化工的历史与发展课件

,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,http:/ and Development of,Chemical Engineering),化工的历史与发展,第二章,docin/sundae_meng,(History and Development of 化工,1,第二章 化工的历史与发展,2.1,化 工 的 起 源,2.2,化 工 的 发 展 历 程,2.3,化 工 传 统 产 业,2.4,化 工 的 未 来 的 趋 势,2.5,结 语,docin/sundae_meng,第二章 化工的历史与发展 2.1 化 工 的 起 源d,2,化工的起源,化工或化学的始祖:,亚里斯多德,(,Aristotle,公元前384-322年),or,老子?,中国古代炼丹术,追求欲望的本能，带领人类迈向更进步的时代。,世界最早的化学工程师,猴子,(利用发酵储存水果),历史的演进:,-16世纪,炼金术,工业化学,医药化学,-工业革命,1800,(瓦特发明蒸汽机提高工业生产力),docin/sundae_meng,化工的起源 化工或化学的始祖:亚里斯多德(Aristot,3,第一个化工工业产品-,硫酸,(sulfuric acid),奠定化工概念,化学工业 的起始-,以,德国,和,英国,为代表,“化学工程技师社会”,(,society of chemical engineers),的概念,1880,英国学者,Davis,提出,1887,在,Manchester Technical,School,开设化工程序操作,即今谓单元操作,docin/sundae_meng,第一个化工工业产品-硫酸(sulfuric acid)奠,4,(1880)英学者,戴维斯,提出,1887开设化工程序操作(即今日单元操作),(,1888),MIT,诺顿,整理流体输送,吸收,萃取,蒸馏,干燥等,提出单元操作观念,(1892)宾大设立四年制化工系,宝碱,（,Procter&Gamble,）,(1837,),超大型日用品厂商 生产销售,SKII,化妆品,OLAY,保养品,帮宝适纸尿裤,飞柔洗发精,好自在卫生棉,.,市值,1392,亿美元,娇生(1886),是美国一家护理、个人卫生产品、医疗器材的制造商，成立于,1885,年，在超过,90,个国家设有分公司，其产品销售遍及,170,多个国家。,奇异(1892),1908美国化学工程学会,docin/sundae_meng,(1880)英学者戴维斯提出,1887开设化工程序操作(即今,5,宝碱(,P&G,),宝碱系于1837年由蜡烛制造者,William,P,rocter,与肥皂制造者,James,G,amble,创办，而成为今日的家用品巨擘,宝碱原有16个市值达10亿美元以上的品牌，并购,吉列,后将新增5个。其中，宝碱素来在女性个人用品类称冠，拥有如,欧蕾,、,蜜斯佛陀,、,Always、Cover Girl,等品牌,1879年，宝碱推出最成功的产品,象牙肥皂,（化妆用的肥皂）。,宝碱收购,潘婷,（,Pantene,）,洗发乳品牌之后，,潘婷,成了美国市场上最畅销的洗发乳,2019年，宝碱占有30.6%的洗发乳市场，品牌包括,飞柔,（,Pert Plus）,旗下品牌还包括,帮宝适,尿片,docin/sundae_meng,宝碱(P&G)宝碱系于1837年由蜡烛制造者William,6,最早,的,单元操作,(,unit operation),概念,1915年美国学者,利特尔,(,A.D.Little,),，明确指出:“任何化工生产过程不论规模如何,皆可分解成几个单元操作的过程,例如粉碎、蒸馏、萃取、蒸发、吸收、冷凝、,沉降,、,结晶,和,过滤,等,。,docin/sundae_meng,最早的单元操作(unit operation)概念docin,7,化学工业产品的工业化,造就了化学工程就是单元操作的刻板印象,单元程序:归纳氧化,氢化,碱化,氯化,聚合等,可行性的,化工热力学,探讨反应速率的,反应工程,化学工程科学的萌芽,自动化的观念和设备:,应用数学,及,仪器控制,docin/sundae_meng,化学工业产品的工业化docin/sundae_meng,8,化工的发展历程,化工的基础理论-,-,Bird,输送现象(,transport,phenomenon),P.20,高分子材料,纳入化学工程领域,石化业对环境的污染,化学工程走入了黑暗期,(1980石油危机解除),docin/sundae_meng,化工的发展历程 化工的基础理论-Bird输送现象(tra,9,2019年前后化学工程的新解释-,分子产品工程,(,molecular product engineering),概念,P.21,将化工理论应用到,所有发展性科学,化学工程师在制程的重要性转入,以产品做为导向,全方位工程师,从强调如何将实验结果,放大,(,scale up,),到工厂的理论，转到如何运到过去化工理论进行,缩小,(,scale down,),理论,docin/sundae_meng,2019年前后化学工程的新解释-分子产品工程(mole,10,化工传统产业,表,2.,1,化学工业之发展与特色：,名称,起迄年份(民国,),特色,草创期,232,仅肥料及碱氯工业较具规模,进口替代期,3342,第一期经建计划开始，设厂增产以取代进口,发展期,4356,侨外投资兴起，纸业、味精、染整、制药等业蓬勃发展,出口扩张期,5764,一、二轻完成，上、中、下游成一完整体系，带动纺织品出口旺盛,成熟期,6574,三、四轻完成，,石化规模达空前高峰,转型期,7585,下游产业外移产品结构改变，,面临量与质的危机,蜕变期,85迄今,传统石化业外移，,转型至高科技产业,数据源：公元2000年我国化学工业之展望，台经院，78年5月,docin/sundae_meng,化工传统产业表2.1化学工业之发展与特色：名称起迄年份(民,11,石油化学工业(,petroleum,industry,),民生工业之母,p.24,开始于1920年,成形,于20世纪初期,最早的石油化学工业仅为一种石油工业副产品的利用工业，即,利用炼油废气中的乙烯、丙烯以生产环氧乙烷、乙二醇、异丙醇、氯乙烯及丙酮等石油化学品而开始的,docin/sundae_meng,石油化学工业(petroleum industry)民生,12,塑料工业(,plastic,industry),二十世纪石化工业最大的成就,塑胶特性,重量轻、着色性佳、成型容易、电绝缘性好、耐化学药品,docin/sundae_meng,塑料工业(plastic industry)二十世纪石化工,13,塑料工业(,plastic,industry),塑料依其物理与化学性质可分,热塑性树脂或塑料,(,(,thermoplastic resin and plastics),物质被加热至玻璃转移点温度,(,glass transition temperature,),以上，树脂即软化，呈可塑性,(,plasticity,)，,冷却后失去可塑性而再变为固态,热固性树脂或塑料,(,thermosetting resin and plastics),在塑制前为简单之低分子量化合物，但加热后即起化学变化，在某阶段呈热塑性状态，最后失去其塑性成为不溶不熔融的刚体。其分子互相链接成网状结构,(,network structure),docin/sundae_meng,塑料工业(plastic industry)塑料依其物理与,14,硅酸盐工业,水泥:卜特兰水泥,陶瓷制品:陶瓷器、磁砖、耐火砖、珐琅器等,玻璃及玻璃制品,docin/sundae_meng,硅酸盐工业 水泥:卜特兰水泥 docin/sundae_me,15,卜特兰水泥的由来,1824,年，一个英国石匠,Joseph Aspdin,，因他在厨房发明的水泥，获得了专利权。他把石灰石和厨房火炉里的灰土混合后加热并磨成粉，就创造出加水就会变硬的水泥。,Aspdin,把水泥命名为,卜特兰,(,portland,),，是因为它长得像英国海岸外的卜特兰岛上所采来的一块石头。由于这个发明，,Aspdin,建立起今天卜特兰水泥工业的基础。,docin/sundae_meng,卜特兰水泥的由来1824年，一个英国石匠Joseph As,16,卜特兰水泥,的,主要成分,是,氧化钙,和,氧化硅,，也就是,硅酸钙,，是一种硅酸盐。用它制成的混凝土，硬化以后，硬度、外观和颜色，都跟当时英国波特兰岛上所产的波特兰石材很相近，所以取名为波特兰水泥（,Portland,cement,）。,Aspdin,曾用这种水泥建造了英国伦敦泰晤士河的河底隧道。,docin/sundae_meng,卜特兰水泥的主要成分是氧化钙和氧化硅，也就是硅酸钙，是一种硅,17,现代化玻璃科技,染料敏化太阳能电池装置,是以涂布石墨之,导电玻璃,为正极,ITO,导电玻璃,是液晶显示器的上游原料之一,，,ITO,是,Indium Tin,Oxide,的缩写,中文是氧化铟锡。系在原本无法,导电,的,母,玻璃,(mother glass),基板上,镀上一层可以,导电,的氧化铟锡,(,indium tin oxide,ITO,),从而可以扮演电极。,Glass,fiber-reinforced plastics,docin/sundae_meng,现代化玻璃科技染料敏化太阳能电池装置,是以涂布石墨之导电玻璃,18,纺织工业,世界纺织工业可分为四大地区：,欧洲为第一，占全球纺织工业百分之三十三，其中以德国、英国、意大利和法国为主，次为美国占百分之三十，俄罗斯第三占百分之十四，远东第四也占百分之十四，以印度和日本为主。,docin/sundae_meng,纺织工业 世界纺织工业可分为四大地区：docin/sunda,19,纺织工业,天然纤维：取自于植物或动物,人造纤维：又称化学纤维，系经化学制造程序人工造成的纤维。,可分成四大类：再生纤维、半合成纤维、合成纤维、及无机质纤维等。,真正的人造纤维是在1938年美国,DuPont,公司发明的,尼龙66,开始,。,docin/sundae_meng,纺织工业天然纤维：取自于植物或动物 docin/sunda,20,科学家们开始试着利用高分子、纤维等材料，模仿人类的中枢神经或是计算机的自控系统，试图借着智能材料来让纺织品与通讯、信息处理、医疗、侦测等功能做结合。,具有压电效应之新型,智慧,型材料,docin/sundae_meng,科学家们开始试着利用高分子、纤维等材料，模仿人类的中枢神经或,21,智能型纺织品机能类型,docin/sundae_meng,智能型纺织品机能类型docin/sundae_meng,22,制药工业,Ehrlich(1845-1915,),发现了第一种抗病毒的合成药剂后，,化学治疗,便成为现代医疗的主角。,未来,制药工业,将与,生,技,(,生物芯片,),结合成为一股中兴工业，而中药与西药也将互相结合各取所长一同发展,。,docin/sundae_meng,制药工业 Ehrlich(1845-1915)发现了第一种抗,23,制革工业,以前制革家都凭着古人累积的经验，艺术的成分大于科学，自从有了温度计、比重计，制革业便逐渐科学化。,由于工业仪器的进步，更能有效的控制,人造制革,的化学反应，加上工业装置的进步，制革业已成为化工产业的一部门。,docin/sundae_meng,制革工业 以前制革家都凭着古人累积的经验，艺术的成分大于科学,24,人造皮革,(artificial leather),又称,合成皮,或合成皮革系指外观,手感似皮皮革并可代替其使用的塑料制品。通常以织物为底基,涂覆由合成树脂添加各种塑料添加剂制成的配混料制成。,20,世纪初期,用,硝酸纤维素,溶胶涂覆织物所制成的硝酸纤维素漆布是人造皮革的先驱。,30,年代,聚氯乙烯,工业化生产为人造皮革开辟了新的原料资