精细化工概论(第三版)
精细化工概论2.1
金属醇盐是指金属置换醇中羟基的氢而生成
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②醇盐法：
所谓醇盐法就是利用金属醇盐的水解制备超
细粉体材料的一种方法。
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金属醇盐的特性
①一般具有挥发性
②金属醇盐容易进行水解
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醇盐法应用举例
Ba（OC3H7）2 、Ti（OC5H11）4等分 子混合后，经水解过滤干燥后得到
BaTiO3 。
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市场预测：全年需5000吨
用于感光材料领域的nm-TiO2需50（t / a）； 用于防晒化妆品领域的nm-TiO2需200（ t / a ）； 用于气体传感器和湿度传感器领域的nm-TiO2需25（ t / a ）； 用于电子陶瓷领域的nm-TiO2需240--340（ t / a ）； 用于光催化剂和催化剂载体领域的nm-TiO2需300（ t / a ）； 用于高级汽车面漆领域的nm-TiO2需500（ t / a ）； 用于功能性化学纤维织物领域的nm-TiO2需1000（ t / a ）； 用于新型无机杀菌剂领域的 nm-TiO2需1000（ t / a ）； 用于新型塑料领域的nm-TiO2需1500（ t / a ）；
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均匀沉淀法举例
该法常用的试剂有尿素。其水溶液在
70℃左右发生分解反应：
（NH2）2CO＋3H2O→2NH4OH＋CO2 ↑
生成的NH4OH起到沉淀剂的作用。
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2、醇盐法
①金属醇盐： 的含M－O－C－键的金属有机化合物的总称。 化学通式为M（OR）n，M为金属，R代表烷 基或烯丙基。
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共沉淀法举例
利用该法可以制备含有两种以上金属元 素的复合氧化物超细粉。如向BaCl2和 TiCl4混合溶液中滴加草酸溶液，能沉淀 出BaTiO(C2O4)2· 4H2O,经过滤、洗涤和 加热分解等处理，即可得到具有化学计 量组成的、所需晶型的BaTiO3超细粉。
精细化工概论
精细化⼯概论精细化⼯概论1.什么叫精细化学品？它有哪些特点？答：初级或次级化学品经过深加⼯⽽制成的具有特定的应⽤性能、⽤途，技术密集，商品性强，产量⼩，产品附加值较⾼的化⼯产品。
特点-----（1）⼩批量，多品种;（2）技术密集;（3）综合⽣产流程和多功能⽣产装置；（4）⼤量采⽤复配技术;（5）投资少、利润⼤、附加值⾼；（6）产品更新换代快。
2.精细化⼯基本原料有哪些？答：初级原料：（1）⽯油（2）天然⽓（3）煤（煤焦油、⽔煤⽓），主要包括---基本原料（三烯、三苯、⼀炔、⼀甲烷）；中间体；精细化学品。
（4）农副产品——可再⽣资源脂肪类与油类、碳⽔化合物、天然产物等3.⽬前精细化学品的发展趋势如何？答：精细化⼯与农业的关系、精细化⼯与轻⼯业和⼈民⽣活的关系、精细化⼯与军⼯、⾼技术领域的关系。
4.胶粘剂有哪些优点?⼀般由哪些物质组成？答：（１）能粘合⽤其他⽅法不能连接的不同种类、形状材料间的物质，如粘接薄膜、纤维、⼩颗粒等；（２）应⼒分布⾯⼴，⽐采⽤机械连接易得到更轻、更牢固的组件；（３）通过交叉粘接能使各向异性材料的强度、重量⽐及尺⼨稳定性得到改善；（４）粘合剂有许多特殊性能；（５）可以粘合异种材料；（６）粘合⽅法⽐其他连接⽅法（焊接、铆钉、螺栓等连接）便于施⼯，且速度快，经济，美观。
物质组成----(1) 基料；（2）固化剂和固化促进剂；（3）稀释剂；（4）增塑剂与增韧剂；（5）偶联剂；（6）填料；（7）其它助剂。
5. 什么是热固(塑)性胶粘剂?举例说明。
答：热固性胶黏剂---热固性树脂粘合剂是在热、催化剂单独作⽤或联合作⽤下形成化学键，它固化后不熔化，也不溶解。
如：环氧树脂胶粘剂，俗称万能胶，是以环氧树脂为基料制备的胶粘剂，能粘接许多⾦属和⾮⾦属材料。
热塑性胶黏剂---以热塑性树脂为基料的粘合剂，加热熔融软化，冷却固化，遇溶剂可溶解。
如：聚醋酸⼄烯酯及其共聚物胶粘剂主要⽤于⽊材、纸制品、纤维、陶瓷、塑料薄膜、发泡聚⼄烯等的粘接。
精细化工概论
精细化工概论1、通用化学品是以天然资源为基本原料，经过简单加工而制成的大吨位，附加价值率与利润率较低，应用范围较广的化工产品。
精细化学品是以通用化学品为起始原料，采用复杂的生产工艺进行深度加工，制成小批量、多品种、附加价值率和利润率高、具有特定应用功能和专门用途的化工产品。
2、精细化学品的特点：（1）品种多、产量小，主要以其功能进行交易（2）采用间歇生产方式（3）生产技术要求高，产品质量指标高（4）生产装置占地面积小，一般中小型企业即可生产（5）整个产品价值中原材料的费用的比率较低，商品性较强（6）直接用于工农业，军工、宇航、人民生活和健康等方面，重视技术服务（7）投资小，见效快，利润大（8）技术密集性高，竞争激烈。
3、超细白炭黑的应用：（1）在橡胶制品中作为高补强填充材料（2）作为塑料的填充材料，提高塑料的弹性强度和耐磨性以及硬度和热稳定性（3）在造纸工业中，作为纸张的上胶剂。
纳米二氧化钛的应用：（1）利用其光电性和光敏性，可制纳米二氧化钛的感光材料，用于传真和彩色复印（2）利用其对紫外线吸收率高的特性，可作为塑料的抗老化剂和化妆品中的紫外线吸收剂（3）制作气体传感器和湿度传感器。
4、非晶态合金优点：（1）具有高强度、高韧性（2）对酸、碱、盐具有高的耐腐蚀性（3）具有磁导率和磁感应强度高、矫顽力和损耗低的特性（4）可用作催化剂（5）具有超导电特性。
不足：热力学的亚稳态，只适用于低温场合；非晶态材料的杨氏模量大约只有晶态材料的一半。
5、表面改性就是对固体物质的表面通过改性剂的物理化学作用或某一工艺过程，改变其原来表面的性能或功能。
复合改性的必要性：表面改性处理除需严格的工艺程序和科学配方外，表面改性剂的选择是改性能否成功的关键，一定要根据使用的具体环境和要求改善的性能来选择改性剂。
所以选择改性剂比一定仅限于一种，多数情况下可选多种，复合使用，取长补短，以期取得更理想的效果。
特别是用于高聚物的各种各样的填料、粉体助剂，为了提高其耐热性、耐候性和化学稳定性，往往先用无机改性剂进行包膜，而为了提高其亲油性，增强与聚合物的亲和力，往往需要再用有机改性剂—表面活性剂或偶联剂做进一步表面改性，从而取得更为理想的综合效果。
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4、大量采用复配技术； 5、间歇生产 6、附加价值高，商品性强；
精细化工的原料来源
• 煤的加工 • 石油加工 • 天然气的利用 • 农、林、牧、渔副产品的利用
• 煤的炼焦：
粗苯
苯：50－70％ 甲苯：12－22％ 二甲苯：2－6％
煤焦油 萘、2－甲基萘、蒽、菲、芴、苊、 芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、 硫芴、吡啶、咔唑等
胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其 非极性部分会相互吸引，从而使得分子自发形成有 序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减少了 憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多 分子有序聚集体称为胶束。
• 4、增溶
• 4、增溶
随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶 束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。
• 2、乳化
一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一 种液体 。
分层 水包油
油包水
• 3、分散
能使固体微粒均匀地分散在另一种液体中的物质称为 分散剂，如颜料分散在涂料、印刷油墨中。
• 4、起泡和消泡 • 泡沫是指气体分散在液体中的分散体系。
• 4、起泡和消泡
4、起泡和消泡
• 发泡剂：能使气泡稳定存在的作用。用以发泡的表面活性剂叫发泡
增溶作用
5、洗涤作用
• 从固体表面出去污物统称为洗涤。洗涤 去污作用，是表面活性剂降低了表面张力而 产生的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等作 用的综合结果。
肥皂去污原理示意图
• 表面活性剂种类：
2、染料、颜料
• 染料：在一定的介质中，能使纤维或其他物质牢固着色的
化合物。
➢ 从中国古代仰韶文化遗址中就已发现了早在公元前5000年至公元前3000 多年的丝绸织物。
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2、高温性能好；
料的刚度除以密度称为比刚度。
3、抗疲劳和抗热震性良好；
4、使用寿命长。
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二、氧化铝纤维（多晶陶瓷纤维）
1、组成：主要成分Al2O3，含有少量 SiO2,B2O3,MgO等。是一种多晶陶瓷纤维， 具有长纤、短纤、晶须等多种形式。
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2、氧化铝纤维的优点
①可以在更高的温度下保持很好的拉伸强度， 有望应用在1400℃以上的高温场合；
暗中发光的原因，称为磷光。白磷在空气这慢慢氧化，当表面
上积聚的热量使温度达到40℃时，便达到了白磷的燃点，将引起 自燃，因此白磷保存在冷水中。此外白磷受撞击、摩擦或与氯盐
酸等氧化剂接触会立即着火甚至爆炸。还有，白磷属于剧毒品
（包括与皮肤接触造成的吸收中毒）。若皮肤不慎接触白磷，可 在接触处涂0.2mg/lCuSO4溶液。
P4 + 10CuSO4 + 16H2O
10Cu +4H3PO4 +10H2SO4
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磷酸盐是无机盐工业中的重要产品系列，由于在新 领域、新技术、新兴产业中越来越得到广泛地使用，
磷酸盐正在从肥料时代转向功能材料时代。由
于磷酸盐不断地向更多产业部门渗透，特别是尖端 科学和新兴产业部门，使磷酸盐已逐渐成为国民经 济中具有重要作用的一个系列品种。
正磷酸
OH OH P OH
O
H3PO4
偏磷酸
OH OPO
HPO3
焦磷酸
OH OH OPOPO
OH OH
H4P2O7
continue
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白磷
分子式P4 ，是无色或黄色的有大蒜气味的蜡状固体，不溶于水
精细化工概论-课后答案
精细化⼯概论-课后答案'第⼆章1．表⾯活性物质和表⾯活性剂有什么异同点答：把能使溶剂的表⾯张⼒降低的性质称为表⾯活性，具有表⾯活性的物质称为表⾯活性物质。
把加⼊少量能使其溶液体系的界⾯状态发⽣明显变化的物质，称为表⾯活性剂。
表⾯活性剂在加⼊很少量时即能显著降低其表⾯张⼒，改变体系界⾯状态。
举例：肥皂、油酸钠、洗涤剂等物质的⽔溶液，在溶液浓度很低时，表⾯张⼒随溶液浓度的增加⽽急剧下降，降到⼀定程度后便缓慢或不再下降；⼄醇、丁醇等低碳醇和醋酸等物质，表⾯张⼒随溶液浓度的增加⽽下降。
这两类都是表⾯活性物质。
2，表⾯活性剂的结构特点答；表⾯活性剂⼀般都是直线形分⼦，其分⼦同时含有亲⽔（增油）性的极性基团和亲油（憎⽔）性的⾮极性疏⽔基团，因⽽是表⾯活性剂既具有亲⽔性⼜具有增油性的双亲结构，所以，表⾯活性剂也称为双亲化合物。
3.临界胶束浓度CMC和HLB、浊点、克拉夫拖点之间有何关系答,Tk越⾼，CMC越⼩，亲油性好，HLB越⼩。
浊点越⾼，亲⽔性越好，CMC越⼤，HLB越⼤。
）4，表⾯活性剂的活性与CMC的关系答，（CMC）可⽤来衡量表⾯活性剂的⼤⼩。
CMC越⼩，表⽰该表⾯活性剂形成胶束所需的浓度越低，即达到表⾯饱和吸附的浓度就越低，因⽽，改变表⾯性质，起到润湿、乳化、曾溶、起泡等作⽤所需的浓度也越低，表⽰该表⾯活性剂的活性越⼤。
5，阳离⼦表⾯活性剂可⽤作润湿剂吗为什么答，阳离⼦表⾯活性剂在⽔溶液中离解时⽣成的表⾯活性离⼦带正电荷。
⽔溶液中阳离⼦表⾯活性剂在固体表⾯的吸附是极性基团朝向固体表⾯，吸附在带负电荷的固体表⾯，疏⽔基朝向⽔相，使固体表⾯呈“疏⽔”状态，通常不⽤于洗涤和清洗，故……6.哪种表⾯活性剂具有柔软平滑作⽤为什么答，阳离⼦表⾯活性剂。
原因：阳离⼦表⾯活性剂具有⾼效定向吸附性能，可在纤维表⾯覆盖⼀层亲油基团膜层，从⽽具有柔软平滑效果。
7表⾯活性剂为何具有抗静电作⽤答，表⾯活性剂的憎⽔基吸附在物体表⾯，亲⽔基趋向空⽓⽽形成⼀层亲⽔性膜，吸收空⽓中⽔分，好像在物体表⾯多了⼀层⽔层，这样产⽣的静电就易于传递到⼤⽓中去，从⽽降低了表⾯电荷，起到抗静电的的作⽤。
化工环境工程概论(第三版)第七章
7.2.8 催化裂化装置的清洁生产
7.3 化工清洁生产工艺实例
1
燕山石化公司炼油厂清洁生产实例 中成化工有限公司清洁生产实例 鲁北化工厂清洁生产实例 海四达化学电源有限公司清洁生产实例
2
3
4
7.3.1 燕山石化公司炼油厂清洁生 产实例
7.3.1.1 企业概况 炼油厂有常减压、催化裂化等20套生产装置，年加工 原油660万吨，生产汽油、柴油、煤油、润滑油、石蜡等 60多种产品。
7.3.2 中成化工有限公司清洁生产实例
7.3.2.3 企业实施清洁生产经验 树立化工企业“生存线”的概念 清洁生产的基础是工艺路线的选择 创新是清洁生产的根本手段 大规模的集中生产是清洁生产的有利因素 选择清洁工艺、提高重复利用、综合利用、加强对原废弃 资源回收，强化每个环节的管理是抓好清洁生产的五大措 施 清洁生产是没有止境的，不可能一劳永逸
化工环境工程概论
第七章 化工清洁生产工艺
1 清洁生产工艺概述 2 化工清洁生产技术
3 化工清洁生产工艺实例
7.1 清洁生产工艺概述
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清洁生产的由来 什么是清洁生产 清洁生产的内容 清洁生产的途径产
2
3
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7.1.1 清洁生产的由来
随着工业化的发展，进入自然生态环境的废物和污染 物将越来越多，已经超出了自然界自身的消化吸收能力， 既造成了通常意义上的污染环境，又对人类自身造成了威 胁。 清洁生产代表着世界工业发展的方向，其核心是改变 以往依赖“末端处理”的思想，以污染预防为主，推行清 洁生产是实现可持续发展战略的重要举措。
7.2.2 乙苯生产的干法除杂工艺
聚苯乙烯是由单体苯乙烯聚合而成，苯乙烯生产分两 步进行，第一步是以苯与乙烯为原料在催化剂（氯乙烷和 氯化铝）作用下，发生烷基化反应，生成乙苯；第二步再 以乙苯脱氢制取苯乙烯。