化工基础 教学课件 作者 冷士良 张旭光 主编 陆清 主审第五章 化工工艺概论.ppt

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1、第5章化工工艺概论5.1化学工业概况5.1.1化学工业在国民经济中的地位5.1.2化学工业的分类5.1.3化工原料5.1.4化学工业的特点5.1.1化学工业在国民经济中的地位化学工业是应人类生活和生产的需要而发展起来的，化工生产的发展也推动了人类社会的发展。化学工业为工农业、现代交通运输业、国防军事、尖端科技等领域提供了各类基础材料，新结构、新功能材料，能源（包括一般动力燃料、航空航天高能燃料和燃料电池等）和必需化学品，保证并促进了这些部门的发展和技术进步。化学工业与人类生活更是息息相关，在现代人类生活中，从衣、食、住、行和战胜疾

2、病等物质生活到文化艺术、娱乐消遣等精神生活都离不开化工产品为之服务。有些化工产品的开发、生产和应用对工业革命、农业发展和人类生活起到划时代的作用。5.1.2化学工业的分类5.1.2.1无机化工5.1.2.2基本有机化工5.1.2.3高分子化工5.1.2.4精细化工5.1.2.5生物化工5.1.2.1无机化工大宗的无机化工产品有硫酸、硝酸、盐酸、纯碱、烧碱、合成氨和氮、磷、钾等化学肥料，其中化肥产量在化工产品中位居首位，又以氮肥产量最高。无机化工产品中还有应用面广、加工方法多样、生产规模小、品种为数众多的无机酸、碱、盐，以及元素化合

3、物、单质、气体等。无机盐即由金属离子或阳离子与酸根阴离子组成的物质，例如硫酸铝、硝酸锌、硅酸钠、高氯酸钾、重铬酸钾、铝酸按等，约有1300多种。无机酸包括磷酸、硼酸、铬酸、砷酸、氢澳酸、氢氟酸等；无机碱包括钾、钠、钙、镁、铝、铜、钡、锶等的氢氧化物；元素化合物包括氧化物、过氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、氢化物、氰化物等；单质包括钾、钠、磷、氟、溴、碘等。工业气体包括氧、氮、氢、氯、氨、氟、一氧化碳、二氧化碳等。5.1.2.2基本有机化工基本有机化工原料的用途主要有以下三个方面。①作为单体生产塑料、

4、合成橡胶、合成纤维和其他高分子化合物，合成用的单体用量大；②作为原料（中间体）合成精细化工的产品；③直接作为消费品，例如做溶剂、萃取剂、气体吸收剂、冷冻剂、防冻剂、载热体、医疗用麻醉剂、消毒剂等。5.1.2.3高分子化工①通用高分子化工产品，此类产品产量大，应用面广。例如，塑料，包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS)；合成纤维，包括涤纶、睛纶、尼龙；合成橡胶，包括丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶等。②特种高分子化工产品，此类产品包括能耐高温、能在苛刻条件环境中作为结构材料使用的工程塑料：聚碳

5、酸醋、聚甲醛（POM）、聚芳醚、聚矾(PSF）、聚芳酞胺（PAA）、有机硅树脂和氟树脂等；具有光电导、压电、热电、磁性等物理性能的功能高分子产品；高分子分离膜；高分子试剂；高分子医药、医用高分子等。近年来很重视高分子共混物、高分子复合材料等高性能产品的研究、开发和生产，诸如高分子感光材料；光致或热致变色高分子材料；光电纤维；高分子液晶；具有电、磁性能的功能高分子；仿生高分子等。为了保护环境，生物降解高分子产品的研制也受到高度重视。5.1.2.4精细化工精细化工的产品多数是各工业部门广泛应用的辅助材料、农林业用品和人们生活的直接消费

6、品。相对于大宗化工产品而言，精细化工产品品种多、产量小，系列化、多数产品纯度高、附加值高、价格昂贵，且大多数为有机化工产品，无机化工产品相对较少。由于世界各国对化工产品的分类方法不同，精细化工产品的范围也不同。欧美国家把精细化工产品分为精细化学品和专用化学品，前者例如染料、农药、涂料、表面活性剂、医药等；后者例如农用化学品、油田化学品、电子工业用试剂、清洁剂、特殊聚合物、食品添加剂、粘合剂和密封剂、催化剂等。5.1.2.5生物化工通过活细胞催化剂、酶催化剂等生物催化剂催化的发酵过程、酶反应过程或动植物细胞大量培养过程来获得的化工产

7、品称为生物化工产品。生物化工产品中有的是大宗化工产品，例如乙醇、丙酮、丁醇、甘油、柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸等；有的是精细化工产品，例如各种氨基酸、酶制剂、核酸、生物农药、饲料蛋白等；还有许多医药产品必须用生物化工方法来生产，如各种抗生素、维生素、菌体激素、疫苗等。5.1.3化工原料自然界包括地壳表层、大陆架、水圈、大气层和生物圈等，自然资源有矿物、植物、动物，以及空气和水。各类资源都是可作为化学加工的初始原料。5.1.4化学工业的特点5.1.4.1原料、生产方法和产品的多样性与复杂性5.1.4.2向大型化、综合化发展，精细化率不断提

8、高5.1.4.3依靠高新技术发展5.1.4.4资源消耗多，必须积极采用节能技术和方法5.1.4.5资金密集，投资回收期短，利润高5.1.4.6易燃、易爆和有毒介质大量使用，健康安全环保是首要解决的问题5.1.4.1原料、生产方法和产品的多样性与复杂