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计bobty综合体育算机网络规划与设计 教学课件 ppt 作者 吴学毅 第9章 政

文字:[大][中][小] 2019-3-7     浏览次数:    

bobty综合体育化工工艺学化工工艺学2013年9月化学工程与化学工程与工艺专业工艺专业化学工程化学工程化工工艺化工工艺高分子化工高分子化工精细化工精细化工工业分析工业分析工业分析工业分析能源能源 环境环境 轻工轻工 材料材料 冶金冶金 卫生卫生 信息信息电化学工程电化学工程工业催化工业催化课程地地位课程建建设校重点课程校精品课程20032005专业基础课专业基础课核心课程核心课程上海市精品课程上海市重点课程20072006物理化学化工原理分离工程基础知识反应工程催化原理自 动化仪表自 动化仪表1. 1 现代化学工业的地位与作用1. 2 现代化学工业主要产品分类1. 3 现代化学工业的发展方向1. 3 现代化学工业的发展方向第1章绪论1. 4 化学工艺学的研究对象与内 容1. 5 化工产品生产的原则工艺流程1. 6 化工产品生产工艺流程的评价体系化学工业(Chemical industry)生产过程中化学方法占主要地位的制造工业1. 1 现代化学工业的地位与作用化工工艺(Chemical technology)将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程化学工业的发展史远古时代远古时代 ———— 感性认识感性认识天然染料的提取、 淀粉和糖蜜的发酵、 天然药物的加工、 陶瓷器皿、 冶金、 火药制造技术、燃料、 造纸、 无机盐、 炼丹术、 造纸、 制革化学工业是一门古老的传统工业有利推动社会生产力的发展和人类文明建设没有理论指导生产,处于感性认识阶段十二世纪十二世纪 ———— 萌芽状态萌芽状态中国的造纸和火药技术传入欧洲石油化学工业 ppt,作坊式的生产方式逐渐被机械化生产所取代生活水平提高,对纺织、 印染、 医药、 化装品、 农药化肥等产品提出了越来越多和高的要求激发人们对化学研究的热情各种化学现象被认识石油化学工业 ppt, 各种化学定律被发现波义尔气体定律拉瓦锡物质不灭定律道尔顿原子学说由此产生化学工艺化学工业又是一门新兴的工业1788年 芒硝+石灰石+煤 → 烧碱1859年 铅室法生产硫酸1892年 电解食盐水生产氯气+烧碱建立了 无机化学工业工业革命带动了 化学工业的发展冶金和城市煤气工业的发展18世纪末建立了 以煤焦油为原料的有机化学工业体系煤焦油苯 二甲苯 苯酚 萘 蒽合成一系列有机化工产品十八十八~ ~十九世纪十九世纪 ———— 成长和发展期成长和发展期苯经硝化制硝基苯苯胺和苯胺紫第一个人工合成染料以萘和蒽为原料蒽醌合成蒽醌系列染料由苯酚合成水杨酸阿司 匹林由苯酚合成水杨醛香料由甲苯合成TNT炸药1888年 焦碳+生石灰煤电石乙炔CO + H2理论上建立了 反应单元工艺发现了 热力学第一第二第三定律确定了 化学平衡原理和化学结构概念1869年发表门捷列夫元素周期律十九世纪末十九世纪末~ ~二十世纪二十世纪5050年代年代 ————煤化工蓬勃发展期煤化工蓬勃发展期原料:煤电石乙炔数以万计有机化学品开发了 各种性能优良的高分子化工产品建成合成氨生产装置火工产品、 人造汽油 —— 战争需要建立了 新反应单元:缩合、 聚合、 酶反应、 羰基合成热力学的发展改进了 各种反应单元提高了 生产效率提高了 生产效率改进了 产品质量取得明显的经济效益进行定量和半定量描述推动了 化学工业的发展化学反应动力学高效反应器的开发二十世纪二十世纪5050年代后期年代后期 ————以石油和天然气合成有机化学品的新时期以石油和天然气合成有机化学品的新时期热裂解大量的低级烯烃、 乙炔和芳烃石油和天然气80~90%有机化工产品石油化工成为现代化工的重要支柱促进了 分子设计理论、 催化剂研制和开发化工工艺的精细化和个性化根据客户 要求资源、 设备、 技术、 管理开发最经济、 最有效的新工艺进入二十一世纪进入二十一世纪 ———— 大好的发展机遇大好的发展机遇发展绿色化工“零排放” 工艺高收率、 低废弃物、废物再生利用和循环工艺可再生资源代替不可再生资源化学工业与各行各业的关系与农林牧副渔的关系增产粮食、 棉花施用 化肥、 农药塑料薄膜育种育秧化学防冻剂, 人工降雨海水谈化, 水田阻抑蒸发剂聚丙烯抗旱管、 聚甲醛喷滴管、 拖拉机轮胎排灌橡胶管、 低压聚氯乙烯和聚丙烯渔网科学种田与轻工业的关系文化用 品、 化妆品、 日 用 陶瓷、 玻璃搪瓷制品、 日 用 杂货以及照相器材、 电子类轻工产品等高级商品。

几乎所有的日 常用 品都需要油漆涂料作为保护或装饰。 如果没有化工产品作为原料和辅助材料, 就不可能生产市场上琳琅满目 的轻工产品与纺织工业的关系衣 天然纤维已不可能解决如此巨大的需要量,只有靠化学纤维( 合成纤维) 才能承担起满足人类穿衣的需求。此外面临我国人多 地少的国情此外, 面临我国人多 地少的国情, 发展合成纤维不仅可以解决衣着问题, 也是解决棉粮争地的有效途径。发展合优质化工原料、 染料和印染助剂与建筑材料工业的关系住 塑料已经广泛用 于绝缘、 保温、 墙壁、门窗框架、 地板、 天花板、 贴面、 型材、 上下水道和结构组件等方面下水道和结构组件等方面。在结构材料中, 合成塑料将逐步占据首要位置与交通运输业的关系燃料油油、 防冻剂、 助燃剂等化学品燃料油的炼制离不开抗震剂、 润滑运输工具运输工具造汽车车身、 零部件塑料代替钢铁或有色金属制粘合剂、 密封胶、 人造革及帆布防缩、防绉、 防水处理用 的各种化工原料与国防工业的关系炸药染料,战时可以转产炸药。硝酸铵厂、 染料厂平时生产肥料、氢弹、 导弹、 人造卫星、 舰艇、 航天飞机等制造和发射提供重水、 高能燃料、 基本有机化工原料、 高级感光材料以及耐高温、 耐辐射、 耐高磨、 耐腐蚀和高级绝缘的化工材料现代纺织工业电子工业电器制造工业电器制造工业汽车制造工业建筑材料工业国防军事工业宇宙航行工业化学工业获得新的发展提供大量廉价和具有特殊性能的原材料丰富和提高人民的生活石油化学工业 ppt, 满足人们不断增长的衣、 食、 住、 行、 用 等各个方面的需要这一切展现了 化学工业在国民经济建设中所发挥的重要作用 和所具有的重要地位。

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bobty综合体育才有可能获得迅速发展在消除公害、 确保粮食、 新能源问题、 生命科学等方面对于人类的生存将发挥巨大的作用 。化学工业未来的发展必须为不断增长的人口 提供更多 的粮食和服装必须为日 益增长的能源需求开发新能源必须为日 益增长的能源需求开发新能源意味着化学工业在未来国民经济中的地位将越来越重要。解决上述任何一个问题都离不开化学工业的发展必须为人类自 身的健康提供大量新的药物和解决环境的污染1. 2 现代化学工业主要产品分类化学工业的范围很广, 在不同时代和不同国家里不尽相同, 其分类也比较复杂无机化学工业有机化学工业习惯天然气化学工业石油化学工业煤化学工业煤化学工业无机盐化工生物化工等原料原料按生产规模或加工深度大化工、 精细化工等化学肥料工业染料工业农药工业等产品应用低分子单体高分子聚合物化学组成加工过程食盐电解工业农产品发酵工业按照国家统计局的广义划分方法⑴化学矿 ⑵无机化工原料 ⑶有机化工原料⑷化学 ⑸肥料 ⑹农药 ⑺高分子聚合物⑻涂料和颜料 ⑼染料 ⑽信息用 化学品⑾试剂 ⑿食品和饲料添加剂 ⒀合成药品⒁日 用 化学品 ⒂胶粘剂 ⒃橡胶和橡胶制品⒁日 用 化学品 ⒂胶粘剂 ⒃橡胶和橡胶制品⒄催化剂和各种助剂 ⒅火工产品这种广义的划分方法, 超脱于现行管理体制范围比较广泛, 与国外化学工业的可比性较大炼焦化学产品林产化学品化工机械⒆其它化学产品1. 3 现代化学工业的发展方向化学工业不但要继续满足人类社会在衣、 食、 住、行等方面的需要,而且在环保、 医疗、 保健、 文体等领域对化学工业提出了更高的要求。

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生命科学材料科学环境能源信息科学对化学及化学工业提出了 新的挑战要求化学工业适应新的发展技术创新未来化学工业国际竞争力的一个重要的决定性因素计算机技术现代通信技术生物技术纳米技术纳米技术催化技术能源技术新材料技术代表性的新技术将为世界化学工业的升级换代提供巨大的动力和强有力的技术支持的技术支持石油化学工业 ppt, 促进世界化工技术产生重大突破促进世界化工使世界化学工业有更广阔的发展空间原料结构不断多 样化煤化工、 生物资源、 海洋资源、 太阳能等多 种资源随着石油和天然气能源的逐渐耗竭开发纳米技术生产更多的新材料生产更多的新材料 功能化、 智能化、 可再生化方向发展将使化工产品从反应设计、 实验优化放大乃至生产控制管理的全过程更为科学、 可靠、 可行给传统化工的研发、 生产、 管理方式带来巨大的变革信息技术的应用 进行化工开发、 设计计算机在化学工艺研究中的应用过程模型化模拟操作最佳化控制操作最佳化控制选择反应条件确定控制因素设计反应器计算分子科学计算流体力学组合化学组合化学辅助分子设计化工产品的设计和合成生物化工未来化学工业发展的新方向再生资源为起始原料基因重组、 细胞融合、 酶的固定化技术反应温和、 能耗低、 效率高、 污染少、 催化剂选择性高现代生物技术出现一批生物技术工业化成果不久将会有更多 的生物化工产品实现工业化。

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催化技术化工生产中起关键作用新产品新工艺新工艺催化剂催化反应设备开发合成新的性能优异化合物节约资源和能源、 降低生产成本、 提高经济效益降低反应温度反应压力提高选择性转化率反应速度分离技术快速发展蒸馏萃取结晶结晶吸收传统化工分离技术设备庞大、 能耗高有时还达不到高纯度要求新的化工分离技术膜分离超临界流体分离分子蒸馏减少设备投资、 降低能耗具有高纯度分离效果我国国民经济的发展我国国民经济的发展石油化工是优先发展的支柱产业之一石油化工是优先发展的支柱产业之一精细化工和农用 化学品是化工发展重点精细化工和农用 化学品是化工发展重点石油化工、 新型合成材料、 精细化工、石油化工、 新型合成材料、 精细化工、橡胶产品加工业、 化工环保业橡胶产品加工业、 化工环保业1. 4 化工工艺学的研究对象与内 容一门学科一门学科 —— 根据化学、 物理和其它科学成就,根据化学、 物理和其它科学成就石油化学工业 ppt,研究综合利用 各种原料生产化工产品的方法原理、研究综合利用 各种原料生产化工产品的方法原理、操作条件操作条件操作条件、 流程和设备, 以创立技术上先进、 经操作条件、 流程和设备, 以创立技术上先进、 经流程和设备流程和设备以创立技术上先进以创立技术上先进经经济上合理、 生产上安全的化工生产工艺济上合理、 生产上安全的化工生产工艺特点特点 : : 不同产品采用不同生产工艺;不同产品采用不同生产工艺;原料不同生产相同产品采用不同生产工艺原料不同生产相同产品采用不同生产工艺•原料的选择和预处理•生产方法的选择和原理•设备( 反应器及其它) 的作用 、 结构和操作•催化剂的选择和使用•其它物料的影响操作条件的影响和选定操作条件的影响和选定化工工艺范畴化工工艺范畴••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•不同工艺路线和流程的技术经济评比化学工业的基础学科化学工艺化学工艺化学工程化学工程有关工程因素对过程和装置的效应有关工程因素对过程和装置的效应——放大效应放大效应——传质、 传热、 动量传递效应传质、 传热、 动量传递效应————化工工艺学是化学工业的基础学科高水平的化学工业高水平的化工工艺学支撑高水平的化工工艺学支撑二十一世纪化学工业前途远大化工工艺学必将欣欣向荣1. 5 化工产品生产的原则工艺流程化工产品的生产工艺过程有上万个污染问题、 高温污染问题高压、 低温、 易燃易爆、 有毒等基础: 化学和物理等科学成就高温化工产品生产过程的特点对工艺技术、 机械设备、 仪表控制等都有严格要求,并且需要考虑资源的合理利用 、 综合利用 及环境保护、污染治理的问题。

bobty综合体育1. 6 化工产品生产工艺流程的评价体系化工生产的工艺流程反映了 由若干个单元过程( 反应过程和分离过程、 动量和热量的传递过程等) 按一定顺序组合起来, 完成从原料变成为目 的产品的全过程。为目 的产品的全过程化工工艺流程的组织是确定各单元过程的具体内 容、 顺序和组合方式化工工艺流程图图解的形式工艺流程的组织后处理工序反应工序催化剂制备分离工序原料产品三废处理原料工序化工工艺流程中的主要单元组合形式化工工艺流程中的主要单元组合形式副产物回收工序主要设备的选择反应动力学要求热量传递的要求质量传递过程与流体动力学过程的要求工程控制的要求反应器精馏设备机械工程的要求技术经济管理的要求能力大、 效率高、 结构简单可靠性好满足工艺要求塔板压力降要小工艺流程的组织原则与评价方法 物料及能量的充分利用 工艺流程的连续化自 动化 易燃易爆的安全措施 易燃易爆的安全措施 适宜的单元操作及设备形式根据上述工艺流程的评价标淮和组织原则就可以对某一工艺流程进行综合评价

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