1-3 第3章 新技术在精细化学品生产中的应用
《精细化工工艺学》思考题与习题
《精细化工工艺学》思考题与习题第一章 绪论1. 何谓精细化学品?精细化学品: 指对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小批量、多品种、附加价值高、技术密集的一类化工产品。
如医药,化学试剂等。
2. 精细化工有哪些特点?多品种、小批量,技术密集度高,综合生产流程和多功能生产装置,大量采用复配技术,投资少、附加价值高、利润大,3. 何谓精细化工率?目前世界发达国家及我国的精细化工率分别为多少?国际上将精细化工产品在化学品销售总额中的比例定义为精细化工率。
精细化工率=精细化工产品的总值/化工产品的总值×100%,美国精细化工率已由20世纪70年代的40%上升为现在的60%,德国由38.4%上升为65%,日本为60%左右,瑞士95%。
我国从1985年的23.1%提高到1994年的29.78%,2002年已达39.44%,目前约为45%。
4. 中国新领域精细化工包括哪些门类?饲料添加剂、食品添加剂、表面活性剂、水处理化学品、造纸化学品、皮革化学品、油田化学品、胶黏剂、电子化学品、气雾剂。
第二章 精细化工工艺学基础及技术开发1. 基本概念:限制反应物、过量反应物、过量百分数、转化率、选择性、理论收率、原料消耗定额、单程转化率、总转化率。
限制反应物:以最小化学计量数存在的反应物,过量反应物:用量超过“限制反应物”完全反应的理论量,过量百分数:1 转化率(x )定义:某一种反应物A 反应掉的量N AR 占其向反应器中输入的量N A,in 的百分数叫作反应物A 的转率x A%100,,,,⨯-==inA out A in A in A AR A N N N N N x 同一反应以不同的反应物为计算基准,可得到不同的转化率。
NA ,out 表示A 从反应器输出的量。
均以摩尔数表示。
选择性:指某一反应物转变成目的产物,其理论消耗的摩尔数占该反应物实际消耗掉的总摩尔数的百分比。
精细化学品生产技术
精细化学品生产技术作为现代化工业的重要组成部分,精细化学品的生产技术逐渐成为化工领域的主要研究方向之一。
精细化学品是一种高附加值的化学产品,其生产技术在制定过程中需要考虑到产品的用途和性能,从而决定生产工艺路线和操作方法。
本文将就精细化学品的生产技术进行较为全面的介绍和探讨。
一、精细化学品概述精细化学品是指高性能、高附加值的化学产品,其生产工艺对产品的性质和用途起到至关重要的作用。
常见的精细化学品包括医药中间体、植物提取物、高效催化剂、光引发剂、电子材料等。
精细化学品具有以下特点:(1)高度纯净:具有高纯度和低杂质的化学物质,通常需要进行多级提纯和检测。
(2)具备特殊功能:除了一般的化学基础特性外,往往还具有一些特殊的物理、化学和生物特性,例如抗氧化、防腐、耐高温、有机半导体等。
(3)广泛的应用领域:可以用于化学、医药、印染、食品、轮胎、电子、光学、生物技术等多个领域,这也就决定了它在“无源经济”中具有非常重要的地位。
二、精细化学品的生产技术精细化学品的生产技术在不同的生产领域中也会有所不同,本文将就医药中间体、植物提取物、高效催化剂和电子材料等方面的生产技术进行介绍和探讨。
2.1 医药中间体医药中间体是指在药物合成过程中作为中间化合物或重要原料的化学物质。
其生产技术主要分为两类:化学合成和生物合成。
化学合成:化学合成法是常见的制备医药中间体的方法之一。
其主要原理是采用有机合成方法,通过反应、分离、纯化和结构确认等环节制备出目标化合物。
具体工艺过程如下:(1)配制反应体系(2)反应(3)分离和纯化(4)结构确认生物合成:另一种生产医药中间体的方法是采用生物体系,利用微生物或其他生物体对底物进行反应。
其主要过程如下:(1)菌株筛选(2)试验组分筛选(3)反应条件选择(4)纯化与分离(5)结构确认2.2 植物提取物植物提取物是指从植物中提取的一种或多种成分的混合物。
植物提取物具有多种保健功效,如减轻疲劳、改善免疫力、促进健康等。
《精细化工产品分析》课程标准
《精细化工产品分析》课程标准一、课程说明二、课程性质与任务1.课程在专业人才培养方案中的定位《精细化工产品分析》是工业分析技术专业针对精细化工企业化验员岗位能力进行培养的专业核心领域课程,本课程构建于《无机化学》、《有机化学》《化学分析检测技术》、《仪器分析测试技术》等课程的基础上,并为后续《有机产品分析》等课程打下基础。
2.课程设计(1)学习情境设计本课程采用以行为导向、基于工作过程的课程开发方法进行设计,整个学习领域由若干个学习情境组成。
学习情境的设计主要考虑以下因素:首先,学习情境的设计应该符合基于工作过程的教学设计思想的要求。
学习情境是在职业院校中对真实工作过程的教学化加工,以完成具体的工作任务为目标。
其次,学习情境的前后排序应该符合学生认知规律,从简单到复杂,从单一到综合的顺序进行安排;对于相同性质的、相互之间联系较少的也可以采用并行的方法安排。
(2)本课程学习情境的设计充分考虑到系统在工作过程中的实际应用情况,应该覆盖到化验室的职能、精细化工产品质量检验。
通过对典型工作任务进行分析,结合学生的认知规律,共分为精细化工产品基础知识及通常项目的检验、油脂的检验、香料香精的检验、表面活性剂的检验、合成洗涤剂的检验、肥皂的检验、化妆品的检验、涂料染料和颜料的检验、油墨的检验、胶粘剂的分析共10个学习情境。
3.课程任务本课程主要培养学生精细化工产品分析的基本知识与技能,学会分析方法的选择、分析方法的设计等专业能力,同时注重培养学生的方法能力和社会能力。
.三、课程设计思路本课程总体设计思路是以相关工作任务和职业能力分析为依据确定课程目标,设计课程内容,以工作任务为线索构建任务引领型课程。
课程结构以精细化工产品分析检测项目为载体进行设计。
为了充分体现任务引领、实践导向的课程思想,将课程的教学内容设计成若干个工作任务,以工作任务为中心引出相关专业知识;以化工生产过程基础,展开化工分析检测教学过程。
教学活动设计由易而难,多采用观察、考察、实践、师生互动的课内外活动形式,予师生以创新的空间。
化工生产的新技术和新应用
化工生产的新技术和新应用近年来,随着科技的不断进步和创新,化工生产呈现出了多种新技术和新应用。
这些新技术和新应用不仅改善了化工生产的效率和效益,同时也对环境保护、资源利用等方面做出了巨大的贡献。
一、新技术之生物技术生物技术是一种将生物体的一些特有能力或思维或组成部分或细胞进行修饰或改造,再以这些生物体为依据设计和制造新产品的技术。
在化工生产中,生物技术的应用十分广泛。
例如,生物反应器是加速化学反应的一种生物催化剂,可以在短时间内将一样物质转化为另一样物质,从而提高化工生产的效率和产量。
此外,许多化工制品的生产也借助了生物技术,例如发酵法制造乳酸、柠檬酸、酶以及细胞素等。
二、新技术之绿色化学绿色化学是一种具有生态化、社会化、经济化的新型化学,是尽可能地降低或避免对人类及环境造成的有害影响的一种化学。
绿色化学被认为是未来化学发展的重要方向之一。
利用绿色化学可以制造出环保型的化工原料和产品,例如利用可再生能源制造出可降解生物质塑料等。
此外,绿色化学还可以在化工生产过程中减少废物的产生,提高废物的利用率,从而达到环保和节能的目的。
三、新技术之高效分离在化工生产工艺中,分离是非常重要的一个步骤。
传统的分离技术一般采用凝固、蒸馏、萃取等方法,这些方法存在能耗高、工艺复杂等缺点。
而高效分离技术则能够在减少能源消耗的同时提高分离效率。
高效分离技术的应用非常广泛,比如在石油加工及化学品生产中,利用生物质多孔材料、化学吸收材料和离子交换材料等技术可以使各种化学混合物快速而彻底地被分离出来,从而达到提高产品质量和减少能源消耗的目的。
四、新技术之利用废物废物利用是指利用废弃物、废水、废气等废品所产生的资源,再生产新的物质或能量的过程。
传统的化工生产过程中几乎每一步都会产生废物,而利用废物可以避免浪费,降低能源消耗。
例如,一些生物质废弃物可以被利用来生产生物质能源,如用制糖废渣和燕麦壳等生物质材料发酵,可以生产出甲烷、乙醇等生物质能源;而利用锅炉烟气中含有的氧化铵来制备复合肥料,可以实现废物的利用和资源的再循环。
精细化工技术介绍
精细化工技术介绍精细化工技术是指将原材料通过精细化的工艺和设备进行加工,制备出高品质、高附加值的化工产品的技术领域。
随着科技的不断进步和化工行业的发展,精细化工技术在化工产业中扮演着越来越重要的角色。
本文将就精细化工技术的定义、发展历程、应用领域及未来发展方向等方面进行介绍。
一、精细化工技术的定义精细化工技术是指以原材料为基础,通过分子设计、精确控制工艺条件、高效能设备等手段,制备化学品和材料的高级加工技术。
其特点是生产技术越来越复杂,产品质量要求越来越高,生产过程越来越严格。
二、精细化工技术的发展历程精细化工技术起源于20世纪50年代,当时主要以有机合成化学品和染料为主。
到了70年代,先进的催化剂、反应工程和分离技术的发展使得精细化工技术取得了长足的进步,石油化工、无机化工、医药化工等领域的发展也推动了精细化工技术的进步。
20世纪80年代后,精细化工技术开始向功能性和高附加值化学品、特种化学品、生物化工品方面发展,如医药中间体、功能性高分子材料、农药、染料等。
三、精细化工技术的应用领域1. 医药化工领域:医药中间体、生物技术产品等;2. 农药领域:杀虫剂、杀菌剂、除草剂等;3. 染料领域:高性能染料、功能性染料等;4. 高分子领域:功能性高分子材料、高性能树脂等;5. 特种化学品领域:光电材料、电子化学品、表面活性剂等;6. 食品添加剂领域:甜味剂、防腐剂、色素等。
精细化工技术的应用领域非常广泛,涉及到生物科技、医药、农业、材料科学等多个方面。
四、精细化工技术的未来发展方向1. 高效环保:精细化工技术的未来发展将更注重降低能耗、减少废物排放,加强废弃物的资源化利用;2. 信息化智能化:借助大数据、人工智能等技术,提高生产的智能化水平,实现生产过程的实时监控和优化;3. 新材料开发:发展高性能、多功能性的新材料,拓展材料在光电、电子、医药等领域的应用;4. 生物化工技术:发展生物催化、生物转化等技术,推动绿色生物化工技术的发展。
精细化学品化学
第1章 绪论
3.3 有机氟有机硅材料 氟树脂以其优异的耐温性、绝缘性、耐摩擦性、化学稳定性及润滑 性,正在成为现代化工业中许多关键技术不可缺少的材料。氟橡胶的耐 热、耐油、耐溶剂、耐强氧化剂等特性,以及良好的机械性能,使之在 军工、航天航空、汽车、石化等许多领域享有重要地位。 有机硅包括各种基团的硅油、硅橡胶、硅树脂和含硅低分子化合物。 它们有很好的耐高低温性能、电绝缘性,特别是介电性能不随温度变化 而剧烈变化;介电常数不随频率升高而增加;耐电弧、耐漏电、耐臭氧、 耐辐射、耐候、耐燃,是一种不可多得的材料。 3.4 膜的应用及制备 膜是一种二维材料,厚度在纳米到微米范围,但其性能优异,应用 广泛,备受关注。膜技术是当代新型高效分离技术,与传统技术相比, 具有高效、节能、易于控制、操作方便、便于放大等优势,用于各种领 域,形成了新兴的高技术产业。专家甚至把膜分离技术与设备的发展称 为“第三次工业革命”。反渗透、超滤、微滤和电渗析等是膜分离的主 要方法和手段。一些全新的膜过程,如膜蒸馏、膜萃取、膜反应、亲和 膜分离等,吸取了膜分离和传统分离方法的优点,是膜技术发展的主要 方向。纳米技术也为膜技术的发展推波助流。
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第1章 绪论
3、 21 世纪高速发展的精细化工领域
3.1 生物化工 生物技术的发展重点在于生物催化工业化,使其成为切实的生产力。 生物催化转化条件温和、选择性高、催化剂制造成本低。生物催化的核 心是以酶为催化剂。酶催化反应速度比非酶催化一般要快106~1012 倍, 而催化剂用量仅为传统催化剂的0.001%~1%。酶催化一般在20~40℃、 常压、pH 5~8 的条件下进行,如此温和的条件使得传统催化易发生的分 解、异构、消旋和重排等副反应大为减少。酶除极少数化学反应不能催 化外,几乎能催化各种类型的化学反应,所以生物化工将会给化学工业 带来一次技术革命。 3.2 燃料清洁化与替代产品 目前,燃料的清洁化和替代品开发和研究主要集中在以下几个方面: ①采用电控直喷式汽油发动机和高性能三效催化转化器结合,大大降低 污染物排放。②发展加氢、萃取、吸附、催化、络合、生物等脱硫技术, 改善油品质量, 以保证汽车尾气三效转化器的活性,防止催化剂中毒。③ 采用甲醇、乙醇、二甲醚、合成油、生物柴油、烷基化油等替代产品补 充能源,逐步向氢燃料电池、太阳能方向迈进。
化学工程的精细化工应用
化学工程的精细化工应用化学工程作为一门交叉学科,涵盖了化学、物理、数学等多个领域的知识,旨在将化学原理与工程技术相结合,实现对化学过程的控制和优化。
在化学工程领域,精细化工是指通过精确控制各种工艺参数,实现精细化合成和加工的过程。
本文将围绕化学工程的精细化工应用展开讨论。
一、精细化工的基础概念精细化工是一种高级化学合成技术,其目标是在化学反应和物料转化过程中,准确控制反应条件、催化剂、原料比例等参数,以实现高纯度、高选择性的产品合成。
通过对反应条件的调控,可以合成出符合特定要求的有机或无机化合物,包括医药活性物质、特殊功能材料等。
二、精细化工在有机合成中的应用有机合成是化学工程中最重要的一个领域,也是精细化工应用最广泛的领域之一。
通过精确控制反应温度、反应时间、反应物比例等条件,可以实现高产率、高选择性的有机合成反应。
例如,使用低温或负温度控制,可以有效避免副反应的发生,提高目标产物的收率。
催化剂在有机合成中也起到至关重要的作用。
通过选择合适的催化剂,可以加速反应速率,提高产物纯度。
某些催化剂还可以实现对反应的选择性控制,使得复杂的化学转化能够以高选择性的方式进行。
例如,采用手性催化剂可以实现手性化合物的高选择性合成。
三、精细化工在无机合成中的应用无机合成是另一个广泛应用精细化工的领域。
无机合成涉及到多种材料的制备、纳米材料的合成等。
通过合适的控制条件,可以实现纳米材料的粒径控制,从而调控材料的光学、电学等性质。
例如,通过溶剂热法合成金纳米颗粒时,可以通过调节溶剂的热力性质来控制粒径分布,从而实现对金颗粒的精细化调控。
四、精细化工在工业领域中的应用精细化工在工业领域中具有广泛的应用前景。
在化学工业中,精细化工可以帮助改善产品质量,提高生产效率。
例如,在某些有机合成反应中,通过优化反应条件和催化剂的选择,可以降低副产物的生成,提高目标产物的收率。
在医药工业中,精细化工技术可以用于合成高纯度的医药活性物质,提高产品的药效和安全性。
化工产业中的新技术和新方法
化工产业中的新技术和新方法近年来,随着科技日新月异的发展,化工产业中出现了越来越多的新技术和新方法。
这些新技术和新方法,不仅扩展了化工产业的应用范围,提高了效率,还有助于环保和可持续发展。
本文将对化工产业中的新技术和新方法进行探讨。
一、生物技术在化工产业中的应用生物技术是指利用生物体和细胞进行制药、医学、环保、农业及食品等方面的生物工程技术。
在化工产业中,生物技术得到了广泛应用。
例如,生物反应器在化工产业中得到了广泛应用。
它是一种通过控制微生物生长条件从而生产有用化学品的设备。
生物反应器通常由反应器本体、控制系统、发酵基质和生物菌落等部分组成。
通过对反应器中的微生物生长条件进行控制,可以在生产过程中达到最好的生长条件,从而减少废弃物和提高产品质量。
另外,利用基因工程技术在生产过程中优化基因组,从而提高产量和产品质量也是生物技术在化工产业中的应用之一。
例如,利用基因工程技术改良菌株,可以提高对特定废水或废气的降解能力,从而实现废水和废气处理的高效性和可持续性。
二、纳米技术在化工产业中的应用纳米技术是指通过制造、操控和应用尺度在1至100纳米之间的物质的科学技术。
在化工产业中,纳米技术的应用越来越广泛。
例如,铜纳米颗粒材料可以用作催化剂。
其表面积是铜屑的数千倍,因此纳米颗粒材料可以提高催化反应的活性和效率。
纳米材料可以改变材料的化学和物理性质,从而提高材料的性能,使其适用于更广泛的应用。
另外,利用纳米技术可以处理废水和废气。
例如,纳米吸附材料可以有效地去除重金属和有害有机物。
纳米吸附材料在废水和废气处理中的应用可以减少废水和废气的处理成本,提高处理效率。
三、智能化技术在化工产业中的应用随着智能技术的发展,智能化思维在化工产业中的应用也越来越广泛。
智能化技术可以提高化工产业的效率和生产质量。
例如,在化工生产中,智能化技术可以减少操作失误和事故风险。
智能化技术可以监控过程变化,并在情况发生变化时自动进行调整。
精细化工生产技术教学大纲(第一稿)
《精细化工生产技术》课程教学大纲(审定稿)第一部份大纲说明一、课程性质和任务《精细化工生产技术》是中央广播电视大学开放教育应用化工技术专业(专科)的一门统设必修课,4学分,72学时,其中实训12学时,开设一学期。
《精细化工生产技术》是应用化工技术专业的一门重要的职业核心课程。
本课程的任务是通过与实训课程紧密结合,学习精细化工产品如工业表面活性剂、食物添加剂、粘合剂等产品的要紧生产方式、加工技术及生产进程操纵,为解决生产实际问题打下基础。
通过本课程的学习培育学生良好的学习适应、严谨的治学态度、实事求是的科学作风和分析解决问题的能力,使其慢慢成为具有较强的实际工作能力的化工类高技术、可持续进展的应用性人材。
二、与其它课程的联系先修课程:《有机化学基础》、《化工生产技术》等。
后续课程:《职业技术实训》、《毕业设计》等。
三、课程教学大体要求(一)知识目标1.了解精细化学品生产技术的重要作用及应用;把握精细化学品的大体生产进程;2. 了解食物添加剂的大体作用;了解食物添加剂的进展动向;把握各类食物添加剂的适用范围及生产方式。
3. 了解黏合剂的大体分类及应用;理解黏合剂的胶结原理及黏结工艺;把握典型黏合剂的配方工艺。
4. 了解涂料的作用、分类及命名方式;明白得涂料的大体作用原理、涂料配方大体知识;把握典型品种涂料的适用、生产进程及合成工艺实例;了解涂料工业的进展动向。
5. 了解天然香料生产的大体知识;把握合成香料的种类及生产加工方式;了解调香技术的特点;明白得香料的评判方式及平安性。
6. 了解合成材料助剂的概念、类别;把握塑料用加工助剂的种类、作用、机理及典型品种的生产方式;明白得橡胶用加工助剂和纤维用加工助剂的种类、作用、机理及典型品种的生产方式7. 了解化妆品的概念、大体特点、开发程序、行业现状;明白得化妆品的生产工艺及生产设备;把握乳剂类、水剂类、气溶胶类、粉类等产品的生产方式;了解化妆品的质量要求。
技术进展化工行业的创新技术与应用
技术进展化工行业的创新技术与应用首先,让我们来探讨一下近年来技术进展对于化工行业的影响。
随着科技的快速发展和技术的不断革新,化工行业也随之迎来了许多创新技术。
这些创新技术不仅极大地提高了化工生产效率,还改善了产品质量,为环保做出了贡献。
本文将介绍一些在化工行业中比较重要且应用广泛的创新技术。
一、智能化生产控制系统智能化生产控制系统是化工企业中一项重要的创新技术。
传统的生产控制方式往往需要大量的人力投入以及精确的人工操作,容易出现误操作和安全隐患。
而智能化生产控制系统则完全改变了这一现状。
该系统通过引入计算机、传感器、自动化设备等先进技术,能够实时监测和控制生产过程,提高生产效率、降低生产成本,并且能够预测和处理突发事件,保障生产安全。
二、资源循环利用技术资源循环利用技术在化工行业中也得到了广泛应用。
传统的化工生产过程中会产生大量的废水、废气、废渣等废弃物,对环境造成污染。
而通过引入资源循环利用技术,可以将这些废弃物进行处理和再利用,减少对环境的污染。
例如,废水处理技术可以将废水中有害物质去除后,重新利用于生产过程中;废气处理技术可以将废气中的污染物净化后排放,减少对大气环境的影响。
三、绿色催化技术绿色催化技术是一种环境友好型的催化技术,对于化工行业来说具有重要意义。
传统的催化剂往往对环境有一定的污染作用,而绿色催化技术则可以在化学反应中使用环境友好型的催化剂,减少对环境的污染。
通过绿色催化技术可以降低反应温度和压力,提高反应效率,减少废气和废水的排放,从而实现绿色化工生产。
四、先进材料技术先进材料技术在化工行业中也发挥了重要的作用。
例如,纳米技术可以制备各种纳米材料,具有较大的比表面积和特殊的物理、化学性质,对于催化、吸附和分离等过程具有很大的潜力。
此外,聚合物材料技术、复合材料技术等也为化工行业的发展带来了新的机遇。
通过利用先进材料技术,可以改善产品质量和性能,降低生产能耗,提高产品竞争力。
总结起来,技术进展对于化工行业的创新技术与应用起到了重要的推动作用。
精细化学品技术课程
精细化学品技术课程全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:精细化学品技术课程是一门涵盖化学、工程、材料科学等多学科知识的课程,旨在培养学生掌握和运用精细化学品生产、加工和应用领域的核心技术。
在当今社会,精细化学品在医药、化妆品、食品、涂料、液晶显示屏等行业中起着至关重要的作用,因此精细化学品技术课程的重要性不言而喻。
精细化学品技术课程通常包括以下内容:1. 精细化学品的基本理论知识。
学生需要掌握有关分子结构、反应机理、性质表征、合成方法等方面的知识,这是精细化学品技术的基础。
2. 精细化学品的生产工艺。
学生需要了解精细化学品的生产过程、原料选取、反应条件控制等方面的知识,从而掌握精细化学品的生产技术。
3. 精细化学品的应用领域。
学生需要了解精细化学品在不同领域中的应用情况,以及对环境、健康等方面的影响,从而为未来的工作做好准备。
4. 精细化学品技术的创新与发展。
学生需要了解精细化学品技术的最新发展动态,掌握相关技术的前沿知识,从而引导学生进行创新研究。
精细化学品技术课程的教学方法多样,既包括理论授课,也包括实验操作和工程实践。
通过理论课的学习,学生可以掌握精细化学品的基本知识和理论基础;通过实验操作,学生可以了解各种化学品的特性、使用方法以及安全操作要求;通过工程实践,学生可以将理论知识应用到实际生产中,培养实际操作能力和解决问题的能力。
精细化学品技术课程的教学团队通常由化学、材料、工程等多个学科的专家组成,他们具有丰富的理论知识和实践经验,为学生提供全面的知识传授和指导。
一些知名企业也会参与到精细化学品技术课程的教学中,提供实习机会、就业培训等服务,帮助学生更好地了解精细化学品行业的需求和发展趋势。
在学习精细化学品技术课程的过程中,学生需要多方面的能力支持,包括化学知识、实验技能、工程设计能力、团队协作能力等。
只有全面发展这些能力,才能适应精细化学品行业复杂多变的需求,拥有更广阔的就业前景和发展空间。
精细化学品化学(共84张PPT)
淡色效应:降低吸收强 度的效应
结束
31
一 经典发色理论 二 近代发色理论 三 偶氮染料的发色 四 蒽醌染料的发色
32
1、发色团与助色团理论 2. 醌构理论
33
一 经典发色理论
:
1)发色团:特殊的不饱和基团
发色体:含有发色团的分子称为发色体或 色原体。
发色团被引入的愈少,颜色愈浅;发色 团被引入的愈多,颜色愈深。
维特的发色团与助色团理论在 上对染 料化学的发展起过重要的作用,不过发 色团与助色团的涵义已经有了根本的变 化。
36
发色与分子中的醌型结构有关。
(CH3)2N
N(CH3)2 (CH3)2N
CH
C
+ N(CH3)2
无色
绿色
成功:三芳甲烷 醌亚胺
不成功:偶氮 多甲川
37
根据量子化学及休克尔(Huckel)分子轨道理论。 分子轨道由原子轨道线性组合而成 反键轨道:σ*π*
效率高、附加价值高、利润率高 独家经营,技术保密;重视市场调研,适应市场需
求;配有应用技术和技术服务 1、化合物的合成: 2、复配技术研究
3、商品化设计及研究
4
第一章 绪论
五、本课程的主要内容 染料
荧光增白剂与有机颜料 食品添加剂
涂料 香精 化妆品 医药 农药
5
2.1 概述 2.2 光和色 2.3 染料的发色 2.4 重氮花与偶合
第一章 绪论
1
第一章 绪论
精细化学工业(简称精细化工)是生产精细化学品的工业。 基本特征是以高新技术为依托,提供高质量、多品种、专用
或多功能的精细化学品。
精细化学品? 特定的应用性能和专门用途的化学产品
《精细化工产品的合成及应用》课程教学大纲
《精细化工产品的合成及应用》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标(一)总体目标:本课程旨在帮助学生熟悉各类精细化学品的定义、分类以及加工方法,了解国内外精细化学品的发展现状及发展趋势,掌握精细化学品的化学结构特征、合成原理及步骤,初步掌握开发精细化学品的思路与方法。
通过本课程的规范学习,激发学生对精细化学品的学习兴趣,培养学生分析问题、解决问题以及创新能力,帮助学生学习和积累从事精细化工科研工作所需的基本知识和技能,拓宽知识面,增强就业竞争力。
(二)课程目标:课程目标L使学生了解精细化学品的概念、应用以及发展趋势,了解其最新的科技动态。
课程目标2:使学生掌握各种精细化学品的结构特征、功能与实际应用。
课程目标3:使学生了解精细化学品的分类特点,熟悉重要精细化工产品的配方及生产工艺。
课程目标4:培养学生严谨的科学态度和科学的思维能力。
(三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系三、教学内容第一章概述1.教学目标:(1)了解精细化工产品的基本概念。
(2)了解精细化工产品的应用背景。
2.教学重难点:精细化学品的特点,分类以及发展趋势。
3.教学内容:1.1精细化工产品的特点1.2精细化工产品的分类1.3精细化工产品的发展趋势4.教学方法:(1)讲授法:讲授细化工产品的基本概念,发展历史以及应用背景。
5.教学评价:精细化工产品的特点有哪些?第二章胶粘剂6.教学目标:(1)了解合成胶粘剂的种类及特点。
(2)掌握几种合成胶粘剂的结构。
(3)熟悉合成胶粘剂的应用。
7.教学重难点:粘接技术的特点,各种胶粘剂的分类,胶粘剂的选用原则。
8.教学内容:2.1概述3.3热固性胶粘剂4.4橡胶胶粘剂5.5丙烯酸酯类胶粘剂6.6有机硅胶粘剂7.7专用胶粘剂4.教学方法:(1)讲授法:讲授合成胶粘剂的种类及特点,各种胶粘剂的结构及应用。
(2)研讨法:讨论不同胶粘剂的结构特点和区别。
5.教学评价:(1)工业及日常生活中连接固体材料的技术有哪几种,其中胶接技术的优缺点是什么?(2)胶粘剂一般包括哪些主要成分,它们的作用是什么?第三章涂料1.教学目标:(1)了解合成涂料的种类及特点。
精细化学品合成PPT课件
表面活性剂合成
阴离子表面活性剂
如肥皂、十二烷基硫酸钠等,具有良好的去污和 发泡性能。
阳离子表面活性剂
如季铵盐类,具有杀菌、抗静电等作用,常用于 纺织、皮革等领域。
非离子表面活性剂
如聚氧乙烯醚类,具有低毒、低刺激性等特点, 常用于食品、化妆品等领域。
高分子材料合成
合成橡胶
如丁苯橡胶、聚氨酯橡胶等,广泛应用于轮 胎、减震材料等领域。
严格控制操作条件
如温度、压力、流量等,确保在安全范围内进行操作。
定期检查设备
确保设备无故障,处于良好状态,防止因设备问题引发事故。
事故应急处理
制定应急预案
针对可能发生的事故,制定相应的应急预案,包括应 急救援措施、人员疏散等。
配备应急器材
如灭火器、急救箱等,确保在事故发生时能够及时处 理。
进行应急演练
道,常用于食品、化妆品等领域。
药物中间体合成
抗生素中间体
如青霉素侧链、头孢菌素侧链等,是合成抗生素的重要原料。
解热镇痛药中间体
如布洛芬、对乙酰氨基酚的中间体等,可用于制备解热镇痛药。
抗肿瘤药物中间体
如紫杉醇、长春碱等中间体,可用于制备抗肿瘤药物。
03
精细化学品合成中的安全问题
化学品的危险性
01
研究者们正在开发能够利用可再生资源、降低能源消耗和 减少环境污染的合成方法,例如生物基合成、光合成的绿 色合成方法。
绿色溶剂和催化剂
使用环境友好的溶剂和催化剂是实现绿色合成的重要手段, 例如离子液体、水、生物质等。
未来发展方向与挑战
1 2 3
新的理论和方法
随着计算化学和理论化学的不断发展,未来的精 细化学品合成将更加依赖于理论指导和方法创新。
精细化学品生产中的新技术与新工艺
精细化学品生产中的新技术与新工艺近年来,在全球范围内,精细化学品的生产技术水平已经得到了突破性的提高。
由于其在生产和使用中的高效性、高品质性、高安全性和环保性等优点,精细化学品已经成为各个领域推动高质量发展的重要支撑。
随着国内外市场对精细化学品需求的不断增加,精细化学品生产企业也在不断提高其技术和生产工艺,实现更高品质的产品输出和更高效率的生产。
在这种前提下,新技术和新工艺的出现为精细化学品生产人员拓宽了思路,为精细化学品生产迎来了新的机遇。
一、超临界流体技术超临界流体技术是一种目前应用最为广泛的精细化学品生产新技术。
超临界流体是指物质在高压和高温条件下处于液态和气态之间的状态,这种物质不仅具有流体的流动性和渗透性,还具有气体的扩散性和溶解性。
利用这种特殊状态的物质来进行分离、提取和合成等精细化学品生产过程,可以大幅度减少工艺过程和原料污染,提高产品成品率和产品质量稳定性。
超临界流体技术在化工、医药、食品等领域中都有较为广泛的应用。
在医药领域中,超临界流体技术可以用于提取药物活性成分,缩短纯化过程。
在化工领域中,超临界流体技术被广泛应用于酚类、酮类、酸类物质的提纯和生产过程中。
在食品领域中,超临界流体技术还可以用于咖啡因、香料等物质的提取。
二、单层石墨烯材料的应用石墨烯是一种由碳原子形成的平面和具有极高强度和导电性的材料。
单层石墨烯材料的应用为精细化学品生产提供了全新的可能性和机会。
由于其具有的高比表面积、良好的生物相容性和光电特性,石墨烯已经成为生物医药、光电材料等领域的研究热点。
单层石墨烯作为一种新型的载体,可以帮助精细化学品生产企业进行新型催化剂的研发和制造,从而使得产品在合成和分离过程中更加高效和环保。
同时,石墨烯还具有优异的导热性和导电性能,可以被用于制造具有高热导性的材料,如聚酰亚胺膜等。
三、分子模拟技术分子模拟技术是一种从分子层面模拟和设计材料的新技术。
分子模拟技术可以设计出更加符合实际需要的材料,提高精细化学品的产品性能并且增强产品的可持续性。
化学工程与工艺领域的创新技术与应用案例
化学工程与工艺领域的创新技术与应用案例近年来,随着科学技术的发展和工业化的进程,化学工程与工艺领域持续涌现出各种创新技术与应用案例。
这些创新技术和应用不仅推动了工业的进步,还为人类社会带来了巨大的经济效益和环境效益。
本文将介绍几个在化学工程与工艺领域具有重要意义的创新技术与应用案例。
1. 清洁生产技术在化工行业的应用清洁生产技术是一种以降低生产过程对环境的污染和资源的消耗为目标的技术。
在化工行业中,清洁生产技术的应用可以有效减少废水、废气和固体废物的产生,降低对环境的影响。
例如,通过采用新型催化剂和反应器设计,优化反应条件,可以实现废气的高效净化和废水的有效处理,从而达到清洁生产的目标。
2. 先进催化技术在石化工业中的应用催化技术在石化工业中起着至关重要的作用。
先进催化技术可以提高化学反应速率和选择性,降低反应温度和压力,减少催化剂的使用量和废物的产生。
例如,新型催化剂的研发和应用可以大幅提高石化工业生产的能源效率,降低碳排放量,同时还能提高产品质量。
3. 生物技术在制药工业中的应用生物技术是利用生物学原理和方法来开发和生产药物的技术。
在制药工业中,生物技术已经成为了一种重要的工具。
通过利用生物技术,研发新型药物和生产生物制剂可以更加高效和精确。
例如,基因工程技术的应用可以大大提高药物的纯度和功效,加快新药的研发进程,极大地促进了医药产业的发展。
4. 微观流体技术在微化工领域的应用微观流体技术是一种研究微小空间中流体行为和控制的技术。
在微化工领域,微观流体技术的应用可以实现对微小反应器的精确控制和高效利用。
例如,微观流体技术可以用于微反应器的设计和制造,实现对反应条件的精确控制,从而提高反应效率和产品质量。
综上所述,化学工程与工艺领域的创新技术与应用案例层出不穷。
清洁生产技术、先进催化技术、生物技术和微观流体技术等在化工行业和制药工业中的应用,为工业的发展提供了新的思路和方法,并在节能减排、提高产品质量和保护环境等方面取得了显著的成效。
精细化学品生产技术的研究
精细化学品生产技术的研究随着社会的不断发展,人们对于生活品质的要求也越来越高,这就要求我们在化学品生产技术上不断推陈出新,不断地加大生产工艺的改进和环保方面的投入。
精细化学品的生产技术就是其中重要的一环。
精细化学品是指质量好、纯度高、用途广泛的各种化学品,如药品、医疗器械、电子元器件、塑料、橡胶、染料、涂料、香料、化妆品等。
与普通化学品相比,精细化学品的要求更高,从产品质量到生产工艺,都需要更加精益求精。
而在生产领域,精细化学品牵扯的生产技术不仅仅是材料选择和混合生产等简单方面,更重要的是在每一步的生产流程中,精细化学品生产者必须将生产工艺做到极限,以确保产品质量的迅速完善。
而这就需要学者们和生产者们不断地在生产技术上探索和研究。
精细化学品生产技术的研究,主要包括材料性质研究、工艺流程研究、加工工艺研究、提纯工艺研究等方面。
每一个方面都需要深入研究和探索。
首先,材料的性质研究是精细化学品生产过程的基础。
材料性质研究包括物化性质、结构性质等,要研究精细化学品的结构特征和物理化学性质,为深入了解其生产工艺以及加工性质、性能提供基础科学支撑。
其次,工艺流程的设计和研究至关重要。
对于大多数精细化学品而言,它们的生产流程比较复杂,其面对的环境因素难以控制,工艺流程的研究需要比较大的耐性与耐心。
生产过程中,不论是反应物进料、反应时间控制、产品分离、提取条件的选择还是后续处理等都需要科学、可行的设计才能确保产品品质的优良。
再次,在加工过程中,需要科学提出合理的控制。
加工工艺的研究也是十分复杂的,需要掌握化学反应动力学、反应条件、工艺流程等,并且必须准确了解各个材料的性质,才能有效控制加工过程,保证生产的质量和效率。
最后,还需要进行提纯工艺的研究,使得生产过程的各流程存在最小的负面影响,这样能够尽可能保证产品的纯度。
提纯工艺主要包括稳定性考察、寿命考察、物理化学性质考察等各方面,以便生产者能对检验人员的检测结果以及买家的要求做到更好地满足。
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3.2.6 生物技术
(1)生物催化技术
• 具有反应条件温和、能源节省、转化率和选择性高、环 境友好和投资少等优点
• 解决化学法进行不对称合成与拆分所需的手性源以及产 生无效对映体引起的环保问题
• 直接用于不对称合成、生产手性化合物以及结构复杂、 具有生物活性的大分子和高分子化合物。
(2)生物表面活性剂 (3)生物酶洗涤剂 (4)功能性食品添加剂
3.3 精细化工过程的绿色化
• 环境治理的发展过程
– 20世纪40~50年代:稀释废弃物
– 20世纪60~70年代:废物后处理 – 20世纪90年代:从源头消除污染源
• 绿色化学(Green Chemistry)
– 环境无害化学 – 环境友好化学 – 清洁化学 ★ 从源头消除污染的途径 ★ 新设计化学合成方法和化工产品来根除污染源
第3章 新技术在精细化学品生产中的应用
3.1 采用新技术的必要性与重点方向
3.2 精细化学品生产中新技术的应用
3.3 精细化工过程的绿色化
3.1 采用新技术的必要性与重点方向
新技术在精细化学品生产中的应用 精细化学品应用于高新技术产业
合成新技术 信息显示与记录产业 电子化学品产业 新能源产业 生物医药产业 日用化学品产业
3.2.2 新催化技术
• 新催化技术与精细化学品的合成反应和生产工艺 密切相关 • 新催化技术包括
–膜催化剂、稀土络合催化剂、沸石择型催化剂、固体 超强酸催化剂等新型催化剂的应用 –相转移催化技术、立体定向合成技术、固定化酶发酵 技术等特种技术
• 设计、开发方向包括
–高活性、高选择性、立体定向、稳定性好、寿命长的 高效催化剂 –高效催化剂相应的应用技术
分离新技术
产品新技术 环境新技术 应用新技术
3.1 采用新技术的必要性与重点方向
• 采用新技术的必要性
( 1 )环境问题:在发展我国精细化工过程中,必须加强 统筹规划,合理布局,在研究开发新产品的同时,不仅要注 意数量,而且要注重质量,同时妥善解决“三废”治理问题。 (2)节能减排的需要:我国“十一五”期间,单位GDP 减排20%,“十二五”将进一步减排。 (3)气候恶化:全球变暖的步伐比科学家们预期的要快, 极端天气的出现也会变得越来越常见。 (4)提升技术水平:提高产品质量,改善色化学的优势 – 环境保护的推动 – 合理利用资源 – 降低成本 • 环境监测费用 • 废物处理费用 • 人身保健费用 • 社区安全保险费用等
3.3 精细化工过程的绿色化
• 绿色化学的主要内容
无毒无害原料 可再生资源
原子经济反应
环境友好产品 回归自然 废物回收利用
3.2 精细化学品生产中新技术的应用
• 工业发达国家经过70年代两次石油危机和经济危机,由于 原料价格猛涨致使经济受到很大的冲击
• 这促使各国化工企业大量采用高新技术 – 节能、技改、降低成本 – 同时调整产品结构,向下游深度加工
– 使产品精细化、功能化、提高附加值
3.2.1 新合成技术
• 新加热技术:红外加热、感应加热、等离子体加热 等 • 新传感技术:高精密、高准确计量的液位、温度、 压力、浓度粘度等 • 超高温技术:4000~15000℃ • 超低温技术:液态H2:20.4K;液态N2:77K • 超高压技术: 1000KPa • 超真空技术: 10-6~10-10Pa
– 开展低污染、节能型新品种的研制
3.1 采用新技术的必要性与重点方向
• 精细化工发展的重点方向-2
(4)无毒性粘合剂
– 发展低毒(或无毒)、中低温固化和高强耐候品种
– 开发功能型的新品种 (5)高纯化学试剂 – 重点加强分离提纯技术研究 – 超净高纯试剂、生物工程用试剂、临床诊断试剂、有机合 成试剂的产品系列化
3.3 精细化工过程的绿色化
• 实例:Baeyer-Villiger反应——用于生产医药、塑料 添加剂
– 传统工艺: 3-氯过氧苯甲酸氧化剂,原子经济性 42%,产 O O O O Cl 生3-氯苯甲酸废物 Cl O O OH
O
+
O O OH
O O Cl +
+
OH
O OH
+Cl
– 绿色工艺:负载锡的沸石催化剂,过氧化氢氧化剂,原 子经济性86%,副产物只有水
3.2.5 纳米技术
• 采用纳米技术处理后的某些精细化学品,在纳米尺 度范围内粉体的物性及化学性质会发生明显的变化 如:
–使药品的生化作用更趋有效 –使油漆、油墨的色彩艳美而光亮 –使涂料粘合得更为牢固 –使结构材料的强度大大增加 –使催化剂的催化效果大大改善 –橡胶与塑料的填充物可改善两者的 物化性质,使其更好地满足技术要 求等
无毒无害 催化剂
无毒无害 溶剂
3.3 精细化工过程的绿色化
• 制药、精细化工——更需开发绿色生产工艺
表1 不同工业部门生产中的废物排放量 工业部门 炼油 大宗化学品 精细化工 制药 每吨产品排放的废物(吨/吨) ~0.1 1~ 5 5~20 25~100
• 医药、农药、功能化学品的研究——绿色化学 最活跃的前沿领域
3.1 采用新技术的必要性与重点方向
• 精细化工发展的重点方向-1
(1)传统大宗化学品更新换代
重点发展高效、安全、经济的新产品,如杀虫剂、杀菌剂等。 (2)高档染料与颜料 – 纺织印染需求量大的活性、染料、还原等类型染料 – 涂料、油墨和塑料加工用的高档有机颜料及助剂 (3)节能环保涂料 – 发展满足建筑、汽车、电器、交通、家具需要的高档涂料 – 解决恶劣条件下的防腐难题
3.1 采用新技术的必要性与重点方向
• 精细化工发展的重点方向-3
(6)功能性精细化学品的开发 – 感光、磁响应材料、功能高分子材料、复合材料等 – 涉及新能源技术、电子信息技术、生物技术(包括发酵技 术、生物酶技术、细胞融合技术、基因重组技术等)、航 空航天技术和海洋开发技术等的精细化学品的开发
O + H2O2
锡/沸石
O O + H2O
作 业
1. 什么是精细化学品与精细化工,精细化学品的特点? 化学工业的精细化工率具有什么意义? 2. 合成精细有机化学品主要有哪些单元反应?请举例。 3. 精细化工产品生产中为什么要采用新技术?
3.2.3 新分离技术
• • • • 工业规模的多组分分离 高效精密分离技术 超临界萃取分离技术 膜分离技术
3.2.4 增效复配技术
• 由于应用对象的特殊性,很难采用单一的化合物来 满足用户要求,于是配方以及复配技术的研究就成 为产品好坏的决定性国素。 • 发达国家化工产品数量与商品数量之比为1﹕20, 我国目前仅为1﹕1.5 • 我国精细化学品存在品种数量少,质量差的问题。 关键原因之一是复配增效技术落后 • 如:表面活性剂的分离方法、洗涤作用、表面改性、 微胶囊化、薄膜化及超微粒化技术等。