化工工艺讲座.ppt

大理州经委工业知识讲座化工工艺讲座
何丽芳

内容简介
第一章前言
第二章化工单元操作
第三章各类化工工艺
第四章化工可持续发展战略
第五章“十一五”化工发展目标
第一章前言
化学工业:以石化基础原材料为加工对象的延伸化工、煤化工、盐化工、生物化工及精细化工等领域。
(1)为工农业生产提供重要的原料保障,其质量、数量以及价格上的相对稳定,对农业生产稳定与发展至关重要;
(2)肩负着为国防生产配套高技术材料的任务,并提供常规战略物资。
(3)化学工业在很大程度上满足农业对化肥农药的需要。
(4)塑料和合成橡胶渗透到国民经济的所有部门,在材料工业中已占据主导地位。
(5)医药合成不仅在数量上而且在品种和质量上都有了较大发展。
化学工业的发展速度已显著超过均发展速度,化工产值在国民生产总值中所占的比例不断增加,化学工业已发展成为国民经济的支柱产业。

现代化学工业始于18世纪的法国,随后传人英国。19世纪,以煤为基础原料的有机化学工业在德国迅速发展起来。
现代化学工业的发展时期是在美国开始的。19世纪末20世纪初,石油的开采和大规模石油炼厂的兴建为石油化学工业的发展和化学工程技术的产生奠定了基础。
20世纪20年代石油化学工业的崛起推动各种单元操作的研究。30年代以后,化学机械从纯机械时代进入以单元操作为基础的化工机械时期。
40年代,因战争需要,三项重大开发同时在美国出现:流化床催化裂化制取高级航空燃料油、丁苯橡胶的乳液聚合以及制造首批原子弹的曼哈顿工程。
50年代中期提出了传递过程原理 60年代初,新型高效催化剂的发明,新型高级装置材料的出现,以及大型离心压缩机的研究成功,开始了化工装置大型化的进程,把化学工业推向一个新的高度。此后,化学工业过程开发周期已能缩短至4~5年,放大倍数达500~20000倍。
20世纪70年代后,现代化学工程技术渗入到了各个加工领域,生产技术面貌发生了显著变化。化学工业还同时面临来自能源、原料和环保三大方面的挑战,进入一个新的更为高级的发展阶段。 在原料和能源供应日趋紧张的条件下,化学工业正在通过技术进步尽量减少其对原料和能源的消耗;为了满足整个社会日益增长的能源需求,化学工业正在努力提供新的技术手段,用化学的方法为人类提供更新更多的能源;为了自身的发展,化学工业正在开辟新的原料来源,为以后的发展奠定丰富的原料基础;随着电子计算机的发展和应用,化学工业正在进入高度自动化的阶段;一些高新技术,如激光、模拟酶的应用,正在使化学工业生产的效率显著提高,技术面貌发生根本性的变化;由于有了更新的技术手段,化学工业对环境的污染进一步得到控制,并将为改善人类的生存条件做出新的贡献。

、技术数据、同类过程的成熟经验、小试或模试的实验结果和化学化工知识,把化学工业过程抽象为理论模型;
,并根据概念设计相似缩小为中试装置;
,反复比较,不断修正数学模型,使其达到一定精度,用于放大设计。

1、无机化学工业
(1)基本无机化学工业:无机酸(HCl、H2SO4、HNO3);氨和铵盐(合成氨、液态氨、氨水、铵盐);氯碱(纯Na2CO3、NaHCO3、烧碱NaOH、钾碱KOH,K2CO3);无机盐;工业气体(O2、N2、H2、CO2)等。
(2)非金属元素及其无机化合物:卤素、H、O等
(3)电化学工业:电解、电镀
(4)金属元素的无机化学工业
(5)电热工业、高温制品工业:高温电炉;电石(CaC);)2;人造超硬度材料的生产;人造宝石、合成宝石;人造石墨。
(6)硅酸盐工业
2、有机化学工业:
有机化合物;脂肪;碳环化合物、脂环化合物;芳香化合物;杂环化合物;元素化合物;含同位素化合物;天然有机化合物
3、高分子化合物:
(1) 合成树脂与塑料;(2 )橡胶;(3)橡胶
4、生物化工
(1)纤维素质的化学加工:木材、纤维素、植物纤维水解。
(2)制药:抗菌素、激素、磺胺类等
(3)酿造:葡萄酒、啤酒等
(4)其他:生物能源、生物材料、有机酸、氨基酸、功能食品添加剂
第二章化工单元操作
化工生产过程是由许多个化工单元操作串联而成的,根据其所遵循的基本规律, 可将单元操作划分为三大类,即:
遵循流体动力基本规律的单元操作包括流体输送、沉降、过滤、固体流态化等。
遵循传热基本规律的单元操作包括加热、冷却、冷凝、蒸发等。
遵循传质基本规律的单元操作包括蒸馏、吸收、萃取、结晶、干燥、膜分离等。

流体输送操作必须采用可为流体提高能量的输送设备,以便克服输送沿程的机械能损