你可以在網(wǎng)上搜一下關(guān)于化工工藝設(shè)計(jì)方面的資料。如果有時(shí)間就看看化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)吧。實(shí)驗(yàn)室小試的作用是是很關(guān)鍵的，可以為下一步大生產(chǎn)取得一些最基本的數(shù)據(jù)：比如從原材料到產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì)、反應(yīng)過(guò)程中傳質(zhì)傳熱數(shù)據(jù)以反應(yīng)本身對(duì)周圍設(shè)施的基本要求以及一些想不到的異常情況，比如大生產(chǎn)中的設(shè)備對(duì)熱量傳遞速率的影響是小試不用考慮的因素，攪拌情況對(duì)反應(yīng)均勻性的影響也是小試不用考慮的情況。然而正是小試中不用考慮的這些事情卻對(duì)大生產(chǎn)的正常運(yùn)行起著不可忽視甚至決定性的作用。換句話說(shuō)：對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，放大的核心問(wèn)題就是解決如何保證完全滿足反應(yīng)條件的問(wèn)題。這里的條件不是指小試儀器本身的形狀，而是指參與物料的傳質(zhì)傳熱狀態(tài)。總之，不是幾句話就能說(shuō)得清的。我覺得你與工程設(shè)計(jì)很有緣，多看看設(shè)計(jì)方面的書籍吧。不知道我理解的對(duì)不對(duì)，希望我的回答能對(duì)你有幫助。

化工生產(chǎn)的過(guò)程，一言以蔽之，就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)在工程中的應(yīng)用。然而化工生產(chǎn)不是僅僅是化學(xué)問(wèn)題，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的理想條件下，實(shí)驗(yàn)的實(shí)施相對(duì)容易，可以得到比較理想的指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模，可以使很多過(guò)程在間歇條件下實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)室中的過(guò)程通常是在盡可能簡(jiǎn)單的條件下進(jìn)行，并盡可能排除對(duì)過(guò)程產(chǎn)生不利影響的因素，在所尋求的優(yōu)化條件下操作，以期得到最好的結(jié)果，篩選出最好的催化劑并獲得反應(yīng)物濃度、流速和反應(yīng)溫度等要素之間的關(guān)系。但是在工業(yè)生產(chǎn)中，這些過(guò)程比實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的同一性質(zhì)的過(guò)程大數(shù)萬(wàn)數(shù)十萬(wàn)倍，并且大型過(guò)程多數(shù)是連續(xù)的，在小型設(shè)備中可不予考慮的不均勻性，在大型設(shè)備中顯得十分突出并且嚴(yán)重影響著生產(chǎn)指標(biāo)。因此，將實(shí)驗(yàn)室中所獲得的結(jié)果在工業(yè)規(guī)模實(shí)施就成了一個(gè)完全不同的問(wèn)題。要將實(shí)驗(yàn)室結(jié)果過(guò)渡到化工生產(chǎn)，在連續(xù)不斷的過(guò)程中大規(guī)模、動(dòng)態(tài)地完成指定的化學(xué)反應(yīng)及其他物理過(guò)程，就必須綜合其它學(xué)科和技術(shù)，搞清楚并控制住無(wú)聊的流動(dòng)、混合、反應(yīng)和分離等一系列過(guò)程。如果說(shuō)實(shí)驗(yàn)室化學(xué)家的任務(wù)是制備催化劑，篩選出最好的催化劑，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定適宜的反應(yīng)條件，那么化工項(xiàng)目的開發(fā)，即化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，則是化工生產(chǎn)過(guò)程工程師的任務(wù)。第二部分：化工項(xiàng)目開發(fā)的方法介紹設(shè)備選型在化學(xué)家工作基礎(chǔ)上，過(guò)程工程師的任務(wù)是選擇最適宜的工業(yè)反應(yīng)器型式或稱選型。選型過(guò)程包括對(duì)多種因素的綜合考慮。例如，所能達(dá)到的指標(biāo)、設(shè)備投資、能耗和操作費(fèi)用、設(shè)備制造和材料、環(huán)保和安全性、操作和控制以及人員素質(zhì)等。過(guò)程放大所謂放大，是根據(jù)所選定的反應(yīng)器型式，通過(guò)實(shí)驗(yàn)或其他可以利用的一切手段，在最短的時(shí)間內(nèi)，用最少的投資，進(jìn)行設(shè)備的放大，供設(shè)備工程師選購(gòu)或制造設(shè)備所用。現(xiàn)代過(guò)程工業(yè)的標(biāo)志之一是設(shè)備大型化，因?yàn)檫^(guò)程工業(yè)的效益獲得主要依靠設(shè)備的大型化，而不是依靠增加設(shè)備數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。化學(xué)工業(yè)屬于過(guò)程工業(yè)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，化學(xué)工業(yè)規(guī)模不斷增大。例如，單套乙烯裝置生產(chǎn)能力從30萬(wàn)噸/年 提高到45萬(wàn)噸/年，又提高到60萬(wàn)噸/年乃至100萬(wàn)噸/年。又如甲醇，單套裝置的能力從10萬(wàn)噸/年提高到40萬(wàn)噸/年，又提高到100萬(wàn)噸/年乃至200萬(wàn)噸/年。總之，規(guī)模是在不斷擴(kuò)大的。長(zhǎng)期以來(lái)，就化學(xué)工業(yè)來(lái)說(shuō)，小試驗(yàn)撐過(guò)為什么不能迅速產(chǎn)業(yè)化，就技術(shù)而論，對(duì)以化學(xué)反應(yīng)為特征的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，認(rèn)識(shí)放大規(guī)律和利用化工放大技術(shù)以實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)時(shí)關(guān)鍵，也是我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的重要差距。（換個(gè)位置）為了能真正地面對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，我們必須重視過(guò)程放大，建設(shè)大型化化工裝置。化工過(guò)程有下面兩種類型，一是傳遞過(guò)程，包括傳動(dòng)、傳熱和傳質(zhì)過(guò)程，屬于沒有物質(zhì)組成變化的物理過(guò)程；二十化學(xué)反應(yīng)過(guò)程那個(gè)，屬于有組分變化的化學(xué)過(guò)程。這些過(guò)程是在設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的，所以過(guò)程放大就是設(shè)備能力的放大。過(guò)程放大一般經(jīng)歷的階段（1） 實(shí)驗(yàn)室研究階段；（2） 小量試制階段；（3） 按預(yù)定工藝規(guī)模進(jìn)行概念設(shè)計(jì)；（4） 中試，著重解決概念設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題；（5） 編制工藝軟件包；（6） 按要求的規(guī)模進(jìn)行工程設(shè)計(jì)；（7） 工業(yè)裝置的建設(shè)和投產(chǎn)。過(guò)程放大的方法1.全流程逐級(jí)放大一種最為傳統(tǒng)的方法是通過(guò)從小型試驗(yàn)、稍大規(guī)模的試驗(yàn)、中間試驗(yàn)、擴(kuò)大中間試驗(yàn)，逐級(jí)地實(shí)現(xiàn)大型工業(yè)生產(chǎn)。這種通過(guò)多個(gè)試驗(yàn)層次的逐級(jí)放大過(guò)程必然是耗時(shí)費(fèi)資的。在過(guò)程工業(yè)發(fā)展的早期，經(jīng)驗(yàn)放大幾乎成了唯一的方法。過(guò)程開發(fā)技術(shù)發(fā)展到今天，純經(jīng)驗(yàn)放大顯然不大可取了，但對(duì)于一些過(guò)于復(fù)雜的、人們認(rèn)識(shí)甚少的過(guò)程，有時(shí)還不得不求助于經(jīng)驗(yàn)放大。2.數(shù)學(xué)模擬法放大建立數(shù)學(xué)模型(一組數(shù)學(xué)方程)對(duì)過(guò)程進(jìn)行描述，并通過(guò)不同規(guī)模的實(shí)驗(yàn)以確定模型的參數(shù)，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬過(guò)程大型化后的各種行為，以確定放大的準(zhǔn)則。這種放大從理論上是合理的，然而事實(shí)表明，單純地用數(shù)學(xué)模擬法放大的成功例子不多，其原因是：(1)由于實(shí)際過(guò)程通常極為復(fù)雜，而人們對(duì)它們的認(rèn)識(shí)往往還不夠系統(tǒng)和全面，因而為數(shù)學(xué)模型的建立帶來(lái)困難；(2)即使對(duì)復(fù)雜的實(shí)際過(guò)程已完全了解，數(shù)學(xué)模型的建立必須作出不少簡(jiǎn)化假定，因而為了便于描述，很可能得到了過(guò)度簡(jiǎn)化的模型；(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的模型參數(shù)的可靠性往往受實(shí)驗(yàn)手段的限制和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中噪音的干擾，因此模型參數(shù)存在或多或少的不確定性。由于數(shù)學(xué)模擬法放大只能適用于人們對(duì)過(guò)程的認(rèn)識(shí)已相當(dāng)透徹，參數(shù)的測(cè)定相當(dāng)可靠的場(chǎng)合。隨著人們認(rèn)識(shí)水平、測(cè)試手段和計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平的提高，數(shù)學(xué)模型與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，建立全流程的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行放大，不乏有成功的例子，如低壓法甲醇就是一例。誠(chéng)然，利用數(shù)學(xué)模型仍需做一些輔助實(shí)驗(yàn)作為補(bǔ)充和驗(yàn)證，但采用數(shù)學(xué)模擬放大是過(guò)程放大最省時(shí)省錢的有效方法。過(guò)程放大應(yīng)注意的問(wèn)題1. 必須保證設(shè)備放大后經(jīng)濟(jì)上的合理性和各項(xiàng)指標(biāo)的先進(jìn)性及系統(tǒng)調(diào)優(yōu)設(shè)備放大以后還必須保證經(jīng)濟(jì)上的合理性和各項(xiàng)指標(biāo)的先進(jìn)性。往往放大之后，有一些指標(biāo)趨于合理，如能耗一般可以降低。但另一些指標(biāo)，由于在大型化以后，如反應(yīng)產(chǎn)物的收率往往有所降低，溫度等操作條件不易控制，這就是通常所說(shuō)的“放大效應(yīng)”。放大效應(yīng)被認(rèn)為是一種弊端。我們的一個(gè)重要任務(wù)就是盡可能使這些指標(biāo)在過(guò)程放大后仍然保持一個(gè)較高水平。另一個(gè)現(xiàn)實(shí)是，一個(gè)實(shí)際過(guò)程，通常不能處在最優(yōu)的操作狀態(tài)下。這是因?yàn)檫^(guò)程的復(fù)雜性和人們的認(rèn)識(shí)能力限制所決定的，何況過(guò)程的一些參數(shù)會(huì)隨時(shí)間變化。上述僅就單個(gè)設(shè)備而言，因?yàn)檫^(guò)程是由多套設(shè)備組成完整的流程，即是一個(gè)系統(tǒng)。從這個(gè)意義上講，過(guò)程放大應(yīng)該是系統(tǒng)放大，系統(tǒng)中單個(gè)設(shè)備的放大并不等于系統(tǒng)放大，因此必須要系統(tǒng)優(yōu)化。所以，完整的過(guò)程放大應(yīng)包括設(shè)備放大與系統(tǒng)調(diào)優(yōu)。2. 中試規(guī)模的確定為什么要進(jìn)行中試?需要驗(yàn)證小試規(guī)律，但更重要的是解決大生產(chǎn)裝置可能遇到的問(wèn)題，那么大生產(chǎn)裝置可能會(huì)遇到什么問(wèn)題?對(duì)于一個(gè)新產(chǎn)品，尚未工業(yè)化是無(wú)法回答的，為了盡可能預(yù)知可能遇到的問(wèn)題，就是先搞一個(gè)概念設(shè)計(jì)，概念設(shè)計(jì)的規(guī)模應(yīng)是預(yù)想的工業(yè)裝置規(guī)模，在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以套用現(xiàn)有的過(guò)程經(jīng)驗(yàn)和消化公開發(fā)表的文獻(xiàn)資料，但在假想的工業(yè)規(guī)模設(shè)計(jì)過(guò)程中，仍會(huì)碰到許多問(wèn)題(如數(shù)據(jù)、材質(zhì)、控制方法、反應(yīng)終點(diǎn)控制、物料平衡等)，這些問(wèn)題妨礙概念設(shè)計(jì)進(jìn)一步深入進(jìn)行，恰恰就是這些問(wèn)題要在中試中解決。為了解決或搞清這些問(wèn)題，可能要求中試必須達(dá)到一定的規(guī)模，這就是中試規(guī)模確定的依據(jù)和中試設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到解決這些問(wèn)題的途徑。3. 要把工程試驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得作為中試的目標(biāo)之一許多開發(fā)項(xiàng)目不重視基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的開發(fā)，將會(huì)影響工業(yè)裝置的運(yùn)行，一個(gè)實(shí)際例子是某裝置建成后，反應(yīng)釜中物料不進(jìn)行反應(yīng)，而反應(yīng)條件、原材料均符合實(shí)驗(yàn)室要求，影響工期達(dá)半年。經(jīng)多次試驗(yàn)比較才查明，攪拌器使用了銅軸瓦，銅離子會(huì)阻止反應(yīng)進(jìn)行，但這一點(diǎn)，在小試時(shí)并未作為相關(guān)數(shù)據(jù)提出，以致設(shè)計(jì)時(shí)沒有注意到這一點(diǎn)而影響生產(chǎn)。又如結(jié)晶的條件，影響晶粒大小的條件因素是什么，如果能做好相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)放大是大有益處的。又如多元組分的氣液平衡數(shù)據(jù)，往往查不到，必須要對(duì)反應(yīng)的全組分進(jìn)行測(cè)定才能獲得。又如反應(yīng)終點(diǎn)的測(cè)定和控制等等，這些均是小試不可能做的，而中試是必須要做的。4. 材質(zhì)試驗(yàn)材質(zhì)的耐腐蝕試驗(yàn)是中試的主要任務(wù)，關(guān)于這一點(diǎn)，相信大部分可在耐腐蝕手冊(cè)及供應(yīng)商獲得足夠信息。除此之外，還應(yīng)特別注意少量離子的存在，對(duì)腐蝕的作用，如金屬離子的影響、鹵素的影響、熱應(yīng)力、腐蝕應(yīng)力等，應(yīng)測(cè)定或做掛片試驗(yàn)，特別要注意“實(shí)際”介質(zhì)，而不是純介質(zhì)。如醋酸介質(zhì)的腐蝕性在有關(guān)的手冊(cè)上也能查到，但醋酸中含有微量的鹵素，到底有多大的腐蝕性，沒有現(xiàn)成的資料，必須對(duì)實(shí)際介質(zhì)進(jìn)行研究。5. 注意關(guān)鍵設(shè)備的選型一一般的泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)的放大不應(yīng)存在大的問(wèn)題，精餾、分離的放大，目前也可解決。但反應(yīng)器是中試要解決的重點(diǎn)，反應(yīng)器采用何種型式為好，對(duì)傳熱、反應(yīng)溫度控制、催化劑壽命、中毒、再生，通過(guò)中試要搞清，為放大設(shè)計(jì)提供依據(jù)。另外特殊的如干燥型式，特別是漿料，應(yīng)由試驗(yàn)選定設(shè)備。又如過(guò)濾，看似簡(jiǎn)單而實(shí)際不同物料的過(guò)濾機(jī)型式選擇，濾布選擇，也應(yīng)由試驗(yàn)確定，避免工程返工。6．對(duì)原材料中間產(chǎn)品及成品的研究一般實(shí)驗(yàn)室階段只用試劑級(jí)產(chǎn)品作原料，中試盡可能采用工業(yè)級(jí)產(chǎn)品作原料，其少量雜質(zhì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有無(wú)作用，是什么影響，采用什么方法進(jìn)行預(yù)處理，這些問(wèn)題要在中試中搞清楚。有些可能要脫水，有些可能要預(yù)蒸餾。小試數(shù)量少，有些雜質(zhì)不一定分離出，中試數(shù)量多了，盡可能作全分析，把中間體、成品、殘?jiān)慕M成、成分搞清楚，有利于做物料平衡及對(duì)全過(guò)程作通盤分析。7．安全、生產(chǎn)、環(huán)保應(yīng)收集全部原料中間體及成品的MSDS，對(duì)其物料化學(xué)特性、毒性全面了解，并采取相應(yīng)的防護(hù)及消防，安全措施。對(duì)排出物、廢渣、廢液、廢水的成分及處理方式作認(rèn)真研究，以指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行。8. 注意放大過(guò)程中，研究人員與工程設(shè)計(jì)人員的密切配合因?yàn)檠芯咳藛T主要是在機(jī)理上理論上研究較多，工程設(shè)計(jì)人員會(huì)更多考慮工藝布置系統(tǒng)放大等問(wèn)題。發(fā)揮各自特長(zhǎng)，有利于工作順利進(jìn)行。總結(jié)：總之，化工過(guò)程的放大是新產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中的必由之路，是科研轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的畢竟途徑。這個(gè)環(huán)節(jié)處理好了，就能加速實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的工業(yè)化。過(guò)程放大過(guò)程中，不能停留在拿出產(chǎn)品，打通流程；也不僅追求設(shè)備和單元過(guò)程的優(yōu)化，而是最終追求全系統(tǒng)的優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)室階段的小試是探索性的，著重研究機(jī)理、可行性、物性數(shù)據(jù)、查(測(cè)定)找出工藝路線。這是以研究人員為主，工程人員參加，在小試的基礎(chǔ)上，進(jìn)行目標(biāo)規(guī)模的概念設(shè)計(jì)，從中找出中試(放大)需要解決的問(wèn)題，用于指導(dǎo)中試裝置的設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)可由研究人員完成，也可由工程人員完成，當(dāng)然兩者結(jié)合共同進(jìn)行更好。中試裝置規(guī)模和流程的確定，應(yīng)能滿足概念設(shè)計(jì)的需要，期間必須做到工程人員和研究人員的密切配合。中試應(yīng)該是全流程的，否則達(dá)不到要求。由于可以借鑒現(xiàn)成有效單元過(guò)程和進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，并不機(jī)械地要求全流程，避免低水平的重復(fù)，集中精力解決難題。在中試完成的基礎(chǔ)上完成軟件包的編制、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。當(dāng)然在上述每一階段均要做技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以判斷項(xiàng)目的前景，可行性。

標(biāo)簽：選型放大過(guò)程