化工原理绪论电子教案

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1、第1章绪论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1.4单位与单位制1.1化学工业概况化学工业是国民经济的重要部门之一，在各国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

2、、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、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

3、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、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

4、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、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

5、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)

6、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多年前的制陶、冶炼、酿造、漂染、揉革等行业。自18世纪中期工业革命兴起，机器的出现使棉纺织业实现机械化，硫酸的铅室法出现，路布兰制碱法出现。19世纪中叶，出现了氨碱法制碱的索尔维法。随后，电解法制碱技术问世，为造纸、染料、炸药等行业提供了比纯碱更强的苛性碱。(1)化学工业发展的历史19世纪，钢铁工业的发展促进了炼焦工业，从炼焦副产品煤焦油中提取多种有机芳香族化合物，并以其为原料制染料、医药、香料、炸药等产品，形成了以煤焦油

7、为基础的有机合成工业。20世纪初，美国标准石油公司采用裂化方法将重质油加热转化为相当汽油馏分的轻质油。促进了石油化工的发展。20世纪中叶，有机化工产品80%-90%是以石油或天然气为原料生产的，三大合成材料的原料几乎全部来自石油化工。由于化工原料的变化，引发了化学工业产业结构的变革，带动精细化工的发展。自20世纪40年代以来，化工已经成为世界各国工业发展的重点。80年代以来，随社会的发展、生产工艺技术的改进，提高人民生活水平，化工产品出现多样化、功能化、精细化的特点。成为化学工业的起点，化学工业由发展基础化工转向重点发展精细化学工业，使化学工业发展达到了一个

8、新的历史时期。(2)我国的化学工业旧中国的化学工业基