化工基础课件

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1、化工基础1.1化学工业概况1.2化工生产过程概述1.3化学工程学简介第1章绪论化学工业是国民经济重要支柱产业，包括以煤、石油和天然气等资源作为原材料加工的石油化工、煤化工、盐化工、天然气化工、生物化工及精细化工等领域。1.1化学工业概况在化学工程中具有共性的主要过程及单元操作有“三传一反”动量传递、热量传递、质量传递和化学反应工程流体动力过程：流体流动及输送、沉降过滤、固体流态化等。传热过程：热传导、蒸发、冷凝、热交换、加热。传质过程：气体吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。化工单元操作是化学工程(也叫化工原理)的主要研究领域，是在化学工业生产中具有共同的物理变

2、化特点的基本操作，是由各种化工生产操作概括得来的，基本包括五个方面：流体流动过程:包括流体输送、过滤、固体流态化等。传热过程:包括热传导、蒸发、冷凝等。传质过程:即物质的传递，包括气体吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。热力过程:即温度和压力变化的过程，包括液化、冷冻等。机械过程:包括固体输送、粉碎、筛分等。化工单元操作是应用于各种化工生产中，在20世纪初，由美国麻省理工学院的科学家总结成一门独立的学科，和化工单元过程一起，组成学习化学工业生产的基础知识，这些单元的原理和计算方法，可以应用到各种化工门类的设计和生产过程中。化学工业是国民经济的重要部门之一，在各国

3、经济发展中举足轻重。一般占GDP的5-7%，占工业产值的7-10%甚至更高。过去十年，世界化学工业以高于世界经济增长率的20%-30％的速度发展。我国化工产业占GDP的12-15%左右。化学工业的发展反映了人类对化工产品日益增加的需求，显示出其在人类社会生活中的作用愈来愈重要。1．化学工业在国民经济中的地位与作用化学工业的作用：机械工业电子工业国防工业农业日用品机械工业切割用的电石、成型剂、粘合剂、表面处理、化学镀、防锈涂料、合成纤维、合成树脂、橡胶、涂料、石棉、玻璃、建材等。电子工业超高材料、超导材料；如气体、试剂、半导体、荧光屏及其他溶剂。国防工业炸药、

4、助推剂、复合材料、陶瓷、核燃料等。农业合成纤维代替棉花、合成橡胶代替天然橡胶；如，生产1万t合成纤维相当于200km2棉田所产棉花，制造1万t合成橡胶相当于166.5km2橡胶园所产的天然橡胶。农药、化肥、农用地膜、人工降雨等。日用品衣、食、住、行、医疗及文体用品等。2．化学工业行业范畴与产品分类化学工业门类复杂，是一个包含多个行业的工业部门。按4类分：原料工业（煤、石油、天然气等）基本无机化工（酸、碱、盐）基本有机化工（合成材料、加工业）合成工业（制药、精细化工）石油炼制和裂解工业、煤焦化及煤焦油工业、基本有机合成工业、合成高分子工业、氯碱工业、制酸工业、

5、肥料工业以及精细化学工业。b．按8类分：c．按产品分类（25类）：如：工业、农业、天然产品、生活用品等①通用化学品：以煤、石油、天然气、农副产品为原料经简单加工而成的三烯三苯一炔一萘、三酸二碱等。d．按技术密集程度和附加值大小分类：②精细化工品：以通用化学品为原料，深加工，高附加值，小批量，大利润，高纯度的产品。3．化学工业的原料及选择原则根据物质来源分，有无机原料和有机原料两大类。前者主要有空气、水和化学矿物；后者主要是煤、石油、天然气和生物物质。空气经液化和精馏为化工生产提供氧气和氮气。氧气与诸多化工原料反应生成含氧产品；氮气既可作为原料，也可用于洗涤、

6、分离气体混合物。水主要用做原料、溶剂、冷却剂、蒸汽(热源或动力)。化学矿物有制硫酸的黄铁矿和硫，制磷酸盐的磷灰石等。(1)无机化工原料a．煤煤焦油、焦碳、苯、焦炉气（CH4）、硫等。(2)有机化工原料d．农林作物油料、药用、纤维作物、橡胶、染料等。c．石油油品、炼厂气、裂解、重整。b．天然气甲烷、乙烷、丙烷、丁烷。(3)原料选择原则在选择原料路线和技术路线时，应全面权衡技术、经济、社会和环保等方面的利弊。要考虑原料的来源、种类，路线是否可行，技术上是否合理，分析原料的经济性。4．化学工业的特点(1)化学工业是独特的、不可取代的工业部门化学工业以化学加工为主要

7、特征，是创造新物质的工业。(2)化工产品品种繁多，工艺复杂(3)化学工业是装置型工业，具有规模经济性化工生产的主要设备大多是塔、罐、槽、器及管道，一般装置的投资费用与其生产能力的2/3次方呈正比。(4)化学工业是资金密集，技术密集的工业部门以机械工业的技术密集指数为100，化学工业则达到2480。以医药和农药新品种开发为例，开发成功率为万分之一，完成一个新品种研制，在美国需10年左右时间，耗资6000万美元。(5)化学工业是能源消耗的大户(6)化学工业是易污染、重污染的工业部门5．化学工业的发展与现状化学工业历史悠久，最初的化工可追溯到公元前2000多年前的

8、制陶、冶炼、酿造、漂染、揉革等行业。自18世纪中期工