氣相反應的案例
【科普系列】納米SiC纖維在SiCf/SiC復合材料中的應用
VS生長機制則不同于不需要金屬催化劑作為生長動力源，僅是在高溫區利用蒸發、化學還原或氣相反應產生氣體，然后通過惰性氣流將生成的氣體傳輸到低溫區形核，并生長出納米纖維。
l SiCf/SiC復合材料
SiCf/SiC復合材料是由碳化硅纖維、界面層和碳化硅基體三部分組成的復合材料，如圖2所示。該材料保留了碳化硅陶瓷原有的高強度、耐高溫等特性，又因為引入了連續碳化硅纖維而韌性具有大幅提高。因此，SiCf/SiC復合材料可以滿足航空發動機高溫性能要求，可以保證1200 ℃燃氣以上環境中的安全性能。相比于現階段應用于同工況的高溫合金材料，SiCf/SiC復合材料可以有效降低部件質量，減少冷空氣流量，顯著提升工作溫度，因而是制備高性能發動機高溫構件的理想材料。
圖2 SiCf/SiC復合材料
但在長時間高溫使用過程中，SiCf/SiC復合材料基體會形成的孔洞和裂紋等缺陷，導致材料脆性大，損傷韌性不足，疲勞壽命短，難以滿足下一代發動機材料疲勞性能的需求。
展開 深度剖析，聚丙烯和聚乙烯各生產工藝的優劣勢對比
1.4.2 巴塞爾Hostalen低壓釜式工藝
在PE產品價格方面，隨著市場波動，近幾年內HDPE價格高于LLDPE價格600～1000元/t，巴塞爾Hostalen 低壓釜式工藝，具有反應器占地小、牌號切換時過渡料少、溫度范圍較寬，容易操作、工藝易實現自控、單程轉化率高等優點，是目前市場上唯一 轉讓的HDPE生產工藝。
1.4.3 Unipol氣相流化床工藝
Unipol 氣相流化床工藝具有流程簡單、設備少、投資低、易于操作、不易結蠟堵塞等優點，可以通過乙烯分壓調節反應器壓力，生產規模較大，產品范圍覆蓋面廣泛。
2 聚丙烯
2.1 聚丙烯工藝技術路線
聚丙烯產品可大致分為均聚、無規和共聚聚丙烯，其中共聚產品有無規共聚(PPR) 和抗沖共聚(PPB) 兩大類。目前可采用的主流生產工藝有以下幾種：美國魯姆斯Novolen立式攪拌釜工藝，國內共7套，最大能力45萬噸/年。
美國格雷斯Unipol流化床工藝，國內共17套，最大能力 60萬噸/年。日本JPP臥式攪拌床工藝，國內共2套，最大能力30萬噸/年。
利安德巴賽爾Spheripol環管工藝，國內共11套，最大能力 60萬噸/年。
利安德巴賽爾Spherizone多區反應工藝，國內共4套，最大 能力50萬噸/年。中石化ST環管工藝，國內共51套，最大能力40萬噸/年。
2.2 聚丙烯工藝成本分析
聚丙烯工藝成本如表2所示。
表2 聚丙烯工藝成本表
2.3 聚丙烯工藝剖析
2.3.1 Unipol氣相流化床工藝
Unipol 氣相流化床工藝具有工藝流程短、設備少、反應器內部結構簡單、物料停留時間短、產品切換快等優點。
展開 【科普系列】納米SiC纖維在SiCf/SiC復合材料中的應用
VS生長機制則不同于不需要金屬催化劑作為生長動力源，僅是在高溫區利用蒸發、化學還原或氣相反應產生氣體，然后通過惰性氣流將生成的氣體傳輸到低溫區形核，并生長出納米纖維。
l SiCf/SiC復合材料
SiCf/SiC復合材料是由碳化硅纖維、界面層和碳化硅基體三部分組成的復合材料，如圖2所示。該材料保留了碳化硅陶瓷原有的高強度、耐高溫等特性，又因為引入了連續碳化硅纖維而韌性具有大幅提高。因此，SiCf/SiC復合材料可以滿足航空發動機高溫性能要求，可以保證1200 ℃燃氣以上環境中的安全性能。相比于現階段應用于同工況的高溫合金材料，SiCf/SiC復合材料可以有效降低部件質量，減少冷空氣流量，顯著提升工作溫度，因而是制備高性能發動機高溫構件的理想材料。
圖2 SiCf/SiC復合材料
但在長時間高溫使用過程中，SiCf/SiC復合材料基體會形成的孔洞和裂紋等缺陷，導致材料脆性大，損傷韌性不足，疲勞壽命短，難以滿足下一代發動機材料疲勞性能的需求。
展開 流動化學：連續生產API的途徑
第一和第二種系統為無催化劑反應而設計，第三和第四種則需要催化劑的參與。第一和第三種系統中所有的試劑流過反應器。第三種反應需要一個分離步驟以從產品中去除反應物。第二種系統構成反應中受限制的固體反應物。在第四種系統中，催化劑在試劑流過反應器時保持固定，分離是不必要的。此外，第四種是一種在持續流動狀態下進行多步合成的優選系統。多步合成對于復雜API的制備至關重要。微反應器技術的一個趨勢是開發基于不同反應種類和理化特性的模塊式流動反應器。根據反應和過程的具體要求，選擇適宜的微反應器與集成組建組合，包括加熱和冷卻模塊、微型混合器、管道線圈、分離器和診斷/分析單元。這種定制微反應器配置希望能擴展基于流體的應用并促進全行業采用。
在線分析技術的集成
在質量設計(QbD)體系下，對工藝參數和材料屬性對產品質量的影響的過程理解是很重要的。實現過程分析技術（即PAT）能獲得這樣的過程知識并發展基于風險的質量控制。隨著流體生產的發展，集成在線分析技術為實時理解和監控系統提供了一個有價值的工具。基于這些分析信息，可以通過操作對工藝條件進行優化和維護;而且在不影響下游過程的情況下，變化或問題可以被發現并立即做出反應。
另外，傳感器技術和工藝采樣技術的進步，極大地提高了在線監測和控制的能力。近年來，傅里葉變換紅外分光鏡（FTIR）已成為連續流動化學原位實時監測的一種新的分析技術。FTIR被設計成能同時檢測固體、液體或氣體吸收或發射的廣泛紅外光譜。在流動過程中，對于確定化學結構和產物濃度以及鑒別不穩定物種是有用的。FTIR能通過向微通道中添加一層IR透明材料的覆蓋層或將在微反應器上安裝一個離片FTIR探測器而集成到流動系統中。對于氣相反應來說，光聲光譜(PAS)是一個具有挑戰性的領域，是反應監測的一種潛在的替代分析方法。
展開 
25張化工裝置流程圖大放送！
航煤加氫反應部分流程圖
航煤加氫分餾部分流程圖
制氫裝置流程圖
制氫造汽部分流程簡圖
硫磺回收制硫部分流程圖
硫磺回收尾氣部分流程圖
溶劑再生裝置流程圖
酸性水汽提裝置流程
PP裝置反應部分流程圖
PP裝置在石油化工行業，是指聚丙烯生產裝置，主要用于將丙烯聚合生產聚丙烯的裝置。
反應部分包括第一聚合反應單元及第二聚合反應單元。
第一聚合反應單元是指臥式攪拌床反應器在一定的溫度和壓力下，以丙烯為主要原料，以氫氣為相對分子質量調節劑，在催化劑體系的作用下，經氣相反應聚合生成聚丙烯粉料。
第二聚合反應單元設置及控制方法基本與第一聚合反應單元相同，目的是提高催化劑的利用效率，同時利用第二聚合反應單元與第一聚合反應單元的串聯特點，加入乙烯，生產抗沖共聚物。
PP裝置閃蒸、汽蒸部分流程圖
PP裝置造粒部分流程圖
聚丙烯樹脂與不同類型添加劑混合，經過高溫（200—300℃）加熱，達到熔融狀態，在雙螺桿擠壓機和熔融齒輪泵的作用下，通過模板進行水下造粒。
造粒的主要目的有：
加入各類添加劑，改進產品性能；
便于產品包裝運輸；
提高產品質量。
展開 四川燃爆追問：化工安全問題，何時才能控制
硝化工藝
反應類型
放熱反應
重點監控單元
硝化反應釜、
分離單元
工藝簡介
硝化是有機化合物分子中引入硝基（-NO2）的反應，最常見的是取代反應。硝化方法可分成直接硝化法、間接硝化法和亞硝化法，分別用于生產硝基化合物、硝胺、硝酸酯和亞硝基化合物等。涉及硝化反應的工藝過程為硝化工藝。
工藝危險特點
（1）反應速度快，放熱量大。大多數硝化反應是在非均相中進行的，反應組分的不均勻分布容易引起局部過熱導致危險。尤其在硝化反應開始階段，停止攪拌或由于攪拌葉片脫落等造成攪拌失效是非常危險的，一旦攪拌再次開動，就會突然引發局部激烈反應，瞬間釋放大量的熱量，引起爆炸事故；
（2）反應物料具有燃爆危險性；
（3）硝化劑具有強腐蝕性、強氧化性，與油脂、有機化合物（尤其是不飽和有機化合物）接觸能引起燃燒或爆炸；
（4）硝化產物、副產物具有爆炸危險性。
典型工藝
（1）直接硝化法
丙三醇與混酸反應制備硝酸甘油；
氯苯硝化制備鄰硝基氯苯、對硝基氯苯；
苯硝化制備硝基苯；
蒽醌硝化制備1-硝基蒽醌；
甲苯硝化生產三硝基 甲苯（俗稱梯恩梯，TNT）；
丙烷等烷烴與硝酸通過氣相反應制備硝基烷烴等。
（2）間接硝化法
苯酚采用磺酰基的取代硝化制備苦味 酸等。
（3）亞硝化法
2-萘酚與亞硝酸鹽反應制備1-亞硝基-2-萘酚；
二苯胺與亞硝酸鈉和硫酸水溶液反應制備對亞硝基二苯胺等。
重點監控工藝參數
硝化反應釜內溫度、攪拌速率；硝化劑流量；冷卻水流量；pH值；硝化產物中雜質含量；精餾分離系統溫度；塔釜雜質含量等。
安全控制的基本要求
反應釜溫度的報警和聯鎖；自動進料控制和聯鎖；緊急冷卻系統；攪拌的穩定控制和聯鎖系統；分離系統溫度控制與聯鎖；塔釜雜質監控系統；安全泄放系統等。
展開 暨大《Small》：新方法！首次獲得一種高質量、大規模均勻鈣鈦礦薄膜！
因此，為無機鈣鈦礦提供了一種新的、通用的氣相陰離子交換方法，并將增強響應范圍可調的鈣鈦礦型光電探測器的競爭力，在機器視覺和人工視覺領域有著巨大的應用前景。（文：8 Mile）
噴漆房廢氣處理需要多少錢?
目前經常采用的有水噴淋法，冷凝法，等離子法，催化氧化法，植物液氣相化學反應，催化燃燒法，活性炭吸附發等7種方法。針對不同的方法所需要的投入是不相同的.
下邊就針對幾種方法簡單說一下;
目前投資比較少的噴漆房廢氣處理一般是采用無泵水幕，噴漆的漆霧顆粒經過無泵水幕可以過濾一部分，再由無泵水簾上方的過濾棉、玻璃纖維棉等過濾剩下的漆霧顆粒，然后通過管道再將廢氣引入活性炭吸附設備中，經過活性炭吸附設備過濾以后，再通過離心風機引入15米管道后排放，這種組合屬于投入的資金比較少的，一般這種組合需要投入2~4萬元左右。優勢在于后期運營成本便宜一些，定期清理一下水槽即可。
另外一種噴漆房廢氣處理的價格就是將水簾更換成環保箱，不產生廢水污染，省去了廢水處理設備的投資，那種投資金額也是在2~4萬元左右。這種的后期運營成本相對來說要高一些，需要定期的更換過濾棉。
對于風量比較大的噴漆房的廢氣處理采用以上的兩種方案是不可行的，需要通過管道將廢氣引入管道，然后由旋流噴淋凈化塔凈化漆霧，再將廢氣引入干式過濾器過濾漆霧，然后再經過除味設備：uv光解凈化設備/活性炭吸附設備，來除去油漆散發的氣味。
我公司治理噴漆有機廢氣主要采用以下兩種工藝：
1、洗滌塔+uv光解式廢氣凈化裝置；
2、洗滌塔+活性炭吸附塔
一種：噴淋凈化塔+uv光解廢氣凈化設備工藝：噴漆有機廢氣先通過噴淋凈化塔過濾分離漆塵、顆粒雜物、和大分子有機物。然后再通過外線系統，產生臭氧，把噴漆有機廢氣分解成二氧化碳和水。使有機廢氣凈化達標排放。凈化效率達到97%以上。
二種：噴淋凈化塔+活性炭吸附塔工藝：是噴漆有機廢氣經噴淋凈化塔處理顆粒物和降低有機廢氣濃度后，再通過活性炭吸附塔對其剩余有機廢氣進行吸附凈化處理，然后通過風機即可達標排放，凈化效率達到85%。
展開 流量控制器在半導體加工工藝化學氣相沉積（CVD）的應用
薄膜制備工藝按照其成膜方法可分為兩大類：物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積（CVD），其中CVD工藝設備占比更高。
化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition 簡稱CVD) 是利用氣態或蒸汽態的物質在氣相或氣固界面上發生反應生成固態沉積物的過程。
化學氣相沉積過程分為三個重要階段：反應氣體向基體表面擴散、反應氣體吸附于基體表面、在基體表面上發生化學反應形成固態沉積物及產生的氣相副產物脫離基體表面。最常見的化學氣相沉積反應有:熱分解反應、化學合成反應和化學傳輸反應等。
在半導體CVD工藝中，通常會使用一種或多種前體氣體，這些氣體在反應室中通過化學反應產生固態薄膜材料，然后沉積在半導體晶片表面。CVD工藝可以通過熱CVD、等離子CVD、金屬有機CVD等不同的方式來實現。
其中常見的氣體包括：二氧化硅前體氣體（如二氧化硅醚、氯硅烷）、氮氣、氨氣、硅源氣體（如三甲基硅烷、三氯硅烷）、氫氣等。對于不同的前體氣體，需要能夠精確地控制其流量，以確保反應的準確性和穩定性。
比如：在典型的 MOCVD 設置中，位于單獨溶液室中的液態金屬有機前驅體根據需要進行溫和加熱，噴射或鼓泡以溶解前驅體氣體，并通過高純度載氣（通常是氮氣或氫氣）通過流量控制器輸送到 MOCVD 反應器中。受控閃蒸器。該輸送管線的溫度受到精確控制，以避免前體在引入 MOCVD 反應器之前發生冷凝或過早反應。前驅體與高純度反應氣體一起流過特殊的孔口歧管，該孔口歧管旨在在加熱的基材上提供均勻的沉積和厚度。
展開 反應器的基礎知識
一般情況下，氣相為連續相，液相為分散相。
填料塔反應器的結構簡單，壓降小，適用于有腐蝕性物料參與或生成的反應。但是在填料塔反應器中，各相物料接觸時間較短，對于快速和瞬間反應過程，能夠獲得較大的產品轉化率，但對于較慢的化學反應并不適用。另外，塔式反應器熱交換效果差，對于放熱量較大的反應，只能采取增加液體噴淋量來降低反應器內部的溫度。
（2）鼓泡塔反應器 鼓泡塔反應器是塔內充滿液體，氣體從反應器底部連續進入，分散成氣泡，沿著液體上升，與液相接觸進行反應的同時，攪動塔內液體以增加傳質速率。這類反應器適用于液相參與的中、慢速反應和放熱量較大的反應。如各種有機化合物參與的氧化反應等。
鼓泡塔反應器結構簡單、造價低廉、使用和維護比較方便，參與反應的氣液兩相接觸面積大，混合充分。但是，在鼓泡時消耗的壓降較大，塔內物料返混嚴重，很難在單一連續反應器中獲得較高的液相轉化率。
（3）板式塔反應器 板式塔反應器是液體橫向流過塔板后經溢流堰溢流進入降液管，液體在降液管內釋放夾帶的氣體，從降液管底部間隙流至下一層塔板。塔板下方的氣體穿過塔板上的氣相通道，如篩孔、浮閥等，進入塔板上的液層鼓泡，氣液接觸進行傳質。氣相離開液面層而奔向上一層塔板，進行多級的接觸傳質。
板式塔反應器具有逐板操作的特點，采用的塔板數越多，軸向返混越小，從而獲得較高的液相轉化率。另外，塔板間可設置傳熱裝置，用來移出和移入熱量。
（4）噴淋塔反應器 噴淋塔反應器結構較為簡單，液體經噴淋后，以細小液滴的形式分散于氣體中，氣體為連續相，液體為分散相，具有接觸面積大和氣體壓降小等優點。適用于瞬間、界面和快速反應過程，特別適用于有污泥、沉淀和生成固體產物的反應體系。
展開 推薦兩本CFD經典教材
第一至三章主要闡述燃燒過程數值模擬的基礎理論知識，包括多組分氣相粘性反應流動基本方程以及層流和紊流擴散燃燒，紊流流動的數學模型、大渦模擬及其在紊流燃燒中的應用，氣體紊流燃燒的模擬、以及紊流兩相流動與燃燒模擬。第四至六章著重敘述近代計算燃燒學的新發展。如在第四章的復雜形狀燃燒室計算方法中系統地介紹了貼體網格生成和在任意曲線坐標系統下兩相燃燒流場數值求解方法、以及流場計算中新發展的數值方法;在第五章的燃燒過程污染物生成的模擬中主要介紹污染物生成的數學模型以及計算方法，在第六章的超音速流動與燃燒的模擬中闡述了超音速燒燒流場計算的數學模型與數值解法等內容。
27種反應器的結構及原理，你想了解的都在這里
2、填料塔反應器
填料塔是以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經氣體分布裝置（小直徑塔一般不設氣體分布裝置）分布后，與液體呈逆流連續通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬于連續接觸式氣液傳質設備，兩相組成沿塔高連續變化，在正常操作狀態下，氣相為連續相，液相為分散相。
3、板式塔反應器
液體橫向流過塔板經溢流堰溢流進入降液管，液體在降液管內釋放夾帶的氣體，從降液管底隙流至下一層塔板。塔板下方的氣體穿過塔板上氣相通道，如篩孔、浮閥等，進入塔板上的液層鼓泡，氣、液接觸進行傳質。氣相離開液層而奔向上一層塔板，進行多級的接觸傳質。
4、噴淋塔反應器
噴淋塔反應器結構較為簡單，液體以細小液滴的形式分散于氣體中，氣體為連續相，液體為分散相。
噴淋塔是氣膜控制的反應系統，適于瞬間、界面和快速反應過程。塔內中空，特別適用于有污泥、沉淀和生成固體產物的體系。
八、幾種組合反應器
1、旋流反應器
旋流反應器是一種新型高效化工反應設備,由傳統的旋風收塵器與水力旋流器改進而成,當外加一些輔助設備時可用于高溫下的兩相或三相反應。工作時流體從切線方向進入反應器,在離心力、摩擦力和重力等共同作用下,各組分均沿反應器內壁旋轉向下運動,其間各流體組分充分接觸并發生反應。最后,密度大的組分從反應器下部排出,密度小的組分則沿反應器的軸向部位逆流而上,從上端排出。
目前在光化學、生物工程和工業領域中的水泥窯外分解、碎屑燃料旋流燃燒、旋渦爐以及沸騰焙燒等均有應用。
展開 半導體設備系列：薄膜生長設備，國產突破可期
（1）微米時代，化學氣相沉積多采用常壓化學氣相沉積（APCVD）設備，結構簡單。
（2）亞微米時代，低壓化學氣相沉積（LPCVD）成為主流，提升薄膜均勻性、溝槽覆蓋 填充能力。
（3）90nm 以后，等離子增強化學氣相沉積（PECVD）扮演重要角色，等離子體作用下，降低反應溫度，提升薄膜純度，加強薄膜密度。
（4）45nm 以后，高介電材料（High k）和金屬柵（Metal Gate），引入原子層沉積（ALD）設備，膜層達到納米級別。——
（a）高介電材料（High k）替代SiO2，用于制備MOS器件的柵介質層，需要引入ALD。
（b）多晶硅同步地被替代為金屬柵（Matal Gate）電極，也用ALD設備制備。
展開 電廠化學反應還原過程的危險性分析
(1)氧化的火災危險性
①氧化反應需要加熱，但反應過程又是放熱反應，特別是催化氣相反應，一般都是在250～600℃的高溫下進行，這些反應熱如不及時移去，將會使溫度迅速升高甚至發生爆炸。
②有的氧化，如氨、乙烯和甲醇蒸氣在空中的氧化，其物料配比接近于爆炸下限，倘若配比失調，溫度控制不當，極易爆炸起火。
③被氧化的物質大部分是易燃易爆物質。如乙烯氧化制取環氧乙烷中，乙烯是易燃氣體，爆炸極限為2．7％～34％，自燃點為450℃；甲苯氧化制取苯甲酸中，甲苯是易燃液體，其蒸氣易與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限為1．2％～7％；甲醇氧化制取甲醛中，甲醇是易燃液體，其蒸氣與空氣的爆炸極限是6％～36．5％。
④氧化劑具有很大的火災危險性。如氯酸鉀，高錳酸鉀、鉻酸酐等都屬于氧化劑，如遇高溫或受撞擊、摩擦以及與有機物、酸類接觸，皆能引起著火爆炸；有機過氧化物不僅具有很強的氧化性，而且大部分是易燃物質，有的對溫度特別敏感，遇高溫則爆炸。
⑤氧化產品有些也具有火災危險性。如環氧乙烷是可燃氣體；硝酸雖是腐蝕性物品，但也是強氧化劑；含36．7％的甲醛水溶液是易燃液體，其蒸氣的爆炸極限為7．7％～73％。另外，某些氧化過程中還可能生成危險性較大的過氧化物，如乙醛氧化生產醋酸的過程中有過醋酸生成，過醋酸是有機過氧化物，性質極度不穩定，受高溫、摩擦或撞擊便會分解或燃燒。
(2)氧化過程的防火措施
①氧化過程中如以空氣或氧氣作氧化劑時，反應物料的配比(可燃氣體和空氣的混合比例)應嚴格控制在爆炸范圍之外。空氣進入反應器之前，應經過氣體凈化裝置，消除空氣中的灰塵、水汽、油污以及可使催化劑活性降低或中毒的雜質，以保持催化劑的活性，減少著火和爆炸的危險。
②氧化反應接觸器有臥式和立式兩種，內部填裝有催化劑。
展開 工程熱物理所在化石燃料燃燒與綠色利用研究中獲進展
動力學模擬方面，發展了較大單環芳烴的氧化機理，實驗上觀測到幾十種燃燒和氧化中間產物，結合量子化學計算得到這些中間產物的熱力學和化學反應的動力學參數，對這些燃料氧化過程中產生污染物的機理進行了反應路徑和敏感性分析；構建了航空模型燃料（正癸烷+均三甲苯、正十二烷+正丙苯+三甲基環己烷）的點火機理，特別是從動力學角度分析了負溫度效應對燃料轉化的影響規律，該結果對于理解和發展新的航空模型燃料具有重要的指導作用。
催化燃燒方面，發展了用于制備組分可控催化劑的化學氣相沉積方法，實驗上成功獲得了單、雙和三過渡態金屬氧化物薄膜，并從動力學角度揭示了催化劑的形成機理，為開發設計新的活性催化劑奠定了堅實的理論和實驗基礎；建立了利用超聲分子束質譜和原位漫反射分別研究催化燃燒氣相和表面反應機理的方法，該方法通過原位診斷巧妙地獲得氣相燃燒中間體和表面吸附及價態變化的信息，為理解催化燃燒反應路徑和建立精確的催化燃燒模型提供了實驗數據庫；量化計算了模型尾氣分子在過渡態金屬氧化物表面反應的動力學信息，得到了氣體分子在催化劑表面吸附和反應的能壘及速率常數，考慮了缺陷表面對催化反應的影響，計算了ER、LH和MvK對于催化反應的貢獻比例，為進一步發展催化模型提供了理論支撐。
該工作得到科技部重點研發計劃課題、國家自然科學基金重大研究計劃、面上基金、中科院創新交叉團隊和德國洪堡基金會研究合作小組等的支持。
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