化学工艺学全套课件 演示文稿

氢化示例
(1). H2、N2合成NH3 (2). CO、H2合成CH3OH (CO 2H 2 CH 3OH ) (3). 苯（苯酚）加氢生成环己烷（环己 醇） + 3H
2
NO2
2
NH2
(4).硝基苯加氢生成苯胺 + 2H O + 3H2Fra bibliotek氢解示例
粉煤和重油氢解制轻质油
C6H5-CH3+H2→C6H6+CH4 C2H5SH（硫醇）+H2→C2H6+H2S C5H5N(吡啶)+5H2→C5H12（戊烷）+NH3


P155表3-2-01，一些化合物氢化热。
§3.3 电解
前言
1. 电化学反应概念
电化学反应是指在电极和溶液界面上进行电 能与化学能之间的转变反应。 化学能→电能：自发进行 电能→化学能：强制过程，如电解合成工 业、电解冶炼、加工和电化学表面处理等。 氯碱工业和电冶炼工业是电化学生产过程中 规模巨大的典型代表。
B：能耗高度集中的行业

发达国家：电化学耗电量10%左右。 电化学生产是能耗高度集中的工业，在发 达国家，电化学生产耗电量几乎占总发电 量的10%左右，且因电化学反应只限于在 与溶液接触的电极表面，使得电化学反应 器的生产强度低于化学反应器。因此降低 能耗、提高空时收率是电化学生产过程的 关键问题。
§2.1 化学矿
无机化学矿主要用于生产无机化合物和冶 炼金属，其矿物资源的开采和选矿称为化 学矿山行业，在我国属于化工行业之一。 化学矿山的产品非常繁多，仅列举主要矿 物产品如下。
1) 盐矿：岩盐、海盐或湖盐等，用于制造纯 碱、烧碱、盐酸和氯乙烯等； 2) 硫矿：硫磺（S）、硫铁矿（FeS2）等， 用于生产硫酸和硫磺； 3) 磷矿：氟磷灰石［Ca5F(PO4)3］、氯磷 灰石［Ca5Cl(PO4)3］等，用于生产磷肥、 磷酸及磷酸盐等
3. 电化学技术的发展
新的金属阳极 全氟离子交换膜
离子膜电解法的应用
2. 电化学反应的特征
A：阴极，阳极表面上有e参加的氧化还原 反应
槽电压 改变 电极材料 电解液组成，溶液
电化学反应的速率 调节 电化学反应的选择性
电化学有时比化学法优越（容易发现，环境污染少）
通过改变槽电压、电极材料、电解液组成及浓度来调节所 需的电化学反应速率和选择性。在这方面电化学法有时比 化学法更优越，许多化学法不能完成或很困难的反应，电 化学法则很容易实现，且成本低、环境污染少。

3. 什么是化学工艺学： 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 产上安全的化工生产工艺的学科。
第二章 化工资源及初步加工
化学矿 煤 矿产资源 海洋资源 化学工业原料 动物 植物 空气 水或其它林、农业的副产品 石油 天然气
脱氢示例
① 乙烷脱氢制乙烯
C2H6 C2H4
+
2
H2
② 丁烷或丁烯脱氢制丁二烯 C H or C H HC
4 10 4 8
C H
C H
CH2
+
H2
③ 甲醇脱氢制甲醛 CH3OH
HCHO
+
H2
CH3CHOHCH3 ④ 异丙醇脱氢制丙酮
CH3COCH3
+
H2
2. 氢化
在催化剂作用下的还原反应，系放热反应。 通常在加压下进行。 P↑对Xe↑r↑

一、分类

1. 按反应分类：（P52—P53）
键类别 按氧化 是否脱H 是否加O 等方式进行分类
（1）O直接引入作用物分子内
（2）氧化脱氢：作用物分子只脱去氢，
H被氧化
为H2O
C2 H6 O2 C2 H 4 H 2 O
（3）作用物分子脱去H，并同时加O
（4）两个同时失去H，H被还原为H2O（氧化偶联）
（5）部分降解氧化（作用物分子脱氢和碳键的断 裂同时发生）
CH 3 CH CH 2 O 2 CH 3 CHO HCHO
（6）C—C键完全氧化（完全降解氧化）
C 2 H 6 3.5O2 2CO2 H 2 O
3.2氢化和脱氢
一、基本概念 二、氢气来源 三、NH3合成 四、苯加H制环己烷
一、基本概念
氢化和脱氢的概念 氢化 脱氢

1.氢化和脱氢的概念
氢化：氢气和化合物间进行的化学反应。 加氢：氢气进入化合物使之还原或提高不饱和有 机物的饱和度。 氢解：在加氢的同时有机物分解，氢分子一部分 进入生成物大分子中，另一部分进入裂解所得小 分子中。 （氢解：破坏加氢，含N、S、O的有机化合物经 氢解变为烃、S化物，H2O、NH3等） 脱氢：从化合物除去氢原子的过程。
第一章：绪论
一. 化学工艺学基本概念及研究范畴 二. 化学工业及其分类 三. 化学工业的特点 四. 化学工业的发展方向 五. 地位和目标
一. 化学工艺学基本概念及研究范畴 Chemical technology
1. 什么是化学工业： 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。
2. 什么是化学工艺： 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措施。
化学工艺学产生的原因 在早期，人类进行化工生产仅处于感性认 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。
§3 通用化学反应工 艺
§3.1、氧化
§3.1、氧化
1. 分类 2. 共同特点 3. 典型示例 (H2SO4 HNO3)
氧化
定义：将氧（原子）引进化合物内或由化 合物中除去H2原子以制取化工产品的工艺 过程。 氧化剂：能输送氧或夺取氢原子物质，最 廉价的为空气和氧气。同时有HNO3 、重铬 酸盐、过氧化物、次氯酸盐等。 催化氧化：为加快反应速率，为提高目的 产物的收率和缓和反应条件，在催化剂作 用下的氧化反应。