三维目标的和谐达成。

记录幻灯片放映过程中的即席反应 第2篇

在幻灯片放映视图中，鼠标右击屏幕的任意位置，点击快捷菜单中的会议记录。

点击即席反应选项卡。

在说明、分配至、期限框中键入所需的信息，然后点击添加。

如果需要添加更多的操作项，重复第3步，完成后点击确定，

您所指定的即席反应将出现在该演示文稿末尾的一张新幻灯片中。您可以使用这张幻灯片来回顾幻灯片放映过

程中别人提出的想法或建议。

编者注：您可以将即席反应导出到Word或Outlook中。操作方法如下：

在PowerPoint的工具菜单中，点击会议记录。

点击会议记录对话框中的导出。

如果想创建包含想法或操作的Word文档，请选中将即席反应邮寄到Microsoft Outlook复选框。

如果想将其放到Outlook任务列表中(并在稍后将任务分配给合适的人员)，请选中将会议细节和即席反应传送到Microsoft Word复选框。

药物合成反应教学过程中的几点体会 第3篇

关键词：有机反应；药物合成；教学改革；教学实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0080-02

药物合成反应课程是制药工程专业本科阶段必修主干课程之一。这门课既不同于有机合成，也不同于药物化学，是有机反应理论和药物合成实际应用的有机结合体。课程内容以有机化学为基础，对化学合成药物生产和研发中常用的反应作了重新分类、概括和总结。该课程从有机药物分子官能团与化学键的形成为主线出发，系统学习药物合成的基本反应及应用。由于该课程较强的实践性和应用性，其教学效果的好坏，直接影响学生实践能力和创新能力的培养，为了保障授课的质量，教学过程中应该遵循以下几点：

一、建立“结构决定性质，性质决定反应”的教学方法

药物合成会涉及到很多种不同结构的有机化合物，它们之间的化学反应千差万别。许多同学对于药物合成反应的学习不知道如何入手。有些同学单纯地记忆反应来进行学习，试想有机反应成千上万，不计其数，记忆力再好的同学又能记住多少！即使记住了，还很容易互相混淆！因此，单纯地靠背大量的反应不是学习药物合成反应的有效途径，只有通过理解反应机理，了解反应本质，找出反应规律，才能很好地掌握药物合成反应。在讲授一类化合物的化学反应时，首先对它们的结构进行分析：让学生学会怎样应用空间结构和电子效应对有机物化学成分进行分析，进而掌握其组成。例如在讲到特殊芳香卤代烃的化学性质时我们首先来分析它的结构：当卤素的邻、对位有强吸电子基团（如：-NO2，-SO3R，-CN，-CF3等）时，这些基团通过吸电子的共轭效应会削弱其邻、对位碳原子上的电荷密度，进一步提高了碳原子的电正性，因而容易受到亲核试剂的进攻，发生亲核取代反应，并以图示来进行说明。

二、运用多种教学方法提高学生的学习兴趣，增强学生的学习能动性

传统的“填鸭式”教学已不能适应当前的教学形势，培养不出综合素质高、动手能力和分析问题能力强的学生，在一定程度上限制了学生主观能动性和思维能力的发挥。因此，教师在授课过程中应该采用多种教学方法进行讲课。可以运用“启发式”教学法、“问题式”教学法、“探究式”教学法、“学生主导式”教学法等。对每一问题要求学生理解，单靠任课教师的讲解学生未必理解得很透彻。这时可以考虑采用探究式教学进行授课，让他们主动思考来解决，进行分组讨论，然后各个小组上台讲解自己的研究方案。如：利用所学过的知识如何合成对硝基苯乙酮？首先给出这样一个实例，然后让学生用已学反应来设计该化合物的合成路线。学生就要思考：该化合物中的硝基（-NO2）和乙酰基（-COCH3）两个基团具有什么电子效应？通过什么反应来引入这两个基团？这两个基团在引入时是不是有先后的次序问题？这样学生对这些问题的理解不单单停留在化学反应方程式的表面，更加深了对化合物的性质和反应机理的理解。通过这种有教师主导变为学生主导的换位教学方式不仅增加了师生互动，活跃了课堂气氛，也促进了学生对所学内容的理解和综合运用。教学形式多种多样，教师只有不断地学习新的教学方法，才能提高学生的学习能动性，取得满意的教学效果。

三、注入新知识，理论联系好实际

现代科学技术快速发展，新成果、新技术不断涌现，在课堂讲授中，注意将国内外一些最新科研成果及时充实到教学内容中，尽可能地为学生介绍药物合成中的一些新反应、新技术及新试剂，如绿色溶剂离子液体在药物合成中的应用；有机小分子催化反应在构建手性药物合成中的应用，绿色催化氧化反应在氯霉素合成中的应用，从而使教学内容得到较多的补充和更新，进一步拓宽了学生的知识面，更加明确了药物合成反应在药物生产过程中的重要性，同时增强了学生适应社会工作的能力和科学思维能力。另外，在授课过程中，还应向学生讲述它们在药物实际生产过程中的应用情况，例如活性亚甲基化合物，特别是丙二酸二乙酯在抗癫痫药物普瑞巴林、非甾体抗炎药物洛索洛芬等药物合成中的应用。

四、传统教学方法与现代教学方法相结合

计算机科学技术及多媒体网络技术的快速发展，为我们提供了新的现代教学手段。多媒体教学在药物合成反应教学中尤为重要，它使教师在课堂中不需要花大量的时间去书写化学结构式，使授课教师节省板书时间，用更多的时间去讲解内容，增大了课堂的信息量，去运用各种教学方法进行教学，解决了内容多课时不断减少的矛盾。然而，在教学过程中笔者也发现，全部采用多媒体教学，效果也不是最理想，学生不太容易跟得上教师的讲课节奏，不容易领会有机反应的过程，特别是在进行反应机理的推导，多步骤合成反应这些信息量较大的内容时，就需要适当地结合传统的“粉笔+黑板”的教学模式。这样通过传统和现代相结合的教学方法，即可以集中学生的注意力，同时也加深了学生对学习内容的理解和记忆。

五、建立药物合成反应理论框架，强化归纳总结能力训练

在教学过程中应该让学生了解药物合成反应的基本框架，将一些零散的知识点经分析综合后串联起来，形成一条学习主线，让学生看到整个药物合成反应发展进程中的变化和创新，激发学生探求这些知识的兴趣。为此，在授课之前首先向学生介绍药物合成反应课程的整体教学内容、教学方式、课程要求、考核方式及主要参考书。从电子理论的角度认识有机物结构，从广义和狭义上理解酸碱理论在药物合成反应中的应用及路易斯酸碱与亲核试剂、亲电试剂之间的内在逻辑关系，让学生对有机酸碱概念有一个整体、本质的认识。课堂教学多采用提问式，让学生边听边思考，提升教学效果。比如在讲到马氏加成规则时，提出一个问题：马氏加成规则的核心思想是什么？在教学过程中要求学生针对某一类化合物的合成或官能团的构建进行归纳总结，以形成一个完整的知识链，把相对分散独立的内容联系起来，强化学生对所学知识的巩固和理解。如讲授硝基还原为氨基的各种反应试剂时，对药物合成反应中构建伯氨基的方法进行归纳总结。这种归纳总结工作应始终贯穿于整个学习过程中，如碳碳双键的形成、环氧结构的建立、醇羟基的氧化方法、丙二酸和乙酰乙酸乙酯等活性亚甲基化合物在药物合成中的应用等。

六、教师应该坚持好的学习习惯

不同的教学方式的实施是和老师的讲课激情离不开的，否则课堂教学就会陷入一潭死水，索然无味。笔者发现，学生的好学精神在很大程度上感悟于教师授课时的那份激情。老师应该做到可以及时补充新的知识点，使学生获得教科书以外的知识，保持课堂教学的科学性和先进性，提升学生的科研兴趣。

参考文献：

[1]闻韧.药物合成反应[M].北京：化学工业出版社，2010：7.

[2]李西安.浅析多媒体技术在有机化学教学中的应用[J].延安大学学报（自然科学版），2003，23（3）：56-59.

基金项目：浙江工业大学校级教学改革专项（JGZ1014）

药物合成微反应过程刍议 第4篇

1 微反应技术概述

微反应器是一种连续流速反应器, 其宽度只有数百微米。在药物、化工、聚合物与新材料制作等领域均得到了广泛的应用, 具有产品收率高, 传质、传热速度快, 催化剂、融合剂使用量少, 操作安全性高、难度低等优势[2]。

微反应技术的开发需要考虑从实验到实际生产的各个过程, 涉及到复杂的经济、技术分析, 其最终目的在于降低生产成本, 提高生产效率, 减少对环境的污染等。

2 药物合成微反应过程分析

2.1 生物有机合成

生物有机合成是指利用生物反应将简单化合物和单质合成为复杂化合物的过程。

第一代有机合成微生物是合成生物的最简单应用, 目前, 研究人员已经利用合成生物体研制出下一代清洁可再生生物燃料与稀缺药物, 且技术已经趋于成熟。此外, 随着生物有机合成技术的不断发展, 研究人员开始认识到遗传物质的功能, 通过比较自然存在的物种与转基因物种来选择更具优势的合成方法, 在合成的安全性、效率性方面都会有长足的进步。

2.2 有机金属试剂参与的连续合成

一些活泼有机金属也是药物合成的参与者, 如有机锂试剂反应等。但部分有机金属的合成也存在较大的技术难度, 如:是否为固体金属物, 催化剂的选择, 固体沉淀等重要工序的操作[3]。对于固体生成反应, 可采用超声技术防止固体堵塞试剂管道。有机金属物参数超过有机金属试剂, 如压力、温度是否超出预定许可范围, 有机金属试剂的材质是否合适, 合成过程中是否有任何不良反应出现, 以上问题只要出现一个, 就可考虑放弃连续合成有机金属试剂。如果连续合成过程中压力、温度等条件都可行性, 则可继续进有机金属试剂的合成。

有机金属试剂的连续合成一定要在温差与压力适宜的环境下进行, 以降低成本、提高安全性和收率。

2.3 气液两相反应

绝大多的气体反应是催化反应, 反应发生在气固层面上, 传质、传热的效率会直接影响到反应进程。现阶段, 微反应器主要应用于气液两相反应、光学反应和物质合成等类型的气相反应中。

微反应系统的传质、传热效率很高, 从而易产生相对反应和速率较快的化学反应, 与气相反应不同的是, 液相反应中的液体通常都带有黏性, 而且比气体的黏性高出许多, 很容易稀释某些物体, 若要进行高密度的作业, 就必须建立规范、完善的操作方法, 在压差较高的条件下进行作业[4]。

2.4 光反应连续合成

光化学反应是一种环境友好型反应, 其具有很强的环保性, 但是若想大规模生产, 必须解决微反应器中的光源问题。

将衍生物进行光催化环加成反应, 可提高反应的效率和选择性, 但必须谨慎把握各项要素及参数。如在双Y型微反应器中研究芘的光氧化反应, 必须掌握好物料流速、照射时间、环加成产物产率等问题。

3 结语

随着时代的进步与经济的发展, 微反应器的在药物合成领域的应用必然会越来越广泛, 但是, 任何新项目的开发都会伴随着风险, 我们一定要遵循市场的规律, 进行精确的经济预算, 严格控制成本。目前, 微反应器的工艺流程、过程审核、设备、操作流程等方面还需进一步开发与创新, 最终形成一套完善的生产方法, 带来更加优质的药品, 服务广大患者。

参考文献

[1]丁涛, 王芳.微/纳反应器的研究现状及发展前景[J].化学工程师, 2010 (12) .

[2]刘冠颖, 方玉诚, 郭辉进, 顾临, 况春江.微反应器发展概况[J].当代化工, 2010 (03) .

[3]Wang, Q.A.etal.Large-scalepreparation of barium sulphatenanoparticles in a high-throughput tube-in-tube microchannelreactor[J].Chemical Engineering, 2009 (19) .

反应过程 第5篇

在生物接触氧化反应器中投加有效微生物(EM)构成EM生物接触氧化反应器,研究了填料型式和污泥接种方式对EM生物接触氧化反应器挂膜效果的影响,考察了反应器启动阶段有机污染物的去除效果.结果表明:填料型式和污泥接种方式对EM生物接触氧化反应器中的挂膜过程有较大影响;陶粒填料的`挂膜效果较塑料多面球好,在使用啤酒污水和EM混合液启动反应器的情况下,陶粒填料的最大挂膜率是塑料多面球的2.03倍,启动阶段有机物的最大去除率较塑料多面球高7.4%;污泥接种方式对挂膜过程的影响因填料型式的不同而不同.

作 者：冯骞 薛朝霞 汪 钱健 车美芹 Feng Qian Xue Zhao-xia Wang Hui Qian Jian Che Mei-qin  作者单位：冯骞,薛朝霞,汪,Feng Qian,Xue Zhao-xia,Wang Hui(河海大学环境工程系,江苏,南京,210098)

钱健,Qian Jian(南京市规划局,江苏,南京,210014)

车美芹,Che Mei-qin(苏州市水务局,江苏,苏州,215004)

反应过程 第6篇

摘 要：本文结合某污水处理厂污泥处理项目的实际生产情况，以单反应槽处理污泥10t/d为计算基础，结合不同季节外界及堆体不同温度，分别对生物干化反应过程的物料及能量平衡进行计算，计算结果与实际运行情况基本相符。通过计算发现，在现阶段影响生物干化反应过程的主要因素为初始混合物含水率、可生物降解有机质含量及通风量。

关键词：污泥；生物干化；物料能量平衡

目前国内应用的污泥处理处置技术主要有：生物干化、热干化、焚烧（掺烧）、石灰处理等，综合对比投资费用、处理成本，及污泥最终产物的可利用方向，采用生物干化技术处理污泥，并已于2012年底建成使用一座日处理含水率80%的污泥1000t的污泥处理项目。根据两年来的实际生产情况来看，出料含水率与外界环境温度有关系，冬季出料含水率一般在40%—45%，非冬季出料含水率在25—40%之间。本文对污泥生物干化反应过程中的理论物料及能耗平衡进行核算，寻找影响反应过程的主要因素，以期对今后优化生产工艺过程提供一定的技术支持。

一、好氧生物干化过程的物料平衡

本项目主要是将含水率80%的污泥与一定的稻壳、返混料混合，得到含水率在60%以下的初始混合物，进入生物干化车间后经过约22d的好氧生物干化反应，得到含水率在40%以下的产物，产物的绝大部分作为返混料使用，余下一小部分作为产品运出。在整个好氧生物干化过程中物料平衡计算的基本思想是：输入的混合物料 加上通入的空气在反应过程中必须等于新增殖的细胞、其他简单有机物、二氧化碳、水、氨等分解产物的总和。好氧生物干化反应过程中通入的空气主要有三方面作用：（1）可生物降解有机物反应所需要的氧气，（2）带走生物干化过程去除水分的空气量，（3）生物干化过程中温度过高时，冷却堆体需要的空气量。

二、好氧生物干化过程的能量平衡

整个好氧生物干化过程视为一个体系，则根据热力学第一定律，在一个平衡的系统中，释放的能量=消耗的能量。释放的能量=可生物降解有机物反应所产生的热量（Q1）。消耗的能量=物料中水升温需要的热量（Q2）+物料中固体物质升温需要的热量（Q3）+进入反应过程的空气升温需要的热量（Q4）+水分蒸发需要的热量（Q5）。需要说明的是，在本次能量平衡公式中没有考虑翻堆过程瞬间释放的热量、反应槽体吸收的热量。因此，在实际生产中，只有Q1≥Q2+Q3+Q4+Q5才能保证好氧生物干化反应过程的自主进行，否则将需要外加能量。

三、好氧生物干化反应过程的理论计算

（一）好氧生物干化过程中水分的变化

假设好氧生物干化过程中可生物降解的有机质全部反应，其反应式为[1]：

C40H60.8O30.3N2.5+27.175O2→C10H16O3N2+30CO2+21.65H2O+0.5NH3

其中：有机质分子式为1060.6，空气中氧含量为21%，出料含水率为40%。

则经计算，有机质分解需氧量为604.07m3、有机质分解需要空气量为2876.52m3，有机质分解产生的水量为0.39t，有机质分解后的残留物为0.22t。产物中固体量为7.64t，产物中水量为5.1t，则反应过程中需要去除的水分为7.4t。

（二）非冬季好氧生物干化过程中通风量及能量

根据生产实际情况，在非冬季时间内按车间温度25℃、堆体温度60℃考虑，此时空气的饱和水蒸汽含量分别为22.8g/m3、129g/m3。若带走全部7.4t水需要的通风量为69600m3。为便于计算不考虑翻堆曝气、堆体温度过高曝气及鼓风机故障，视堆体温度恒定，进出堆体的空气中水蒸汽均为饱和。则生物干化反应过程中需要通风量为72476.52m3。根据设计，每个反应槽对应6台曝气鼓风机，每台鼓风机风量为2000m3/h，折算到单台鼓风机开启时间为15min/h。释放能量>消耗能量时，无需外加能量而保证生物干化反应过程的顺利进行。若考虑释放能量=消耗能量时，则产物出料含水率为35%，此时需要的通风量折算到单台鼓风机开启时间为17min/h。

四、影响生物干化反应过程的因素

（一）含水率

初始混合物的含水率是影响生物干化反应过程的重要因素，通常认为适宜反应的含水率在40—65%之间，当含水率超过65%时，物料孔隙率相对降低，影响通气效果，当含水率低于40%时，会影响反应过程中微生物的活性[5-7]。从堆体升温角度来说，水的比热容基本上是干物质的比热容的4倍，因此每升高1℃，水吸收的热量约是干物质的4倍，初始混合物含水率越高，物料中的水升温需要的热量越多，影响反应效果及物料升温时间。

（二）可生物降解的有机质

在发酵过程中，可生物降解的有机质分解释放热量来维持物料反应所需的温度，如果该部分有机质较低则不能有效的将水分去除。同时还限制发酵过程中微生物的生长繁殖，最终影响反应效果。

（三）温度

对于生物干化反应过程而言，物料的温度影响微生物活性，温度过低导致反应过程延长，也不能实现污泥无害化的目标，温度过高导致物料中有益的微生物被杀死影响反应。外界环境的温度对出料的含水率有明显影响，环境温度高时，空气中湿度相对较低，同等曝气条件下带走的水分较多。

（四）通风量

在好氧生物干化过程中通风有重要的作用，一方面为微生物发酵过程提供氧气，一方面通过对通气量的控制调节堆体的温度，同时利用气体将水分带走。结合本文计算可以发现，在同等通风量的情况下，由于温度原因夏季带走的水分较多，也就是说当外界环境温度相对较高时，保持相对较多的通风量可以缩短物料反应时间，提高反应效率。

五、结论

通过计算可以发现，在现阶段影响整个生物干化过程的主要因素为初始混合物中的可生物降解的有机质、通风量，外界环境温度较低时，带走同样水分需要的通风量较高，消耗的能量较大，需要的可生物降解的有机质较多。因此可全年综合调控外加稻壳的量，寒冷季节增加稻壳的添加量，相对温暖季节可减少稻壳的添加量。外界环境温度较高时，可通过调整翻堆频次及鼓风机工作时间，以加快生物干化反应过程，减少物料在反应槽内的时间，提高单位污泥处理量。

参考文献：

[1] 陈世和.城市垃圾堆肥原理与工艺[M].上海：复旦大学出版社，1990.

四氟乙烯聚合反应动态过程分析 第7篇

1 工艺简介1

本设计采用乳液聚合的方法,运用半连续的加料方式 ( 助剂和水一次性加入,单体连续加入) ,以过硫酸铵( APS) 为引发剂,由于引发剂是在酸性条件 下分解的,因此需要 加入冰醋 酸( CH3COOH) 来调节反应器内液体的酸性,另外还需加入稳定剂石蜡和调节分子量的链转移剂十二碳硫醇DDM,工艺过程概述为先向聚合釜内按比例加入无离子水和事先配好的定量辅助试剂( 引发剂、稳定剂、调节剂、链转移剂) ,抽空升温并搅拌使其温度达到70℃左右,检测含氧量合格后( 小于0. 03‰) ,加入TFE单体,并将釜温、压力升到规定的温度和压力,搅拌以使物料在釜内进行聚合,同时,反应期间要补加单体使压力尽量稳定在一定的值,反应一段时间后,连续均匀地加入定量的乳化剂全氟辛酸铵溶液,反应结束后,停止搅拌,回收单体,降温出料,产品送至后续处理[5]。

2 动态模型的建立

2. 1 聚合反应动力学

四氟乙烯的聚合属于自由基聚合,是典型的加成聚合,反应动力学包括链引发、链增长、链转移和链终止4个主要基元反应,动力学方程为:

式中Dn———n和m个单元长度的死聚体;

n———分解的初级自由基数目;

P1———聚合度为1的活性聚合物;

Pn———n个单元长度的聚合活性链;

R*———初级自由基。

链引发包含两个部分,引发剂分解形成离子自由基,并与单体结合形成单体自由基。链转移包含向单体、调节剂链和转移剂转移3个方程式。最后为链终止过程。由于聚四氟乙烯工艺的多样性,聚合动力学数据各不相同,同时技术的保密性使得获取完整的动力学参数更是难上加难,笔者结合文献数据并根据实际结果对模拟数据进行修正,获得了较好的模拟效果。

2. 2 Dynamic Plus 下建立动态模拟流程

图1为利用Dynamic Plus软件实现的动态过程模拟,图中的泵和压缩机主要用于抽真空和排出釜内的液体,阀门主要控制各个物料的流量,OTHERS为水和助剂。压力控制器PC通过釜内压力来控制单体TFEIN阀门VALVE1的开度来间接控制进料量; 温度控制器BATCH_TC主要控制釜内的温度,反应釜温度的目标值通过控制热负荷的转移量来实现。通过继电反馈的方法得到的PID参数P = 0. 535137,I = 3. 27min,D =0. 8175min。由于动态温度控制的滞后性,需要的温度不可能立即达到,因此要在包含温度控制器的闭环中插入一个滞后DEADTIME并设置时间为60s。其他的控制器则为流量控制器,通过控制阀门的开度来控制流量的大小。

2. 3 反应配料比和反应器参数的确定

引发剂APS的进料量为5g,冰醋酸的进料量设置为250m L,链转移剂DDM为100g,溶剂H2O为400kg。由于反应过程中单体是以气态形式通入的,故单体TFE的进料温度设置为35℃,压力设置为1 717k Pa,阀门的压 降全部设 置为303k Pa。反应器的参数设置为: 反应釜的体积1. 2m3,高度1m,温度控制在80 ~ 105℃之间,压强控制在1 515 ~ 1 717k Pa之间。反应的停止条件为PTFE的产量达到150kg。

3 动态模拟过程的分析

TFE聚合反应的整体过程可以概括为以下几个步骤: 清釜→加入无离子水和助剂→抽真空→加单体→升温升压至规定值→开动搅拌→产品达到目标值停止搅拌→降温回收单体。

3. 1 反应过程中压力与单体进料随时间的变化

由于先要进行清釜并注入水和助剂,单体进料时间为第5h左右。图2为釜压和单体进料量随时间的变化曲线,可以看出: 釜内的压强随着TFE的进料由真空状态逐渐上升,由于此时压力控制器的设定值( 1 515k Pa) ,因此当压力超过此值时,阀门的开度逐渐变小,进料量也随之降低。从图2中还可以看出压力控制器可以很好地控制进料的输入。当产品的质量达到要求时,关闭进料量的通入,反应釜内气体逐渐消耗,压强开始减小。

3. 2 聚合釜的液位和其他助剂、水的进料随时间的变化

清釜时将釜内的液体通过泵排出,压缩机将釜内的气体抽空,当液位为0且压强达到真空时,将无离子水和助剂匀速地注入到聚合釜中,液位由开始的0. 0m迅速上升到0. 4m左右,在编辑脚本里设置当聚合釜中水的含量达到400kg时关闭阀门停止加入试剂,对聚合釜升温到70℃。图3为聚合釜的液位和其他助剂、水的进料随时间的变化曲线,可以看到此时通入单体开始进行反应,随着单体的通入和PTFE的产生,液位也会随之上升,当产品达到规定产量后关闭单体TFE的进料阀门,继续等到釜内的压强降到一定值,停止反应,降温,液位达到一定高度后随着反应的停止而保持不变。

3. 3 反应过程中温度和热负荷随时间的变化

由于动态反应是从静态模拟中直接转化而来的,动态开始的温度还停留在静态设置的温度,清釜过程中不对温度做任何控制,排出釜内的物质,同时对釜内的气体进行抽空,釜温从稳态的95℃开始快速下降。图4为釜温和热负荷随时间的变化曲线。

从图4中可以看出开始的4h内,热负荷处于不变状态,随后加入无离子水和助剂时开始对釜进行升温操作,温度控制器的值设定为75℃,通入单体进行反应,由于反应过程为放热反应以及压力控制单体的进料量等原因,温度不断改变,因此热负荷也随着温度的变化而变化,PTFE达到规定产量后对釜进行降温。

3. 4反应过程中产物 PTFE 和引发剂 APS 随时间的变化

通入事先配置好的助剂和反应所需的溶剂后对釜进行升温,引发剂过硫酸铵开始分解,由于单体的加入是在第5h附近,此时PTFE开始生成,随着温度的升高和压力控制进料量的增大,引发剂的分解速率很快,生成的PTFE量逐渐增大,直至约第8h时达到稳定状态,此过程中引发剂的量随着反应的进行而逐渐减少,直至最后不变,PTFE和引发剂APS随时间的变化如图5所示。

4 引发剂 APS 含量对反应的影响

一般情况下,当温度达到80℃时,引发剂APS开始分解,随着反应过程中温度的变化,引发剂的分解速率也跟着变化,温度升高则速率加大,反之则速率减小。但是对于间歇反应,引发剂的量要控制在一定的范围之内,如果引发剂过多,引发点很多,反应速度太快,反应很难得到很好的控制,并且得到的产品聚合度小、强度低。如果引发剂过少,反应中期引发剂的活性可能会消失,从而导致反应不能进行下去。但在实际工艺中,在聚合速度足够的前提下应该尽量减少引发剂的用量,从而减少后期PTFE中引发剂的残留量来提高产品的质量,而且引发剂回收的成本较高。在此动态模拟中,通过设置不同的引发剂的进料量( 主要考察的含量为2 ~ 7g) ,观察其对整个反应过程的影响,通过6次分批模拟,记录下完成规定产量的产品PTFE所需的时间和APS的消耗量、残留量,计算出引发剂APS的残留率,记录得到最终的结果( 表1) 。

从表1可以看出反应所需的时间是先减小后增加,残留率则是先增大后减小,原因是开始时引发剂量的增加导致残留量的增加,但是当引发剂超过一定量时,反应速度加快,温度急速升高,APS的分解速率加快,导致反应的半衰期逐渐缩短。根据引发剂的最优选择规律,当APS的含量分别为2g和3g时,所需的总时间较长,接近甚至超过了10h,反应效率比较低,而当APS的加入量为7g时,引发剂的量太多导致反应速度加快,反应温度迅速上升,反应热量移除不及时,分解速率加快,残留率达到了0. 033,但是反应时间为11h左右,由于开始引发剂分解很快,反应的速率很大,从而导致后期的引发剂很少,反应速率极低,从而导致要得到定量的PTFE所需时间较长。因此上面分析的这3种APS含量———2、3、7g均不在最优含量之内。图6为不同的APS含量对应的聚合釜温度和压力随时间的变化。

由图6可知,当APS含量为7g时,温度达到130℃ ,压强达到2 220k Pa,此过程中由于APS含量很高,反应速率很快,导致温度和压力很难控制。当APS的含量为6g时,加入单体TFE后残留,温度突然上升,接近于100℃,压强也接近于1 717k Pa,反应不容易控制; 当APS含量分别为4g和5g时,反应温度和压力均在可控范围,但是相对来说当APS为5g时,温度和压力控制地更好,而且由表1可知,从反应所需的时间来说,APS为5g时的生产效率更高。

5 结束语

对PTFE聚合反应进行了动态模拟,分析了TFE聚合过程中反应物和产物随时间的变化,同时设置了相应的控制器并调节好参数,使反应过程中的变量( 温度、压力、流量) 得到很好的控制,完整地记录了整个聚合反应从开始到结束的动态变化。通过压力控制器控制的单体进料量也是随着釜压的变化而呈起伏变化,产物量PTFE和催化剂分别随着反应的进行而逐渐增多和减少。通过对APS的含量进行分析,主要通过总的反应时间( 聚合速度) 、残留量和控制的难易程度来考察对反应的影响,结果表明: 当APS含量为5g时,反应不仅可以得到很好的控制,而且能保证聚合速度。

摘要：针对PTFE工业生产中广泛采用的半连续反应过程,根据聚合反应动力学,运用Dynamic Plus建立了完整的聚合反应动态模型。对反应过程中的重要参数随时间的变化情况进行分析,并且通过改变物料中APS的含量来观察其对整个反应过程的影响,从而找出对模拟结果最优的APS进料量。结果表明:该模型可以准确地记录每个反应阶段的实时动态,并且对于此反应,最优的APS的进料量为5g。

反应过程 第8篇

一、对比发现,自主建构化学方程式的概念

学习化学方程式及其意义时,以往的教学往往是直奔主题、开门见山:化学方程式能简明、科学地描述化学反应,本节课我们来学习化学方程式。

这样的陈述总让人感觉有些疑惑:表示化学反应的方法有哪些?为什么利用化学方程式而不用其他方法表示化学反应?与其他方法相比较,化学方程式具有哪些优点?学生缺乏经历,缺乏对比和思考,没有切身参与对化学方程式概念建构的过程,自然体会不到利用化学方程式来表示化学反应的真正优点。

为此笔者设计了以下问题:同学们,通过前面的学习,我们知道氢气能够在氧气中燃烧,大家想一下,你能有哪些方法来表示氢气在氧气中燃烧生成水这一化学反应?大家想想看。学生思考、讨论,然后展示自己的方案:

方案一:用语言进行陈述:氢气能够在氧气中燃烧生成水。

方案二:用文字表达式表示:

方案三:用图示模型表示:

方案四:用化学式表示:

在学生给出答案之后,教师引导学生对给出的方案进行评价:

对于方案一和方案二来说,用汉字记录化学反应,能够体现出反应物、生成物及反应条件,学生通俗易懂,便于大多数人认识、理解和接受。但该方法也有缺憾之处:其一是适用范围有局限性,不具有国际通用性,不懂汉语的人不会明白文字表达式所表述的含义;其二是它不能体现化学反应中物质的质量关系;其三是不能很好地体现从微观角度认识化学反应。

对于方案三来说,利用图示模型来表示化学反应,可以直观地表示微粒的结构(分子模型中大小不同的小球代表不同的原子),可以让学生更好地了解化学反应中反应物和生成物的组成和结构,便于学生从微观角度认识反应物、生成物和化学变化。但分子模型的绘制费时、费力,比较麻烦,如不对小球代表的原子加以说明,也无法知道物质的名称、化学符号,不知道是何种物质之间发生的化学反应。

对于方案四来说,利用化学式来表示化学反应,便于区分和交流,同时具有简约性等特点,但它只是文字表达式的另一表述方式,不能体现化学反应中各物质的质量关系和微观粒子的数量关系,不具有科学性。

在学生经过一番评价之后,认识到了上述方案的不足,迫切希望知道问题的解决方案,此时,教师提醒学生只要对方案四加以改进,就可以简明、科学地表示化学反应,并被国际认可和通用。同时给出方案五:用化学方程式表示:教师因势利导,学生豁然开朗,知识的形成水到渠成,至此化学方程式的概念不攻自破。学生经历概念的建构过程,不仅知道什么是化学方程式,还认识到化学方程式具有简明、科学、直观等特点,从而消除了为什么要用化学方程式描述化学反应这一疑惑。

二、捕捉信息,自主感知化学方程式的意义

在明确了化学方程式的含义之后,对于化学方程式的意义,教师也没有通过讲解的方式告知学生,而是根据氢气在氧气中燃烧生成水的化学方程式进一步提出问题:从化学方程式中,你能获得哪些信息?请将你的答案写出来。

大多数学生能够从宏观角度直接进行描述:该化学方程式简明地表达了反应物是氢气和氧气,生成物是水,反应条件是点燃等信息;也有少数学生从微观角度进行了描述:由符号“2H2”可知参加反应的氢分子是两个,由符号“O2”可知参加反应的氧分子是1个,由符号“2H2O”可知生成的水分子为2个,故参加反应的氢分子、氧分子及生成的水分子个数比为2∶1∶2;很少有学生提到反应体系中各物质的质量比,也就是说,学生缺乏对化学反应的定量认识,此时教师进行了引导:符号“2H2”的相对分子质量和是多少?“O2”相对分子质量是多少?符号“2H2O”的相对分子质量和是多少?问题一经提出,学生便豁然开朗:从物质的质量的角度认识各物质的相对质量比为4∶32∶36,自然而然地获取了从质量的角度对化学方程式的认识。

至此,学生对化学方程式的意义再次进行梳理和总结,从宏观、微观、质量三个方面,归纳总结出化学方程式表示的意义:化学方程式是国际通用的化学语言,它不仅简明地表达了反应物、生成物是什么,反应在什么条件下发生,还能反映出反应体系中各物质的质量关系和微观粒子的数量关系。[1]

三、模仿练习,尝试化学方程式的书写

化学方程式可以简明、科学地表示化学反应,如何书写化学方程式呢?教师不要急于教给学生书写化学方程式的步骤,指导学生规规矩矩地模仿步骤书写化学方程式,而是给出镁条在氧气中燃烧生成氧化镁和给水通电生成氢气和氧气这两个学生熟悉的化学反应事实,让学生模仿氢气在氧气中燃烧生成水的化学方程式尝试书写这两个较为简单的化学反应方程式,教师通过了解、查看学生的书写情况,归纳出存在的问题,然后让学生评价存在的问题,通过问题的解决,归纳书写步骤。

对于上述两个化学方程式的书写尝试,学生存在的问题大致有以下几种情况:

一是化学式写错:氧化镁的化学式错写为MgO2、氧气的化学式错写为O,氢气的化学式错写为H;二是错写或漏写反应条件:将反应条件“点燃”错写为“燃烧”或漏写反应条件;三是化学方程式没有配平:Mg+O2MgO;四是反应物和生成物位置写反:MgOMg+O2;五是没有标注气体符号(或沉淀符号);六是不会配平,化学计量数标注的位置不对,标在了对应原子的前面而不是化学式的前面:

针对学生出现的问题,教师再次展示氢气在氧气中燃烧生成水的化学方程式让学生通过观察、对比,从中体会、感悟并修改自己的错误,不能解决的问题小组进行讨论,将难点汇报给老师。教师明确了本节课的难点是化学方程式的配平,于是重点讲解化学方程式的配平方法,最后对化学方程式的书写步骤进行总结:左写反应物,右边是生成(物),中间等号连,配平再划等(等号),条件等号注,状态应注明(生成气体和沉淀分别用↑和↓来标明)。

四、发挥想象,猜想化学方程式的读法

对于化学方程式的读法,不提倡像教学生学习英语单词那样,教师领读、学生跟读。师生共读,然后模仿训练;而是给出学生书写的化学方程式,让学生猜想读法,尝试读取化学方程式,在学生的读中发现问题,从而帮助学生解决问题。如化学方程式的读法,学生读的过程中存在的问题有:一是符号“+”不读“跟或和”而读作“加”,如“氢气加氧气”;二是符号“=”不读“生成”而读作“等于”;三是漏读反应条件;四是不会从微观角度、质量角度读化学方程式。

教师引导学生纠错,经过小组合作交流,学生从宏观、微观、质量等三方面归纳、总结出化学方程式的读法。

一是宏观读法:氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水。

二是微观读法:每两个氢分子和一个氧分子在点燃的条件下反应生成两个水分子。

三是质量读法:每4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃的条件下反应生成36份质量的水。

五、利用评价,感悟化学方程式的书写原则

化学方程式的书写要遵循两条原则:一是以客观事实为依据,不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应;二是必须遵循质量守恒定律,要使反应前后各原子的种类与数目保持不变。对于这两条原则的学习,教师不要直接告诉学生,让学生画画、背背、记记,这种做法学生缺乏感悟和理解,只是进行了简单的记忆,没有经历学习过程。笔者的具体做法是:给出一组化学方程式,让学生通过评价,感悟化学方程式的书写依据。

题目:化学方程式能简明、科学地描述化学反应,请利用所学知识评价下列化学方程式:

学生通过思考、交流、评价,自然认识到:(1)和(2)两个化学反应的产物不对,这两个化学反应违背了客观事实;(3)违背了质量守恒定律,化学方反应前后原子的数目发生了改变。通过这样的经历,学生自然明确了化学方程式的书写要遵循两条原则,变被动思维为主动思维,经历思维过程,感受成功的喜悦。

课堂是学生学习的主阵地,课堂教学效率的高低,直接取决于学生参与的程度。学生被动接受知识的课堂绝对算不上理想的课堂,把课堂还给学生,让学生主动参与、主动思考、经历过程,才会学得主动、学得积极,从而成为课堂学习的真正主人。

参考文献

高压反应管深孔抛光过程探究 第9篇

高压反应管长15m, 内孔直径为62mm, 材质为30CrNiMo8, 要求抛光后壁厚的磨削值不大于0.1mm。根据任务情况, 决定采取以下方法进行加工:反应管固定, 再用钢丝软轴连接电机和抛光轮, 然后将抛光轮伸入反应管内孔进行轴向往复打磨, 以此来降低其内壁的表面粗糙度。

通过对长度为1m, 内孔直径为62mm的一段试验用管进行抛光试验, 我们发现抛光效果并不理想。经过对缺陷情况的调查统计, 做统计表如下:

在表中可以看出, 管壁抛光不均匀的情况占整段管长的80%, 是急需解决的关键问题。

2 问题分析。针对管壁抛光不均匀这一问题, 采用因果分析法作了进一步分析, 分析如下:

2.1 缺少合适的工艺参数

由于是首次承接高压反应管内孔抛光任务, 以往也没有深孔抛光的经验, 所以并没有可供参考的数据, 而合适的工艺参数则是保证抛光过程平稳进行的基础, 直接影响抛光的均匀性。

2.2 抛光轮轴心摆动

传动轴与管件内壁间存有间隙, 在传递扭矩的过程中, 很难保证其轴线的位置稳定, 而抛光轮与传动轴之间采取的是刚性连接, 也就同样会出现轴心摆动。再加之抛光轮本身的密度不均, 安装的偏差以及抛光过程中产生的磨损等因素, 都会使抛光轮在转动过程中与管件内孔的接触不均, 也就造成了管件内壁的抛光不均匀。

2.3 软轴缺少刚性

匀速平稳的轴向进给显然是抛光均匀的基础, 但缺乏刚性的钢丝软轴在传递扭矩的过程中, 极易发生摆动和弯曲, 无法有效地传递轴向力, 不能保证抛光轮轴向运动的均匀性。并且在进给过程中若由软轴带动承载电机的台车前进, 使软轴传递扭矩的同时承受过大的轴向力, 很有可能会造成软轴断裂。

2.4 管件内孔过深

高压反应管长达15m, 若要连续抛光如此深的内孔, 轴向进给装置的行程必须大于15m, 这对设备和场地的要求都比较苛刻, 而且扭矩的有效传递也是个严重的问题, 所以很难实现。

3 采取对策:根据已确定的四个主要影响因素, 我们制定了以下对:

3.1 对粗抛过程采用了L9 (34) 正交试验法进行分析。制定了因素位级表如下:

根据因素位级表做正交试验结果分析:

6号试验A2、B3、C1、D2的效果最好, A的因素级差最大。R=45, 是重要的工艺参数, 为了进一步分析, 并做了位级趋势图。从趋势图可以看出最高点为A2、B3、C1、D2, 与6号试验结果相同, 所以将抛光轮转速900 r/min, 抛光轮直径62mm, 轴相进给量1.3mm/r, 往复打磨次数4次定为最佳工艺参数, 可有效地增加抛光过程的平稳性。

3.2 为使抛光轮在转动过程中, 可以均匀的对管件内表面进行打磨, 小组成员苏贵芳设计出抛光轮与传动轴的链接结构。采用此铰链连接结构, 抛光轮的轴线位置可以根据抛光轮与反应管内壁的接触情况在径向自动做出调整, 不再受传动轴的限制, 即使抛光轮的直径会由于磨损而减小, 也会进行均匀的离心抛光, 即可保证内孔管壁抛光均匀。

3.3 为可以平稳有效地传递轴向力, 研究决定在软轴外加上一根支撑管, 支撑管两面端部与软轴用法兰连接, 再使用车床的大拖板作为进给装置, 通过安装在拖板上的卡管胎具带动支撑管及软轴伸入反应管内, 做匀速进给运动。考虑到支撑管只有一个卡装点, 属于悬臂支撑, 刚性较差, 其内部的软轴在传递扭矩时, 会产生振动, 造成抛光过程的不平稳, 甚至有可能划伤管壁, 所以在支撑管外壁每隔500mm处安放一个防震支撑胶圈, 在胶圈两侧用金属挡圈点焊进行定位, 防止其窜动, 这样便起到了支撑作用, 有效地解决了振动问题。

3.4 考虑到进给设备的行程长度以及扭矩的有效传递问题, 我们决定从两个方向分别对反应管进行抛光, 每面抛光至少一半的孔深, 即7.5m, 然而我们采用的作为进给装置的C630车床, 其导轨长度仅为2.8m, 仍然无法实现连续抛光, 所以小组决定采取分段抛光的方法, 即当车床拖板运行到导轨终端时, 停止整体设备的运转, 然后拆卸卡管胎具, 将拖板打回到起始处再重新安装卡具。如此两次中途换卡, 可抛光三段导轨长度的距离, 约8m, 再将反应管掉头装卡, 用相同方法从另一端进行打磨, 即可抛光到全部内壁。

在小组成员的共同努力下, 我们完成了活动的预期目标, 设定出了完整的工装设备及工艺, 并确定了最佳工艺参数对两根高压反应管的内孔进行了抛光处理, 经过使用粗糙度对比块对其内表面进行对比检验, 测出其表面粗糙度为Ra≤0.8μm, 超出了Ra≤1.6μm的目标值, 且没有其他缺陷。

通过本次活动, 摸索出了一套深孔抛光的最佳工艺, 我们将本次生产制造中的工艺流程纳入厂级内部标准备案存档, 作为指导我们分厂今后生产的工艺文件。本次抛光试验的成功, 填补了深孔抛光的这项空白, 同时也创造了可观的经济效益。此任务具有投资小, 利润空间大的特点, 有利于保证产品的质量稳定, 提高生产效率。

参考文献

[1]李华志.数控加工工艺与装备[M].清华大学出版社, 2004.7.

加氢反应过程联锁控制系统的优化 第10篇

设立联锁控制的目的是为了确保生产过程安全、顺利, 但在多年来的使用过程中, 曾多次发生因联锁仪表误动作造成生产过程异常终止的现象, 比如一、二段反应均有因压力联锁信号错误造成联锁动作, 二段加氢反应曾经有控制系统未发出联锁信号, 但作为执行联锁动作的进料泵却停了, ESD系统和DCS系统的趋势图和事件记录中均无记载, 对联锁控制程序、仪表和电气线路的检查中也未发现故障点。

2 联锁控制的优化改造

针对联锁控制系统曾经出现的问题, 对联锁控制系统的软件和硬件两个部分都进行优化改造, 其中硬件部分包括联锁仪表的电源 (双电源改造) 检测仪表的配置 (三取二改造) 联锁执行机构 (双电磁阀改造) 等, 软件主要包括ESD配置软件和组态软件。

2.1 联锁控制系统ESD升级改造

(1) ESD系统升级。改造主要是通讯系统建立及软件升级, 系统软件更新为更加优化最新版本。上位机与ESD通讯更加安全可靠, 使工作界面更加人性化, 自检功能更加完善, 员工的操作处理问题更加方便简洁。操作人员可以随时控制生产状态, 让生产更加安全可靠。升级方案是, 升级为目前最快的安全以太网通讯, 通讯速率达100MKB/S。增加相应的硬件即2块F8627X和2个交换机。软件升级, 根据现场的实际情况, 将现在的老版本WINNT版升级到WINXP版本的ELOPII最新版本。由于HIMA系统由高级向下级兼容, 所以软件没有任何变化自动转换后就可使用, 而且新的系统比老的系统自诊断功能更加强大, 更加便于维护。SOE升级, 时间报警软件也是将老的WINNT版本升级为WINXP版本的。ESD内部CPU操作系统升级, 升级后的系统抗干扰能力更强, 自诊断能力更加全面, 并带有自学习功能, 也就是升级后当一个CPU坏损了, 更换新的CPU时, 不用再次下装程序, 新的CPU会自动的把程序学习, 拷贝过来。

(2) E S D系统优化。为了配合E S D联锁动作硬件配置的需求, 单点模拟量的AI输入改为三个点, 增加三取二的逻辑组态, DO输出由单DO改为双DO, 当发生联锁动作时, 由两组独立的开关量输出卡输出同一个DO信号。

2.2 联锁仪表硬件改造

(1) 电源改造。联锁仪表的24V D C电源原设计为单电源供电, 多台仪表共用一套电源, 用空气开关和接线端子进行分配, 当这一套电源供电回路出现故障时, 联锁控制系统因失电而误动作, 将单电源改造为双电源供电, 提高电源的可靠性。电源改造分为两部分, 即220V A C和24VDC。1DY1和1DY2两台24VDC稳压源的220VAC供电, 分别由不同的2台变压器供给, 1DY1来自一段28P-H, 1DY2来自二段18P-H, 以确保只要有一台变压器工作正常就可以保障24VDC稳压源正常输出。1DY1和1DY2两台24VDC稳压源输出端并联联结, 在两台直流电源都正常工作时负载由一台电源承担, 另一台处于冗余状态, 任何一台供电中断时, 另一台将无扰动自动切换到负载状态, 不会影响回路的正常供电。改造完成投运效果显著, 排出了电源供给造成的联锁仪表误动作。

(2) 一段加氢反应器压力联锁的三取二改造。部分加氢反应器循环罐的压力PAHH-202、氢气总管压力PAHH-204、R-204氢气总管压力PIE-209、R-204罐压力高高联锁PCE-210单点, 改造方法是将每一个位号再新增安装2台压力变送器, 信号输入到ESD系统模拟量输入卡中, 新增的回路与原有回路分配在不同的模拟量输入卡中, 以便降低因ESD卡件故障造成的误动作的风险, 例如:PAHH-214增加PAHH-214A和P A H H-214B, P A H H-210增加PAHH-210A和PAHH-210B, 对原有的ESD程序逻辑组态进行修改。只有当PI-209、PI-209A和PIHH-214三个条件中的任意2个满足设定值或者PI-210、PIHH-212和PT-210A三个条件中的任意2个满足设定值, ESD系统才输出联锁动作信号。在没有三取二改造之前, 由于采样点是单点, 任何线路故障、仪表故障以及卡件故障很容易满足联锁条件, 造成联锁停车, 进行三取二改造后的优点是, 三个独立的测量回路有两个同时发生故障的可能性极低, 无论是理论上, 还是在实践中都得到了验证, 改造后再未发生因仪表故障造成的联锁误动作。

(3) 双电磁阀改造。联锁回路中电磁阀的作用是当ESD联锁程序满足联锁动作条件后, ESD系统输出信号使电磁阀动作, 切断调节阀的气源, 使调节阀关闭而切断物料。双电磁阀改造的目的就是为了克服一个DO控制回路故障, 造成电磁阀误动作切断工艺流程的事故。由ESD分别输出2个独立的DO回路, 每个DO对应控制一个电磁阀控制回路, 每台切断阀对应的两台两位三通电磁阀气源管路为并联方式连接, 两台电磁阀同时励磁, 当其中一台电磁阀失电时, 另外一台电磁阀可保持调节阀正常工作;只有当两台电磁阀同时失电非励磁时, 切断阀才会失气关闭。A电磁阀和B电磁阀的进气口分别接入独立的仪表空气, B电磁阀的输出口联结到A电磁阀的排气口, B电磁阀的排气口直通大气, A电磁阀的输出口联结到调节阀, 当B电磁阀控制回路故障时, 调节阀供气线路为A1-A2-调节阀, 当A电磁阀控制回路故障时, 调节阀供气线路为B1-B2-A3-A2-调节阀, 当A和B回路同时动作切断气源时, 调节阀模头中的空气由调节阀-A2-A3-B2-B3排出, 使调节阀迅速关闭, 从而保证调节阀联锁动作的正确性。

(4) 加料泵控制双回路改造。加料泵B-602的联锁控制回路见图1, 在电气控制回路中串入了联锁控制接点, 由于该泵同时受DCS和ESD系统的控制, 线路联结繁琐, 易出现故障, 曾发生无故停泵现象, 但在DCS和ESD系统中均无联锁停泵动作的记录, 经过排查分析, 这种现象可能是线路接触不良造成的故障。因此将联锁控制部分改为双回路, ESD DO通道为独立的两组开关量输出, DCS的DO通道分配在独立的两套控制器的ADV859卡输出, MUB端子、继电器分别配置, 分开敷设到电器柜的控制电缆, 在电气控制回路中的相应接点并联接入, 在运行中, 只要有一组控制回路工作正常, 机泵就能正常运转, 改造后, B-602泵的运行再未出现无故停机现象。

3 结束语

分析了加氢反应过程联锁误动作的原因, 提出了优化改造方案, 完善了系统配置, 提高联锁控制的稳定性和可靠性, 应用效果良好。

参考文献

反应过程 第11篇

【关键词】 老年；肺结核；抗结核药物；不良反应；护理措施

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2013.11.439 文章编号：1004-7484（2013）-11-6497-02

老年结核病患者抗结核药物治疗中出现的并发症多种多样，针对性护理方法以及有效的护理措施可避免严重后果[1]。本文选取我院197例老年结核病患者的临床护理资料进行研究，并研究其护理措施，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 我院自2012年8月——2013年8月收治老年肺结核患者197例，其中男101例，女96例，年龄在60-81岁，平均年龄（70.21±3.89）岁；其中60-70岁103例，71-81岁94例；病程2-8年，平均病程（4.89±0.87）年；经X线胸片检查确诊，其中心脏病25例，高血压31例，动脉硬化18例，糖尿病50例。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法 本组老年肺结核患者均给予利福平、乙胺丁醇、吡嗪酰胺、异烟肼和盐酸乙胺丁醇治疗，利福平口服，每天0.45-0.60g，空腹顿服，每天不可超过1.20g；乙胺丁醇按照体重给药15mg/kg，每天1次顿服；吡嗪酰胺口服，按照体重给药6.7-11.7mg/kg，每天3次，每天不可超过3g；异烟肼静脉滴注，每次0.3-0.6g异烟肼，加入5%葡萄糖250-500ml，每天1次；盐酸乙胺丁醇口服，每天3次，开始每天25mg/kg，服用8周后改为15mg/kg，顿服。

1.2.2 护理方法 抗结核药物需早晨空腹时顿服，患者耐受性差，可遵照医嘱改为分次服用，或饭后服用。用药前需向患者及家属讲解抗结核药物的特殊性，服用方法，注意事项及不可避免的不良反应。老年肺结核具有复发率高、治疗效果差、合并症多等特点[2]，导致患者存在恐惧、焦虑、不安、烦躁等负面情绪，严重时易出现自杀倾向等。护理人员应针对以上心理特点，给予患者心理疏导，多鼓励患者，与患者及家属沟通，了解患者情况，给予针对性的心理安慰，帮助患者建立信心。老年患者身体机能逐渐减退，消化吸收能力减弱，需增加营养，提高抵抗力，多吃高蛋白、高热量及高维生素食物。利福平、乙胺丁醉等药物易引发胃部不适，患者会出现呕吐、食欲减退、恶心等症状，需调整抗结核药服用时间。老年患者刚脏体积较小，血循环量较少，肝脏的解毒能力差，易出现肝脏不良反应，应定期检查肝功能，可给予保肝降酶的药物，若患者出现黄疸，需马上停止用药。异烟肼易引起周围神经炎，患者会出现灼烧感、四肢麻木及针刺样疼痛，可给予患者服用维生素B6。吡嗪酰胺易引起高尿酸血症，会出现关节疼痛等症状，需及时给予患者服用降尿酸药物，并指导患者卧床休息，定期检查血尿酸。

1.3 观察指标 主要观察不良反应发生的详细情况，经积极治疗及针对性护理后，患者临床症状及病灶的改善情况。

2 结 果

本组197例老年肺结核患者不良反应出现包括消化系统、过敏反应和中枢神经系统的不良反应以及肝脏功能受损。其中消化系统不良反应包括食欲减退29例，呕吐24例，肝部不适10例，恶心12例；中枢神经系统不良反应包括耳鸣21例，听力下降15例，眩晕21例；过敏反应包括药物热20例，痛痒12例，皮疹24例。

本组197例老年肺结核患者经积极治疗及针对性护理后，131例患者临床症状完全消失；59例患者结核空洞明显减小，临床症状有明显改善，结核病灶已吸收33%以上；7例患者由于咳血不止，所以死亡。

3 小 结

老年结核病临床症状并不典型，误诊率高，而其临床治愈效率低下，很容易病情出现进展。而对于老年结核病一般采用的抗结核药物不良反应发生较为频繁，老年人身体机能退化，耐受能力差，可能会因为并发症而导致严重后果[3]。所以对于老年结核病患者拮抗过程中出现的并发症护理应该严格遵循相关规范，谨慎对待，而老年结核患者由于疾病的折磨，心理常伴有负面情绪，如果在抗结核药物使用过程中出现了不良反应，则患者因为病痛加重，负面心理情绪激增，护理过程中应特别注意患者的情绪情况，对其进行针对性护理，可改善并发症症状。

参考文献

[1] 徐艳芳.老年肺结核患者应用抗结核药物治疗过程中并发不良反应的护理[J].中国实用护理杂志，2012，28（18）：92-93.

[2] 岳伟，寇百屿.老年肺结核患者抗结核药不良反应及护理[J].中国医药指南，2010，08（31）：136-137.

丙烯聚合反应器与过程模型化研究 第12篇

一、聚丙烯的生产工艺

聚丙烯的生产工艺包括淤浆法工艺、溶液法工艺、本体法工艺、气相法工艺等。

二、聚合机理分析

自1950年ZN催化剂成功的应用于丙烯聚合以来, 经过多年的发展, 催化剂技术和聚合技术都有了飞速的发展。Zeigler-Natta催化剂能够将丙烯聚成具有较高立构规整性的聚合物。这个聚合的过程为配位阴离子聚合, 其基元反应主要包括链引发、链转移、链增长、链终止等几部份。其中链转移反应中, 应当考虑H2的转移以及其他分子的转移, 例如烷基铝的转移、丙烯单体的转移等。这种反应过程应当为丙烯均聚, 因此其聚合的机理可以表示为下列的基元反应:

(一) 活化反应:助催化剂与催化剂在载体催化剂表面发生反应, 发生氧化聚合。

(二) 链引发反应:丙烯分子自行插入活性中心, 形成聚丙烯链的开端

(三) 链增长:丙烯分子依次插入, 聚合链也逐渐向外增长

(四) 链转移反应:向H2转移:氢分子自行插入, 在聚合链的末端形成甲基

向单体转移:

向烷基铝转移:

(五) 链终止反应:

在上述反应机理公式中, M是丙烯单体, C均为催化剂, P均为均聚物, ALR3为烷基铝, K是基元反应中各自对应的速率常数, i为聚合度, tr为链转移, d为链终止。在模型的计算中, 上述机理一般都会进行简化, 但是简化必须满足以下条件:催化剂活化在瞬间完成;转移反应中产生活性中心类型C以及最初的催化剂和共催化剂所产生的数量相同。

三、聚合动力学模型

在之前的丙烯聚合反应研究过程中, 很多的研究学者都对这个聚合过程进行了相应的动力学实验, 并且以此为依据提出了聚合动力学模型。研究学者们认为, 就上文所述的链引发而言, 会引入3个假定:拟稳态假定、长链假定和等活性假定, 以此为基础上得到链增长速率方程。其中等活性假定中的链增长反应、链终止反应以及链转移反应的动力学参数与链长无关, 为各步速率常数相等。在提出聚合动力学模型时, 基本上是在共识化的聚合机理的基础上采用上述的三个假定。如果这过程假定不把引发反应速率考虑其中, 那么相关的动力学的参数等就要通过各自的实验关联起来。

(一) 由学者张翠菊等研究。

这种模型的主要方程仅仅考虑链生成的速率, 首先反应为1级, 10分钟后就转为2级, 二段方程。但是这种聚丙烯合成动力学模型并没用进行过现场考核。

(二) 由学者Dube MA、Soares BP、崔波、马青等研究。

他们的主要观点是考虑物理效应, 例如扩散效应。其主要方程有RP=KP0exp (﹣EP/RT) [I*][M]﹣Rtr=Ktrexp (﹣Etr/RT) [H2]0.5[I*]Rd=Kd0exp (﹣Ed/RT) [I*], 这其中M、I、H2分别为丙烯单体、催化剂及氢气。这种模型在我国某个工厂实际应用, 其采用的动力学参数为:KP0=1.5106L (mol.s) -1;Ktr0=1.5104Lmol-0.5.s-1;Kd0=7.92103s-1;E均为50KJ.mol-1。

(三) 由学者Dube MA、Soares JBP、杨爱新研究。

其主要观点和模型与模型二相同, 不同的是动力学参数的取值。这种模型也在我国的某大型工厂得到了应用, 其所采用的动力学参数为KP0=7.65106L (mol.s) -1;Ktr0=7.65104Lmol-0.5.s-1;Kd0=40.392103s-1;E均为50KJ.mol-1。

(四) 由学者范顺杰、Chen CM等研究。

这种模型简单的处理了扩散效应, 但针对的主要釜式反应器。

四、反应器模型

在装置内的流体质点的运动轨迹以及混合的特性所形成的流体运动情况即为流动模型。停留时间的分布直接影响着质点的流动和运行轨迹, 循环的流体流速必须足够高, 才能保证催化剂颗粒随着液相流体的流速进行运动, 这样可以忽略颗粒的沉积。因此, 分析聚合反应器的操作性能之前必须对流动模型有所了解。我国聚丙烯生产工艺大都是选择Spheripol环管工艺及Hypol工艺, 因此, 国内的研究对象都是这两种工艺的反应器, 聚丙烯市场快速膨胀, 如图1所示:

国内主要的聚丙烯聚合反应器模型:以Spheripol工艺局丙烯反应器为研究对象, 建立稳态的数学模型, 并求解可得固含率、反应器温度、聚合反应率等参数与反应器长度的关系。还有以Hypol工艺为研究对象, 根据聚合反应动力学方程及气液平衡原理, 建立丙烯的聚合机理模型。其可以预备熔融指数、聚合率、聚合热等多个参数。

我国的丙烯聚合技术大部分都是引进外国的生产工艺, 一些参数在反应器中的分布, 包括原料、催化剂等成分和比例的变换, 其装置的实际生产运行环境都会不同程度的和预计情况有所偏差, 给生产和质量控制带来了诸多麻烦, 提高了生产成本, 降低了经济效益。因此, 要对丙烯聚合反应器和过程模型化进行深入的研究和探讨, 提高我国的丙烯聚合技术在世界该行业的竞争力。

摘要：丙烯聚合反应和模型研究是现今世界业内人士控制研究的重点之一。丙烯聚合的反应原理非常复杂, 其涵盖了聚合反应器的复杂性、高度非线性、耦合性、聚合反应的系统设计等热力学状态方程及数学建模等等方面。如何准确的反映出丙烯聚合的行为, 计算其反应过程中的热力学相关数据, 实现其过程的模拟是进行反应器设计的基础。本文从聚丙烯的生产工艺、其聚合过程中的机理、其聚合热力动力学的模型、反应器模型等多方面进行了简要阐述。

关键词：聚合反应器,过程模型化,过程模拟

参考文献

[1].罗正鸿, 曹志凯, 朱乃靖.稳态操作下的万吨级聚丙烯酸环管反应器模型的建立[J].厦门大学学报 (自然科学版) , 2005

[2].罗正鸿, 曹志凯, 朱乃靖.稳态操作下的万吨级聚丙烯酸环管反应器模型的考核与分析[J].厦门大学学报 (自然科学版) , 2005

[3].怀改平, 成卫戍, 徐用懋.聚丙烯熔融指数的在线计算机工程应用[J].计算机工程与应用, 2002