第二章精细化工工艺学基础及技术开发1.精细化工工艺学基础2.精细化工过程开发的一般规律3.精细化工产品的配方设计原理4.精细化工的技术开发第二章精细化工工艺学及技术开发http://www.doc88.com/p-682754845403.html2.1精细化工工艺学基础2.1.1精细化工工艺学内容2.1.2化学计量学2.1.3化工产品的经济核算2.1.4精细化工产品的配方设计原理2.1.5精细化工的技术开发2.1.1精细化工工艺学内容反应条件物料性质(1)一定条件下的化学稳定性、热稳定性、光稳定性以及贮存稳定性等。(2)物料熔点（m.p）、沸点（b.p）、不同温度下的蒸气压、水中的溶解度、水在液态物料中的溶解度、与水是否形成恒沸物、恒沸温度及恒沸组成等。(3)比重、折光率、比热、导热系数、蒸发热、挥发性、粘度等。(4)闪点、爆炸极限、必要的安全措施。(5)毒性、对人体危害、在空气中的允许浓度、必要的防护措施及中毒后的急救措施。(6)物料的商品规格、各种杂质和添加剂的允许含量，价格、供应来源、包装和贮运要求等。2.1.2化学计量学5.选择性（S）指某一反应物转变成目的产物，其理论消耗的摩尔数占该反应物实际消耗掉的总摩尔数的百分比。6.理论收率（y）指生成的目的产物的摩尔数占输入的反应物摩尔数的百分数。7.重量收率（yw）在化工生产中，为了计算反应物经过预处理、化学反应和后处理之后，所得目的产物的总收率，通常采用重量收率。它上是指目的产物的重量占某一输入反应物重量的百分数。例：教材P13。计算理论收率（y）、重量收率（yw）及原料消耗定额。2.2.3化工产品的经济核算2．价格西方经典经济学家对产品定价的原则是：提出新的技术路线、实验室实验、测定数据、探索工艺条件。一.配方设计原则二、配方优化设计方法(一)单因素优选法采用这种方法的前提是我们必须根据试验先确定某个试验因素所需要试验的大致范围或区间，才能在区间内有效地选点。我们假定试验范围从a到b：ax1x2b第一次试验选点就选在ab总长度的0.618的地方x1，x1＝a+(b-a)w，第二次选点在x1的对称点x2，x2=b-(b-a)W=a+(b-a)W2。然后比较试验结果。看y1=f(x1)及y2=f(x2)哪一个大，如果f(x1)大就去掉（b,x2）段，在留下的范围（x2,a）中已有一个试验点x1，然后再用上述求对称点的方法继续试验,一直做到所需要的极大值为止。0.618法做14次试验，所达到的精度相当于均分法500次试验结果，试验精度为原试验范围的点1/500，我们可以证明：做了n次试验后所留下的区间的长度是原来区间长度的W1-n倍。例1.某橡胶厂生产的微孔胶拖鞋过去一直存在着缩码问题，如10码缩为9码.分析原因：主要是配方比不合理，其中对收缩率起主要作用的是促进剂、发泡剂等，下面以对促进剂用量优选为例说明。从以上结果看，B比A好，继续试验。第三点C＝1.5+(2.84-1.5)×0.618＝2.32试验结果：C点的收缩率为2.60％，与B点比较，还是B点好，继续试验。第四试验点D＝2.32+(3.66-2.32)×0.618＝3.14经过四次促进剂用量的试验，基本上达到了规定要求，与试验前促进剂用量3．35、收缩率2.6％相比，产品质量大为提高。(参阅:侯化国,王玉民编.正交试验法[M].长春:吉林人民出版社.1985)1.基本概念正交试验法也叫正交试验设计法，它是用“正交表”来安排和分析多因素试验的一种数理统计方法。这种方法的优点是试验次数少，效果好，方法简单，使用方便，效率高。例在催化酯化反应中，影响酯收率的因素主要有：催化剂用量、醇酸配比、反应时间(反应温度一定）四个因素，进行实验设计时每个因素选取3个实验值（因素）：A：催化剂用量(g)，A1：0.5，A2：1.0，A3：1.5；B：醇酸配比（mol比），B1:1，B2:1.2，B3:1.5；C：反应时间(h)，Cl:0.5，C2:1.0，C3:1.5；现在希望解决：(1)哪个因素起主要作用，哪个因素是次要的?(2)各个因素中以哪个水平最好?(3)最优工艺方案?2．正交表(2)正交表的选择选择正交表的原则，应当是被选用的正交表的因素数与水平数等于大于要进行试验的因素数与水平数，并且使试验次数最少。下面我们以上例说明，本例是三因素三水平的试验，可以选用的正交表有L9(34)L18(37)等，由于三水平不能完全与正交表对号入座，所以，只能选用L9(34)等虽然空出一列；但该表较之其它表，试验次数最少。具体的试验计划是在L9(34)表头的l、2、3列上分别写上因素A、B、C，空出