第三章无机化工单元 合成氨 净化ppt课件.ppt

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1、3.2.3 原料气的净化 由于合成氨的生产过程中涉及许多催化反应，因此对粗原料或原料气需进行净化除杂。 原料气中的杂质： 硫化物 CO CO2相应净化工序： 脱硫 CO变换 CO2脱除 少量CO和CO2脱除，到达ppm级,3.1、 脱硫,原料气中的硫化物：主要是硫化氢，其次是二硫化碳、硫氧化碳、硫醇、硫醚和噻吩等有机硫。,硫化物的危害： 硫化物是各种催化剂的毒物 硫化氢腐蚀设备天然气转化、中低温变换、甲烷化净化等均对脱除硫化物的要求很高,据统计，脱硫方法有四五十种之多。根据脱硫剂的物理形态可分为： 干法脱硫 湿法脱硫 a、干法脱硫一般适用于含S量较少的情况。 b、湿法脱硫一般适用于含S量较大的

2、场合。,（1） 湿法脱硫,1、分类： 化学吸收法、物理吸收法和化学物理吸收法。2、直接氧化法脱硫过程： 载氧体（氧化态）+ 硫化氢 = 载氧体（还原态）+ S 载氧体（还原态）+ 1/2O2（空气）= 载氧体（氧化态）+ H2O,物理吸收法-利用溶剂选择性的溶解原料气中的硫化氢，吸收液降压时释放硫化氢再生。常用方法低温甲醇洗法、碳酸丙烯脂法、聚乙二醇二甲醚法等。化学吸收法-以弱碱性溶液吸收原料气中的硫化氢，在升温和降压时释放硫化氢而再生。常用方法氨水催化法、改良蒽醌二磺酸法、有机胺法及金属络合物脱硫法。化学物理法-是上述两种方法的结合，如环丁砜-MET法。,改良蒽醌二磺酸法（ADA法） 碳酸钠

3、（脱硫剂） 2，6（2，7）蒽醌二磺酸钠（催化剂）吸收剂组成 偏钒酸钠（氧载体） 酒石酸钾钠（稳定剂） 三氯化铁（促进剂） 乙二胺四乙酸（螯合剂）,目前通用的ADA法实为经过改良的方法，应当称之为ADA-钒酸盐法（或改良ADA法）。,脱硫塔中的反应 Na2CO3(脱硫剂 ) +H2S =NaHS + NaHCO3 然后再与偏钒酸钠反应 NaHS + 4NaVO3 + H2O = Na2V4O9 + 4NaOH + 2S 氧化态ADA氧化亚四钒酸钠为焦性偏钒酸钠Na2V4O9 + 2ADA(氧化态) + 2NaOH +H2O = 4NaVO3 +2ADA(还原态),再生塔中的反应 2ADA(还原

4、态) + O2 = 2ADA(氧化态) + 2H2O,反应原理,主要操作条件(1) pH值 pH 值增大，对吸收硫化氢有利，但对转化成单质硫不利。(2) 钒酸盐含量 一般应使ADA与偏钒酸盐的当量比为2左右。(3) 温度 温度上升，生成硫代硫酸盐的副反应加速，不利吸收。通常控制吸收温度为30-50。(4) 压力 加压和常压均可，取决于流程其它工序对压力的要求。(5) 再生空气用量和再生时间 满足ADA需要，且使硫呈泡沫状悬浮以便回收。,ADA脱硫工艺条件,溶液组成 总碱度 pH 8.5-9.2 NaVO3用量 理论用量的1.4-1.5倍 ADA浓度 2-6g/L温度 35-45 压力 0-7M

5、Pa氧化停留时间 5-10min,改良蒽醌二磺酸法工艺流程图,氨水催化法脱硫-其原理与ADA法相似，也是一种氧化法。碱性物质由碳酸钠改为氨，催化剂由ADA改为对苯二酚。,总反应 ：NH4HS+1/2 O2=NH4OH+S,对苯二酚氨水液相催化法的工艺流程与改良ADA法流程原则相似，只是ADA法的富液槽容积较大，以使富液在此熟化时间长一些（0.5h)。,有机胺法 以一乙醇胺（）或甲基二乙醇胺（）的水溶液吸收硫化氢，然后于再生塔将硫化氢解析送往克劳斯硫磺回收装置副产硫磺，多用于天然气脱硫。,可脱除大量无机硫脱硫剂可以再生可回收硫磺脱硫剂便于输送,湿法脱硫优点：,活性碳吸附法：脱硫醇和少量硫化氢接触

6、反应法：用ZnO、氧化铁、氧化锰接触反应脱除无机硫和有机硫转化法：利用钴钼或镍钼催化加氢将有机硫全部转化为硫化氢，再用其他方法将硫化氢脱除,（2）干法脱硫,氧化锌脱硫-是现代合成氨厂广泛采用的精细脱硫方法。除噻吩外，可脱除硫化氢及多种有机硫化物，可将硫含量降低至0.1ppm以下。 当原料气硫含量5010-6时，仅用它一步脱硫就行了。若硫含量较高，可先用湿法，再用此法。,氧化锌脱硫,脱硫反应： ZnO+H2S=ZnS+H2O ZnO+C2H5SH=ZnS+C2H5OH ZnO+C2H5SH=ZnS+C2H4+H2O在氢存在时，有下列转化反应： CS2+4H2=2H2S+CH4 COS+H2=H2

7、S+CO转化为硫化氢后，再被氧化锌吸收。 ZnO 与H2S的反应为放热反应；温度上升，平衡常数下降。所以低温对反应有利。,氧化锌脱硫性能的好坏用硫容量表示。所谓硫容就是每单位质量氧化锌能脱除S的量。,硫容Kg/kg,温度,0 100 200 300 400 500,氧化锌脱硫剂： 以ZnO为主体，其余为Al2O3，还有的加入CuO、MoO3、TiO2、MnO2、MgO等以增进脱硫效果。,氧化锌脱硫的工业条件： 脱无机硫200，脱有机硫350-450 。 硫容量0.15-0.30kg/kg氧化锌脱硫特点：反应不可逆，脱硫剂无法再生；脱硫较完全，适合脱微量硫；硫含量较高时，需与其他方法配合使用。脱

8、硫反应瞬间完成。脱硫反应特征： 是一种气固相反应，反应在氧化锌的微孔内表面上进行，反应速度属于内扩散控制。 因此，氧化锌脱硫剂均制成高空隙率的球形小颗粒，反应几乎是瞬时的，反应区域较窄。,钴钼加氢转化法 钴钼加氢转化法-是脱除含氢原料中有机硫十分有效的予处理措施。即先将有机硫转化为无机硫，然后再采用其他方法脱除硫。 RSH+H2=RH+H2S 在有机硫转化的同时，也可使烯烃加氢转化为烷烃，减少蒸汽转化催化剂析碳反应。 氧化钴、氧化钼（催化活性组分，需硫化）催化剂组成 氧化铝 （载体） 转化反应温度250-400，压力随催化剂而异。,干法脱硫总结优点： 有极强的脱除有机硫和无机硫的能力 净化度高

9、缺点： 脱硫剂再生困难或不能再生 不适合脱除大量无机硫 只适合气态烃、石脑油及合成气的精细脱硫,对于中小氮肥的脱硫来讲，无论是一次脱硫还是二次脱硫，都要从从其装置的安全稳定运行上进行研究。如减少硫堵的问题、环保的问题、运行的经济性问题、流程的简化问题等。,2、一氧化碳变换 (carbon monoxide conversion),变换工段装置,既是原料气制造的继续，又是净化的过程。,在工业上如何实现？工艺流程如何安排？,（1）气体的净化（脱除CO）。（2）有效气体氢气和二氧化碳的制备。（3）大部分有机硫转换成无机硫（H2S）。,CO水蒸气变换反应，简称CO变换反应:,任务,什么是CO变换反应？

10、,为甚么进行一氧化碳变换？,（1）变换反应的化学平衡变换反应: CO+H2O=CO2+H2+41.19kJ/mol副反应： CO+H2=C+H2O CO+3H2=CH4+H2O(蒸汽转化逆反应）但由于催化剂具有良好选择性，其他反应受到限制。,1、可逆：化学平衡的问题，转化率问题？2、放热3、等体积4、催化剂参与,反应特点,变换反应的影响因素：压力：压力较低时对化学平衡几乎没有影响 温度：最佳操作温度 H2O/CO比： 5-7 催化剂,为甚么企业还采用高压呢？,（2）变换反应催化剂,催化剂的性能评价,活性,强 度,选择性,使用寿命,起活温度操作温度,抗磨损、抗冲刷,原料易得,变换催化剂分类,按组

11、成分类,按反应温度分类,变换反应催化剂,氧化铁（r-Fe2O3 载体）70-75%氧化铬（Cr2O3）1.5-3.0%总钼含量(MoO3)1-1.5%其它A助剂，B助剂,A. 中变催化剂,氧化铁r-Fe2O3载体70-75%氧化铬Cr2O3 3.0-6.0%其它助剂,铁的氧化物（80-90%）,三氧化二铬（7-11%）,氧化钾（0.2-0.4%）,稳定剂，分散在Fe3O4晶粒之间，提高催化剂的耐热性和活性，防止Fe3O4过渡还原为FeO,主活性组分，还原成Fe3O4后具有活性,助催化剂，提高催化剂的活性,中变催化剂中各组分的作用,铁铬系催化剂,MgOAl2O3,提高耐热和耐硫性能,还原与钝化,

12、催化剂原始状态为氧化态Fe2O3，必须首先还原为活性态Fe3O4,催化剂还原,反应：Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O（g） Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2注意：耗1%H2温升1.5，耗1% CO温升7。载体：蒸汽,还原,在反应设备中具有活性的催化剂需要卸出时，通入含微量氧的惰性气体或其他气体(如水蒸气)，使其生成氧化膜，卸出时能安全和空气接触而不致剧烈燃烧，这种操作称为催化剂的钝化。,钝化,B、低变催化剂,主要组分：氧化铜 活性组分：铜(铜结晶铜微晶)催化作用：铜对一氧化碳有吸附作用，对一氧化碳活化能力比四氧化三铁强。稳定剂：氧化锌、氧化铝或氧化铬 催化剂还原后，氧化锌晶粒均匀的

13、分布在铜晶格上。稳定剂的作用：隔离、提高耐热温度,低变催化剂的还原和钝化,还原剂：一氧化碳、氢气反应：CuO+H2=Cu+H2O CuO+CO=Cu+CO2载体：氮气、过热蒸汽、天然气毒物：硫化物、氯化物、冷凝水、油,南化集团研究院（南化院）铜系催化剂,NB207型一氧化碳低温变换催化剂,C、耐硫变换催化剂,组分：氧化钴、氧化钼活性组分：硫化钴、硫化钼载体：三氧化二铝助剂：碱金属,齐鲁石化院的QCS一10,湖北省化学研究所研制的EB一4型低变催化剂,使用前需硫化： 硫化剂：硫化氢、二硫化碳,MoS2+2H2O=MoO22H2S CoS+H2O=CoO+H2S,反硫化反应,硫化反应,（3）变换反

14、应动力学,变换反应机理 机理1 H2O(g)+ = H2O CO+ = CO 2H2O= O2+2 H2 O2+ 2CO =2 CO2 H2=+H2, CO2=+CO2机理2 CO+H2O+2 = CO+ H2O CO+ H2O= CO2+ H2 H2=+H2, CO2=+CO2,根据不同的机理和采用不同催化剂，推导整理出的动力学方程式并不相同，常用的动力学方程式有三种：一级反应动力学方程 二级反应动力学方程 幂函数型动力学方程,一级反应： rCO=k0(ya-ya*),等温积分式为：,二级反应： rco=k(yayb-ycyd/Kp) 式中k-反应速率常数，h-1; Kp-平衡常数；ya,y

15、b,yc,yd-CO、H2O、CO2及H2的瞬时含量，摩尔分数。反应速率常数可用下式估算： k=exp(A-B/T)A、B值随催化剂而异：,幂函数型动力学方程式：,式中rco-反应速率，COmol/(g h) k-速率常数，COmol/(g h MPa ) Pco,PH2O,PCO2,PH2- 各组分分压 l,m,n,q-幂指数,不同类型的高变催化剂，上述指数会有变化： l=0.8-1.0, m=0-0.3, n= -0.2-0.6, q=0,工艺流程中应考虑的问题：,1、根据原料气co含量,满足变换率的要求,2、防止催化剂超温,分段和段间降温方式,天然气制原料气、有无甲醇产品时催化剂的选择,

16、3、反应余热的充分利用,达到催化剂反应温度降低能耗,4、蒸气的回收和利用,降低外供蒸汽消耗,5、延长催化剂寿命,介质的净化,6、变换气体的降温,满足后工序需要,7、开车或非正常生产时热源,催化剂升温需要,8、检修及生产调节方便,（4）变换过程工艺流程,变换过程工艺流程,变换工艺流程设计依据： 原料气中CO含量 CO含量高，变换会放出大量热，而中温变换催化剂操作温度范围较宽，价廉易得，寿命长。 大多数合成气中CO高于10%，CO含量高应采用中温变换。 对CO含量高于15%者，反应器应分为两段或三段。 原料气温度和湿含量 温度低，水蒸气含量低，应考虑予热和增湿，合理利用余热。 CO变换和少量CO脱

17、除综合考虑 允许较高残余CO，采用中变即可； 反之，需将中变和低变结合，降低残余CO含量。,根据原料的不同，变换工艺流程可主要分为以下几类：中-低变串联流程两段或三段中温变换流程中-低变串联流程特点及适用情况： 采用此流程时一般与甲烷化方法配合，适用于以轻质烃类为原料的工艺。 以轻质烃类为原料的工艺获得的合成气中，CO含量一般在10-15%。由于原料气中CO含量较低，固只需配置一段中温变换即可，在配置一段低温变换即可将CO降至较低水平。,一、大型氨厂一氧化碳中变串低变流程,转化气,废热锅炉,中变炉,低变炉,废热锅炉,甲烷化预热器,CO 13-15%，800，3.04MPa,370，,440，C

18、O 3-4%,220，CO 3-4%,235，CO 0. 3-0.5%,软水,饱和器,贫液再沸器,变换气,中变催化剂段间喷水冷激降温变换与合成、铜洗构成第二换热网络,三段中温变换流程 以渣油为原料制造合成气时，合成气中CO含量高40%（体积分数）以上，因此需要进行三段中温变换。 对以煤为原料制合成气的工艺，通常也采用两段或三段中温变换流程。在流程中除设置换热器回收反应热外，还设置饱和塔和热水塔来回收低温位的余热，同时给水煤气增湿，可减少水蒸汽添加量。,三段中温变换工艺流程,反应系统,换热系统,加入水蒸气和热量回收系统,变换工段原则流程构成,3、二氧化碳的脱碳,要求：脱碳方法及其原理重点：低温甲

19、醇洗涤法和 热钾碱法难点：工艺条件和流程布置,二氧化碳的脱碳原因,大量的CO2会使合成氨催化剂中毒，而且稀释了原料气降低了氢氮分压 须除去CO2,CO2是制取尿素、纯碱、碳酸氢铵等产品的原料，而且还可用于加工成干冰或供食品行业应用 尽量回收利用,脱除方法有：,一、二氧化碳的脱碳方法,脱二氧化碳方法,氨水法乙醇胺法热碳酸钾法,水洗法低温甲醇法有机溶剂法,环丁砜法聚乙二醇二甲醚法,化学吸收法,物理-化学法,物理吸收法,PSA,变压吸附法,物理吸收和化学吸收的根本不同点： 吸收剂与气体溶质的分子间的力不同物理吸收：范德华引力，减压再生化学吸收：化学键力，加热再生,（一）低温甲醇洗涤法基本原理（1）C

20、O2在甲醇中溶解度与T、P有关：P溶解度；T溶解度。（2）H2、N2、CO气体在甲醇中溶解度很小。（3）H2S在甲醇中溶解度大，吸收速度也较CO2快，利用此性质，可分离出纯H2S和CO2。（4）甲醇在吸收CO2，H2S时，溶解热很大，T，对反应不利，必须不断移走热量。,二、物理吸收法,吸收溶剂： 常用的有水、甲醇、碳酸丙烯酯、磷酸三丁酯。 用水吸收，吸收能力低，用水量大，选择性不高。,低温甲醇洗法（Rectisol Process),20世纪50年代由德国鲁奇（Lurgi)公司和林德（Linde)公司开发。 60年代，随着渣油、煤为原料的装置出现和发展，开始在工业上广泛应用。净化度：,低温甲醇

21、洗涤法吸收CO2工艺流程,碳酸丙烯酯法,碳酸丙烯酯溶剂特性：极性有机溶剂 对CO2、H2S等酸性气体有较大溶解能力 对H2、N2及CO溶解度甚微 对烃类的溶解度也较大 因此，如果原料气中有较多的烃类时，需在流程中多增设一级减压膨胀工序，用来回收这些烃类。,碳酸丙烯酯法工艺流程,该法20世纪60年代后开始广泛应用于工业原料气净化领域，1993年国内开发出同类脱碳工艺，并用于中小氨厂，称为NHD法，吸收CO2和H2S的能力优于国外的Selexol溶液。 吸收溶剂特性：聚乙二醇二甲醚同系物 分子式CH3-O(C2H4O)n-CH3,n=2-9,平均分子量250-280 选择性吸收CO2和H2S 无毒

22、、低能耗,聚乙二醇二甲醚（Selexol或NHD）法,聚乙二醇二甲醚（Selexol或NHD）法工艺流程,三、化学吸收脱二氧化碳,（一）氨水法 最原始的一种方法，在我国小氮肥厂，用浓氨水吸收二氧化碳生产碳酸氢铵，因工艺简单，脱碳成本低。还有不少小化肥厂使用此法。,1. 基本原理主要化学反应为：,（二）热钾碱法（本-菲尔法）,为了提高反应速度和增加碳酸氢钾的溶解度，常采用较高温度(105130 C)，所以称为热钾碱法。,热钾碱法（本-菲尔法）,本-菲尔法： 20世纪50年代由美国的 H.E. Benson（本森）J.H.Field（菲尔特）开发成功，其具有吸收作用的组分为碳酸钾，其后人们对该法进

23、行了改进： 添加活化剂（二乙醇胺或ACT-1） 添加缓蚀剂（KVO3） 消泡剂（聚醚或硅酮乳状液） 经过上述完善之后，在20世纪60年代后广泛应用于工业生产中。,实际使用中人们发现：单纯的碳酸钾水溶液与CO2间的反应速度较慢，如何解决这一问题？ 途径：改变反应机理，降低活化能。加入活化剂的目的正在于此。以加入二乙醇胺（DEA）的反应为例：, 吸收硫化氢 硫化氢是酸性气体，和碳酸钾产生下列反应： K2CO3 + H2S = KHCO3 + KHS,含有活化剂的碳酸钾溶液还有其他吸收性能，可全部或部分吸收H2S、COS、CS2、RSH、HCN及少数不饱和烃类：, 吸收硫氧化碳和二硫化碳 溶液与硫氧

24、化碳和二硫化碳的反应是： 第一步硫化物在热的碳酸钾水溶液中水解生成硫化氢 COS + H2O = CO2 + H2S CS2 + H2O = CO2 + H2S 第二步水解生成的硫化氢与碳酸钾反应, 吸收硫醇和氰化氢 K2CO3 + RSH = KHCO3 + RSK K2CO3 + HCN = KHCO3 + KCN,节能型本-菲尔法流程图,吸收液溶液的组成碳酸钾的浓度：27-30%活化剂的含量: 2.5-5%。缓蚀剂含量: 开车0.7-0.8%，正常0.5%消泡剂含量: 5-10,水气比：1.8-2.2,（三）活化MDEA法,活化N-甲基二乙醇胺(MDEA)法： 德国BASF公司开发的一种

25、脱碳方法，1971年用于生产中。吸收剂组成：,3.3 原料气的最终净化-少量CO的脱除,存在少量CO和CO2。会使合成氨催化剂中毒CO+CO2小于10ppm,危害？,脱除方法？CO：非酸性、非碱性气体，在各种液体中溶解度很小。,铜氨液吸收法液氮洗涤法甲烷化法（1）铜氨液吸收法 铜氨液吸收法-最早的一种CO脱除方法。 铜离子铜氨液组成 酸根 NH3 CO吸收的气体 CO2 O2 H2S,铜氨液的配制,为避免设备腐蚀，铜氨液中应使用哪种酸？ 醋酸，醋酸铜氨液应用最广泛。如何配制醋酸铜氨液？ 在醋酸铜氨液中，只有一价铜离子才具有吸收CO的功能。由于金属铜不易溶于醋酸和氨中，制备新铜氨液时必须加入空气

26、，使金属铜氧化为高价铜（即二价铜）：,生成的高价铜再将金属铜氧化为低价铜（一价铜），使金属铜逐渐溶解：,铜氨液中必须低价铜和高价铜共存：防止金属铜析出,吸收反应：,液氮洗涤法是利用低温（-190左右）高纯液氮将原料气中CO吸收分离，是一个物理吸收过程。,（2）液氮洗涤法（深冷分离法）,表1：一些气体的物理化学常数,气体的液化只有在温度低于该气体的临界温度才能实现,理论基础：亨利定律和相平衡,三元体系的平衡状态可以用等边三角形相图表示,顶点：代表纯物质边：二元体系三角形内各点：三元体系,体系中3个组分的浓度之和为100%,怎样来确定各组分的含量？ 方法-：过等边三角形内任一点M做平行于各边的直线

27、在各边所截线段a、b、c之和等于等边三角形的一边之长。 方法二：从等边三角形内任一点N分别向三条边做垂线，则各垂线之和等于等边三角形之高。,a：饱和蒸汽线b：饱和液相线GF：连接平衡液相和气相的结线,A:液体馏分中CO未饱和B:使用的液氮量不足，洗涤过程不能进行；F点：液氮用量的理论最小量,适用范围条件： 重油部分氧化工艺粉煤灰富氧气化流程设空分工序,净化程度：CO 10ppmCH4、Ar 100ppm,（3）甲烷化法 20世纪60年代开始工业应用，原理：利用催化剂将少量CO和CO2与H2反应生成CH4和H2O，使CO+CO2的含量降至10ppm。适用范围及条件：不适合CO+CO2含量较高的合

28、成气甲烷化消耗氢气，甲烷稀释原料气。入口原料气中CO+CO2小于0.7%。甲烷化是放热反应，床层绝热温升有限制。,甲烷化基本原理,1、化学反应:主反应副反应,在1.4MPa及CO1%的条件下，温度低于121时发生,H2/CO小于5时发生,体积减少强放热反应从热力学角度考虑，影响反应的因素有： 温度降低，平衡常数增大。根据甲烷化反应平衡常数，可计算达到预期的CO和CO2净化指标时所需的条件。 提高压力，CO和CO2的平衡含量下降。由于气相中氢碳比相当高，在2.5MPa的压力即可使微量的CO和CO2降至ppm数量级，故甲烷化压力不必提至很高。,甲烷化反应的特点,甲烷化反应动力学 由于CO甲烷化反应

29、速度大于CO2甲烷化速度。将甲烷化反应作为一级不可逆反应处理时： dNco/dVk=kCO其中：Nco-CO体积流量，立方米/秒 Vk-催化剂体积，立方米 k-反应速率常数等温积分反应动力学 k=Vslg(gco入/gco出）式中 Vs-空速，1/h. gco入-入口气体中CO摩尔分数 gco出-出口气体中CO摩尔分数,考虑碳氧化物甲烷化总的反应速率时，可将CO2的进口含量加倍以抵消两者反应速率的不同,Vs-空速，1/h. gco入，gco2入-入口气体中CO和CO2摩尔分数 gco出，gco2出-出口气体中CO和CO2摩尔分数,反应速率与温度和进出口气体中碳氧化合物的含量有关。压力提高，反应

30、速率加快。传质影响，消除内外扩散的影响，提高反应速率。,工艺条件与工艺流程操作压力 根据前后工序（脱碳、变换）的压力及净化度确定，计算表明2.5MPa下净化后可达ppm级，一般在3.0MPa左右。操作温度 甲烷化催化剂活性温度200-800，180 以下会产生羰基镍，适宜温度230-450。催化剂 由耐火材料载体上的氧化镍组成。形状多为压片、挤条或球形，粒度为1/4英寸。 特点： 催化活性高，CO+CO2含量低。 承受较高温升，放热反应。,绝热温升 1%的CO的绝热温升：72 ； 1%的CO2的绝热温升：60。 总温升计算 T=72【CO】入+60【CO2】入 原料气中含有0.5-0.7%的碳氧化物，其放热就足以将入口气预热至所需温度。,甲烷化流程 根据入口原料气预热方式，甲烷化流程可分两类： 部分外加热源 全部外加热源,（a） 部分外热预热,（b）全部外热预热,电脑模拟化学反应领域，结合经典和量子物理学，设计出多尺度模型，将传统的化学实验搬到了网络世界。,2013年诺贝尔化学奖得主,“化学已不再是单纯的实验科学了，量子化学已成为广大化学家的工具，将和实验研究结果一道来阐明分子体系的性质”。,