精细化工工艺学
第二章精细化工工艺学基础及技术开发ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
（二）正交试验法
(参阅:侯化国,王玉民编.正交试验法[M].长春:吉林人民出版社.1985)
1.基本概念 正交试验法也叫正交试验设计法，它是用“正交表”来 安排和分析多因素试验的一种数理统计方法。这种方法 的优点是试验次数少，效果好，方法简单，使用方便， 效率高。
2.3 精细化工过程开发的一般规律
一个新的过程开发可分为三大阶段:
实验室研 究阶段
中间试 验阶段
工业化 阶段
提出新的技术路线、实验室 实验、测定数据、探索工艺 条件。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
单元反应
反应后处理
提纯、粉碎、干燥、 熔化、溶解、蒸发、 汽化、加热、冷却
蒸馏、精馏、吸收、 吸附、萃取、结晶、 冷凝、过滤、干燥
生产设备、生产流程
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
现在希望解决：(1)哪个因素起主要作用，哪个因素 是次要的?(2)各个因素中以哪个水平最好?(3)最优工 艺方案?
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2．正交表
(1)定义 最简单的正交表是L4(23)
精细化工工艺学第1章
第一章 绪论
1.7
第一章 绪论
精细化工工艺学的内涵
精细化工工艺学是指从初级原料、次级原料到精细化工产品的加工方法和过程。其方法和过程可 以采用化学反应，也可采用复配技术，但这些方法和过程应该是技术上可行的、工艺上先进的、 经济上合理的、环保上允许的。
化工生产过程主要由生产准备过程、化学反应过程、产品后处理过程所组成。除这三个主要 过程外，还包括分离与回收、检验、计量、包装、储运及公用工程（水、电、气、汽）等过 程。对于精细化工的生产，有时还包括精制加工和商品化部分。从生产的管理上，需要注意 生产操作人员、机械设备、各种原辅料、生产工艺及法规及生产环境。
第一章 绪论
1.3
第一章 绪论
广东省精细化工的发展
据广东省石油和化学工业协会统计数据，2009年广东省石油和化工现价工业产值为5855.16亿元，其中涂 料、油墨、颜料及类似产品产值为673.11亿元，专用化学品产值为545.60亿元，日用化工产值为720.27亿元。 2009年，广东省涂料产量达189.22万吨，占全国涂料总产量的20.8%，其中年销售额亿元以上的企业有20多家， 5家荣获“中国名牌产品”，9家荣获“中国驰名商标。 跨国公司已在广东省精细化工多领域布局，如在日用 化工领域主要有美国宝洁和美国安利，塑料助剂领域主 要有台湾联成和美国埃克森美孚，胶粘剂领域主要有美 国国民淀粉和美国富乐，涂料领域主要有英国ICI、日本 关西、日本立邦、荷兰阿克苏诺贝尔和德国巴斯夫，油 墨领域主要有日本东洋和法国高氏兄弟，表面活性剂领 域主要有美国科莱恩，润滑油添加剂领域主要有美国路 博润，工程塑料领域主要有韩国LG和沙特SABIC，饲料添 加剂领域主要有美国龙沙，食品添加剂领域主要有美国 诺威乐、荷兰普博雅、爱尔兰国际香料，电子化学品领 域主要有法国道达尔，造纸化学品领域主要有德国巴斯 夫
精细化工工艺学课件PPT课件
精细化工的发展历程与趋势
精细化工的发展历程
自20世纪50年代以来，随着科技的不断发展，精细化工逐渐成为一个独立的产业 。在过去的几十年中，精细化工经历了从传统化工向高科技产业的转变，不断涌 现出新的技术和产品。
萃取设备
利用物质在两种不混溶液体中的溶解度差异进行分离，有 混合澄清槽、萃取塔和离心萃取机等。特点包括高提取率 和低能耗。
设备的操作与维护
操作规程
遵循设备操作规程，确保安全、稳定 和高效运行。
日常维护
定期检查设备运行状况，清洁、润滑 和紧固部件，预防性维护可延长设备 使用寿命。
故障诊断
通过观察、听诊和触诊等方法诊断设 备故障，及时处理可避免生产中断。
精细化工的Байду номын сангаас类
根据应用领域和产品特点，精细化工可以分为多个子领域， 如医药中间体、农药中间体、功能材料、电子化学品等。
精细化工的特点与重要性
精细化工的特点
精细化工具有技术含量高、附加值高、产品种类多样、更新换代快等特点。同 时，精细化工对生产工艺和技术的要求非常高，需要不断进行技术创新和研发。
精细化工的重要性
，具有广泛的用途。
天然气化工原料
天然气是另一种重要的化工原 料，主要成分是甲烷，可用于
合成氨、甲醇等。
煤化工原料
煤是另一种化石燃料，通过煤 化工技术可以转化为各种化学
品，如甲醇、醋酸等。
农副产品化工原料
包括植物和动物资源，如淀粉 、葡萄糖、油脂、蛋白质等，
精细化工工艺学
三、转化率
反应掉的 A 量占通入反应器 A 量的百分数。 xA=反应掉原料 A 的量/通入原料 A 的量； 四、选择性转化为目的产物消耗的 A 量与反应掉 A 的总量之比。 S=转化为目的产物的 A 量 /反应掉的 A 量； 五、 收率生成目的产物消耗 A 的摩尔数与通入反应物 A 的摩尔数之比。 yp=转化为目的产物 的原料 A 量/通入的原料 A 量 转化率、选择性、收率之间的关系： 收率=转化率×选择性. 六、质量收率 yw= 所得目的产物的质量/通入某反应物的质量 ； 七、 单程转化率和总转化率对有循环物料的反应系统， 单程转化率指原料一次通过反应器时 的转化率；总转化率指原料经过整个系统的转化率。 2.3 化学反应器 一、间歇操作和连续操作 间歇操作是将反应物料一次加入反应器中， 经一定时间完成特定的反应后， 将产物从反 应器中取出。 连续操作是将各种反应物按一定比例和恒定的速度连续加入反应器中， 同时以恒定的速 度连续排出反应产物。
化：
2、脂肪酸中和：RCOOH+NaOH ——>
RCOONa+H2O 肥皂作为洗涤剂的特点：无毒、安全有效；缺点（1）在冷水中溶解度差，在酸性介质中会 生成不溶性的脂肪酸； （2）不耐硬水，在硬水中会形成不溶性的金属皂，如： RCOOCa 、 R CH 2 CH CH 2 R CH 2 CH CH 2 CH CO H O CH CH 2 CH CH O RCOOMg，它们无去污能力，且会沉积在衣服上使衣服变黄 . R CH 2 CH==C H 2 + CO CO CO CO CH CO O 二、多羧酸皂 OH OH
三、其它羧酸皂(1、松香皂 2、N-酰基氨基羧酸盐 3、聚醚羧酸盐) 3.2.2 硫酸酯盐型阴离子表面活性剂 高级醇及其它含 的化合物均可硫酸化生成硫酸酯盐。 含双键的烯烃也可硫酸化生成 H 2 S O -OH N aO H 4 R O S O 3H R OH R O S O 3N a 硫酸酯盐，经中和后得到各种硫酸酯盐型表面活性剂性剂概述; 一．表面活性 １．界面与表面的概念 界面：物质相与相的分界面。 在各相间存在：气-液、气-固、液-液、液-固和固-固 五种界面。* 表面：当组成界面的两相中有一相为气相时，称为表面。 ２．表面张力：在两相(特别是气-液)界面上，处处存在着一种张力，它垂直与表面的边界， 指向液体方向并与表面相切。把作用于单位边界线上的这种力称为表面张力，用 g 表示， 单位是 N·m-1。 3.表面活性： 如果 a 物质能降低 b 物质的表面张力，通常可以说 a 物质(溶质)对 b 物质(溶 剂)有表面活性 二.表面活性剂 1.概念：加入溶剂中可使溶剂的表面张力大大降低并可明显改变体系的表面状态的物质。 2.表面活性剂的结构特征：结构特征：双亲媒性（两亲结构）—部分是由疏水亲油的碳氢链 组成的非极性基团， 另一部分为亲水疏油的极性基。 这两部分分别处于表面活性剂分子的两 端。为不对称的分子结构。 表面活性剂的基本性质： （1）表面定向：表面活性剂溶液较稀时，其分子在溶液表面形成定向排列。 （2）形成胶束：随表面活性剂浓度逐渐提高，溶液表面形成了单分子膜，溶液中开始形成 胶束。 （3）临界胶束浓度：指表面活性剂形成胶束的最低浓度。 （4）多功能性：具有发泡、消泡、乳化、润湿、去污等功能 表面活性剂分类：1、离子型表面活性剂（阴离子型：主要有四大类（羧酸盐型 、硫酸酯盐 型、磺酸盐型、磷酸酯盐型 ） ；阳离子型（胺盐型 季铵盐型） ；两性离子型（氨基酸型、 甜菜碱型 ） ）2、非离子型表面活性剂（聚氧乙烯型：RO（CH2CH2O）nH 多元醇型） 。 三、表面活性剂的物化性质
精细化工工艺学课件
1.7 精细化工工艺学的内涵
精细化工工艺学是指从初级原料、次级
原料到精细化工产品的加工方法和过程。
各个生产单元按照一定的目的要求，有
机地组合在一起，形成一个完整的生产工艺
过程，并用图形描绘出来，即工艺流程图。 其方法和过程可以采用化学反应，也可 采用复配技术，但这些方法和过程应该是技 术上可行的、工艺上先进的、经济上合理的、 环保上允许的。
主讲：刘秀奇
1.1 精细化工的定义
精细化工是生产精细化学品的工业。 精细化学品这个名词，沿用已久，原指产量小、纯度 高、价格贵的化工产品，如医药、染料、涂料等。但 是，这个含义还没有充分揭示精细化学品的本质。 欧美一些国家把产量小、按不同化学结构进行生产和 销售的化学物质，称为精细化学品(fine chemicals)； 把产量小、经过加工配制、具有专门功能或最终使用 性能的产品,称为专用化学品(specialty chemicals)。
1.7 精细化工工艺学的内涵
2、化学反应过程
鉴于精细化学品的特点，精细化学品的生产
方式是多种多样的。以合成为主的精细化学品生
产，需要明确采用何种合成路线，即选用什么原 料，经由哪几步单元反应来制备目的产物。 反应过程中涉及的问题： (1)操作方式（连续、间歇）
(2)能量供给、移出方式
(3)催化反应
2.2 增塑剂
并非每种塑料都要添加增塑剂，如聚丙烯和聚 乙烯，它们不用增塑剂就能制造出薄膜，另有些树 脂，如不添加增塑剂就不能制造出软质制品，如聚 氯乙烯和聚苯乙烯等。
2.2 增塑剂
二、增塑剂的分类
1 相溶性： 主增塑剂 辅助增塑剂 4 2 分子结构： 单体型 聚合型 功能： 适用型 专用型 5 化学结构： 酯类 环氧类 含氯类 作用方式： 内增塑剂 外增塑剂
精细化工工艺学习题及答案
精细化工工艺学习题及答案1. 精细化工工艺的定义是什么？精细化工工艺是指利用先进的化学过程技术和工艺手段，将原料转化为高附加值、高纯度和高质量的化学品的制造过程。
2. 精细化工的主要产品有哪些？精细化工的主要产品包括精细有机化合物、功能材料、医药化学品及其中间体、光学材料、电子材料、催化剂等。
3. 精细化工工艺的关键技术是哪些？精细化工工艺的关键技术包括分离纯化技术、化学反应工艺技术、催化反应技术、小批量生产技术、精密控制技术以及安全环保技术。
4. 精细化工工艺中，产品的纯度要求是什么？精细化工工艺中，产品的纯度要求非常高，一般需要达到高纯度、无杂质、无光、无声、无味、无臭等要求。
5. 精细化工工艺中，如何选择合适的反应器？在精细化工工艺中，选择合适的反应器主要考虑反应物之间的化学性质、反应条件、反应过程和产品的纯度等因素，常用的反应器有搅拌桶反应器、半管式反应器、固定床反应器、搅拌槽反应器等。
6. 精细化工工艺中，如何实现分离纯化？在精细化工工艺中，分离纯化是非常关键的步骤，一般采用结晶、蒸馏、萃取、吸附、膜分离等技术，根据需要可组合多种技术进行分离纯化。
7. 精细化工工艺中，如何实现控制质量？在精细化工工艺中，控制质量是至关重要的，采用现代计算机控制和数据采集技术，可以对反应和分离过程进行精密控制和实时监测，从而实现控制质量的目的。
8. 精细化工工艺中，如何实现安全环保？在精细化工工艺中，安全环保是必须要重视的问题，采用现代的安全管理技术可以有效地保障生产运行安全，减少环境污染，保护生态环境。
例如采用自动化系统和监测设备进行实时监测、添加催化剂和反应物时要注意控制温度和压力、对废水和废气进行处理等。
《精细化工工艺学》课件
应急处理与事故预防
应急预案
制定针对不同类型事故的应急预案，确保在 紧急情况下能够迅速、有效地应对。
事故预防措施
通过技术改进、安全培训和定期检查等手段 ，预防事故的发生。
CHAPTER
06
精细化工新产品开发与技术进 展
新产品开发的过程与策略
市场需求调研
通过市场调查和数据分析，了解消费者需求和行 业趋势，为新产品开发提供方向。
化和自动化。
国内外精细化工行业的比较与借鉴
国际精细化工行业的发展现状与趋势
01
了解国际精细化工行业的最新发展动态和趋势，包括新产品开
发、技术进步和市场拓展等。
国内精细化工行业的现状与挑战
02
分析国内精细化工行业的发展现状和存在的问题，探讨行业发
展的机遇和挑战。
国内外精细化工行业的比较与借鉴
03
通过比较国内外精细化工行业的差异和特点，借鉴国际先进经
煤
煤是另一种重要的化石燃料，通过不同的 处理方法可以得到酚类、吡啶类等含氧化 合物。
产品的种类与应用
表面活性剂
如肥皂、洗涤剂、化妆品等， 用于清洁、美容、工业等领域 。
药物与农药
如抗生素、杀虫剂等，用于医 疗、农业等领域。
高分子材料
如合成纤维、合成橡胶等，广 泛应用于纺织、交通、建筑等 领域。
香料与染料
04
绿色化学技术
利用绿色化学原理和技术，减 少或消除对人类健康和环境的 负面影响，实现可持续发展。
生物技术
利用生物工程和酶催化等技术 ，开发高效、环保的化工生产
工艺。
纳米技术
利用纳米材料和纳米技术，提 高产品的性能和附加值，拓展
精细化学品的应用领域。
《精细化工工艺学》教学大纲
《精细化工工艺学》教学大纲FineChemica1Techno1ogy一、课程基本信息学时：40学分：2.5考核方式：考试与平时成绩相结合；平时成绩占总成绩的30%中文简介：本课程为化学工程与工艺方向专业选修课程，是一门内容丰富、实用性很强的一门课程，本课程结合精细化工发展的重点及本学科的主要研究方向，内容主要涉及表面活性剂、食品添加剂、香料、化妆品、涂料、胶粘剂、合成材料助剂等各类精细化学品的定义、分类、相关应用知识要点、作用机理、生产原理、化学反应机理、生产原理流程或配方及相应设备要求等。
在课程讲授上结合精细化工品的合成实例，重点讲述它们的合成原理、原料消耗、工艺过程，主要操作技术和产品的性能用途等，为学生毕业后从事精细化工产品的生产和新品种的开发奠定必要的理论和技术基础；对学生精细化工工艺学知识的掌握，及研究开发能力等综合素质的提高均有重要的作用。
二、教学目的与要求通过本课程的学习，要求学生掌握和了解精细化工发展的重点及本学科的主要研究方向和内容，在很大程度上能打下精细化工工艺学的深厚基础和良好的基本功训练，拓宽学生的知识面和增强其独立思考问题的能力。
为学生从事精细化工的各种民用和工业用产品开发和新应用领域拓展等工作奠定基础，培养学生查阅与精细化学品领域相关文献的能力，为从事该领域的科学研究工作打下基础。
三、教学方法与手段1.突出重点，以课堂讲授为主，以精细化工基础理论与化学工程高新技术的紧密结合为主线，对课程中的重点着重讲解。
2.精讲多练，把现代教育多媒体技术运用到授课过程中，通过增加精细化工研究的新概念、新理论、新技术、新工艺、突出教材内容现代化3.在教学过程中注意理论联系实际，注重各类精细化工产品的共性与个性、点和面的结合和体现、多学科知识的交叉和渗透。
把教师讲授与课堂讨论相结合,通过实例提高学生分析问题解决问题的能力。
四、教学内容及目标五、推荐教材和教学参考资源1推荐教材李和平主编.《精细化工工艺学》（第三版）.北京：科学出版社，20142.教学参考资源1.李和平主编.《现代精细化工生产工艺流程图解》.北京：化学工业出版社，20142.宋启煌.精细化工工艺学.第二版北京：化学工业出版社教材出版中心，2013年3.《合成材料助剂手册》编写组.合成材料助剂手册.第一版，北京：化学工业出版社，1985年4.杨葵华主编.《精细化工品制备与分析》.化学工业出版社，2015。
精细化工工艺学第四版课后(宋启煌)总结
精细化工工艺学第四版课后(宋启煌)总结摘要：一、精细化工工艺学概述二、精细化工产品的特点与分类三、精细化工工艺的基本原理四、精细化工生产工艺流程与设备五、精细化工安全与环保六、发展趋势与前景正文：一、精细化工工艺学概述精细化工工艺学是一门研究精细化工产品生产过程的科学。
精细化工产品具有高附加值、特殊功能和广泛应用的特点。
在学习精细化工工艺学时，我们需要了解精细化工的发展历程、研究领域、应用范围等基本知识。
二、精细化工产品的特点与分类1.特点：精细化工产品具有以下特点：高效、专用、多功能、环保、高附加值。
2.分类：根据产品性质和用途，精细化工产品可分为以下几类：（1）化学品：如表面活性剂、黏合剂、涂料等；（2）功能材料：如电子材料、光学材料、纳米材料等；（3）医药与生物化工产品：如药物、保健品、生物制品等；（4）食品添加剂：如防腐剂、抗氧化剂、增稠剂等；（5）农业化学品：如农药、肥料、饲料添加剂等；（6）其他精细化工产品：如化妆品、洗涤剂、香料等。
三、精细化工工艺的基本原理精细化工工艺学的基本原理包括化学反应动力学、化学平衡、传递过程、单元操作等。
了解这些原理有助于我们更好地掌握精细化工生产过程中的关键环节。
四、精细化工生产工艺流程与设备1.工艺流程：精细化工生产工艺流程包括原料准备、反应过程、分离与纯化、产品成型等环节。
2.设备：根据生产工艺要求，选择合适的设备，如反应釜、离心机、过滤器、蒸发器、干燥器等。
五、精细化工安全与环保1.安全：在精细化工生产过程中，要重视安全生产，加强防火、防爆、防毒等措施。
2.环保：精细化工生产过程中要严格遵守环保法规，减少废水、废气、废渣等污染物的排放。
六、发展趋势与前景1.绿色化：发展绿色化学，实现原料、过程和产品的绿色化；2.高端化：提高产品技术含量，满足高档次市场需求；3.一体化：产业链整合，提高资源利用效率；4.技术创新：加强产学研合作，推动技术创新；5.国际化：加强国际合作，扩大国际市场份额。
精细化工工艺学 ppt课件
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33
•
20世纪90年代中期，根据各地区化工基础和特点，在全国建 立了南通、苏州、无锡、中山、抚顺、湘潭、台州、湖州、泸洲、 德阳、芜湖、滨州、开封、辛集、沙市等十五个精细化学品生产 基地。每个基地从事不同领域的化学品生产，发挥各自的特点和 优势 • 中国石化和中国石油则集中了燃料和润滑油添加剂、炼油和石 油化工催化剂等主要精细化工产品的生产，发挥了行业优势
16
三、精细化学品与精细化工的特点
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17
• 精细化学品的特点：
① 产品功能性强（专用性）
② 批量小 ③ 品种多 ④ 利润率高 ⑤ 更新换代快
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18
• 精细化工的特点： ① 多品种、小批量 ② 综合生产流程和多功能生产装置 ③ 高技术密集度 ④ 大量应用复配技术 经济属性 ⑤ 新产品开发周期长，费用高，但附加值高，利润大。 ⑥ 商品性强、市场竞争激烈商业属性
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生产属性
①多品种、小批量
每种精细化工产品均具有其特定功能和专用性质，生产的 针对性很强，以满足社会的不同需要，因此它们不可能象基本 化工产品那样大批量生产。
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②综合生产流程和多功能生产装置
虽然精细化学品品种繁多，但是从合成角度看，其合成单元不 外乎十几个，后处理设备也具有相近之处。尤其是一些同系列产品， 其合成设备有很多相似之处。因此许多工厂广泛采用多品种综合生 产装置（多功能生产装置 ），一套生产装置可生产多种产品（或 经过简单调整组合即可生产不同产品），以适应精细化工产品多品 种、小批量的特点。（有人称之为模块式、积木式）。
第二章精细化工工艺学基础及技术开发
单程转化率＝
NAR,in
×100％
S
NA ,in
－
NAS ,out
总转化率＝
NAS ,in
×100％
式中：NRA,in, , NRA,out为原料A输入和输出反应器的 摩尔数。 NSA,in , NSA,out为原料A输入和输出全过程的摩尔数。
例7
在苯—氯化制氯苯时，为了减少二氯苯的生成， 每100mol苯用40mol氯气，反应产物中含38mol 氯苯，1mol二氯苯，还有61mol未反应的苯，经 分离回收60mol苯，损失1mol苯，对此进行转化 率，选择性，收率的计算。
3、逐步提高法
在实际生产中，原来已按某个方案投产，不 允许我们轻易地变动生产点，以避免出现大 量废品，造成严重浪费。
在这种情况下，我们有必要先做探索性的试 验，用逐步提高的方法爬坡，即在原生产点 向左(或向右、向上、向下)作较小调整，找到 一个比原生产点更好的点，作为新的出发点， 如此继续，逐步提高，可以结合陡度法，一 步一步地接近最好点。
生成对氨基苯磺酸的理论收率为：
87 × 1 1
y＝ 100
＝s x＝ 87.87％ ×98.00％＝87.00％
7、重量收率（ yw ）
（1）概念
目的产物的重量占某一输入反应物重量 的百分数。
（2）应用
理论收率一般用于计算某一反应步骤的 收率。但在工业生产中，为了计算反应物经 预处理、化学反应和后处理之后所得目的产 物的总收率。
= y/x= 90.0%/95.0%
例5
100mol苯胺在用浓硫酸进行焙烘磺化时，反应物 中含87mol对氨基苯磺酸，2mol未反应的苯胺， 另外还有一定数量的焦油物。则苯胺的转化率：
x＝（100－2）÷100×100％＝98.00％ 生成对氨基苯磺酸的选择性为：
《精细化工工艺学》课件
这是一门关于精细化工工艺的课程，让我们一起探索这个引人入胜的领域。
导论
精细化工工艺学是一门研究将原始材料转化为有价值产品的学科。通过本课程，您将学习关于设计、优 化和实施精细化工工艺的基本原理和技术。
精细化工工艺概述
化工厂设计
反应容器
了解精细化工厂的设计原则和 流程，以及常见的设备和工艺。
精细化工工艺的应用领域
精细化工工艺在众多行业中都有重要应用，包括制药、化妆品、农业、能源和材料等领域。
精细化工工艺的关键要素
1 原材料选择
2 过程控制
选择适合特定工艺的原材料是实现高质量 产品的关键。
优化过程参数和控制策略，以确保工艺稳 定和产品一致性。
3 安全与环保
4 质量管理
采取措施保证工作环境安全，减少废物产 生并最大限度降低对环境的影响。
介绍各种反应容器的类型和用 途，以及常用的控制策略。
实验室技术
探索实验室中常用的技术和仪 器，以及精细化工工艺实验的 重要性。
常见的精细化工工艺
蒸馏
学习蒸馏过程的原理、类型和应用，并了解如何优化和控制蒸馏系统。
结晶
探索结晶过程中的晶体生长机理和操作条件，以及在制药和化妆品行业中的应用。
萃取
了解不同类型的萃取技术，包括溶剂萃取、超临界流体萃取等，并研究其在生物燃料和食品 加工等领域的应用。
建立质量管理系统，以确保产品符合规格 要求并满足客户需求。
精细化工工艺的挑战与解决方案
1
挑战Leabharlann 处理复杂的反应条件和多组分混合，以及处理废物和副产物的问题。
2
解决方案
采用模拟、优化和先进的控制策略，以提高效率和降低成本。
精细化工工艺学知识点
精细化工工艺学知识点近年来，精细化工领域得到了广泛的关注和发展，对于精细化工工艺学的知识点，可以总结为以下几个方面：1.精细化工的定义和特点：精细化工是在化学工程的基础上，利用新型工艺、新型装置和新型材料，通过改变化学反应的反应条件和反应路径，实现对化学反应的充分控制和调节，以获得高纯度、高选择性和高产率的产物。
其特点包括反应条件的精确控制、产品质量的细化要求、催化剂和催化反应的重要性以及绿色化生产等。
2.精细化工的反应工艺：精细化工的反应工艺主要包括传统工艺和新型工艺两个方面。
传统工艺包括催化、溶剂、浓缩、萃取、结晶等，而新型工艺则包括微波辐射、超临界流体、膜分离、固相合成等。
3.精细化工的反应器：精细化工的反应器根据反应的不同特点可以分为多相反应器和单相反应器。
多相反应器主要包括多相悬浮床反应器、多相固定床反应器、多相流化床反应器等。
而单相反应器主要包括批式反应器、连续流动反应器等。
4.精细化工的传热与传质：传热与传质是精细化工过程中不可忽视的重要环节。
传热方式主要包括对流传热、传导传热和辐射传热，而传质方式主要包括对流传质、分子扩散传质和表面吸附传质。
精细化工中需要考虑传热与传质的速率、反应器内的物料分布等因素。
5.精细化工的分离与纯化：精细化工中，纯度要求较高的产物需要进行进一步的分离与纯化。
分离与纯化的方式主要包括蒸馏、萃取、结晶、吸附、膜分离等方法。
根据不同产物的性质和分离程度的要求，选择合适的分离与纯化方法。
6.精细化工的催化剂：催化剂在精细化工过程中起到了至关重要的作用。
催化剂可以提高反应速率、提高选择性和稳定性等。
常用的催化剂包括金属催化剂、金属氧化物催化剂、酸碱催化剂等。
选择合适的催化剂对于精细化工的反应过程和产物纯度至关重要。
7.精细化工的安全控制：精细化工过程中需要重视安全控制。
包括反应条件的控制、设备的安全性、储存和运输的安全性等。
防止因反应过程中发生意外导致产生环境和人员的不安全。
精细化工工艺学
精细化工工艺学
《精细化工工艺学》是一门涉及化学、化工、材料等多个学科领域的交叉学科，主要研究精细化学品的合成、分离、纯化、改性、应用等方面的理论和技术。
该学科的研究对象包括各类精细化学品，如染料、颜料、香料、表面活性剂、助剂、催化剂、医药中间体、农药中间体、功能高分子材料等。
通过对这些精细化学品的合成、改性和应用等方面的研究，可以开发出具有高附加值、高技术含量、高经济效益的新产品，满足人们日益增长的生活和工业需求。
在学习《精细化工工艺学》的过程中，学生将学习到各种精细化学品的合成方法、分离纯化技术、结构与性能关系、应用领域等方面的知识。
同时，还将了解到该领域的最新研究进展和发展趋势，掌握相关的实验技能和研究方法。
该学科的学习对于从事精细化工相关领域的研究和开发工作具有重要意义，也为学生进一步深造和从事相关工作打下坚实的基础。
通过学习《精细化工工艺学》，学生将具备扎实的理论基础和实践能力，能够在精细化工领域中发挥自己的专业技能，为社会和经济的发展做出贡献。
《精细化工工艺学》课程思政教学案例(一等奖)
《精细化工工艺学》课程思政教学案例（一等奖）一、课程简介《精细化工工艺学》是应用化学专业核心课、化学工程与工艺专业选修课，是学生学术研究和职业素质核心能力培养的主干课程之一。
该课程涉及有机化学、无机化学、高分子化学等知识原理以及化工生产方法、工艺流程设计、设备选型、精细化学品应用领域等，具有内容多、知识点多、应用性强的特点。
具体内容包括表面活性剂、食品添加剂、合成材料助剂、涂料、胶粘剂、特殊功能化学品以及能源、信息、生物、材料、环保、空间技术等最新应用及发展等领域。
课程坚持价值引领、能力培养和知识传授有机融合，采取学生自主探究的“对分课堂教学”模式，将“自学-领悟-提高-巩固”学习四步骤贯穿课程学习全过程，并在“宽、精、深、新”基础上，融入社会主义核心价值观、家国情怀、科创精神、安全环保等相关案例和内容。
学生通过该课程学习，能够掌握代表性精细化学品结构与性质、合成原理、技术路线方法、生产工艺和应用性能，理解精细化学品结构与性能的本质联系，初步具备从事精细化工生产、管理、科技研发与创新的能力，强化分析问题、解决问题能力，树立“爱党爱国、科技报国”的人生信念，为学生完成毕业论文、继续深造和就业创业奠定基础。
二、教学目标（一）本讲的课程思政教学目标1.诚信教育，树立食品安全责任意识和职业道德感。
2.进行国家强大、科技创新、努力奋斗、民族自尊、孝敬长辈、诚信做人等育人教育，使学生树立正确的人生观、世界观和价值观、勇于创新的科学观。
3.以课前线上小组学习+线下课堂提问、讨论、自学等形式，进行团结协作、勤于思考教育，将知识传授与思政元素有机融合，内化于心。
（二）案例如何体现课程思政教学目标1.通过食品添加剂中色素讲解及现实生活中的滥用，引申出“诚信”教育，树立食品安全责任意识和职业道德感。
2.通过拓展天然乳化剂卵磷脂的食用、保健、药用的高端应用领域，教育学生在了解精细化学品的多功能、多性质、多领域应用的基础上，引申出时代责任感和紧迫感，努力学习，勤于思考，团结协作，使学生树立科技发展无止境、需勇于创新的科学观。
精细化工工艺学
表面活性剂应用领域
01
洗涤剂
表面活性剂是洗涤剂的主要成分，用于去除衣物、餐 具等表面的污垢。
02
乳化剂
在食品、化妆品等领域中，表面活性剂作为乳化剂可 稳定乳液体系，防止油水分离。
03
分散剂
在涂料、染料等领域中，表面活性剂作为分散剂可提 高颜料或染料的分散性，防止其团聚。
04
增溶剂
在药物制剂等领域中，表面活性剂作为增溶剂可提高 难溶性药物的溶解度，增加其生物利用度。
02
应用领域广泛，渗透到国民经济和人民生活的各个领域。
03
精细化工发展趋势
精细化工特点及发展趋势
01
02
03
04
绿色化
随着环保意识的提高，精细化 工将更加注重绿色生产，减少 环境污染；
高性能化
产品性能将不断提高，满足高 端市场需求；
智能化
借助人工智能、大数据等技术 手段，实现精细化工生产过程 的智能化管理和优化；
将物质分子转化为带电粒子，并利用电场和磁场 的作用，按照质荷比进行分离和检测的方法。质 谱法具有高灵敏度、高分辨率等优点，可用于复 杂样品的定性和定量分析。
核磁共振法
利用物质在强磁场作用下的核磁共振现象，对物 质分子结构进行解析的方法。核磁共振法具有非 破坏性、高分辨率等优点，可用于复杂有机物的 结构分析。
将废弃物转化为有价值的资源，如回收金属、生产肥料和燃料等。
06
现代分析测试技术在精细化工中应用
现代分析测试技术概述
现代分析测试技术是指利用先进的仪器和方法，对物质的成分、 结构、性质等进行定性和定量分析的技术。
随着科技的不断发展，现代分析测试技术不断更新和完善，为精 细化工领域提供了强有力的支持。
精细化工工艺学
1.精细化学品是与大宗的化学品相对应的一类化工产品，是指对化学工业生产的（初级或次级）产品进行深加工而制成的具有某些或某些种特殊功能的化学品。
一般其产量相对较小的，附加值相对较高2.精细化工及精细化学品的生产特性1）具有小批量，多品种，复配型居多的特点2）属于技术密集型产业3）生产多采用间歇生产装置或多功能生产装置4）生产流程呈多样化3.精细化学品分为三类即精细有机化学品，精细无机化学品和精细生物制品4.增塑剂，即凡添加到聚合物体系中能使聚合玻璃化温度降低，塑性增加易于加工的物质都可以叫做增塑剂，作用是削弱聚合物分子之间的次价健，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性5.抗氧剂高聚物的氧化是一种游离基连锁反应。
抗氧剂可以捕获活性自由基，生成非活性否认自由基，从而使连锁反应终止，它还能分解氧化过程中产生的聚合物氢过氧化物，生成非自由基产物，从而终止连锁反应6.表面活性剂表面活性物质，是指能使其溶液表面张力降低的物质，习惯上把显著降低溶液表面张力，改变体系界面状态的物质称为表面活性剂.7．表面活性剂分类分为三大类即离子型表面活性剂（阳离子型表面活性剂；阴离子型表面活性剂；两性表面活性剂），非离子型表面活性剂，特殊表面活性剂7.亲水亲油平衡值指的是表面活性剂的亲水基和疏水基之间在大小和力量上的平衡关系，反应这种平衡程度的量被称为亲水亲油平衡值（简称HLB值）8.乳状液指的是两种互不相溶的液体中，一种液体以微滴状分散于另一种液体中，所形成的多相分散体系，称为乳状液，乳状液分为三类，分别是水包油型，油包水型，多重性乳状液9.破乳方法三种，分别是机械法，物理法和化学法10.根据亲水基，判断阴阳离子P6611.食品增稠剂是指在水中溶解或分散，能增加流体或半流体食品的黏度，并保持所在体系的相对稳定的亲水性大分子物质。
增稠剂分子中含有许多亲水基团，如羟基，羧基，氨基和羧酸根等，能与大分子发生水化作用。
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精细化工工艺学一、单选(18分)1、酸酸树脂涂料干燥后形成高度的(),不易老化,耐候性好,光泽能持久不褪,漆膜柔韧而坚牢,并耐摩擦,抗矿物油、抗醇类溶剂性良好A.立方体结构B、网状结构C、锥状物结构D、棱柱体结构正确答案:B2、()下列表面活性剂的亲油基,就亲油型而言哪种最好A.碳氢链B、全氟烃C、硅氧烷D、芳香烃正确答案:B3、作为重垢碱性洗涤剂的无机助剂()A.硅酸钠B、硫酸钠C、磷酸钠D、碳酸钠正确答案:D4.下列哪项不作为洗涤助剂()A.硫酸钠B.4A沸石C.酶D.聚醋酸乙烯酯正确答案:D5.下列胶黏剂中哪种是热塑性树脂胶黏剂()A. 聚醋酸乙烯酯胶黏剂B、酚醛树脂胶黏剂C、氯丁橡胶胶黏剂D、丁苯橡胶胶黏剂正确答案:A6、合成胶粘剂最先应用的领域是:()A木材工业B、航空工业C、纺织工业D、造船正确答案:A7、下面不属于沉淀法的是()A.水解法B.胶体化学法C、水热沉淀D、均匀沉淀法正确答案:B8、合成树脂胶粘剂的使用温度应()A.高于玻璃化温度B、等于玻璃化温度C、低于玻璃化温度D.无所谓正确答案:C9、以下属于阴离子型表面活性剂的是:()A、AESB、AEO-3C、PO-EO共聚物D、TX-10正确答案:A10、聚乙烯醇的1799型的水解度()A、17-99.9%B、88.9-99%C、17-88.9%D、99.7-100%正确答案:D11、下列哪类表面活性剂可用作织物的柔软剂,抗静电剂。
() A阴离子表面活性剂B、生物表面活性剂C、两性表面活性剂D、阳离子表面活性正确答案:D12、表面活性剂HLB值在()时,一般可作为润湿剂A.2~6B.8-10C.12~14D.16-18正确答案:B13、选择胶粘剂要考虑几个因素,首先要根据被粘物的形状来选择胶粘剂,例如:粘接多孔而不耐热的材料如木材,纸张,皮革等,可选用()胶粘剂;A.水基B、反应型热固性C、热熔胶或环氧胺D、都不是正确答案:A14、目前实验室和工业上经常采用的制备超细粉体材料的方法是()A、气相法;B、固相法C、液相法D、化学气相沉积法正确答案:C15、原化工部有关部门对涂料的分类和命名进行了统一规定,将涂料产品分为()类A、18B、10C、15D、25正确答案:A16.氯化石蜡可作增塑剂用或作阻燃剂用,如果主要用作阻燃剂时,共最适宜的氯含量应为0A.45%,B.50%C.60%D.70%正确答案:D17、对于碳氢链的亲油基()易生物分解A、支链型B.直链型C、异构体D、芳香基正确答案:B18、下面几种表面活性剂中,是阴离子表面活性剂的()A、脂肪醇聚氧乙烯醚B、2-烷基-1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉醋酸盐C、N-烷基丙二胺D、脂肪醇硫酸盐正确答案:D二、多选(9分)19、下面那些物质属于食品添加剂()A.山梨酸B.果胶C、磷酸D.三氯蔗糖正确答案:ABCD20.肥皂对()较为敏感A.水的PH值B.水的硬度C.水的温度D.水的浊度正确答案:AB21、请指出下面哪些物品中应用了胶粘剂。
()A汽车飞机宇宙飞船B、电视机计算机C、无纺布砂轮正确答案:ABC22、液相法中的化学法主要有()A沉淀法B、醇盐法C、水热法D、胶体化学法正确答案:ABC23、下列添加剂中,属于防腐剂的是:()A、平果酸B.苯甲酸C、酒石酸D、柠檬酸正确答案:ACD24、指出下列食用色素中,哪些为天然食用色素?()A.苋菜红B.红曲色素C、胭脂红D.胡萝卜素正确答案:BD25、表面活性剂的活性是指()A、界面吸附B、定向排列C、生成胶束D、双亲媒性正确答案:ABCD26、生物面活性剂可能成为化学合成面活性剂的替代品,主要由于生物面活性剂:()A易于生产B、表面活性高C、无毒D、生物降解快正确答案:CD27、下面几种抗氧剂中,不属于水溶型抗氧剂的是A、VEB、PGC、BHAD、VC正确答案:ABC三、填空(11分)28.PC是指（）,CMC是指（）正确答案:聚氯乙烯、羧甲基纤维素钠29.表面活性剂根据结构中离子的带电特征分为（）、（）（）和（）表面活性剂四大类正确答案:阴离子型、阳离子型、非离子型、两性30.苯甲酸在PH值（）、山梨酸在PH值（）、对羟基苯甲酸酯在pH值（）使用正确答案:4.5以下、5以下、4-831、在生产O/W时化妆品时所选择的表面活性剂的HLB值应为（），在生产W/O 时化妆品时所选择的表面活性剂的HLB值应为（）正确答案:6~18、<632、胶黏剂的组成主要为（）、（）、（）、（）等。
正确答案:粘结料、固化剂、增塑剂、稀释剂及填充剂33、涂料具有（）、（）、（）和（）四种作用,涂料的组分可概括为四类（）、（）、（）和四个部分。
正确答案:保护作用、装饰作用、标志作用、防腐作用、成膜物质、颜料、溶剂、助剂34、表面活性剂溶液只有当其浓度稍大于（）时,才能充分显示其作用。
正确答案:临界胶柬浓度35、洗涤剂的组成是由（）和（）组成。
正确答案:表面活性剂、洗涤剂助剂36.表面改性剂特点:（）、（）、（）正确答案:无机改性、有机改性、复合改性37、乳白胶的化学名（），产品在我国合成胶中占第（）位,精细化工产品具有（）（）（）（）等特点正确答案: 聚酯酸乙烯黏合剂；二；小批量,多品种、大量采用复配技术；综合生产流程和多功能生产装置；高技术密集度；商业性强；经济效益显著38.偶合反应中,重氮盐芳核上存在（）基时反应速度加快,而偶合组分上存在给电子基时,反应速度将（）(加快、减慢、不变)。
正确答案:吸电子取代基、加快四、问答(18分)39、功能高分子正确答案:人们把利用高分子本身结构或聚集态结构的特点,并引人功能性基团,形成具有某种特殊功能的新型高分子材料,通称为"功能高分子”40、变色涂料正确答案:是指涂层的颜色随环境条件如光,温度,湿度,PH值,电场,磁场等变化而变化的一种特殊涂料。
41、选择性正确答案: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在反应中实际消耗掉的总摩尔数的百分数42、催干剂正确答案:是指能对涂膜中干性油或树脂中的双键的氧化交联起催化作用,加速其干燥成膜的有机酸皂类,主要用于油性涂料.。
43、助剂正确答案：广义地讲,助剂是泛指某些材料和产品在生产和加工过程中为改进生产工艺和产品的性能而加入的辅助物质。
狭义地讲,加工助剂是指那些为改善某些材料的加工性能和最终产品的性能而分散在材料中,对材料结构无明显影响的少量化学物质。
助剂亦称添加剂或(专用)化学品。
44、精细化率正确答案:可以用下面的比率表示化工产品的精细化率精细化工产值率(精细化率)=精细化工产品的总产值/化工产品的总产值*100%45.临界胶束浓度正确答案:表面活性剂形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。
46、碘值正确答案:100g物质吸收碘的克数,是不饱和程度的度量值。
物质的不饱和程度越高,干率越快,颜色越深,不饱和程度越低,颜色越浅47、简述表面活性剂的乳化稳定作用机理正确答案：(1)表面活性剂降低界面张力从而降低乳状液体系的界面自由能(2)表面活性剂在油水界面形成定向排列的吸附膜,增加界面强度、形成空间位阻,防止液滴之间的聚结(3)静电排斥效应:用离子型表面活性剂制备O/W乳状液,表面活性剂吸附在油/水界面形成双电层结构,使油滴带上同性电荷,形成静电排斥效应,阻止液滴之间的聚结提高乳状液的稳定性48.为什么说吸附是分离工程的一种分离方法?物理吸附和化学吸附有哪些区别? 正确答案：由于吸附质和吸附剂的物理化学性质不同,吸附剂对不同吸附质的吸附能力也不同。
因此当流体与吸附剂接触时,吸附剂对流体中的某个或某些组分相对其他组分具有较高的吸附选择性,吸附相和吸余相的组分可被富集,从而实现物质的分离物理吸附①选择性吸附利用固体表面的原子或基团与外来分子间的吸附力的不同实现分离。
吸附力的大小与表面和分子两者的性质有关。
对同一表面而言,吸附力大的分子在吸附相的浓度高②分子筛效应有些多孔固体中的微孔孔径是均一的,而且与分子尺寸相当。
尺寸小于微孔孔径的分子可以进入微孔而被吸附,比孔径大的分子则被排斥在外③通过微孔的扩散气体在多孔固体中的扩散速率与气体的性质、吸附剂材料的性质以及微孔尺寸等因素有关。
利用扩散速率的差别可以将混合物分离④微孔中的凝聚毛细管中液体曲面上的蒸汽压与其正常汽压不同,在大多数情况下,毛细管上的可凝缩气体会在小于其正常蒸汽压的压力下在毛细管中凝聚,在一定温度下,凝聚压力与毛细管半径有关,因此,多孔固体周围的可凝缩气体会在与其孔径对应的压力下在微孔中凝聚。
化学吸附是由吸附质与吸附剂分子间化学键的作用所引起的,与物理吸附比较,其结合力大得多,放热量与化学反应热数量级相当,过程往往是不可逆的。
化学吸附在催化反应中起重要作用,分离过程中极少应用49.何谓缩合反应,它的基本原理是什么?正确答案: 两个或多个有机分子相互作用后以共价键结合成一个大分子,同时失去水或其它比较简单的无机或有机分子的反应叫缩合反应其基本原理是:缩合反应可以通过取代、加成、消除等反应途径来完成多数缩合反应是在缩合剂的催化作用下进行的,常用的缩合剂是碱、醇钠、无机酸等缩合作用是非常重要的一类有机反应,在有机合成中应用很广,是由较小分子合成较大分子有机化合物的重要方法50. 防腐剂的定义是什么?防腐剂的常用品种有哪些? PH适用范围各是多少?正确答案:防腐剂是一类具有抗菌作用,能有效杀灭或抑制微生物生长繁殖,防止食品腐败变质的物质。
常用品种有:苯甲酸及其盐类,其pH值适用范围是pH<4.5。
山梨酸及其盐类,其pH值适用范围是pH<5.5。
对羟基苯甲酸酯类,其pH值适用范围是pH为4~8。
51.为什么说环氧树脂胶黏剂是应用最广,综合性能优异的热固性胶黏剂?正确答案：由这类树脂构成的胶黏剂既可胶接金属材料,又可胶接非金属材料,俗称万能胶"。
它具有多变性、黏着力强、操作性能优良、韧性高、收缩率低、稳定性好等优点,因而在航空航大、卫星、造船、电子、轻工、建筑以及文物古迹的修复与保护等方面都有重要的用途52、比较热塑性和热固性的异同?正确答案: 热塑性黏合剂：加热熔融软化、冷却固化，通过溶剂挥发,溶剂冷却,聚合反应使之变为热塑性固体，其机械性能,耐热性能和耐化学性能较差，但使用方便，有较好的柔软性热固性黏合剂：加热时，通过加入固化剂，液态树脂经聚合反应,交联成网状结构形成不溶不熔的固体黏附性较好，机械强度高，耐热耐化学性好,耐冲击性和弯曲性差。
53、简述精细化工新产品的发展规律正确答案:精细化工新产品的发展一般要经历以下几个阶段1)原型发现阶段;2)雏形发明阶段;3)性能改进阶段54、目前世界各国不断爆出食品安全问题,你认为如何才能减少或杜绝此类问题的发生?正确答案：作为政府出台政策,明确食品安全监管职责；层层签订责任状,落实各级政府和职能部门监管贵任。