化工基础课件.pptx

第一章 绪论 * * 化工（化学工业），又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造工业。是国民经济重要的基础工业，是工业经济中最具活力，竞争力极强的一个部门。 （1）为农业提供化肥、农药、塑料薄膜等农用生产资料； （2）为轻纺、建材、冶金、国防、军工以及其他工业提供 各种配套原材料； （3）为微电子、信息、生物、航天技术等高技术产业提供 新型化工材料和新产品； （4）为人们的衣、食、住、行提供各种化工产品。 §1－1 化学工业的分类和特点 * * 1 化学工业的分类 美国： 化学工业包括：生产基本化工产品的企业 以化学方法为主进行产品加工的企业 中国： 化学工业包括：基本化学工业 化肥工业 石油化学工业 其他化学工业 * * 化 工 行 业 主 要 产 品 或 用 途 化学矿山 磷矿、硫矿、硼矿、矾矿和石灰石矿等 酸、碱 硫酸、烧碱、纯碱 无机盐 磷酸盐、碳酸钾、小苏打、无水硫酸钠、氰化钠、硫酸铝、硝酸钠、氯化锌、轻质碳酸钙、过氧化氫、沉淀硫酸钡等 化 肥 氮肥（硫酸铵、硝酸铵、尿素、氯化铵、碳酸氫铵、氨水、石灰氮等）、磷肥（普通过磷酸钙、钙镁磷肥等）、钾肥 化学农药 敌百虫、乐果、甲胺磷、杀虫双、草甘磷、多菌灵等 电 石 可作为生产聚氯乙烯、聚乙烯醇、氯丁橡胶、乙酸、乙醛、乙炔黑、双氰胺、硫脲等工业的原料 热固性塑料和工程塑料 酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS树脂、尼龙1010、尼龙6、尼龙66、聚砜等 合成橡胶 顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等 染 料 硫化染料、直接染料、酸性染料、活性染料、碱性染料、还原燃料、分散染料、冰染染料、阳离子染料等 表1-1 主要化工行业及其相关产品 续表1-1 主要化工行业及其相关产品 化 工 行 业 主 要 产 品 或 用 途 涂 料 天然树脂漆、酚醛树脂漆、醇酸树脂漆、氨基树脂漆、过氯乙烯漆、聚酯漆、聚氨酯漆、硝基漆、有机硅漆等 增塑剂 邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、烷基磺酸苯酯、氯化石蜡、磷酸酯等 橡胶加工助剂 防老剂、促进剂 表面活性剂 阳离子型、阴离子型、非离子型、两性型等 造纸化学品 脱墨剂、助留剂、助滤剂、表面处理剂、浆内施胶剂、纸张增强剂、涂布胶粘剂、分散剂等 感光材料 电影胶片、照相胶片、特种胶片、彩色像纸等 磁性记忆材料 磁带、磁盘等 橡胶加工 轮胎、运输带、胶管、胶鞋、碳黑等 2 化学工业的特点 （1）增长速度快； （2）化工科研和新产品开发费用高； （3）大规模连续化生产和技术的复杂性促使化学工业投资加大； （4）化工产品、工艺路线、技术创造性上竞争激烈； （5）新工艺的投入、生产规模的扩大以及设备的腐蚀，致使化学工业的工厂寿命缩短、报废快； （6）在资金足够的条件下，化工产品进入市场的自由度大； （7）运输便利、均相及价值高的化工产品贸易有国际性； （8）化学工业与整个工业相辅相存，在经济发展中起支柱作用。 * * 化工学科的内容 化学工程 研究化工生产中的共同性操作的规律及其工程性质的问题（包括化工原理和化学反应工程） 化学工艺 也称为化工生产技术。指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施 §1－2 化工基础的内容（化工学科的发展） * * 化学工程 在20世纪前的几百年时间里，出现了不少化学工业，如制糖 工业、制碱工业、造纸工业等。介绍每一种工业从原料到成品的 生产过程，作为一种特殊的知识讲解，这是最早的化学工程学。 单一化学工艺学阶段 2. 单元操作阶段 20世纪初，人们逐渐发现，许多化学工业中存在共同的操作原理。例如，无论是制糖业还是制碱业，从溶液蒸发得到固体糖和固体碱的原理是相同的，于是，蒸发成为最早提出的单元操作之一。经不断总结，被称为单元操作的有：流体流动与输送、沉降与过滤、固体流态化、传热、蒸发、蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥、结晶、膜分离等。 * * 到20世纪50年代，人们又发现，各单元操作之间还存在着共性。例如，传热和蒸发都是热量传递的形式，蒸馏、吸附、吸收、萃取都是质量传递的形式。于是，把单元操作归纳为动量传递、热量传递和质量传递。 3. 传递过程阶段 4. “三传一反”阶段