第三章无机化工产品典型生产工艺
_无机化工单元工艺3
可使S含量 降到0.1ppm 以下，可单 独使用，也 可与加氢转 化催化剂串 联使用
氧化锌脱硫的工业条件： ★脱无机硫200℃，脱有机硫350-450 ℃。 ★硫容量0.15-0.30kg/kg 氧化锌脱硫特点： ★反应不可逆，脱硫剂无法再生； ★脱硫较完全，适合脱微量硫； ★硫含量较高时，需与其他方法配合使用。 ★脱硫反应瞬间完成。 脱硫反应特征： 是一种气固相反应，反应在氧化锌的微孔内表面上进行 ，反应速度属于内扩散控制。 因此，氧化锌脱硫剂均制成高空隙率的球形小颗粒，反 应几乎是瞬时的，反应区域较窄。
增加水蒸气用量，既有利于提高一氧化碳的变 换率，又有利于提高变换反应速度，同时抑制 副反应。但能耗增加。
1、山东兖州鲁南化肥厂原始开车的摸索过程中，曾经出
现过一次由于将人变换炉汽气 比控制太低 ，造成发 生急剧的甲烷化反应，床层超温至802℃。 2、蒸汽用量大，导致炉温垮温事故。
注：实际生产中，可测定原料气和变换气中的CO,且视为干基， 一氧化碳的转化率：
应的发生。
e 电耗降低
a 腐蚀加剧（点蚀 ），设备使用寿命缩短。 （尤其是采用耐硫变换催化剂流程） b 有机硫转化↓
缺点
B、温度
（1）热力学角度
logKp=2183/T-0.09361logT+0.632×10-3T-1.08×10-7T2-2.298
温度/℃ Kp
200 227.9
250 86.51
吸收反应 NH4OH+H2S=NH4HS+H2O O
OH
氧化反应
NH4HS+
+H2O =
NH4OH+
+S
O
OH
OH
O
化工产品制造工艺流程分析
化工产品制造工艺流程分析化工产品制造工艺流程是指在化工生产中，为了得到所需的化学产品，需要经过一系列的生产步骤和技术操作。
本文将分析化工产品制造的典型工艺流程，并探讨其中的关键步骤和技术要点。
1. 原料准备和处理化工产品制造的首要步骤是原料准备和处理。
原料可以是天然物资、矿产资源或化学合成原料，其选择和处理方法取决于所需产品的特性和工艺要求。
常见的原料处理操作包括破碎、筛分、洗涤和过滤等。
这些操作的目的是去除杂质、调节原料粒度和提高反应效率。
2. 反应与转化反应与转化是化工产品制造中的核心过程。
通过化学反应和物理转化，将原料转化为目标产品。
反应方式可以是气相反应、液相反应或固相反应，各有其适用范围。
反应过程中需要控制温度、压力和反应时间等参数，以确保反应效果和产率。
同时，加入催化剂、调节剂和溶剂等辅助物质，能够提高反应速率和选择性。
3. 分离与提纯在反应完成后，需要将产生的混合物进行分离与提纯。
分离的目的是将产品与副产物、未反应的原料或杂质等分离开来。
常用的分离方式包括蒸馏、结晶、萃取和精馏等。
分离后，还需要对产品进行提纯，以满足产品的质量要求。
提纯方法可以是结晶再结晶、升华、晶体转移和再结晶等。
4. 干燥与成型在完成分离和提纯后，对产品进行干燥和成型处理。
干燥是将潮湿的产物中的溶剂或水分去除，以提高产品的稳定性和耐久性。
干燥方式可以是自然风干、真空干燥或烘箱干燥等。
成型是将产品转化为所需形状和规格的过程，可以是压制、喷涂、浇铸或热压等。
5. 产品包装与储存最后一步是将制得的化工产品进行包装和储存。
包装是为了保护产品免受外界环境和物理损害。
包装材料的选择要考虑产品的性质和储存要求。
常见的包装方式有纸箱、塑料桶和金属容器等。
储存是保持产品质量和性能的关键步骤，需要注意防潮、防火和防腐等要求。
综上所述，化工产品制造工艺流程涉及多个步骤和技术操作。
从原料准备和处理、反应与转化、分离与提纯、干燥与成型到产品包装与储存，每个环节都需要掌握相应的工艺和技术要点，以确保产品的品质和效益。
第三章 无机化工产品典型生产工艺2-硫酸
一段焙烧温度控制为900℃，炉气含20%SO2，经除尘后与渣 同进入二段焙烧。二段温度为800℃，出二段炉气SO2含量约 10%。
四、热能回收及烧渣利用
1、热能回收
焙烧时放出大量的热，炉气温度850~950℃，
若直接通入净化系统→设备要求高；直接冷却 后净化→浪费能量。
通常设置
废热锅炉来回收热量，或产蒸汽发
2、含水多矿与含水少矿适当配合
3、保证燃烧稳定性，含煤硫铁矿不宜太多 4、有无足够之供应量，并兼顾其成本
10.1.2 硫铁矿制二氧化硫炉气
一、焙烧前矿石原料的预处理
主要有3步：粉碎、配矿、干燥。
◆粉碎◆
一般采用二级粉碎，先用腭式压碎机粗碎，再用辊式 压碎机细碎，要求粒度<4mm.
◆配料◆
聚中心，在除雾器可以将其除去。
As2O3 ，SeO2在气体中的饱和浓度
温度/℃ 50 70 As2O3饱和浓度 /mg/Nm3 0.016 0.310 SeO2 饱和浓度 /mg/Nm3 0.044 0.880
热分解
4FeAsS=4FeS+As4
2FeS2=2FeS+S2
4FeAsS+4FeS2=8 FeS+ As4S4
氧化 As4+3O2=2As2O3 1/2 S2+O2= SO2
As4S4+7 O2=2As2O3+4 SO2 3FeS+5 O2 =Fe3O4+3 SO2
在脱砷焙烧中，关键是只能生成磁性氧化铁，避免Fe2O3。
我国硫酸工业发展现状
硫铁矿为 原料/% 硫磺为原 料/% 冶炼烟气 为原料/% 总产量/万t 世界排名
无机化工生产技术教学大纲教案
无机化工生产技术教学大纲教案课程名称：无机化工生产技术课程代码：XXXX学分：X教学目标：1. 理解无机化工生产技术的基本概念和原理；2. 掌握无机化工生产技术的操作流程和关键技术；3. 能够分析和解决无机化工生产过程中的常见问题；4. 培养学生对无机化工生产安全、环保等方面的意识。
教学内容：第一章无机化工生产技术概述1.1 无机化工生产技术的定义和范围1.2 无机化工生产技术的发展历程1.3 无机化工生产技术的行业应用第二章无机化工原料与中间体生产技术2.1 无机原料的选矿、提炼和精炼技术2.2 无机原料的储存、输送和加工技术2.3 无机化工中间体的合成技术第三章无机化工产品生产工艺技术3.1 硝化生产工艺技术3.2 氨、硫酸等基础化工产品生产技术3.3 钢铁、有色金属等材料生产技术第四章无机化工生产过程控制技术4.1 生产过程参数的监测和控制技术4.2 生产过程中的安全控制技术4.3 生产过程中的环保控制技术教学方法：1. 理论讲授：通过课堂讲解，介绍无机化工生产技术的基本原理和应用实例。
2. 实验操作：组织学生进行实验操作，加强对无机化工生产技术的理解和掌握。
3. 专题研讨：组织学生进行专题研讨，深入了解无机化工生产技术的前沿发展和实际应用。
4. 案例分析：通过案例分析，让学生学会运用所学知识解决实际无机化工生产中的问题。
教材及参考书目：主教材：《无机化工生产技术》参考书目：1. 《无机化学》2. 《化工过程原理》3. 《无机化工工艺技术》考核方式：1. 平时表现：包括课堂表现、实验操作等方面的表现2. 作业考核：包括课后作业、实验报告等3. 期中考试：闭卷笔试4. 期末考试：闭卷笔试备注：本教案仅供参考，具体教学内容和形式可根据实际教学需求进行调整。
化工工艺学课程标准
《化工工艺学》教学大纲一、课程属性1.课程的性质《化工工艺学》课程是化学工程与工艺专业的核心课程。
本课程从化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，介绍典型化工产品的生产方法与原理、流程组织、关键设备、操作条件以及介绍生产中的设备材质安全技术、三废治理、节能降耗等问题。
2.课程定位本课程在第6学期开设，是一门专业核心课程，在基础课和专业课之间起着承前启后、由理及工的桥梁作用。
其前导课程是化工原理、物理化学、化工热力学等，与其平行学习的专业课为分离过程、化学反应工程等。
3.课程任务本课程的主要任务是使学生全面的掌握石油化工生产方面的知识以及各个生产工艺流程。
通过本课程的学习，培养学生分析和解决有关单元操作各种问题的能力，以便在石油化工生产、科研和设计工作中达到强化生产过程。
为使学生在今后的学习和工作中能正确而有效的联系石油化工生产实际打下坚实的基础。
二、课程目标知识目标1.掌握化工工程的基本原理。
2.掌握化工工艺的基本概念和基本理论。
3.掌握典型化工产品的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析。
4.了解化工生产中设备材质、安全生产、三废治理等问题。
能力目标培养学生应用已学过的基础理论解决实际工程问题的能力，使学生了解当今化学工业的概貌及发展方向，使学生在以后的生产与开发研究工作中能掌握基本的方法，做到触类旁通、灵活应用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，降低生产过程中的原料与能源消耗，提高经济效益，更好地满足社会需要。
素养目标1.培养具有良好的职业道德、精湛的专业技能、较强的竞争能力和可持续发展的学习与适应能力的德、智、体等方面全面发展的高端高级技能型专门人才。
2.具备从事本专业领域实际工作的基本能力和基本技能，并且熟悉某些石油化工生产流程、某些化工车间管理的高素质技能型专门人才。
3.养成认真细致、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际、自主学习和探索创新的良好习惯。
无机化工产品典型生产工艺
受限制
特
征
对粘结性煤
受限制 需搅拌装置
0～5
好 受限制
90% 70% <200目 ﹤200 目
不受限制
不受限制
典型煤种
无烟煤 褐煤
褐煤
任何煤种
续表
气化压力，MPa
气化区最高温度， ℃
气化炉出口温度，
操
℃
作
特
耗氧量
征
耗蒸汽
常压 2～3 〈灰软化温度
约100 无低 高高
常压 1.0
常压 3～6.5
850～900 约1100 1350～1600
温度一定、压力升高时， H2及CO含量降低； CO2 CH4等增加
煤气化生产方法及主要设备
⑴生产方法分类
煤气化过程需要吸热和高温，工业上采用燃烧 煤来实现。气化过程按操作方式分为：间歇式 和连续式，前者的工艺较后者落后，现正在被 淘汰。现一般按采用的反应器类型分为：固定 床（移动床）、流化床、气流床和熔融床。前 三种以被工业生产采用，而熔融床处于中试阶 段。
间歇操作是通过控制阀门的开启顺序和开启时 间达到制气的目的-气体组成及热量的利用。
⑶固定床连续式化制水煤气
固定床连续式气化制水煤气法由德国鲁奇公司 开发。燃料块状煤或焦炭由炉顶定时加入，气 化剂为水蒸气和纯氧混合气，在汽化炉中同时 进行碳与氧的燃烧放热反应和碳与蒸汽的气化 吸热反应，调节H2O/O2比例，就可连续制气， 生产强度较高，且煤气质量稳定。但因煤气中 CH4和CO2含量高，CO含量低，一般作城市煤气
34～36 30～40 13～15
31
35
58
45
10
18
N2 %（体积）
约20 0.5
无机化工工艺流程
无机化工工艺流程无机化工是指以无机原料为主要原料，在一定的工艺条件下，通过物理或化学方法进行加工、转化、分离等一系列操作，生产各种无机化工产品的工艺过程。
下面将介绍几种常见的无机化工工艺流程。
1.硫酸工艺流程硫酸是一种重要的无机化工产品，广泛应用于冶金、化工、电子、环保等行业。
硫酸的生产工艺主要包括硫磺燃烧工艺和硫铁矿热法工艺两种。
以硫磺燃烧工艺为例，其工艺流程如下：硫磺→磺磺容器→气体先后通过富硝酸钡床和浓硫酸吸收器→去湿塔→浓硫酸。
2.氯碱工艺流程氯碱是指氯气和碱性物质（如氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等）产生的化学反应。
氯碱工艺主要包括氨碱工艺和氯碱电解工艺两种。
以氨碱工艺为例，其工艺流程如下：氨气和炼焦气体→炉尾烟气处理装置→煤气→冷凝→硫粉→脱硫装置→制氢→氧化→水神经塔→浓氨碱液。
3.硅酸盐工艺流程硅酸盐是由硅酸盐矿石经过碱熔或盐酸浸取法提取而得的化合物。
硅酸盐的生产工艺主要包括玻璃制造工艺和陶瓷制造工艺两种。
以玻璃制造工艺为例，其工艺流程如下：石英矿石、烟煤→一系列预处理步骤（如破碎、磁选、除铁、煅烧等）→玻璃熔炼炉→玻璃浴→玻璃鼓包→玻璃冷却、切割和加工。
4.硝酸工艺流程硝酸是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、化工、煤炭等领域。
硝酸的生产工艺主要包括铵硝酸工艺和硫酸硝酸工艺两种。
天然气→压缩机→压氧体→反应器→分离器→焙烧器→冷却器→分离器→浓硝酸。
5.氧化铝工艺流程氧化铝是一种重要的无机金属材料，主要用于冶金、建筑、电力等领域。
氧化铝的生产工艺主要包括贵金属电解工艺和碳电极电解工艺两种。
以碳电极电解工艺为例，其工艺流程如下：铝石（主要成分为氧化铝）→磨碎→矿石→碳负极→电解池→铝液→铸锭机→铝锭。
以上仅为几种常见的无机化工工艺流程的简单介绍，不同的无机化工产品具体的生产过程可能有所不同。
无机化工工艺的优化和改进将有助于提高产品质量、降低生产成本，并在环保方面做出更多贡献。
化工产品生产技术操作手册
化工产品生产技术操作手册第1章绪论 (4)1.1 产品概述 (4)1.2 生产工艺简介 (4)1.3 操作安全与环保要求 (5)第2章原料及辅助材料 (5)2.1 原料的选择与要求 (5)2.1.1 选择标准 (5)2.1.2 具体要求 (6)2.2 辅助材料的种类及用途 (6)2.2.1 催化剂 (6)2.2.2 溶剂 (6)2.2.3 膨润土 (6)2.2.4 碱性物质 (6)2.2.5 酸性物质 (6)2.3 原料及辅助材料的储存与运输 (6)2.3.1 储存 (6)2.3.2 运输 (6)第3章设备与工艺流程 (7)3.1 主要生产设备介绍 (7)3.1.1 反应釜 (7)3.1.2 蒸馏塔 (7)3.1.3 搅拌设备 (7)3.1.4 过滤设备 (7)3.1.5 干燥设备 (7)3.2 工艺流程概述 (7)3.2.1 原料处理 (8)3.2.2 反应 (8)3.2.3 分离 (8)3.2.4 提纯 (8)3.2.5 干燥 (8)3.2.6 包装 (8)3.3 设备的维护与保养 (8)3.3.1 日常检查 (8)3.3.2 定期维护 (8)3.3.3 定期保养 (8)3.3.4 应急处理 (9)第4章生产准备 (9)4.1 生产前的准备工作 (9)4.1.1 确定生产计划：根据市场需求，结合企业实际情况，制定合理的生产计划，包括产品品种、产量、生产周期等。
(9)4.1.2 技术文件准备：查阅相关技术资料，编制生产工艺流程、操作规程、质量控制标准等技术文件，保证生产过程有据可依。
(9)4.1.3 人员培训：组织生产人员学习生产工艺、操作规程、安全知识等，提高生产技能和安全意识。
(9)4.1.4 生产场地准备：保证生产场地符合生产要求，包括环境卫生、设备布局、安全防护等方面。
(9)4.1.5 物资准备：提前采购生产所需的原材料、辅助材料、包装材料等，保证生产过程中不断料。
(9)4.2 设备检查与调试 (9)4.2.1 设备检查：对生产设备进行全面的检查，包括机械、电气、仪表等方面，保证设备运行正常。
无机化工工艺学全貌介绍
阐述蒸馏和萃取分离的原理、方法和设备， 以及操作条件的选择和控制。
结晶与沉淀分离
介绍结晶和沉淀分离的原理、方法及设备。
离子交换与吸附分离
分析离子交换与吸附分离的原理、方法和应 用范围。
废气、废水和固废的处理
废气处理
介绍废气的来源、危害及处理方法，包括吸收、吸附、催化燃烧 等方法及设备。
促进经济发展
无机化工工艺学的发展对于推动经济发展具有重要作用。通过改进生产工艺，提高生产效率，降低生 产成本，可以增加企业的竞争力，促进产业升级和转型。
无机化工工艺学的历史与发展
历史回顾
无机化工工艺学的发展可以追溯到古代的冶金和陶瓷制造。随着工业革命的兴起 ，无机化工工艺学得到了快速发展，各种新的提取、合成和加工技术不断涌现。
01
概述无机化工中常见的化学反应类型、特点和应用。
反应动力学与热力学
02
介绍反应速率、反应机理、活化能等反应动力学知识，以及反
应平衡常数、反应热等热力学知识。
反应器类型与选择
03
阐述不同类型反应器的原理、特点和使用范围，以及选择反应
器的原则和依据。
产品的分离与提纯
分离与提纯的目的与方法
说明分离与提纯的目的、基本原则和常用方 法。
03 无机化工工艺流程
原料的预处理
原料的来源与性质
介绍无机化工原料的来源、种类 及性质，说明原料选择的原则和
要求。
原料的破碎与混合
阐述原料破碎的目的、方法和设备， 以及混合操作的原理和设备。
原料的干燥与除杂
分析原料干燥和除杂的必要性，介 绍常用的干燥和除杂方法及设备。
化学反应原理与设备
无机化工中的化学反应
常见无机化工产品的生产过程
常有无机化工产品的生产过程1）碳酸钠（纯碱）生产纯碱可按以下方法制造：苏尔维（Solvay）法、自然法、盐水法和电解纯碱法。
苏尔维法最常用，它是将净化后的盐水与氨水接触，而后泵至二氧化碳接触塔中以形成碳酸氢钠，除掉氨与二氧化碳并加热留下的重碳酸盐浆液，产生出纯碱，氨与二氧化碳又回到该流程的起点。
其反响式和流程以下：NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2OCO2原盐一次盐水二次盐水吸氨碳化过滤(除镁) CO2NH3废液石灰石煅烧石灰乳母液蒸馏纯碱重碱煅烧制备2）氢氧化钠（烧碱）和氯的生产由电解氯化钠溶液制成。
电解法又分开阂电解法和水银电解法。
隔阂电解法的反响式及流程以下：电解2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑原盐化盐精制澄清砂滤中和水纯烧氯碱碱化盐苯化淀粉泥盐酸钡Cl2H2食盐分盐蒸发预热电解预热液体烧碱浓碱液熬浓固体烧碱在隔阂电解槽生产过程中，膜片（石棉隔阂）把生成的气体氢和氯分开。
水银电解法的反响式和流程以下：电解2NaCl+2nHg Cl2↑+2NaHgn2NaHgn+2H2O2NaOH+H2↑+2nHg纯烧氯碱碱化钡苛化淀粉盐酸食盐化盐精制澄清砂滤中和淡盐水H2水银Cl2电解室预热散固体烧碱熬碱解汞室液体烧碱淡盐水(办理后去化盐 )在水银电解槽生产过程中，作为阴极的液态汞与电解生成的碱金属钠形成汞齐，输到另一分开的槽中，与水接触生成氢氧化钠。
3）盐酸生产大部分盐酸是有机氯化过程的副产品，此外，也有由电解食盐水法的氢与氯直接合成制得。
直接合成法的反响式及流程以下：Cl2+H22HCl水H2合成炉冷却器汲取塔冷却器Cl2盐酸成品包装盐酸贮槽4）硫酸生产有接触法、亚硝基法。
主要用接触法生产。
接触法按所用原料不一样，又分硫磺法、硫铁矿法、磷石膏法。
一般以硫铁矿法最常用，该法的反响式及生产流程以下：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO22SO2+O22SO3SO3+H2O H2SO4硫铁矿(FeS2)原料办理焙烧净化空气5）硝酸生产主要用氨氧化法生产。
无机化工生产技术
模块一：合成氨生产1、三大步骤：原料气的制取、原料气的净化和氨的合成。
2、合成氨的原料：煤、天然气和重油。
3、半水煤气的组成：CO+H2/N2=3.1—3.2.。
4、为解决供热与制气的矛盾，可采用两种方法解决：间歇制气法和富氧空气或纯氧连续氧化法。
5、间歇式造气炉的工作循环：5个阶段为吹风、一次上吹、下吹、二次上吹和空气吹净。
6、原料气中的硫化物主要分为两大类：无机硫H2S和有机硫，如二硫化碳、硫氧化碳、硫醇和噻吩。
硫化氢含量最多。
7、脱硫方法分为湿法脱硫和干法脱硫。
湿法脱硫主要有栲胶脱硫技术、改良ADA法脱硫技术和PDS法脱硫。
干法脱硫按其性质分为三种类型：加氢转化催化剂型、吸收型或转化吸收型和吸收型；主要技术有：活性炭脱硫技术、有机硫加氢转化脱硫法和氧化锌脱硫法。
8、湿法脱硫三个基本步骤：a、在脱硫塔中脱硫剂的碱性吸收剂将原料气中的硫化氢吸收b、在再生塔中通入空气将吸收到溶液中的硫化氢氧化，以及吸收剂的循环回收c、单质硫的浮选和净化凝固。
9、基本原理：一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程。
这是一个需要催化剂参与的可逆、放热、等体积的化学反应。
10、变换反应催化剂：铁镁系催化剂（主要成分是氧化铁，对有机硫有较好的转化能力）、铁铬系催化剂和钴钼耐硫催化剂（不仅能耐高硫原料气，而且对有机硫有70%的转化率，有很宽的活性温度范围）。
11、耐硫变换催化剂的特点：有很好的低温活性、有突出的耐硫和抗毒性、强度高、可再硫化。
主要不足：使用前必须经过硫化处理。
12、中变催化剂的升温还原：氧化铁必须还原为四氧化三铁才具有催化活性。
13、脱碳方法分为湿法脱碳法和干法脱碳法。
湿法脱碳主要有碳酸丙烯酯脱碳法（物理吸收）、NHD脱硫脱碳（物理吸收）和改良热钾碱法（化学法）。
干法脱碳技术有变压吸附和变温吸附。
14、改良热钾碱法基本原理：碳酸钾和二氧化碳反应生成碳酸氢钾。
体积缩小、气液相放热反应；加压、降温操作有利于脱碳反应向右边移动，有利于提高溶液中碳酸钾的转化率。
化工的生产工艺
化工的生产工艺化工的生产工艺是指用化学方法和物理方法将原料转化为所需要的化工产品的过程。
化工生产工艺可以分为原料准备、反应、分离和产品加工等几个步骤。
下面将详细介绍一下化工的生产工艺。
首先是原料准备。
原料准备是指将所需的化工原料采购到厂内，并进行一系列的处理准备。
原料可以是化学药品、有机物、无机物等，不同的化工产品需要的原料也不同。
在原料准备阶段，首先需要对原料进行分析检测，确保原料的质量合格。
然后需要根据产品配方的要求，按照一定的比例将各种原料进行混合。
接下来是反应。
反应是指将原料进行化学反应，将原始物质转化为所需的化工产品。
反应过程中可能需要添加催化剂、温度控制、压力控制等条件，以促进反应的进行。
不同的反应方法有不同的特点，可以选择合适的反应方法进行。
然后是分离。
反应完成后，需要将产物中的有用物质与无用物质进行分离。
分离的方法包括蒸馏、萃取、结晶、过滤等。
通过这些方法可以将有用物质从混合物中分离出来，减少无用物质的含量。
最后是产品加工。
分离出来的纯净物质可能还需要进一步加工成市场需要的形态和规格。
产品加工可以包括粉碎、干燥、造粒、混合等工艺。
通过这些加工过程，可以使化工产品更适合市场需求，提高产品的品质和附加值。
在整个生产工艺中，需要严格控制各个环节的操作条件和参数，以保证产品的质量和产量。
同时，还需要注意安全生产，防止事故发生。
此外，化工生产过程中会产生大量的废气、废水、废渣等，需要进行处理和处理，以达到环境保护的要求。
总之，化工的生产工艺是一个复杂的过程，需要综合运用化学、物理、工程等知识和技术。
通过科学的生产工艺设计和严格的工艺操作，可以将原料转化为所需的化工产品，满足市场需求。
同时，还需要注重安全生产和环境保护，实现可持续发展。
三、无机化工
（二）硝酸
硝酸能以任意比例与水混合，并放出热量。工业硝 酸依HNO3含量多少可分为浓硝酸（96％～98％HNO3） 和稀硝酸（45％～70％HNO3）。
硝酸是基本化学工业重要的产品之一，产量在各类 酸中仅次于硫酸。主要用于制造肥料，如硝酸铵，硝酸 钾等。用硝酸分解磷灰石可制得高浓度的氮磷复合肥。
浓硝酸最主要用于国防工业，是生产三硝基甲苯 （TNT）、硝化纤维、硝化甘油的主要原料。硝酸广泛 用于有机合成工业，用硝酸将苯硝化并经还原制得苯胺， 硝酸氧化苯制造邻苯二甲酸，均可用于染料生产。
沉淀 钙
煅烧碳酸钙
（三）侯氏联合制碱法
为了进一步提高食盐的利用率、改进索尔维制碱法在 生产中生成大量CaCl2废弃物这一不足，侯德榜先生在 1940年完成了新的工艺路线，把制碱和制氨的生产联合 起来，省去了石灰石煅烧产生CO2和蒸氨的设备，从而节 约了成本，大大提高了经济效益。1943年，这种新的制 碱法被正式命名为“侯氏联合制碱法”。
生成含水硫酸。 H2SO4虽然是由SO3跟H2O化合制得的，但工业上
并不直接用H2O或稀硫酸来吸收SO3，而用H2SO4质量 分数为98.3％的硫酸作吸收剂。
炉气含有SO2、O2、 N2、水蒸气以及一些 杂质和矿尘
SO2O2N
2
SO2O2N
2
SO3SO2O2N2
接触法生产硫酸的工艺流程框图
3.4.2 氨碱法生产纯碱工艺
氨的危险特性
氨有油脂或其他可燃物存在情况下，能增强燃 烧危险。爆炸极限16%~25%，高温下爆炸极限加 宽。自燃点651℃。高毒，氨对皮肤、黏膜及眼睛 有腐蚀性。可引起严重咳嗽、支气管痉挛、肺水肿 和窒息。接触液氨可引起严重灼伤。
广西北海制冷车间爆燃起火致氨气泄漏
无机化工生产技术
精制：合成氨原料气经变换和脱碳后仍含有少量的CO和CO2， 它们的存在将构成对氨合成催化剂的影响。精制工序的任务就 是脱除少量的CO和CO2，以及微量的O2、H2S等。
无机化工生产技术
了解合成氨生产状况
压缩和氨合成
将符合要求的氢、氮混合气压缩到一定压 力下，在高温、高压及催化剂存在的条件下， 将氢氮气合成为氨。一般由压缩、合成、冷冻 等岗位组成。氨的合
成是一个放热、气体体 积缩小的可逆反应：
N2 + 3H2 == 2NH3
6M32-225/31.4型氮氢气压缩机
无机化工生产技术
合成氨原料气生产
煤气的种类及成分
1 空气煤气：以空气为气化剂，成分为N2、CO2； 2 水煤气：以水蒸气为气化剂，成分为H2、CO； 3 混合煤气：以空气和水蒸气为气化剂； 4 半水煤气：以空气和水蒸气交替气化控制合适
的气化时间，制得组分符合（CO+H2）/N2=3.1～ 3.2/1的混合煤气，此为生产合成氨的原料气。
氨的用途 ★氨是重要的化工产品之一，用途广泛，在国民经济各部门占 有重要的地位。 ★世界上氨的产量超过80%用于生产各种化学肥料。 ★氨还是一种重要的工业原料，广泛用于制药、炼油、合成纤 维、合成树脂以及制造含氮无机盐等。
★氨是常用的冷冻剂。
无机化工生产技术
了解合成氨生产状况
直接法-合成氨生产工艺
液体原料: 主要有原油、轻油、重油等。它们可用分子式
CmHn表示。用水蒸气和氧气的混合气体来气化重油，可得到 H2和CO。利用重油气化法制取合成氨原料气，是近代合成氨工 业中的一个重要发展。
化工工艺学-第三章-无机酸、碱及化学肥料
一、纯碱Na2CO3（苏打/碱灰）
分类：轻质(light)、中重质(medium)、重质(dense)。 化学性质：强碱性，高温分解，易生成氧化钠。 生产历史：天然碱，草木灰→ 1791年路布兰法→1861
年氨碱法（索尔维法）→1943联合制碱法（侯德榜）
纯 碱 的 用 途
路布兰制碱法（芒硝、石灰石、煤）
铅室法：
利用高级氮氧化物（主要是三氧化 二氮）使二氧化硫氧化并生成硫酸： SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO
接触法：
铅室法制硫酸流程图
硫 SO2的制备 酸 硫磺 S+O2→SO2 的 硫铁矿 4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2 工 业 SO2氧化制SO3 生 2SO2 + O2 → 2SO3 产 SO 的吸收 3 方 nSO3(g) + H2O(l) → H2SO4(l)+(n-1)SO3(l) 法
3、加热碳酸氢钠，得到碳酸钠 2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2
侯氏制碱法的流程图
该工艺的优点： 1、提高了NaCl利用率(96%) 2、产生了有用的化工原料和肥料NH4Cl
二、烧碱NaOH（苛性钠、火碱）
生产方法：
苛化法
Na2CO3 +Ca(OH)2＝2NaOH+CaCO3↓
4、稀硝酸生产的工艺流程
稀硝酸生产分为常压法、加压法及综合法三种流程。
综合法具有明显的优势。其特点是常压氧化、加压吸收，
氨转化率95%，产品酸浓度47~53%，吸收效率高达98%。
氧化炉：1.16MPa； 921℃；NH3+O2→NO；
氧化器 NO+O2→NO2/N2O4 吸收塔 NO2+ H2O→HNO3+NO
第三章 第6讲 无机化工工艺流程题-2025年高中化学高考备考
第三章金属及其化合物第6讲无机化工工艺流程题无机化工工艺流程题是以真实的工艺生产流程为情境，考查元素化合物的性质、实验基本操作、化学平衡原理、溶液中的离子反应、物质制备和分离等知识，具有情境新颖、信息丰富、灵活多变的特点，能够很好地考查考生在陌生情境中提取信息，利用所学知识分析问题、解决问题的能力，对考生化学学科核心素养的要求较高，故在高考试题中备受命题人的青睐，需引起考生的足够重视。
1.根据试题整体特点分析分类特点命题趋势及热点分析物质制备类一般以矿物或废料为原料，有时也以化学品为原料，经过一系列转化、除杂等步骤，得到目标产品物质制备类工艺流程题是主流考查形式，比较典型，备考时需加大训练力度。
结合理论的综合类工艺流程题近两年在地方卷中大量出现，其综合性强、考查角度广，预测是未来工艺流程题的命题新方向。
尤其2022年湖南卷的工艺流程题考查了化学反应的热效应，打破常规，值得引起考生注意物质提纯类从混合矿物或矿渣中经分离提纯得到目标产品结合理论的综合类以工艺流程为载体，侧重考查溶液中的离子反应与平衡（图像、计算等）、电化学知识2.近四年高考化学工艺流程题考查热点分析考查热点考频热点剖析全国卷地方卷原料预处理10卷6考50卷14考考查原料预处理的方法、目的等化学（离子）方程式书写10卷9考50卷35考考查元素化合物模块知识，核心是物质的转化，关键在于厘清工艺流程，难点是对所给陌生信息的理解与应用。
高频考查的元素有Fe 、Cr 、Mn 、Ni 、Mg 、Al 、V 、Ti 、Ca 等（常见元素、第四周期金属元素居多），近年来还考查陌生元素，如Mo 、Ce 等。
对于非课标要求的元素，试题中会给出对应的性质、反应等信息，考物质推断10卷5考50卷22考查考生对新信息的提取、理解、分析、应用能力循环利用10卷4考50卷11考引导考生将所学知识应用于生产实际，需考虑经济性、环保性，体现科学态度与社会责任化学学科核心素养生产条件的选择与优化10卷4考50卷21考实验仪器与操作—50卷11考将化学工艺流程与实验相结合，主要考查分离提纯及检验的相关操作化学平衡常数相关计算10卷4考50卷20考将化学工艺流程与化学平衡相结合，考查沉淀溶解平衡，常根据K sp计算溶液pH等，近两年地方卷开始融合沉淀转化、电离平衡、水解平衡等进行考查电化学10卷1考50卷5考将化学工艺流程与电化学相结合，考查电极反应式书写及电化学的相关计算注：本表格以近四年具有代表性的全国卷及新高考地方卷为蓝本，全国卷共10套（2020年3套、2021年2套、2022年2套、2023年3套），新高考地方卷共50套（2020年8套、2021年15套、2022年15套、2023年12套）。
无机化工生产流程详解
无机化工生产流程详解引言无机化工是一门研究无机物质制备和应用的学科，涉及到许多重要的行业和产品，如化肥、玻璃、陶瓷、金属材料等。
无机化工生产过程复杂且多样化，涉及许多工艺和步骤。
本文将详细介绍无机化工生产过程中的一般流程和关键步骤。
原料准备无机化工生产的第一步是原料准备。
不同的生产过程需要不同的原料，如草酸法制备碳酸氢钙，一般需要准备草酸和石灰石作为原料。
原料准备包括原料的选择、储存和预处理。
原料的选择通常基于产品质量的要求和经济考虑。
储存原料需要注意防止受潮、污染和自燃，以保证原料的稳定性和可靠性。
某些情况下，还需要对原料进行预处理，如筛分、干燥等。
反应过程反应是无机化工生产的核心环节。
不同的产品需要不同的反应方式和条件。
反应过程的基本要素包括反应容器、原料投料、控制参数和反应均匀性等。
在有些反应过程中，为了提高反应速率和产率，可能需要添加催化剂或改变反应条件，如温度、压力和PH值等。
在反应过程中，要注意控制反应温度、压力和反应时间，以确保产品的质量和稳定性。
分离和纯化在反应完成后，需要对产物进行分离和纯化，以获取所需的目标产物。
分离和纯化的方法有很多种，如蒸馏、结晶、沉淀、萃取、过滤等。
选择合适的方法要基于产物的性质和要求。
在分离和纯化过程中，还要注意回收和处理废物，以保证环境的安全和可持续发展。
产品包装和储存分离和纯化后的产品需要进行包装和储存，以便于运输和销售。
产品包装要符合国家的标准和法规，并考虑产品的安全性和便捷性。
储存过程中要注意产品的稳定性和防腐措施，以保证产品的质量和有效期。
安全与环保在无机化工生产过程中，安全和环保是非常重要的问题。
涉及到危险化学品和高温高压等因素，容易引发事故和污染。
因此，在生产过程中要严格遵循安全操作规程、配备必要的防护设施，进行安全培训和应急演练。
同时，要建立健全的环保管理体系，控制污染物的排放和处理，减少对环境的影响。
结论无机化工生产流程复杂且多样化，包括原料准备、反应过程、分离和纯化、产品包装和储存等多个环节。
《化工导论》大纲
《化工导论》教学大纲英文名称：An Introduction to Chemical Engineering课程编码： 03000 学分：2 参考学时：32适用专业：化学工程与工艺课程类别：必修课程性质：专业基础课大纲执笔人：张颖、马占华、刘雪暖系（教研室）主任：孙兰义一、课程目标《化工导论》是一门概述性课程，是对化工领域各专业的综合性介绍。
本课程的主要任务是增进学生对化学工程与工艺专业和化工领域的认识，了解化工的传统领域及新兴领域的基础知识、典型生产过程及发展方向，激发学生对化工专业的学习兴趣。
通过对典型化工案例的分析，以培养学生分析和解决化工实际问题的能力。
二、基本要求本课程可安排在无机及分析化学、有机化学、大学物理和物理化学课程之后进行；要求学生掌握化学工程、化学工艺和化学工业的概念以及与化工领域相关的生产过程的基本知识。
三、教学内容与学时分配建议第1章绪论（1学时）1.1化工概述1.2化工在国民经济中的地位1.3化学工业发展史第2章化学工程与工艺的科学基础（3学时）介绍“化学工程”的形成与发展，单元操作的基本概念和种类，化工热力学、传递过程、分离工程、化学反应工程和化工过程系统工程的基本概念和发展趋势。
2.1 化学工程的产生和发展2.2 化工过程、过程单元和单元操作2.3 化学工程的主要内容2.4 化学工程进展的主要特征第3章无机化工（2学时）介绍无机化工的特点、原料、产品、典型产品的生产工艺。
3.1 无机化工的特点3.2 无机化工原料3.3 无机化工产品3.4 典型无机产品的生产工艺3.5 无机化工的发展第4章石油炼制与石油化工（4学时）介绍石油炼制、石油烃类裂解制烯烃、芳烃的生产、石油化工系列产品、典型石化产品的生产工艺。
4.1 石油4.2 石油炼制4.3 石油烃类裂解制烯烃4.4 芳烃的生产4.5 石油化工系列产品4.6 典型产品的生产工艺4.7 石油化工发展展望第5章高分子合成材料（2学时）介绍通用高分子材料、合成聚合物的原料、聚合生产过程、高分子材料典型生产工艺及功能高分子材料。
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解放初 2007年 2008年
常压法 /万t 0.45
综合法 /万t
双加压 法/万t
400
总产量/ 万t
0.45
705 800
世界排名
1 1
至2008年底我国已拥有先进的双加压法工艺的硝酸生产装置20套，占我国硝 酸总产能的50%，大大缩短了我国与世界先进水平的差距。但我国还不算是 硝酸工业强国，世界发达国家均普遍采用27万t级和50万t级硝酸装置，我国 年产27万t双加压法完全国产化硝酸装置目前国内仅有几家企业正在筹建，随
我国硫酸工业发展现状
1995年 2001年 2004年 2006年 2007年 2008年
硫铁矿 为原料 /%
82.1
硫磺为原 冶炼烟
料/%
气为原
料/%
29.4
44.3
24
总产量/ 万t
3995 5100
世界排名
1 1 1
1t硫磺可以生产3t硫酸，2t蒸气，336度电量，且无 三废排放，良好的生产环境与经济效益是硫磺法生 产硫酸得到快速发展最主要的因素。
3 硝酸唯一兼有强酸性和强氧化性
硝酸兼有强酸性和强氧化性的特点，各类 酸中产量仅次于硫酸的重要化工原料；
主要用于无机化工制造硝酸铵、硝酸铵、 硝酸磷肥、氨磷钾等复合肥料。
在有机工业、染料工业、涂料工业、医药 工业、印染工业、橡胶工业、塑料工业、 冶金工业中和国防工业等也有广泛用途。
我国硝酸工业发展现状
合成氨工业化被公认为化学方面最重要的发明之一和对高压 化学合成技术上作出的重大贡献，哈伯和博施先后分别于 1918年和1931年荣获诺贝尔化学奖。这种直接合成氨法称 为哈伯-博施法。
合成氨工业化的成功极大地促进了高压机生产技术、高压化 学合成技术和催化剂生产技术的发展，使德国一跃成为当时 世界工业强国。
表0-1 2008年我国典型无机产品的产量/万t
合成氨 硫酸 硝酸
纯碱 烧碱 尿素 磷肥
钾肥
复混肥
5179 5100 800
1950 2470 5000 1350(折 P2O5)
1000 自产300 进口700
1500
水泥
碳酸钙
玻璃
150000
轻钙550 重钙750
57442.9( 万重量箱)
注：1万重量箱平板玻璃约等于500吨。
浓硫酸为浓缩硝酸生产中的脱水剂；
氯碱工业中，以浓硫酸干燥氯气、氯化氢；
无机盐工业中，如冰晶石、氟化铝、硼砂、磷酸三 钠、磷酸氢二钠、硫酸铅、硫酸锌、硫酸铜、硫酸 亚铁以及其他硫酸盐的制备；
许多无机酸和有机酸的制备，也常需要硫酸作原料。
此外，电镀业、制革业、颜料工业、橡胶工业、造 纸工业、工业炸药和铅蓄电池制造业等等，都消耗 相当数量的硫酸。
鼠剂，硫酸亚铁、硫酸铜可作除莠剂； 冶金工业中电解液就需要使用硫酸； 石油工业中每吨原油精炼需要硫酸约24kg，每吨柴油精炼需
要硫酸约31kg； 化学纤维每生产1t环氧树脂，需用硫酸2.68t，号称“塑料王”
的聚四氟乙烯，每生产1t，需用硫酸1.32t；
染料工业几乎没有一种染料（或其中间体）的制备 不需使用浓硫酸或发烟硫酸。
近几年来，随着我国有色金属工业的迅猛发展，冶 炼烟气制酸也获得快速发展，铜陵有色、江西铜业、 甘肃金川等硫酸产量在100万t/a以上的特大型企业， 均以冶炼烟气制酸为主，2008年我国烟气吸收法制 酸已占24%。
硫酸装置的大型化、规模化、集约化发展取得了巨 大进步。将进一步淘汰4万t/a的硫铁矿制酸装置， 限制10万t/a硫铁矿制酸装置，硫酸企业有望向“能 源工厂”转变，实现以硫资源为主线，以能源循环 为辅线，实现了以硫酸为核心的循环经济。
合成氨生产堪称现代无机化学工业的领头羊。
的应用
化学肥料 85~90%
化工原料 10~15%
氨的应用领域
碳铵、氯化铵
尿素
硫酸铵、 硝酸铵
磺胺类药物、 维生素、氨基酸
氨
已内酰胺、 丙烯腈、酚醛树脂
硝酸、纯碱
含氮无机盐 最常用的制冷剂
有机化合物中的
含氮中间体
我国合成氨工业发展现状
解放初 1992年 2004年 2008年
中国能以世界7%的耕地养活占世界约22%的人口， 应该说一半功劳归于化肥。
建国初我国化肥工业只有硫酸铵和硝酸铵两 个品种，年产量只有6000t。
目前我国化肥生产量约占世界总量的约1/3， 表观消费量约占35%，世界上最大的化肥生 产国和消费国。
一是化肥工业的基本特征是“多氮少磷缺 钾”；
着取缔和关闭落后生产装置，淘汰配置低、规模小、能耗高的装置，我国硝 酸工业正在向规模化发展
4 化学肥料是现代农业的基石
化肥是农作物增产增收的物质基础，粮食的“粮 食”。
化肥对我国粮食单产增长的贡献率高达40％～50 ％。使用化肥以提高粮食单产，已经成为确保全 球粮食安全的关键和现代农业的基石。
Chemical Technology
第三章 无机化工产品典型 生产工艺
主要内容
典型无机化工产品主要包括合成氨、化学 肥料、硫酸与硝酸、纯碱与烧碱、主要无 机盐等五个方面。都属于大宗化学品和典 型无机化工产品。
本书重点介绍典型无机化工产品的生产原 理、生产原料路线选择、工艺流程组织、 生产运行与操作条件的优化，以及典型设 备选型、操作控制要点及常见故障排除措 施等
小型合 成氨数 量
2
1539
460
中型合成 大型合 氨数量 成氨数
量
0
0
55
22
82
30
合成氨总 世界排名 产量/万t
4.5
2298
1
4200
1
5100
1
2 硫酸曾被誉为“工业之母”
硫酸产量与合成氨相当，工业化生产已有270年历史，曾被 誉为“工业之母”。
化肥工业中，每生产一吨硫酸铵，就要消耗纯硫酸760kg。 每生产一吨过磷酸钙，消耗硫酸360kg； 农药方面如硫酸铜、硫酸锌是植物的杀菌剂，硫酸铊可作杀
2 典型无机化工产品在国民经济中 的重要地位及其发展概况 1 合成氨堪称现代化学工业的领头羊
2
硫酸曾被誉为“工业之母”
3 硝酸唯一兼有强酸性和强氧化性
4 化学肥料是现代农业的基石
5 纯碱与烧碱是重要的基本化工原料
6 无机盐是化学工业的基础
1 合成氨堪称现代化学工业的领头羊
一般认为，现代化学工业的标志----1913年德国的哈伯和博 施首次采用铁为催化剂、直接以氢气和氮气为原料、在高温 高压下成功合成氨。划时代意义的人工固氮技术的重大突破。