TUhjnbcbe - 2020/12/7 1:10:00
第一章绪论本章主要内容：1.1化学工程与化学工艺1.2化学工业的发展历史及其作用1.3现代化学工业特点和发展方向1.化学工业的原料和主要产品1.5主要参考书1.1化学工程与化学工艺1.1.1化学工艺学化学工艺也称化工生产技术或化工技术，系指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。定义：化学工艺学是以化学、物理和其他科学的成就为基础，研究综合利用各种原料生产化工产品的方法原理、操作条件、流程和设备的一门的学科。目的：创立技术上先进、经济上合理、生产上安全、环境无害的化工生产工艺。化学工艺通常是对一定的产品或原料提出的，如：氯乙烯的生产、甲醇的合成、硫酸的生产、煤的气化等因此，它具有个别生产的特殊性。1.1.2化学工艺学研究范畴（内容）1、原料的选择和预处理；2、生产方法的选择及方法原理；3、设备(反应器和其他)的作用、结构和操作；、催化剂的选择和使用；5、其他物料（杂质）的影响；6、操作条件（温度、压力等）的影响和选定；7、流程组织、生产控制；8、产品规格和副产物的分离与利用；9、能量的回收和利用；10、对不同工艺路线和流程的技术经济评比1.1.3化学工程学化学工程学是研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门工程学科。其他过程工业包括石油炼制工业、冶金工业、建筑材料工业、食品工业、造纸工业等。它们从石油、煤、天然气、盐、石灰石、矿、石粮食、木材、水和空气等基本的原料出发，借助化学过程或物理过程，改变物质的组成、性质和状态，使之成为多种价值较高的产品。化学过程是指物质发生化学变化的反应过程物理过程系指物质不经化学反应而发生的组成、性质、状态、能量变化过程。化学过程往往和物理过程同时发生。所有这些过程，都可通过化学工程的研究，认识和解释其规律性，并使之应用于生产过程和装置的开发、设计、操作，以达到优化和提高效率的目的。工业生产的共同特点：从实验室到工业生产特别是大规模的生产，都要解决一个装置的放大问题。生产规模扩大和经济效益提高的重要途径是装置的放大，以节省投资，降低消耗，减少占地,节约人力。但是,在大装置上所能达到的某些指标，通常低于小型试验结果，原因是随着装置的放大，物料的流动、传热、传质等物理过程的因素和条件发生了变化。这种起源于放大过程的效应，长期以来被笼统地称作“放大效应”，它包含了很多已查明或未查明的物理因素（或称工程因素）的影响。化学工程的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别是在放大效应，以解决关于过程开发、装置设计和操作的理论和方法等问题。它以物理学、化学和数学的原理为基础，应用各种实验手段，与化学工艺相配合，去解决工业生产问题。1.1.化学工程学的研究内容1、单元操作：流体输送、换热（加热和冷却）、蒸馏、吸收、蒸发、萃取、结晶、干燥等。2、化学反应工程（一反）：化学反应是化工生产的核心部分，它决定着产品的收率，对生产成本有着重要影响。3、传递过程（三传）：动量传递、热量传递和质量传递。传递过程着重研究上述三种传递的速率及相互关系，连贯起一些本质类同但表现形式各异的现象。、化工热力学：研究传递过程的方向和极限，提供过程分析和设计所需的有关基础数据。5、化工系统工程：化工过程中，各个过程单元相互影响，相互制约，因此很有必要将化工过程看作一个综合系统，并建立起整体优化的概念。1.1.5两者的关系两者是密不可分，它们相配合，可解决化工过程中的各种问题。1.2化学工业的发展历史及其作用1.2.1化学工业的发展史18世纪前：作坊式手工工艺，例如酿造、玻璃、冶金和染色等工业。18世纪初：铅室法制硫酸，到了19世纪中，原料由硫*改为*铁矿，并建立了盖·吕萨克塔，改革了原料的经济利用以及硫酸应用范围的不断扩展，因而使生产量急剧增加。由于两方面相互促进的结果，而使硫酸工业发展成为化学工业的心脏，强而有力地影响着整个化学工业的发展。19世纪中叶：硝酸开始工业化。19世纪后期：以纯碱为中心而发展起来的大规模生产开始。从中生产出了重要副产品盐酸。随着制碱法的不断发展，其它如盐酸、芒硝、氯、漂白粉、碳酸氢钠和氢氧化钠等工业生产也逐渐随着发展起来。煤干馏工业：从19世纪初期开始。最初是为了照明，后从煤焦油中制出了苯，又从苯中衍生出来苯胺染料和其它的芳香族化合物；还发现了煤焦油是氨的丰富原料。20世纪0年代：管式炉裂解烃开发成功。60年代：石油化工突飞猛进的发展。20世纪50年代：三大合成材料（合成塑料、合成橡胶、合成纤维）工业开始发展。1.2.2化学工业的重要作用1、人类的生存离不开化学工业，粮食的增产需要化肥和农药，人们的健康需要药物。2、人类的日常生活（衣、食、住、行）离不开化学工业。3、化工是二次能源的主要供应者，也是未来能源的开拓者。、国防、*工、航天离不开化工。5、高新技术的发展离不开化工。6、化工是国民经济的支柱产业1.3现代化学工业特点和发展方向1.3.1现代化学工业特点1、原料、生产方法和产品的多样性与复杂性2、向大型化、综合化发展，精细化率也在不断提高3、多学科合作、技术密集型生产、重视能量合理利用，积极采用节能工艺和方法5、资金密集，投资回收速度快，利润高6、安全和环境保护问题日日益突出1.3.2现代化学发展方向1、面向市场竞争激烈的形势，积极开发高新技术，缩短新技术、新工艺工业化的周期，加快产品更新和升级的速度。2、最充分、最彻底地利用原料。3、大力发展绿色化工。、化工过程要高效、节能和智能化。5、实施废弃物再生利用工程。1.化学工业的原料和主要产品1..1化学工业的主要产品1、无机化工产品主要有硫酸、硝酸、盐酸（“三酸”）、纯碱、烧碱（“两碱”）、合成氨和化肥。其他还有金属盐，无机盐、无机酸、工业气体等。2、有机化工产品主要有乙烯、丙烯、丁二烯（“三烯”）、苯、甲苯、二甲苯（“三苯”）、乙炔、萘、合成气3、高分子化工产品主要有合成塑料、合成橡胶、合成纤维（三大合成材料）、橡胶制品、涂料及胶粘剂等。、精细化工产品农药、染料、涂料(包括油漆及油墨)、颜料、试剂和高纯物、信息用化学品、食品和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和各种助剂、药品(原药)和日用化学品、功能高分子材料。5、生物化工产品大宗化工产品，例如乙醇、丙酮、丁醇、等；精细化工产品，例如各种氨基酸、酶制剂、生物农药等；医药产品是必须用生物化工方法来生产，像各种抗生素、维生素、甾体激素、疫苗等1.6主要参考书1、崔英德主编，实用化工工艺，北京：化学工业出版社。2、陈五平主编，无机化工工艺学（第三版），北京：化学工业出版社。3、林世雄主编，石油炼制工程（第三版），北京：石油工业出版社。、吴指南主编，基本有机化工工艺学（修订版），北京：化学工业出版社。5、唐培堃主编，精细有机合成化学与工艺学，北京：化学工业出版社。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇