在化工產業之製程中,蒸餾與反應程序佔了全廠絕大部份的能源消耗,而蒸餾程序在化工製程中,又是最主要的能源耗用者,佔了石化工廠45%以上之總能源消耗。因此,為達到能源使用效率提升及CO2減量之目的,先進的蒸餾設計技術,如共沸、萃取、壓敏蒸餾技術、化工程序模擬,及高效率的蒸餾塔內件選用,可協助國內化工產業,改善現有蒸餾程序的能源使用效率,有效降低生產成本、減少CO2排放量。
本課程將以豐富的工程設計經驗,完整的介紹化工蒸餾程序之原理、設計、控制、蒸餾塔內件及蒸餾塔去瓶頸案例,讓國內化工業界可以直接將這些先進的分離技術落實到工廠的應用上。
【系列課程介紹】
單元編號
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單元名稱
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時數
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舉辦日期/時間
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講師
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F1
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蒸餾、吸收與汽提基本原理
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7
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09/08(二),09:00~17:00
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李天三工程師
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F2
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蒸餾程序模擬與蒸餾塔設計
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7
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09/09(三),09:00~17:00
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張瑞玉工程師
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F3
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蒸餾節能技術與塔內件設計選用
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7
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09/15(二),09:00~17:00
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何宗仁工程師
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F4
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化工製程熱交換器
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7
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09/16(三),09:00~17:00
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黃聖夫工程師
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Ø單元一(F1)介紹—蒸餾、吸收與汽提基本原理
蒸餾、吸收與汽提都是利用熱力學氣液相平衡原理,進行物質分離的化工程序,主要用於產品純化、溶劑回收及廢氣處理。在蒸餾過程中外界所供給系統之熱能中有95%以上均被冷卻水帶走,而真正在分離方面的能量不到5%。雖然蒸餾之能源效率不高,但因為其原理簡單、適合大量生產及產品純度高,因此,仍是化學工業中最主要的分離方法。
本課程將以豐富的工程設計經驗,介紹蒸餾、吸收與汽提基本原理、物性資料之搜尋方法及吸收與汽提模擬技術。
課程大綱
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講師資料
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l 蒸餾、吸收與汽提基本原理
l 物性資料收集與建立
l CO2吸收技術
l 吸收與汽提模擬
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l 講師:李天三 老師
l 學歷:國立清華大學化學工程研究所碩士
l 現職:工研院材化所先導製程與應用研究室 工程師
l 專長:化工製程模擬、化工節能技術、化工設備設計、CFD模擬
l 經歷:工研院材化所19年
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Ø單元二(F2)介紹—蒸餾程序模擬與蒸餾塔設計
蒸餾程序在化工製程中,是最主要的能源耗用者,佔了石化工廠45%以上之總能源消耗。因此,為達到能源使用效率提升及CO2減量之目的,先進的蒸餾設計技術,如共沸、萃取、壓敏蒸餾及化工程序模擬技術,可協助國內化工產業,改善現有蒸餾程序的能源使用效率,有效降低生產成本、減少CO2排放量。
共沸、萃取、壓敏蒸餾都是用來破壞物系間的共沸現象(例如:IPA/H2O、Ethanol/H2O)之分離與純化技術。共沸與萃取蒸餾需加入第三成分使原來兩成份混合物之相對揮發度加大,使其達到分離之目的。壓敏蒸餾」(Pressure Sensitive Distillation,簡稱PSD)技術之原理是利用共沸的兩成份在不同的壓力條件之下,會有不同的共沸組成,來達到分離之目的;因而設計兩座不同操作壓力的蒸餾塔,不需要加入第三成分,即可完成物質的分離與純化。
本課程將以豐富的工程設計經驗,介紹化工蒸餾程序之模擬、基本設計與共沸、萃取、壓敏蒸餾之案例。
課程大綱
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講師資料
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l 蒸餾程序模擬與蒸餾塔設計
l 共沸蒸餾、萃取蒸餾、壓敏蒸餾介紹
l 蒸餾塔設計Case Study
l 先進蒸餾技術介紹
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l 姓名:張瑞玉老師
l 學歷:國立中央大學化學工程研究所碩
l 現職:工研院材化所先導製程與應用研究室 工程師
l 專長:蒸餾系統模擬設計、蒸餾工廠廠化設計、化工製程模擬、製程經濟評估、新能源技術
l 經歷:工研院材化所24年
93年傑出工程師獎(中國工程師學會)
96年績優中小企業輔導人員獎(經濟部中小企業處)
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Ø單元三(F3)介紹—蒸餾節能技術與塔內件設計選用
蒸餾塔設計除了理論計算之外,塔內部的硬體元件更是運轉性能優劣的重要關鍵。設計選用適當的塔內件,將可使物係分離之效果更接近理論計算值。由於國內的化學工程師比較缺乏這方面的專業知識,因此本課程將以豐富的工程設計經驗,介紹蒸餾、吸收及汽提塔等常見分離塔器之內件設計及適用場合。這些塔內件主要有「塔板」 (tray type)或「填充物」 (structured/random packing),及其它配屬元件如「氣/液分布器」、「液體收集器」「進料分布管件」、「除霧器」等。
針對目前較先進之節能蒸餾技術,如DWC(隔板蒸餾)與HIDiC(內熱整合蒸餾)技術等,介紹其機理與適用場合,並教授其硬體設計基本概念。
課程大綱
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講師資料
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l 板式及其分離板設計
l 填充塔設計及填充物選用
l 填充塔內件設計與蒸餾塔去瓶頸改善設計
l 節能蒸餾塔DWC與HIDiC
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l 姓名:何宗仁 老師
l 學歷:東海大學 化學工程研究所碩士
l 現職:工研院材化所 先導製程與應用研究室 工程師
l 專長:蒸餾系統模擬設計、蒸餾工廠廠化設計、化工製程模擬、蒸餾塔內件設計、纖維素酒精技術、化工節能技術
l 經歷:工研院材化所10年
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Ø單元四(F4)介紹—化工製程熱交換器
殼管式熱交換器(shell & tube heat exchanger)是一種結構簡單、製造容易、成本低廉且方便維護的熱交換器形式,加上其操作能力能滿足大部分的製程需求,所以廣泛應用於煉油、石化及化工產業。另外,隨著商業化設計軟體逐漸趨於成熟完備下,化工工程師可以很容易對既有製程的換交熱單元,進行熱傳效益評估及去瓶頸,或是在新製程中自行設計發展。但是,由於製程中換交熱器結構參數早已由提供基本設計的licenser或是進行細部設計的contractor所指定,業主方的工程師只能單方面接受設計結果,而沒有足夠的能力判斷設計的合理性及是否有將設備的熱傳能力最大化;另一方面,殼管式換交熱器的可調整結構參數相當地多,如何由商業軟體所提供的分析報告,進行各參數間的trade off以提高設計效率,取代毫無頭緒盲目地trial & error,更是所有化工工程師所必須學習了解的。有鑑於此,本課程特別針對殼管式換交熱器的設計方法做一詳細的介紹,包含結構參數的物理涵意及設計規範、震動分析、設計結果檢視及最適化調整,以期上課內容對化工工程師有相當實質的助益。
課程大綱
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講師資料
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l 殼管式熱交換器設計原理及準則
l 結構參數的物理涵意及設計規範、震動分析、設計結果檢視及最適化調整
l 殼管式熱交換器型式選擇與模擬
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l 姓名:黃聖夫老師
l 學歷:東海大學化學工程研究所碩士
l 現職:工研院材化所先導製程與應用研究室 副工程師
l 專長:化工分離程序設計與模擬、熱交換器設計
l 經歷:中鼎工程公司方法部
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【課程辦理資訊】
Ø主辦單位:工研院產業學院 高雄學習中心
Ø舉辦地點:高雄市前鎮區一心一路243號4F-1