化工設備放大，利用小型化工實驗的研究成果建立大型的工業生產裝置，把設備放大。可分為經驗放大和建立數學模型放大兩類方法。在對化工生產過程的規律還缺乏足夠了解的時期，普遍採用經驗放大法。
基本介紹
- 中文名：化工設備放大
- 所屬學科：化工
解釋
即根據規模較小的裝置得出的實驗結果，預測規模較大裝置的結果，並建立此較大裝置進行驗證。往往需要經過多次放大倍數較小的逐級放大，才達到生產規模。不但開發時間很長，耗資大，且所得結果不十分可靠。即放大的工業裝置的一些技術、經濟指標，達不到小試的結果，這就是所謂的“放大效應”。
20世紀50年代以後，一直研究減少和避免完全依賴經驗的放大方法。初期主要採用因次分析和相似論的方法，推導出一些無因次數群來表示實驗的結果，取大型設備的這些數群與小型設備相等作為放大的依據。這種方法用於化工傳遞過程和單元操作比較成功，對於化學工程學科的發展起了很大的推動作用，至今仍有套用的價值。
但對於包括化學反應的過程，如反應器的放大，因為不可能做到大小不同的設備各個無因次數群都相等，業已證明不能採用這種方法，所以更多地致力於發展數學模型的方法。
根據過程的機理和現象，建立物理和化學模型，並表示為數學方程，得出數學模型。它是由流體流動、傳質、傳熱的基本方程以及化學反應動力學方程構成的。所包括一些模型參數，需要通過實驗或一些經驗性關係式求得。由於生產過程很複雜，若把所有現象都包括在內，數學模型便很複雜，甚至無法建立。另外，實際的邊界條件也很複雜，故建模需要作必要的簡化。
不同簡化方法可以得出不同的數學模型和不同的計算結果。即使作了簡化得出的微分方程組，也很難有解析解。主要用計算機求數值解，可以求出在各種操作工況下設備的性能以及產品的結果。
這種研究方法稱為模擬。利用數學模擬進行放大已取得了很大的成果，但還未完全把問題解決，仍需依靠一些經驗數據，也常需要進行一些中間試驗，但放大倍數已可大大增加。
