化工工艺绪论

化 工 工 艺 概 论 第 二 版 123456 课 程 内 容7 绪 论化 学 工 业 的 资 源 路 线 和 主 要 产 品化 工 生 产 过 程 基 本 知 识化 工 生 产 过 程 工 艺 条 件 分 析典 型 的 化 工 生 产 过 程 选 介化 工 生 产 工 艺 流 程化 工 安 全 及 “ 三 废 ” 处 理 化 工 工 艺 概 论 第 二 版第 一 章 绪 论Introduction 三 大 目 标 ：知识目标 能力目标 素质目标 第 一 章 绪 论知 识 目 标 ： 了 解 我 国 化 学 工 业 的 发 展 简 史 。 理 解 化 学 工 业 在 国 民 经 济 中 的 地 位 与作 用 ， 化 学 工 业 的 分 类 ， 课 程 的 性 质与 任 务 。 掌 握 现 代 化 学 工 业 的 特 点 ， 课 程 的主 要 内 容 和 体 系 。 第 一 章 绪 论能 力 目 标 ： 能 根 据 所 学 的 知 识 ， 充 分 了 解 我国 化 学 工 业 的 现 状 、 发 展 方 向 、 开 发的 重 点 ， 能 正 确 地 规 划 自 己 人 生 的 化工 职 业 生 涯 。 第 一 章 绪 论素 质 目 标 ： 能 树 立 正 确 的 人 生 观 、 价 值观 、 学 习 观 、 发 展 观 ， 掌 握 正 确 的学 习 方 法 ， 学 好 化 工 生 产 知 识 ， 为祖 国 化 工 事 业 的 发 展 夯 实 理 论 基 础 、做 好 知 识 的 储 备 。 第 一 章 绪 论本 章重 点化 学 工 业及 其 地 位 化 学 工 业 发展 简 史化 学 工 业分 类 现 代 化 学工 业 特 点 第 一 章 绪 论第 一 节 化 学 工 业 在 国 民 经 济 中 的地 位 与 作 用Position and Action of Chemical Industry in National Economy 第 一 节 化 学 工 业在 国 民 经 济 中 的 地 位 与 作 用化 学 工 业 概 念 是 在 工 业 生 产 过 程 中 以 化 学 方 法 为 主 要 手 段 ， 将 原 料 转 化 为 化 学 产品 的 工 业 。 化 学 工 业 分 类按 产 品 的 结 构 和性 质 分 类 按 起 始 原 料 分 类 按 产 品 的 用 途 分 类 分 为 无 机 化 学 工 业和 有 机 化 学 工 业 其 中 无 机 化 学 工 业 中 又 可 分 为酸 、 碱 、 盐 以 及 无 机 肥料 等 ； 有 机 化 学 工 业 又可 分 为 基 本 有 机 化 学 工业 、 精 细 有 机 化 学 工 业 、高 分 子 有 机 化 学 工 业 等 。 可 分 为 煤 化 工 、天 然 气 化 工 、 石 油化 工 、 盐 化 工 和 生物 质 化 工 等 . 分 为 化 学 肥 料工 业 、 染 料 工 业 、农 药 工 业 等 ； 按 生产 规 模 或 加 工 深 度不 同 又 可 分 为 大 化工 、 精 细 化 工 等 。 化 肥沥 青 橡 胶 轮 胎农 药 杀 虫 剂 第 一 节 化 学 工 业在 国 民 经 济 中 的 地 位 与 作 用 第 一 节 化 学 工 业在 国 民 经 济 中 的 地 位 与 作 用 化 学 工 业 几 乎 涉 及 国 民 经 济 、 国 防 建 设 、 资 源 开 发 和 人类 衣 食 住 行 的 各 个 方 面 ， 是 国 民 经 济 的 支 柱 产 业 之 一 ， 是 发展 最 迅 速 、 经 济 效 益 显 著 ， 推 动 社 会 进 步 极 富 活 力 的 领 域 。 化 学 工 业 的 产 品 种 类 多 ， 数 量 大 ， 用 途 广 ， 在 国 民 经 济 中具 有 重 要 的 地 位 ， 与 国 民 经 济 各 部 门 之 间 有 着 密 切 的 联 系 。 化学 工 业 为 国 民 经 济 各 工 业 部 门 服 务 ， 提 供 大 量 的 酸 、 碱 、 盐 和基 本 有 机 化 工 原 料 ， 以 及 各 种 新 型 的 合 成 材 料 ， 各 种 助 剂 、 涂料 、 胶 粘 剂 等 精 细 化 学 品 ， 以 满 足 各 工 业 部 门 发 展 生 产 、 开 发新 产 品 的 需 要 。 石 油 化 工 的 发 展 ， 出 现 了 各 种 耐 高 温 、 耐 低 温 、 耐 辐 射 、 耐 磨 损 ， 防 火 、防 水 的 高 强 度 的 合 成 材 料 ， 使 化 工 产 品 更 广 泛 地 应 用 于 工 业 、 农 业 、 国 防 、医 疗 器 械 和 生 活 用 具 等 各 个 方 面 。v以 三 大 合 成 材 料 为 例 ：第 一 节 化 学 工 业在 国 民 经 济 中 的 地 位 与 作 用三 大合 成材 料合 成 树 脂合 成纤 维 合 成纤 维 第 一 节 化 学 工 业在 国 民 经 济 中 的 地 位 与 作 用（ 1） 合 成 树 脂v目 前 塑 料 产 品 有 数 百 种 乃 至 上 千 种 之 多 。 按 用 途 可 细 分 为 ：通 用 塑 料 （ 聚 乙 烯 （ PE） 、 聚 丙 烯 （ PP） 、 聚 氯 乙 烯（ PVC） 等 等 ） 、 工 程 塑 料 （ 聚 酰 胺 、 聚 碳 酸 酯 、 ABS树 脂等 ） 、 功 能 塑 料 （ 聚 苯 硫 醚 、 聚 噻 吩 、 聚 乙 烯 醇 月 桂 酸 酯等 等 ） 。v聚 乙 烯 制 管 材 具 有 高 耐 腐 蚀 性 、 生 理 学 无 害 的 特 点 ， 多 用于 输 送 水 、 盐 溶 液 、 糖 汁 、 葡 萄 酒 、 啤 酒 的 管 材 料 。 聚 乙烯 薄 膜 广 泛 用 于 农 业 以 及 日 常 生 活 的 包 装 以 及 乳 制 品 包 装等 。 聚 乙 烯 还 可 制 成 软 质 和 硬 质 泡 沫 塑 料 ， 作 为 高 频 绝 缘材 料 用 于 雷 达 、 无 线 电 和 电 视 机 的 部 件 上 ； ABS塑 料 广 泛家 用 电 器 、 汽 车 、 仪 表 、 计 算 机 壳 件 和 部 件 ； 功 能 塑 料 的 医 用 高 分 子 材 料 可 用 于 制 造 人 体 器 官 和 体 外 装 置 。 （ 2） 合 成 纤 维v广 泛 用 于 日 常 生 活 、 工 业 、 农 业 与 国 防 。 例 如 ： 涤 纶 用 于生 产 滤 布 、 绳 索 、 软 管 、 轮 胎 帘 线 、 工 业 帆 布 、 布 带 、 纺织 品 ， 聚 酰 胺 纤 维 用 于 制 造 纺 织 品 ， 毛 皮 、 地 毯 、 帘 子 线等 ， 腈 纶 广 泛 作 为 羊 毛 代 用 品 ， 生 产 针 织 外 衣 与 纺 织 品 。据 推 算 ， 一 个 年 产 一 万 吨 的 合 成 纤 维 厂 ， 相 当 于 25万 亩 棉田 的 产 量 （ 按 亩 产 棉 花 40公 斤 计 ） 。 这 对 于 人 口 多 、 耕 地少 的 中 国 来 说 ， 具 有 特 殊 意 义 。第 一 节 化 学 工 业在 国 民 经 济 中 的 地 位 与 作 用 第 一 节 化 学 工 业在 国 民 经 济 中 的 地 位 与 作 用（ 3） 合 成 橡 胶v按 性 能 和 应 用 领 域 可 分 为 通 用 橡 胶 和 特 种 橡 胶 两 种 。 通 用橡 胶 产 量 占 合 成 橡 胶 产 量 的 75 80 ， 有 丁 苯 橡 胶 、 丁甲 苯 橡 胶 、 聚 丁 二 烯 橡 胶 、 异 戊 橡 胶 等 。 通 用 橡 胶 用 于 生产 轮 胎 、 运 输 带 、 消 震 器 、 设 备 橡 胶 衬 里 、 电 缆 、 胶 鞋 、医 用 品 等 。v特 种 橡 胶 有 氯 丁 橡 胶 、 丁 腈 橡 胶 、 乙 丙 橡 胶 、 聚 异 丁 烯 橡胶 、 丁 基 橡 胶 、 聚 硫 橡 胶 、 氟 橡 胶 、 硅 橡 胶 等 等 。 特 种 橡胶 主 要 用 于 生 产 具 有 特 殊 性 能 的 制 品 ， 例 如 耐 油 脂 和 耐 汽油 性 、 耐 磨 性 、 耐 热 性 、 耐 寒 性 、 化 学 稳 定 性 、 不 透 气 性 、介 电 性 、 高 机 械 性 能 等 制 品 。 第 一 章 绪 论第 二 节 化 学 工 业 的 发 展 概 况General Developing Situation of Chemical Industry 第 二 节 化 学 工 业 的 发 展 概 况一 、 化 学 工 业 发 展 简 史 化 学 工 业 的 发 展 与 其 相 关 工 业 的 发 展 密 切 相 关 。 远 在 几 千 年 前 ， 陶 瓷 、 冶 炼 、 酿 造 、染 色 等 古 老 的 化 学 工 业 过 程 已 被 人 们 掌 握 ； 但 由 于 技 术 落 后 、 规 模 很 小 ， 手 工 作 业 。如 人 类 以 自 然 界 最 易 获 得 的 天 然 原 料 （ 硅 酸 盐 矿 石 ） 进 行 简 单 加 工 烧 制 而 成 为 各 种 生活 用 品 ； 用 粮 食 和 薯 类 发 酵 酿 酒 等 等 都 属 远 古 的 化 学 工 业 。 1942年 我 国 制 碱 专 家 侯 德 榜 先 生 成 功 发 明 了 制 碱 并 联 产 氯 化 铵 的 新 工 艺 侯氏 制 碱 法 ， 不 仅 提 高 了 食 盐 的 利 用 率 ， 又 减 少 了 环 境 污 染 。 第 二 节 化 学 工 业 的 发 展 概 况v 19世 纪 中 叶 ， 在 德 国 首 创 了 肥 料 工 业 和 煤 化 学 工业 ， 人 类 进 入 了 化 学 合 成 的 时 代 v 自 20世 纪 初 期 以 来 ， 石 油 和 天 然 气 得 到 大 量 开 采和 利 用 ， 向 人 类 提 供 了 各 种 燃 料 和 丰 富 的 化 工 原 料 ，尤 其 是 自 发 明 石 油 烃 类 高 温 裂 解 技 术 后 ， 生 产 了 大 量的 基 本 有 机 化 工 原 料 ， 开 辟 了 更 多 生 产 有 机 化 工 产 品的 新 技 术 路 线 v 高 分 子 化 工 经 历 了 天 然 高 分 子 原 料 的 加 工 、 改 性 ，以 煤 焦 油 和 电 石 乙 炔 为 原 料 的 合 成 ， 以 石 油 化 工 为 基础 的 单 体 原 料 聚 合 等 几 个 阶 段 第 二 节 化 学 工 业 的 发 展 概 况二 、 化 学 工 业 的 分 类v化 学 工 业 既 是 原 材 料 工 业 ， 又 是 加 工 工 业 ； 既 有 生 产 资 料 的 生 产 ， 又 有生 活 资 料 的 生 产 ， 所 以 化 学 工 业 的 范 围 很 广 ， 在 不 同 时 代 和 不 同 国 家 里 不尽 相 同 ， 其 分 类 也 比 较 复 杂 。 但 是 ， 通 常 所 说 的 化 学 工 业 就 是 指 基 础 原 料 、基 本 原 料 或 中 间 产 物 经 化 学 合 成 、 物 理 分 离 或 化 学 的 、 物 理 的 复 配 得 到 化工 产 品 的 工 业 。 这 些 化 工 产 品 可 以 是 其 它 工 业 的 原 料 ， 诸 如 冶 金 、 建 材 、造 纸 、 食 品 等 工 业 ， 也 可 能 是 最 终 的 化 工 产 品 ， 诸 如 肥 料 、 农 药 、 染 料 、涂 料 、 各 种 助 剂 或 添 加 剂 等 。 在 我 国 ， 按 照 国 家 统 计 局 对 工 业 部 门 的 分 类 ， 将 化 学 工 业 分 为 ：基 本 化 学 原 料 、 化 学 肥 料 、 化 学 农 药 、 有 机 化 工 、 日 用 化 学 品 、 合成 化 学 材 料 、 医 药 工 业 、 化 学 纤 维 、 橡 胶 制 品 、 塑 料 制 品 、 化 学 试 剂 等 。 按 产 品 应 用v化 学 肥 料 工 业v染 料 工 业v农 药 工 业v 化 学工 业 生 产 规 模 或 加 工深 度v大 化 工v精 细 化 工v 习 惯 上v无 机 化 学 工 业v有 机 化 学 工 业原 料v煤 化 工v天 然 气 化 工v石 油 化 工v无 机 盐 化 工v生 物 化 工v 第 二 节 化 学 工 业 的 发 展 概 况 第 二 节 化 学 工 业 的 发 展 概 况三 、 现 代 化 学 工 业 的 特 点1 化 学 工 业 生 产 的 复 杂 性 v 用 同 一 种 原 料 可 以 制 造 多 种 不 同 的 化 工 产 品 ；v 同 一 种 产 品 可 采 用 不 同 原 料 、 不 同 方 法 和 工 艺 路 线 来 生 产 ；v 同 一 种 原 料 可 以 通 过 不 同 生 产 方 法 和 技 术 路 线 生 产 同 一 种 产 品 ；v 一 种 产 品 可 以 有 不 同 的 用 途 ， 而 不 同 的 产 品 又 可 能 有 相 同 用 途 。v 由 于 这 些 多 方 案 性 ， 化 学 工 业 能 够 为 人 类 提 供 越 来 越 多 的 新 物 质 、新 材 料 和 新 能 源 。 同 时 ， 多 数 化 工 产 品 的 生 产 过 程 是 多 步 骤 的 ，有 的 步 骤 及 其 影 响 因 素 很 复 杂 ， 生 产 装 备 和 过 程 控 制 技 术 也 很 复 杂 。 第 二 节 化 学 工 业 的 发 展 概 况2、 3、 4 生 产 过 程 综 合 化 、 装 置 规 模 大 型 化 、 化 工 产 品 精 细 化 v 化 工 生 产 存 在 着 不 同 形 式 的 纵 向 和 横 向 联 系 。 生 产 过 程 的 综 合化 既 可 以 使 资 源 和 能 源 得 到 充 分 合 理 的 利 用 ， 就 地 将 副 产 物 和“ 废 料 ” 转 化 成 有 用 产 品 ， 做 到 没 有 废 物 排 放 或 排 放 最 少 ； 又可 以 表 现 为 不 同 化 工 厂 的 联 合 及 其 与 其 他 产 业 部 门 的 有 机 联 合 。 v 装 置 规 模 增 大 ， 其 单 位 容 积 、 单 位 时 间 的 产 出 率 随 之 显 著 增 大 ，有 利 于 降 低 产 品 成 本 和 能 量 综 合 利 用 。 v 精 细 化 不 仅 指 生 产 小 批 量 的 化 工 产 品 ， 更 主 要 的 是 指 生 产 技术 含 量 高 、 附 加 产 值 高 的 具 有 优 异 性 能 或 功 能 并 能 适 应 快 速 变化 的 市 场 需 求 的 产 品 第 二 节 化 学 工 业 的 发 展 概 况5 技 术 、 资 金 和 人 才 的 密 集 性 v 高 度 自 动 化 和 机 械 化 的 现 代 化 学 工 业 ， 正 朝 着 智 能 化 方 向 发展 。v 现 代 化 学 工 业 虽 然 装 备 复 杂 ， 生 产 流 程 长 ， 技 术 要 求 高 ， 建 设投 资 大 ， 但 化 工 产 品 产 值 较 高 ， 成 本 低 ， 利 润 高 ， 因 此 化 学 工业 是 技 术 和 资 金 密 集 型 行 业 ， 不 仅 需 要 大 批 具 有 高 水 平 、 创 造性 和 具 有 开 拓 能 力 的 多 种 学 科 不 同 专 业 的 科 学 家 和 工 程 技 术 专家 ， 同 时 又 需 要 更 多 的 受 过 良 好 教 育 及 训 练 、 懂 得 生 产 技 术 和管 理 的 高 素 质 高 技 能 人 才 。 第 二 节 化 学 工 业 的 发 展 概 况 6 注 重 能 量 合 理 利 用 ， 积 极 采 用 节 能 技 术v 化 工 生 产 过 程 不 仅 是 将 原 料 经 由 化 学 过 程 和 物 理 过 程 转 化 为 满 足 人 们 需 求 的化 工 产 品 ， 同 时 在 生 产 过 程 中 伴 随 有 能 量 的 传 递 和 转 换 ， 如 何 节 能 降 耗 ， 提高 效 率 显 得 尤 为 重 要 。 在 生 产 过 程 中 ， 力 求 采 用 新 工 艺 、 新 技 术 、 新 方 法 ，淘 汰 落 后 的 工 艺 、 技 术 和 方 法 ， 关 键 是 要 开 发 出 新 型 高 效 的 催 化 剂 。 7 安 全 生 产 要 求 严 格 化 工 生 产 的 特 点 是 具 有 易 燃 、 易 爆 、 有 毒 、 有 害 、 高 温 （ 或 低 温 ） 、 高 压（ 负 压 ） 、 腐 蚀 性 强 等 特 点 ； 另 外 ， 工 艺 过 程 多 变 ， 不 安 全 因 素 很 多 ， 如 不严 格 按 工 艺 规 程 生 产 ， 就 容 易 发 生 事 故 。 第 一 章 绪 论第 三 节 本 课 程 的 性 质 、 任 务 、 主要 内 容 和 学 习 方 法Nature, Task, Chief Content and Method of Study in the Course 第 三 节 本 课 程 的 性 质 、任 务 、 主 要 内 容 和 学 习 方 法本 课 程 性 质 和 任 务 v 化 工 工 艺 概 论 课 程 是 化 工 工 艺 类 专 业 的 一 门 必 修 课 ， 是 具 备 了物 理 化 学 、 化 工 原 理 、 化 学 反 应 工 程 、 化 工 分 离 工 程 、 及 化 工热 力 学 的 基 本 知 识 后 的 一 门 专 业 课 ， 是 后 续 专 业 课 的 先 行 课 v 本 课 程 的 主 要 任 务 是 以 化 工 工 艺 类 专 业 的 共 性 为 基 点 ， 介 绍 必需 的 基 础 知 识 ， 以 工 艺 过 程 原 理 、 工 艺 条 件 和 工 艺 流 程 的 分 析与 组 织 为 重 点 ， 培 养 学 生 的 知 识 应 用 能 力 ， 使 学 生 掌 握 工 艺 条件 分 析 与 确 定 的 方 法 、 具 备 流 程 配 置 和 评 价 的 基 本 能 力 ， 为 学习 后 续 专 业 课 和 将 来 从 事 相 关 工 程 技 术 工 作 打 好 基 础 。 第 三 节 本 课 程 的 性 质 、任 务 、 主 要 内 容 和 学 习 方 法本 课 程 主 要 内 容 和 学 习 方 法 v 主 要 内 容 包 括 化 工 工 艺 的 基 本 概 念 与 基 础 知 识 ； 化 工 资 源 路 线及 其 产 品 网 络 ； 化 工 生 产 过 程 中 工 艺 影 响 因 素 的 分 析 和 生 产 工艺 条 件 的 确 定 以 及 工 程 实 现 的 手 段 ； 工 艺 流 程 的 配 置 与 评 价 ；化 工 过 程 的 安 全 和 “ 三 废 ” 处 理 技 术 ； 以 典 型 化 工 生 产 过 程 来总 结 和 概 括 原 料 路 线 和 生 产 路 线 的 选 择 、 对 生 产 过 程 分 析 的 目的 、 意 义 、 方 法 和 手 段 ； 化 工 过 程 的 物 料 衡 算 和 热 量 衡 算 基 础等 。 v 注 意 应 用 基 础 科 学 理 论 、 化 学 工 程 原 理 和 方 法 及 相 关 工 程 学 知识 ， 分 析 、 组 织 和 评 价 典 型 化 工 产 品 生 产 工 艺 ， 通 过 作 业 、 实 习 、 课 堂 讨 论 、 参 加 实 际 生 产 装 置 的 核 算 和 技 术 改 造 等 多 种 方式 ， 培 养 分 析 和 解 决 工 程 实 际 问 题 的 能 力 及 创 造 能 力 。 本 章 小 结v 充 分 了 解 化 学 工 业 在 国 民 经 济 中 的 作 用 和 地 位 ， 充 分 地 认 识 到没 有 化 学 工 业 的 发 展 就 没 有 现 代 工 业 的 发 展 ， 没 有 化 学 工 业 的技 术 进 步 ， 就 没 现 代 工 业 的 技 术 进 步 ， 化 学 工 业 是 我 国 国 民 经济 的 支 柱 产 业 和 基 础 产 业 。v 深 入 了 解 世 界 化 学 工 业 和 我 国 化 学 工 业 的 发 展 历 史 ， 激 发 我 们的 民 族 责 任 心 和 使 命 感 ， 并 树 立 目 标 和 信 心 ， 为 我 国 化 学 工 业的 可 持 续 发 展 ， 为 将 来 在 现 代 化 建 设 中 建 功 立 业 而 努 力 学 好 化工 知 识 和 掌 握 化 工 技 能 。v 化 学 工 业 的 门 类 比 较 多 ， 互 相 交 叉 ， 相 互 渗 透 ， 对 其 分 类 要 根据 具 体 情 况 而 定 ； 学 生 要 选 好 发 展 方 向 ， 做 好 职 业 规 划 。v 化 学 工 业 的 生 产 特 点 是 大 型 化 、 自 动 化 、 智 能 化 ， 生 产 的 多 方案 性 ， 技 术 、 资 本 、 人 才 的 密 集 性 ， 易 燃 、 易 爆 、 高 温 、 高 压 、有 毒 、 有 害 、 有 腐 蚀 性 ， 安 全 事 故 的 多 发 性 。 牢 固 树 立 从 业 人员 的 “ 生 产 必 须 安 全 ， 安 全 重 于 泰 山 ” 意 识 。 综 合 练 习v通 过 阅 读 下 列 资 料 ， 写 出 自 己的 感 想 ， 想 一 想 你 从 资 料 中 能得 到 什 么 启 示 ， 侯 德 榜 的 一 生是 为 祖 国 的 化 工 事 业 奋 斗 的 一生 ， 他 不 畏 艰 险 、 生 命 不 息 、奋 斗 不 止 。 用 侯 德 榜 的 事 迹 对照 一 下 自 己 ， 我 们 应 该 怎 么 办 ，请 写 一 篇 千 字 文 。