化学工艺学第一章介绍.ppt

绪 论 1 化学工艺学的研究范畴 2 化学工业的发展历史及其在人类社会中的作用 3 现代化学工业的特点和发展方向 4 化学工业的主要产品 1 化学工艺学的研究范畴 化学工业（chemical industry）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。由原料到化学产品的转化要通过化学工艺来实现。化 学工艺(chemical technology）即化工生产技术,系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惜施。 　　在早期，人类进行化工生产仅处千感性认识的水平，随着生产规模的发展。 各种经验的积累，特别是许多化学定律的发现和各种科学原理的提出，使人们从 感性认识提升到理性认识的水平，利用这些定律和原理来研究和指导化工生产， 从而产生了化学工艺学这门学科。 1 化学工艺学的研究范畴 　化学工艺学： 是根据化学、物理和其他科学的成就，来研究综合利用各种原料生产化工产品的方法原理、操作条件、流程和设备，以创立技术上先进、经济上合理、生产上安全、环境无害的化工生产工艺的学科。 1 化学工艺学的研究范畴 　　　 化学工艺具有个别生产的特殊性，即生产不同的化学产品要采用不同的化学工艺，即使生产相同产品但原料路线不同时，也要采用不同的化学工艺。尽管如此，化学工艺学所涉及的范畴是相同的，一般包括原料的选择和预处理；生产方法的选择及方法原理；设备（反应器和其他）的作用、结构和操作；催化剂的选择和使用；其他物料的影响；操作条件的影响和选定；流程组织；生产控制；产品规格和副产物的分离与利用；能量的回收和利用；对不同工艺路线和流程的技木经济评比等问题。 2 化学工业的发展历史及其在人类社会中的作用 　　化学工业是应人类生活和生产的需要而发展起来的，化工生产的发 展也推动了社会的发展。化学工业主要经历了煤化工、农副产品化工、 石油化工三个阶段（第一章介绍）。 　　化学工业发展迅速，经济效益显著，是国民经济的支柱产业之一。 在20世纪60～70年代，发达国家的化学工业发展迅猛，到90年代与其他 工业一样放慢了速度，但德、法、日本等国的化学工业增长速度仍高于 整个工业的增长。近年来中国化学工业发展速度大大超过了发达国家。 我国化学工业发展潜力是巨大的，重点是发展新技术、开发新产品、增 加高附加产值产品的品种和产量，赶超世界先进水平。 2 化学工业的发展历史及其在人类社会中的作用 三大合成材料： （1）合成纤维：可代替天然纤维，具有轻、耐用、经洗、易干、不怕酸碱、不 怕虫蛀等特点； （2）合成塑料：具有轻、易加工、自润滑、无噪音等特点，可代替钢材、木材、 有色金属等； （3）合成塑料：生产1000吨天然橡胶需要在热带或亚热带地区种植300万棵橡 胶树，占地3万母，需要5-6千人管理；而一个年产1000吨的合成橡胶厂占地十几母， 需要几十人管理即可。 一辆解放牌汽车用橡胶200多公斤； 一架喷气式飞机用橡胶600多公斤； 一艘三万五千吨的军舰用橡胶60多吨。 3 现代化学工业的特点和发展方向3.1 现代化学工业的特点 （l）原料、生产方法和产品的多样性与复杂性 用同一种原料可以制造多种不同的化工产品；同一种产品可采用不同原料、或不同方 法和工艺路线来生产；一个产品可以有不同用途，而不同产品可能会有相同用途。由于这 些多样性，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。 （2）向大型化、综合化发展，精细化率也在不断提高 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，比能耗下降。 （3）多学科合作、生产技术密集 现代化学工业是高度自动化和机械化的生产部门，进一步朝着智能化发展。当今化学 工业的持续发展越来越多地依靠采用高新技术和迅速将科研成果转化为生产力，如生物与 化学工程、微电子与化学、材料与化工等不同学科的相互结合，可创造出更多优良的新物 3 现代化学工业的特点和发展方向 质和新材料；计算机技术的高水平发展，已经使化工生产实现了远程自动化控制，也将给 化学品的合成提供强有力的智能化工具；将组合化学、计算化学与计算机方法结合，可以 准确地进行新分于、新材料的设计与合成，节省大量实验时间和人力。因此化学工业需要 高水平、有创造性和开拓能力的多种学科不同专业的技术专家，以及受过良好教育及训练 的、懂得生产技术的操作和管理人员。 （4）重视能量合理利用，积极采用节能工艺和方法 化工生产是由原料物质主要经化学变化转