化工-第一章_化学工业与化学工程
化工原理第一章(1)
本门课程主要讨论的内容
1、研究遵循流体动力学基本规律的单元操 作，包括流体流动、流体输送、流体通过 颗粒层的流动。 2、研究遵循热量传递基本规律的单元操 作，包括加热、冷却、冷凝。 3、研究遵循质量传递基本规律的单元操 作，包括蒸馏、吸收、萃取。 4、研究同时遵循热质传递规律的单元操 作，包括气体的增湿与减湿、干燥。
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p1 表压 当地大气压 p2 真空度 绝对压强 绝对真空 压强的基准和度量
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绝对压强
1-2-3流体静力学基本方程式 ——研究流体柱内压强沿高度变化的规律
1、推导 在垂直方向上，力的平衡：
p2=p1+ρg（Z1−Z2）
p2A=p1A+W=p1A+ρgA（Z1−Z2）
若Z1面在水平面上
p2=p0+ρgh
p1 = p A + ρgh1
p2 = p B + ρg (h2 − R) + ρ I gR
( p A + ρgz A ) − ( p B − ρgz B ) = Rg ( ρ i − ρ )
(℘ A − ℘B ) = Rg ( ρ i − ρ )
U形压差计直接测得的读数R不是 真正的压差，而是虚拟压强差。
PM m ρm = RT
体积分率表示
yA、yB…yn—气体混合物中各组分的体积分率。
或
M m = M A y A + M B y B + LL + M n y n
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1-2-2 流体的静压强
1、 静压强 定义：流体垂直作用于单位面积上的压力。
P p = A
2、压强的单位 （1）直接按压强定义：N/m2，Pa（帕斯卡） （2）间接按流体柱高度表示：m H2O柱，mm Hg柱 （3）以大气压作为计量单位：标准大气压(atm)， 工程大气压（at）kgf/cm2
武汉大学《化学工程基础》考研重点笔记
以使用同样的破碎机进行破碎操作。
单元操作的分类——根据其内在的理论基础分类
以动量传递为基础
流体的输送、压缩、沉降、过滤、搅 拌
三传
以热量传递为基础
加热、冷却、热交换、蒸发等
以质量传递为基础
蒸馏、吸收、吸附、萃取等
一反：化学反应工程——各种类型的化学变化过程
通过三传一反，主要解决化工生产上的哪些问题？ ①设计高效能的装置和设备，或改进现有的设备，提高生产能力。 ②确定操作的适宜条件及允许的变动范围，使生产尽可能在最高效率
1．3 化学工程学简介 1．化学工程学及其研究对象和任务
形态各异的各种化工生产过程是由多个环节所组成。任何化工生产过程总 涉及两个基本内容：工程和工艺。因此，本课程的内容也包括化学工程和化学工 艺两个部分。 化工生产过程和工艺方法可以是千差万别，但是任何化工生产过程都可以分解成 为两类过程：化学反应过程和物理处理过程。 化学工程研究和探讨的是化工生产过程中共同性物理操作的规律及其工程性质 的问题。化学工艺学研究如何利用天然原料或半成品通过适 的化学和物理方法将其加工成产品。 2．化学工程学的几个基本概念 （1）物料衡算——基于质量守恒定律 它反映了生产过程中各种物料（原料、产物、副产物）等之间的量的关系。是分 析生产过程、每个设备操作情况以及进行过程设计的基础。 其衡算式为：输入物料量-输出物料量=累积物料量 对于连续稳定生产，过程中无积累：M 输入物料=M 输出物料
化工专业英语翻译全单元
化学工程与工艺专业英语课文翻译Unit 1 Chemical Industry化学工业 .......................................................... Unit 2 Research and Development研究和开发 ....................................... Unit 3 Typical Activities of Chemical Engineers化学工程师的例行工作 . Unit 4 Sources of Chemicals化学资源 ..................................................... Unit 5 Basic Chemicals基本化学品 .......................................................... Unit 6 Chlor-Alkali and Related Processes氯碱及其相关过程................. Unit 7 Ammonia, Nitric Acid and Urea氯、硝酸和尿素 .......................... Unit 8 Petroleum Processing石油加工 .................................................... Unit 9 Polymers 聚合物 ......................................................................... Unit 10 What Is Chemical Engineering?什么是化学工程学 ..................... Unit 11 Chemical and Process Thermodynamics化工热力学................... Unit 12 What do we mean by transport phenomena ?如何定义传递现象Unit 13 Unit Operations in Chemical Engineering化学工程中的单元操作Unit14 Distillation蒸馏............................................................................. Unit 15 Solvent Extraction, Leaching and Adsorption溶剂萃取，浸取和吸附Unit 16 Evaporation, Crystallization and Drying蒸发、结晶和干燥 ........Unit 17 Chemical Reaction Engineering化学反应工程 ............................Unit18 Chemical Engineering Modeling化工建模....................................Unit 19 Introduction to Process Design过程设计简介.............................Unit 20 Material Science and Chemical Engineer材料科学和化学工程 ..Unit 21 Chemical Industry and Environment化学工业与环境.................Unit 1 Chemical Industry化学工业1．化学工业的起源尽管化学品的使用可以追溯到古代文明时代，我们所谓的现代化学工业的发展却是非常近代（才开始的）。
化工基础-PPT
❖ 五、化学工业的发展与现状
（1）、化学工业的发展 化学工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是一个十分古老的工业，最早可追根 溯源至公元前２０００年以前，最早的化学工艺为 制陶、酿造、漂染、鞣革等行业
18世纪中硫酸生产; 19世纪中制碱; 20世纪初合成氨; 20世纪中石油工业 20世纪后精细化工
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（2）、我国的化学工业 旧中国的化学工业基础十分薄弱。从1876年在
造纸化学品 感光材料
脱墨剂、助留剂、助滤剂、表面处理剂、浆内施胶剂、纸张增强剂、 涂布胶粘剂、分散剂等
电影胶片、照相胶片、特种胶片、彩色像纸等
磁性记忆材料 磁带、磁盘等
橡胶加工 轮胎、运输带、胶管、胶鞋、碳黑等
7
❖ 三、化工原料及选择原则 1.化学工业原料
按来源划分： 无机材料和有机材料 无机材料主要有：空气、水和化学矿物 有机材料主要有： 煤、石油、天然气和生物质
K
Cd mol
rad
sr
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表1-4-3 化工中常用的SI 导出单位举例
量的名称
面积 体积 速度 密度 浓度
力 压强，应力
单 位 名 称 单位符号
平方米 立方米 米每秒 千克每立方米 摩尔每立方米 牛[顿] 帕 [斯卡]
m2 m3 m/s kg/m3 mol/m3 N Pa (=N/m2)
用SI 基本单位表示的单 位 m2 m3
敌百虫、乐果、甲胺磷、杀虫双、草甘磷、多菌灵等
可作为生产聚氯乙烯、聚乙烯醇、氯丁橡胶、乙酸、乙醛、乙炔黑、 双氰胺、硫脲等工业的原料
酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚碳酸酯、聚 甲醛、ABS树脂、尼龙1010、尼龙6、尼龙66、聚砜等
顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等
化学工业与化学工程
化学工业与化学工程导言化学工业是将化学原理和技术应用于实际生产中的一门工程，主要涉及化学物质的合成、加工和转化等过程。
而化学工程则是在化学工业中进行的工程设计、实验和工艺优化的学科。
本文将对化学工业与化学工程进行初步介绍，并探讨它们的重要性和应用领域。
化学工业的意义化学工业是现代工业体系的重要部分，涵盖了众多领域，如医药、能源、材料、食品等等。
它的发展对国家经济和人民生活都有着重要影响。
首先，化学工业可以生产各种化学物质，例如有机合成药物、合成聚合物、肥料、化妆品等等。
这些物质在医药、农业、日化和其他行业中都有广泛应用，满足了人们日常生活和工业生产的需求。
其次，化学工业也是能源产业的基础。
石油、天然气和煤炭等化石燃料的开采、加工和利用都离不开化学工业技术。
同时，化学工业还涉及到新能源的研发和利用，如太阳能电池、燃料电池等技术的应用和推广。
此外，化学工业还在环境保护和减少资源浪费方面发挥着重要作用。
通过化学工程技术，废水、废气和废固体可以得到处理和回收利用，减少对环境的污染。
同时，化学工业也在研发和推广新材料，如可降解材料、高性能塑料等，以减少对有限资源的依赖。
化学工程的基本概念和主要内容化学工程是指将化学原理和工程技术应用于化学工业生产中的学科。
化学工程师在生产过程中扮演着重要角色，他们负责工艺设计、设备选型、生产管理等任务。
下面将介绍化学工程的基本概念和主要内容。
基本概念化学工程是在化学原理的指导下，通过实验、计算和分析的方法，开发化学产品的工艺流程，并设计相应的生产设备和工作条件的学科。
化学工程师需要掌握化学原理、工程技术及相关领域的知识，以解决生产过程中的技术问题。
主要内容化学工程的主要内容包括工艺设计、设备选型、工艺优化和生产管理等方面。
首先，工艺设计是化学工程的重要环节。
它包括确定产品的生产工艺流程、反应条件和原料选择等。
化学工程师需要考虑产品质量、生产效率以及安全性等因素，并在实际生产中进行验证和改进。
(完整word版)化工的发展进展
第一章、化工的发展历程回顾近代化学工业的兴起（1）随着产业革命在西欧开始，首先无机化学工业开始形成及发展。
1740年英国人Wald制得硫酸；1749年Roeback在英国建立了用铅宝法生产硫酸的工厂（第一个化工工业产品），标志着世界第一个典型的化工厂的诞生，是近代化学工业的开始。
1771年吕布兰获取以食盐为原料制的纯碱，副产氧化氢至盐酸、氧气、漂白粉等，纯碱又可经苛化生成烧碱。
18世纪后期，炼铁用焦碳量大大增加，使煤化工产生。
1763年在英国产生了蜂窝式煤气炉，提供了大量焦碳。
1792年开始用煤生产民用煤气。
近代化学工业的兴起（2）-煤化工的发展1812年，欧洲干馏煤气用于街道照明。
1816年，美国煤干馏法生产煤气。
1825年，英国人从煤焦油中分离出苯、甲苯、萘等。
19世界中叶，欧洲已有许多国家建立了炼焦厂，德国成功建立了有化学品回收装置的炼焦炉，由煤焦油中提取了大量的芳烃，作为医药、农药、染料等工业的原料。
近代化学工业的兴起（3）-三大化工材料工业的开始1839年，美国人固特异用硫磺硫化天然橡胶，应用于轮胎及其他橡胶制品-第一个人工加工的高分子橡胶产品。
1872年，美国开始生产赛璐珞，被认为是第一个天然加工高分子的塑料产品-开创了塑料工业。
1891年，在法国建立了人造纤维（硝酸酯纤维）工厂，其产品质量差，易燃，虽未能大量发展，但仍被认为是化学纤维工业的开始。
近代化学工业的兴起（4）-炼油工业开始1854年，美国建立最早的原油分馏装置。
1860年，在美国第一个炼油厂是炼油工业。
19世纪后期，在世界已建设了许多炼油厂或炼油装置，主要生产照明用的煤油，而汽油及重质油还是用处不大的“副产”，直到80年代，电灯的发明大大减少了煤油的重要性、汽油和柴油因汽车工业的发展而成为主要炼油产品。
近代化学工业的兴起（5）-传统与化学制药及染料工业等19世纪初至60年代，科学家先后从传统的药用植物中分离得到纯的化学成分。
化工原理
82.06 10330 6 3 10 10
848kgf m / kmol K
(b)国际单位
82.06atm cm 3 10330kgf 9.81N R 2 mol K m 1kgf 1m 3 1mol 1 10 6 cm 10 3 kmol K
82.06 10330 9.81 N m 8314 6 3 10 10 kmol K
(2)单位：是因次的具体表示。 如：厘米和米表示长度的单位，克和千克表示质量 的单位。长度、质量是因次，而厘米、米、克和千 克是单位。 (3)单位制度：选定一些彼此独立的物理量及单位作 为基本单位。再利用这些基本单位和其它物理量之 间的联系，用基本单位表示其它物理量，成为导出 单位。
2. 常用的单位
物料衡算可按下列步骤进行： 1、画出流程示意图，标出 物料流向与流量、组成等；
2、用虚线划出衡算范围； 3、定出衡算基准； 4、列出衡算式并求解。
FxF Dx D VxV F D V
2.能量衡算（energy balance） 在化工生产中，能量的消耗是一项重要的技术经济 指标，它是衡量工艺过程、设备设计、操作制度是 否先进合理的主要指标之一。 能量衡算的基础是物料衡算，只有在进行完备的物 料衡算后才能作出能量衡算。 根据能量守恒定律： 输入的能量=输出的能量+积累的能量
3.经济核算 为生产定量的某种产品所需要的设备，根据设备 的型式和材料的不同，可以有若干设计方案。对 同一台设备，所选用的操作参数不同，会影响到 设备费与操作费。因此，要用经济核算确定最经 济的设计方案。
3 化工生产过程
原料预处理 物理过程 单元操作 化学反应 化学反应过程 反应器 产物后处理 物理过程 单元操作
化学工程基础 ppt课件
直接氧化法: C2 H 4 0.5O2 EO
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➢ 生物工程
生物化学
生物学 生化
工程
化学
工程学
生物技术
化学工程
e.g. 将淀粉酶基因克隆到酵母菌中发酵生产乙醇， 时间缩短了十分之九，能量消耗减少了60％。
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1-3 化学工业的特点
与人类的生存和发展息息相关
华大学出版社 ➢ 化学工程基础学习指导. 杨国泰等编. 化学工业出
版社
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主讲章节
第一章 化学工业与化学工程 第二章 流体流动与输送 第三章 传热过程 第四章 传质分离基础 第五章 吸收 第六章 精馏
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第一章 化学工业与化学工程
§1.1 化学工业概述 §1.2 化学工程学 §1.3 物料衡算与能量衡算
§1.1 化学工业概述
1-1 化学工业的重要性
化学工业是国民经济重要的基础工业，是工业经济 中最具活力，有待开发且竞争力极强的一个部门。
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触及现代生活的各个角落：
➢ 为农业提供化肥、农药等农用生产资料； ➢ 为轻纺、建材、冶金、国防、军工及其他行
业提供各种配套原材料； ➢ 为微电子、信息、生物工程等高科技产业提
e.g. a. 搅拌 b. 放大效应 D →10 D V（容积）? S（传热器壁面积）? c. 加料
化学实验与化工生产过程比较
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项目
原料 工艺
设备 产品
化学实验
化工生产
数量少、纯度高、配比严格、 量大，因来源不同、价格不一、纯
化工安全工程概论第一章绪论
第一章 绪论 化工装置紧急状态（分五级）
第一章 绪论 化学工业安全措施
ZHENGZHOU UNIVERSITY
第一章 绪论 化工安全理论和技术的发展动向
ZHENGZHOU UNIVERSITY
பைடு நூலகம்
第一章 绪论 常用的安全工程评价方法
ZHENGZHOU UNIVERSITY
第一章 绪论
ZHENGZHOU UNIVERSITY
广西维尼纶“8.26”爆炸事故现场－厂房和装置区
第一章 绪论
ZHENGZHOU UNIVERSITY
广西维尼纶“8.26”爆炸事故现场－罐区
第一章 绪论
ZHENGZHOU UNIVERSITY
第一章 绪论 基本概念
雒廷亮 教授 郑 州 大 学化工学院 67781713
202X
化工安全工程概论 (第二版) 许文 张毅民 主编
ZHENGZHOU UNIVERSITY
化工安全技术概论 魏振枢 主编 化学工业出版社
202X
主要参考教材
第一章 绪论
ZHENGZHOU UNIVERSITY
第一章 绪论
类型
危险因素
危险因素的比例%
化学工业
石油工业
1
工厂选址问题
3.5
7.0
2
工厂布局问题
2.0
12.0
3
结构问题
3.0
14.0
4
对加工物资危险性认识不足
20.2
2.0
5
化工工艺问题
10.6
3.0
6
物料输送问题
4.4
4.0
7
误操作问题
17.2
化工基础知识点(带答案)
化学工程基础—李德华编著（第三版）知识点汇总第一章 化学工业与化学工程掌握：1. 化工基础的主要研究内容是（三传一反）。
可以为一个空或四个空。
2. 化工生产过程可认为是由（化学反应过程）和（单元操作）所组成。
第7页。
3. 化工数据：我国法定计量单位是以（国际单位制）为基础的。
所有物理量都可以由（7）个基本单位导出。
会简单的换算。
了解：1. 化学与化工的区别和联系； 联系：化工以化学学科研究的成果为基础，化学通过化工来实现其研究价值。
区别：规模：“三传”（传动、传热、传质）对反应的影响；实现原料预处理和产物的后处理涉及了“单元操作”；经济性；安全性；环保；等等工程问题。
2. 化工过程开发的主要研究方法有哪些？ 逐级经验放大法；数学模型放大法第二章 流体流动过程第一节 概述 知识点： 1. 流体是什么？流体是气体与液体的总称。
2. 流体具有哪些性质？ 具有压缩性；无固定形状，随容器形状而变化； 受外力作用时内部产生相对运动第二节 流体静力学基本方程式 知识点： 1. 概念：密度，比体积，重点是压力垂直作用在单位面积上的力称为压强，习惯上称之为压力，用符号p 表示。
2. 压力中需掌握单位换算，以及绝对压力、真空度、表压、当地大气压之间的关系。
atm 1（标准大气压）O mH mmHg Pa 2533.1076010013.1==⨯=3.流体静力学方程式及适用条件，19页2-9。
（1）适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性流体；4.静力学方程在U形管上的压力测量。
重点是会选取等压面，等压面选取的条件是（静止的，连通的，同一种流体的同一水平面）。
第三节流体流动的基本方程式1.体积流量，质量流量，体积平均流速及它们之前的关系，并会简单的单位换算。
掌握公式22页的2-15,2-16。
2.定态流动时的连续性方程，即为质量流量为常数。
23页的2-20。
3.背过实际流体的伯努利方程，并理解每一项的物理意义。
化学工业与工程
• 17世纪开始，化学实验逐渐成为科学研究和教育的重要手段
化学工程作为一门独立的学科在19世纪中期兴起
• 随着化学工业的发展，化学工程逐渐从化学中分离出来
• 19世纪中期，化学工程开始作为一门独立的学科进行研究和教学
20世纪以来，化学工程取得了长足的进展
• 化学工程的理论体系不断完善
• 化学品的易燃易爆特性
• 事故发生的可能性
• 生产过程中的有毒有害物质
• 事故对人员和环境的影响程度
安全管理体系的建立与实施
安全管理体系是保障化学工业安全生产的重要手段
• 安全管理体系包括安全管理组织、制度、流程等内容
• 安全管理体系的建立和实施有助于降低生产过程中的安全风险
安全管理体系的实施
• 安全培训和教育
制
化学工程中的单元操作与设备
单元操作是化学工程的基本组成部分
• 蒸发、蒸馏、萃取、过滤、干燥等单元操作在化学工业生产中广泛应用
• 单元操作的优化对提高生产效率和产品质量具有重要意义
化学工程中的设备设计和技术创新
• 反应器、分离器、换热器等设备的设计和优化
• 新型设备和技术的研发和应用，如膜分离技术、微反应器等
• 化学工程与生物技术的交叉推动了生物制药、生物能源
等领域的发展
03
化学工业与计算机科学的交叉
• 计算机模拟和优化技术在化学工程中的应用
• 化学工程与计算机科学的交叉促进了化学工业生产过程
的智能化和信息化
02
化学工业的主要领域与技术
石油与石化工业的技术与发展
石油与石化工业是化学工业的重要领域
• 石油和石化产品是许多化学品的原料
化工导论
热塑性
物质在加热时能发生流动变形，冷却后可以 保持一定形状的性质。大多数线型聚合物均表现 出热塑性，很容易进行挤出、注射或吹塑等成型 加工。
热固性 指加热时不能软化和反复塑制，也不在溶剂
中溶解的性能，体型聚合物具有这种性能。
均聚物 由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。
馏氢
苯 甲苯 二甲苯
重芳烃
＞130℃组分
3.5 石油化工系列产品
聚合
聚乙烯
塑料薄膜、成型制品
乙烯
环氧乙烷 氧化
乙二醇 加氯 二氯乙烷
氯乙烯
涤纶、防冻剂、溶剂 工程塑料、氯纶纤维
丙烯 共聚
乙丙橡胶
电线、电缆
丙烯
聚合 聚丙烯 丙烯醛
氧化 甘油
氨氧化 丙烯腈
苯烃化 异丙苯 苯酚
丙纶、胶片、树脂制品
炸药、医药、化妆用品
1.1.5 化工原料 化学工业起始原料——空气、水、矿物和生物 化学工业的基本原料——石油、天然气、煤及
生物质资源。
石油、天然气、煤是不可再生资源 生物质是可再生资源
1.1.6 化工的特点： 品种多 原料、生产方法和产品的多样性和复杂性 能耗巨大 化工生产过程条件变化大 知识密集、技术密集和资金密集 实验与计算并重 使用外语多
1.2 化工在国民经济中的作用
化工为其它工业部门提供必需的物质基础与 人们的衣、食、住、行息息相关。
化工与农业——化肥、农药、植物激素及生长调 节剂。
化工与医药——化学合成制药。 化工与能源——能源与化工有重叠性，同时两者
密不可分。
一次能源——煤、天然气、石油、生物质、 核能、水能、风能、地热能、太阳能、海 洋能等 。
化学工业与化学工程
化学工业与化学工程
目录
添加目录标题
化学工业概述
化学工程简介
化学工业与化学工程的关系
化学工业的现状与未来发展趋势
化学工程在化学工业中的应用与案例分析
添加章节标题
化学工业概述
定义：化学工业是指利用化学原理和技术手段，通过化学反应和化学分离等过程，生产各种化学品、燃料、肥料、农药等产品的工业。分类：根据生产的产品和工艺流程的不同，化学工业可以分为多个子行业，如石油化工、天然气化工、煤化工、精细化工等。 化学工业概述化学工业的地位和作用：化学工业是国民经济的重要支柱之一，对于促进经济发展、提高人民生活水平具有重要意义。化学工业的发展历程：从早期的手工业到现代的自动化生产，化学工业经历了漫长的发展历程。化学工业的未来发展趋势：随着科技的不断进步和环保意识的提高，化学工业将朝着更加高效、环保、可持续的方向发展。 化学工程概述化学工程的定义：化学工程是研究化学工业生产过程中的原理、技术和方法的一门科学。化学工程的研究对象：化学工程的研究对象包括各种化学反应、分离过程、物料输送、能量传递等。化学工程的应用领域：化学工程广泛应用于石油化工、天然气化工、煤化工、精细化工等领域。 化学工业与化学工程的关系化学工业是化学工程的应用领域之一，化学工程为化学工业的发展提供了技术支持和保障。化学工程在化学工业中的应用包括工艺流程设计、设备选型、生产控制等方面，对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。化学工业与化学工程的相互促进发展，将推动整个化工行业不断进步和创新。
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近代化学工业：工业革命与技术进步
古代化学工艺：起源与早期发展
现代化学工业：多元化与可持续发展
未来化学工业：绿色化与智能化
天津大学_化工导论_课件_第一章_化工的地位与发展史
1.3 化学工业发展史
世界化学工业发展史
古代的化学加工 近代化学工业的兴起 现代化学工业
中国的化学工业发展史
我国的近代化学工业 新中国的化学工业
古代的化学加工
追溯到远古及古代: 没有工业，但化学加工方法已开 始影响到人们生活。如 制陶、酿造、染色、冶炼、制 漆、造纸以及医药、火药、肥皂等。
（4）我国统计的方法，把化学工业划分为下列各种工业： 合成氨及肥料工业、硫酸工业、制碱工业、无机物工业 （包括无机盐及单质），基本有机原料工业、染料及中间 体工业、产业用炸药工业、化学农药工业、医药药品工业、 合成树脂与塑料工业、合成纤维工业、合成橡胶工业、橡 胶制品工业、涂料及颜料工业、信息记录材料工业（包括 感光材料、磁记录材料）、化学试剂工业、军用化学品工 业，以及化学矿开采业和化工机械制造业等。
化工导论
第1章 化工的地位与发展史
1.1 化工概述 1.2 化工与国民经济的关系 1.3 化工发展史
化工的含义
化学工业、化学工程和化学工艺的总称 或其单一部分都可称为化工。
“化工”的范围不断扩充，并形成新的 名词,如: 环境化工、化工自动化、化工 过程模拟、化工技术经济、化工安全等。
化工可以分别指化学工业、化学工程和 化学工艺，也可指其综合。
1749年 英国建立用铅室法生产硫酸的工厂。 1971年 吕布兰获取 以食盐为原料制得纯碱： 副产
氧化氢制盐酸、氧气、 漂白粉等， 纯碱又可经苛化 生成烧碱。 18世纪后期，炼铁用焦碳量大大增加，使煤化工产生。 1763年 在英国产生了蜂窝式煤气炉，提供了大量焦 碳。 1792年 开始用煤生产民用煤气。
化工与国防
火炸药工业是广义化学加工工业的重要组成部 分，它的生产工艺及设备与一般化学工业，特 别是燃料工业、制药工业十分相近，具有相同 的操作和过程。
化工原理第一章答案
化工原理第一章答案化工原理是化学工程专业的基础课程，它是学生理解和掌握化工工艺的重要一环。
本章主要介绍了化工原理的基本概念和相关知识，包括化工工艺的基本流程、热力学基础、物质平衡等内容。
下面我们将针对第一章的相关问题进行详细解答。
1. 什么是化工原理？化工原理是指化学工程领域中的基本理论和基本原理，包括热力学、流体力学、传热传质等方面的知识。
它是化学工程专业学生理解和掌握化工工艺的基础，是日后从事化工工程实践的重要基础。
2. 化工工艺的基本流程是什么？化工工艺的基本流程包括原料准备、反应过程、分离纯化、产品制备等几个基本步骤。
在实际生产中，这些步骤可能会有所变化，但总体的基本流程是不变的。
3. 热力学基础在化工工艺中的作用是什么？热力学基础在化工工艺中起着至关重要的作用。
它可以帮助工程师分析和计算化工过程中的能量转化和热力学性能，为工艺设计和优化提供理论支持。
4. 什么是物质平衡？物质平衡是指在化工工艺中，原料、中间体和产物在各个环节中的流动和转化过程中，各种物质的质量守恒关系。
物质平衡是化工工艺设计和操作的基础，它对于保证生产过程的稳定和产品质量的一致性至关重要。
5. 化工原理的学习对于学生未来的发展有何意义？化工原理的学习可以帮助学生建立起对化工工艺的基本认识和理解，为日后的专业学习和工程实践打下坚实的基础。
同时，通过化工原理的学习，学生可以培养出扎实的理论基础和分析问题的能力，为未来的发展奠定良好的基础。
总结，化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它涵盖了化工工艺的基本概念和相关知识，包括热力学基础、物质平衡等内容。
通过对本章相关问题的详细解答，相信学生们对化工原理的学习会有更深入的理解和把握。
希望大家能够在学习中勤思考、多实践，不断提升自己的专业能力，为将来的发展打下坚实的基础。
化工概论第一章绪论
绿色化学和清洁生产
绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，是 用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生产和使用。
原料：
1、起始原料： 是人类开采、种植等得到的原料。 1）空气： 2）水： 3）矿物资源： 4）生物原料：粮食： 2、基本原料：是从起始原料经过加工制得的原料。 3、中间原料是从基本原料加工得到的原料。
产品
化工产品：化工原料经过单元过程和单元操作而制得的可作为 生产资料和生活资料 的成品。
单元过程： 与化学变化有关的操作。 氧化、还原、氢化、水合、卤化、硝化、磺化、胺化、 碱熔、烷基化、酯化、聚合等
单元操作： 与物理变化有关的操作。
流体的输送、固体的输送、固体的流化、气体的液化、蒸 发、冷却、过滤、冷凝、蒸溜、精 溜、萃取、浸取、吸附、干燥、粉碎、筛选等。
化工生产过程必须考虑的因素 化工生产过程是将原料经过化学反应转变为产品的工艺过程。它 包括原料处理、化学反应、产品精制。
过程选择 技术上的可行性、经济上的合理性
2、按原料资源分
3、按产品的性质用途及加工过程相似的原则分为十九个 门类：P1-2
第二节 化工概论
一、什么是化工概论？
化工概论是研究化学工业及其规律的科学。
化学：主要研究化学反应过程的一门科学。 化工概论：除研究化学反应过程外，还要研究工业规模的具 体产品的生产过程。
融化学、化学工艺学、化学工程学以及能源、环境、信息 与管理科学为一体。
3、现代化学工业的特点(P2-3) 1）生产规模的大型化。 2）原料和生产方法的多样化。 3）产品的精细化和专业化。 4）加强“三废”治理和综合利用。使用了计算机
化工导论知识点
化学试剂
石油化工产品：
1、基本有机化工产品： “三苯” “三烯”
2、 有机化工产品：醇、醛、酮、酸等
3、高分子化工产品：合成树脂 、合成橡胶、合成纤维
电脱盐-脱去原油中的水和盐及其他杂质。
异辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）辛烷值为100。正庚烷辛烷值为0。
最重要的原油二次加工过程-流化催化裂化
常用催化剂：分子筛
主要产品：催化柴油、稳定汽油、液化气
酸性气杂质的来源：
气体裂解原料带入。
液体裂解原料中硫化物的反应。
结炭与水蒸气的反应。
氧与烃类的反应。
酸性气体的危害：
腐蚀设备
堵塞管路
催化剂中毒
后续产品质量受影响
脱酸方法：碱洗法 醇胺法
工业上一般是先用醇胺法吸收然后再进行碱洗
新型无机非金属材料
1.先进陶瓷（精细陶瓷或特种陶瓷）
2.新型碳材料
3.新型硅材料（太阳能电池板）：单晶硅 多晶硅 非晶硅
典型产品生产工艺
接触法生产硫酸工艺
原料：硫铁矿
1、二氧化硫制备
4FeS + 7O2 2Fe2O3 + 4SO2+ Q
2、原料气的净化:稀硫酸洗涤, 除去氧化砷等
第一章绪论
化工的特点
1.生产方法的多样性和复杂性
2.能耗大
3.生产过程条件变化大
4.知识密集、技术密集、资金密集
现代化学工业
1.装置大规模化
2.精细化率提高
3.新技术新材料的发展
4.生物化工的发展
第二章 化学工程与工艺的科学基础
化学工程的研究内容
化工工艺培训资料(第一章 绪论)
精细化工，新材料的开发和应用，高性能碳纤维、陶瓷、金属基树脂等复合结构材料，
信息材料，纳米材料和高温超导材料，生物化工具有较强的生命力。
美国 4.3% 德国 6.1% 法国 5.2% 日本 3.2% 中国 10.71%
第三节 现代化工的特点和发展方向
特点：
原料、生产方法和产品的多样性与复杂性；
向大型化、综合化发展，精细化率也在不断提高；
合成氨 合成气 制气、净化、合成（换热、输送、压缩、储存） 功能分析：研究每个单元的基本功能和基本属性，然后组成几个相同整体功能的可比 较方案以供选择。
制 气
天然气
间歇气化
单 元
煤
连续气化：块煤气化(鲁奇法)、粉煤气化(K-T 法)、水煤浆气化(德士古法)
轻油/渣油
形态分析：对每种可供选择的方案进行精确的分析和评价，利用判据进行择优选择。 技术、经济、环保
化工工艺培训资料（第一章 绪论）
第一章 绪论
第一节 化学工艺学研究范畴
化学工业(Chemical Industry)泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造工业。 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措施。
多学科合作，生产技术密集；
自动化、机械化
智能化
重视能量合理利用，积极采用节能工艺和方法；
资金密集，投资回收速度快，利润高；
安全、环保、绿色；
方向；
绿色化工，生物质原料
第四节 化工生产过程及流程
一、 化工生产过程
原料预处理
反应
产品分离及精制
改变状态及规格 温度,浓度,压力,催化剂 精馏、吸收、萃取、吸附、干燥等 设备
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1-4 化学工业的分类
Ø美国：
按照美国标准工业分类手册（SIC）确定的分 类法，化学工业包括：
生产基本化工产品的企业 以化学方法为主进行产品加工的企业Ø中国：化学源自业 包括：2020/8/4
基本化学工业
化肥工业
石油化学工业
其他化学工业
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1-5 化工生产工艺及流程
化工生产过程：
苯的生产： 原料油（甲苯、二甲苯）、H2→输送→加热→反应器→减压 蒸馏塔→精馏→苯（99.992~99.999%）
可见，一个化工过程往往包含几个或几十个加工过程。
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化学反应过程 化工生产的核心
化工生产过程
物理处理过程 （单元操作）
原料的预处理 产品的加工
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单元操作：
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l 发展趋势
➢ 材料工程
高分子功能材料、陶瓷、纳米材料、富勒碳
➢ 能源化工
发展煤化工（洁净煤技术）
➢ 环境化工
CO2 化学 环境工程 清洁生产
➢ 信息化工
电脑模拟 高效科学
➢ 精细化工
专门化 精细化 深度加工
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化学工业分类
性质：无机化学 有机化学 学科：基本无机化工 基本有机化工 高分子化工
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1-3 化学工业的特点
与人类的生存和发展息息相关
世界面临着三大挑战：人口增长、环境污染和能源 短缺。
原料路线、工艺路线和产品品种的多样性
化学工业属于技术密集型和能源密集型产业
e.g. N 2H 2 ca t N3H
提倡采用新工艺、新设备，提高物料的综合 利用，降低能耗。
精细化工 生物化工
资源：石油化工 煤化工 天然气化工 盐化工
生物化工
用途：医药化工 染料化工 农药化工 化肥化工
涂料化工 橡胶化工 塑料化工
END
➢ 生物工程
生物化学
生物学 生化
工程
化学
工程学
生物技术
化学工程
e.g. 将淀粉酶基因克隆到酵母菌中发酵生产乙醇， 时间缩短了十分之九，能量消耗减少了60％。
—— 衣食住行 —— 能源
开源节流
—— 国防和科技现代化
—— 环保
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1-2 化学工业的发展
昨天（始于18 世纪工业革命）
硫酸、纯碱被称为化学工业之母。
1746 年 英国人罗巴克 铅室法制硫酸
1791 年 法国人路布兰 制碱
无机化
三大
学工业 1861 年 比利时人索尔维 氨碱法
制碱 法
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流程图
描述从物料开始，经过一系列按一定顺序并相互 衔接的单元操作和反应过程，生产合格产品的生 产工艺过程称为化工工艺流程。用图表示的化工 工艺流程称为化工工艺流程图。
类型有：工艺流程框图、装置流程图、 管线图、带控制点的流程图等。
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尿素生产工艺流程框图
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化工生产中除化学反应单元以外的所有物理性操作。
• 固体和流体物料输送 • 物料的加热和冷却 • 非均相混合物料的分离 • 液体混合物料的蒸发、蒸馏和萃取 • 气体物料的吸收 • 物料的干燥和冷却
单元操作的结果只改变物料的物理性质
化工生产过程就是由若干单元操作和反应过程按一定顺 序组合而成
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想一想
实验室
直接过渡 是否可行 ?
2
触及现代生活的各个角落：
➢ 为农业提供化肥、农药等农用生产资料； ➢ 为轻纺、建材、冶金、国防、军工及其他行
业提供各种配套原材料； ➢ 为微电子、信息、生物工程等高科技产业提
供新型化工材料和新产品； ➢ 为人们的衣、食、住、行提供各种化工产品；
➢ …………
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化学工业
人类生存密切相关
第一章 化学工业与化学工程
§1.1 化学工业概述
§1.1 化学工业概述
1-1 化学工业的重要性
化学工业是指生产化工产品的工业。以自然资源或人 工合成原料，采用物化方法，生产生活用化学品或生 产资料
化学工业是国民经济重要的基础工业，是工业经济 中最具活力，有待开发且竞争力极强的一个部门。
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利用问题
检测多
以玻璃器皿为主，防腐，易清 要求设备强度高、耐腐蚀，结构复
洗
杂，清洗、操作难
量少，易采集，通常无需分离 量大，需专门的分离与精制过程
公用工程 简单易行，无需专门设施
需供水、供气、供电、动力等设施
环境保护 三废排放量少，易于处理，无 三废排放量大，必须通过专用设施
需专用设施
予以治理
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化学实验与化工生产过程比较
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项目
原料 工艺
设备 产品
化学实验
化工生产
数量少、纯度高、配比严格、 量大，因来源不同、价格不一、纯
易储存、无需预处理
度不同，故使用前需预处理
操作简单、变更容易、可以精 操作复杂，不易随意变更，单元操
密控制反应条件，无物料返回 作控制难度大，杂质易积累，中间
有目的的使原料经过一系列的化学或物理变化，以获得 产品的工业过程，也称为化工生产，或化工生产过程。
原料
（1）
预处理
（2）
反应
（3）
后处理
产品
基本化工生产过程
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例如:
甲醇的生产：
合成气（CO，H2，CO2）→输送→管式反应器→粗甲醇→ 冷却→精馏→精甲醇（99.85~99.95%）
1905 年 德国人哈伯 合成氨
1941 年 中国人侯德榜 联碱法
有机化 学工业
1826 年 从氰酸铵合成尿素 19 C 中叶、20 C 初利用煤、农副产品 20 C 30 年代开始石油、天然气的开发
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今天（2012年我国）
产品名称 化肥 染料 农药
合成橡胶 乙烯
产量（万吨） 7432 83 355 380 1487
尿素生产流程简图
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E103
E104
V102
催化剂
R101
填料
乙烯
E101
苯
V101 V101
T101
T102
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P101
E102
苯乙烯气相烷基化生产流程简图
V103
产品 塔板
副产物
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1-5 实验室研究与化工过程开发
e.g. a. 搅拌 b. 放大效应 D →10 D V（容积）? S（传热器壁面积）? c. 加料
世界排名 1 1 2 1 2
三废
占排放总量份额 排名
废渣
8-10％
9
废水
20-30％
2
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废气
5-7％
3
6
明天（发展趋势）
以信息技术为先导 以新材料技术为基础 以新能源技术为支柱 微观尺度向生物技术开拓 宏观尺度向空间和海洋扩展
化学工业不再局限于传统的化工领域，与这 六大技术渗透结合。