精细化工工艺课程设计课件(DOCX 37页)
无机精细化工工艺学课件
❖ 第三阶段（1994年到现在）纳米组装体系，人工组 装合成的纳米结构的材料体系。
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纳米材料的特性
❖1、基本物理效应
（1）小尺寸效应 当超微粒子尺寸与传导电子德布罗意波长（
λ=h/p=h/mv)相当或更小时，周期性的边界
条件将被破坏，非晶态纳米微粒表面层附 近原子密度减小，导致性质与普通粒子不 同（光吸收、磁性、内压、热阻、化学活性、催化活性、 熔点）。
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（2）界面与表面效应
纳米粒子由于尺寸小，表面积大，导致位于 表面的原子占有极大的比例，表面原子的 活性使纳米粒子具有明显的表面效应。
比表面积：F =3/r 1/r, 若r=1m, 则F > 104cm-1（1 m2） , 若r=5nm， F > 600 m2
❖ 运用生物纳米技术开发芯片－运用生物可以自建有 结构的 “自建结构”能力，利用蛋白质和DNA等材料 制作电路。研制运算速度高中央处理器，耗电量低 的记忆元件，开发计算机芯片，长时间无需充电的 笔记本电脑。
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（4）纳米微机械和机器人。
生物发动机（分子马达） －利用人体内的自然能源（三磷酸腺苷酸）作动
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纳米科技的发展
❖ 20世纪60年代R.P.Feynman：若从原子和分子水平上控 制物质，将会出现新的作用力和新的效应。
❖ 日本上田良二提出“超微粒子结构”的新概念。 ❖ 70年代C.Hayash研究了纳米粉体的性质、生产方法及应
用，诞生了“纳米技术”。 ❖ 80年代先后制造了扫描隧道显微镜和原子力显微镜，从
❖ 单分散体系－分散相以大小、形貌均一致的状态被 分散在分散介质中即形成了单分散体系。
《精细化工》课件
在精细化工中，生物发酵法可用于生产氨基酸、抗生素、维生素等产品。
01
02
03
04
总结词
利用物理性质将原料中的目标组分分离出来的工艺方法。
物理分离法的分类
根据分离原理和目标组分性质的不同，物理分离法可分为蒸馏法、萃取法、吸附法等。
物理分离法的应用
在精细化工中，物理分离法可用于生产香料、溶剂等产品，也可用于化学合成法和生物发酵法的后续分离纯化过程。
总结词：通过化学反应将原料转化为目标产品的工艺方法。
总结词
利用微生物发酵的工艺方法。
详细描述
生物发酵法是一种利用微生物发酵的工艺方法，通过微生物的生长和代谢，将原料转化为目标产品。该方法具有选择性高、条件温和、环保等优点，广泛应用于食品、饲料、燃料等领域。
生物发酵法的分类
根据微生物种类和发酵方式的不同，生物发酵法可分为厌氧发酵和好氧发酵。
循环经济
循环经济是实现可持续发展的重要途径，它强调资源的循环利用和废物的减量化、无害化处理。在精细化工领域，循环经济理念的应用有助于减少生产过程中的废弃物排放，降低能耗和资源消耗。
环境保护
精细化工生产过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物，对环境造成严重污染。因此，环境保护是精细化工发展的重要挑战之一。企业应采取有效的措施减少污染物排放，实现清洁生产和绿色发展。
安全生产
安全生产是精细化工生产的另一重要挑战。由于精细化工产品多为易燃、易爆、有毒物质，生产过程中存在较大的安全隐患。企业应加强安全管理，制定完善的安全生产规章制度，提高员工的安全意识和操作技能，确保生产安全。
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精细化工的未来展望
随着科技的不断进步，精细化工新产品将不断涌现，满足人们日益增长的需求。
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1．多品种
国际上精细化工发展的总趋势是：不断地开发新品种、 新剂型和提高新品种的创新能力。
因此，多品种不仅是精细化工生产的一个特征，也是评价 精细化工综合水平的一个重要标志。
目前世界上约有8万种化工产品，其中精细化工产品约5万 种。
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4．大量应用复配技术
（1）（精细化工产品的作用往往是）多种化学组分的综合效应： 为了满足各种专门用途的需要，单一组分往往无法满足其要求，必 须进行多组分复配（即配方）。
（2）需要加工助剂和复合多功能添加剂：有些产品要求加工成 多种剂型（粉剂、粒剂、可湿剂、乳剂、液剂等），因此需要加 入加工助剂；有些产品需要多种功能，因此必须加入多种试剂复 配。
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表2.1 L9 (34 )
试验号
1
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1
2）正交表的选择 选择正交表的原则，应当是被选用的正交表的因素数与水平数 等于或大于要进行试验的因素与水平数，并且使试验次数最少。
c.正交设计应用
[例1] 某化工厂生产一种试剂，产率较低，希望通过试验探 索好的生产工艺以提高产率。考察的因子与水平如下表: 表 2－2
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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》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
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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
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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。
《化工专业课程设计》课件
。
工艺流程设计的基本步骤
确定生产任务和目标
明确产品的规格、产量和品质要 求。
收集资料
了解原料、产品、工艺条件等相 关信息。
工艺流程构思
根据生产任务和目标，初步确定 工艺流程方案。
工艺流程优化与改进
根据实际情况，对工艺流程进行 优化和改进，提高生产效益。
工艺流程图绘制
用图形符号表示工艺流程中各个 单元操作和设备。
课程设计的成果展示与评价
成果展示
通过PPT课件详细介绍了课程设计的 成果，包括工艺流程图、设备布置图 、管道布置图等。
评价标准
建立了科学的评价标准，从设计方案 的可行性、技术创新性、经济性等方 面对课程设计进行了全面评价。
课程设计的经验教训与改进建议
经验教训
总结了课程设计过程中遇到的问题和困难，如方案调整、团队协作等，并分析其原因。
确保管道系统在各种工况下的安全稳定运 行，避免出现泄漏、超压等问题。
在满足工艺要求的前提下，尽可能降低管 道系统的投资和运行成本。
环保性原则
适应性原则
合理选用绿色环保的管材和防腐保温材料 ，减少对环境的污染和破坏。
根据工艺流程和设备布置，合理确定管道 走向和支架位置，方便后期维护和改造。
管道设计的材料与规格
改进建议
针对经验教训，提出了具体的改进措施和建议，如加强前期调研、提高团队协作能力等 。
化工专业课程设计的未来发展
发展趋势
分析了化工专业课程设计的发展趋势，如数字化、智能化、绿色化等。
展望未来
基于发展趋势，对未来化工专业课程设计的发展方向进行了展望，并提出了相应的对策和建议。
THANK YOU
制定合理的维护和检修计划，定期对管道 进行检查、清洗、维修和更换，确保管道 系统的长期稳定运行。
精细化工工艺学课件
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Company Name
第八章. 涂料 第一节. 概述 第二节. 涂料用合成树脂 第三节. 涂料的生产技术 第四节. 专用涂料及特种涂料
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Company Name
第九章. 功能高分子材料
第一节. 概述
1.2.1 高技术密集度
（1）技术含量高、开发投入多
精细化工产品从确定目标到得到成熟 产品，涉及到各种化学的、物理的、生 物的、工程的、管理的等各方面的问题， 实际应用时对商品的综合功能要求很高。
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Company Name
1.2.1 高技术密集度 （2）生产过程长，影响因素多
第三节. 精细化工过程开发的一般步骤
第四节. 精细化工的技术开发
5 Company Name
第三章. 香 料
第一节. 概述
第二节. 天然香料的生产
第三节. 合成香料的生产 第四节. 调香
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1.3 精细化工在国民经济中的作用
精细化工产品的作用主要体现在以下两个方面：
（1）直接用作最终产品 如颜料、染料、香料、农药、调味剂、医药、 功能高分子等。 （2）作为过程添加剂赋予主要产品特定的性能
ห้องสมุดไป่ตู้
如高分子材料加工用的增塑剂、稳定剂；彩色 照像用的成色剂、显影剂、增感剂等。
32 Company Name
1.2.1 高技术密集度 （3）技术保密性强，更新换代快
精细化工产品附加值高，有很强的保密性，在一 段时间内甚至存在着技术垄断. 由于具体应用对象不同，对精细化工产品的要求 也不同，必须进行结构调整或改性。产品本身要 更新换代，并且要不断寻找新的用途。
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精细化工工艺学 ppt课件
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•
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
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三、精细化学品与精细化工的特点
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• 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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• 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）。
《精细化工教案》课件
《精细化工教案》课件一、课程简介章节名称：第一章精细化工概述教学目标：1. 使学生了解精细化工的定义、特点和分类。
2. 使学生掌握精细化工的发展历程和现状。
3. 使学生了解精细化工的应用领域和前景。
教学内容：1. 精细化工的定义和特点2. 精细化工的分类3. 精细化工的发展历程和现状4. 精细化工的应用领域和前景教学方法：1. 讲授法：讲解精细化工的定义、特点、分类等基本概念。
2. 案例分析法：分析精细化工在实际应用中的案例，让学生了解其应用领域和前景。
教学准备：1. 课件：制作精细化工概述的课件，包括文字、图片、图表等。
2. 案例材料：收集一些精细化工在实际应用中的案例，用于课堂分析。
二、教学过程章节名称：第二章精细化工原料与试剂教学目标：1. 使学生了解精细化工原料的分类和特点。
2. 使学生掌握精细化工原料的选择和使用方法。
3. 使学生了解精细化工试剂的作用和选用原则。
教学内容：1. 精细化工原料的分类和特点2. 精细化工原料的选择和使用方法3. 精细化工试剂的作用和选用原则教学方法：1. 讲授法：讲解精细化工原料的分类、特点、选择和使用方法等基本知识。
2. 互动教学法：引导学生参与课堂讨论，分享自己在实验或生产中使用原料和试剂的经验。
教学准备：1. 课件：制作精细化工原料与试剂的课件，包括文字、图片、图表等。
2. 实验案例：提供一些与精细化工原料和试剂相关的实验案例，用于课堂讨论。
三、教学过程章节名称：第三章精细化工工艺与设备教学目标：1. 使学生了解精细化工工艺的基本流程。
2. 使学生掌握精细化工设备的选择和使用方法。
3. 使学生了解精细化工工艺优化和节能减排的方法。
教学内容：1. 精细化工工艺的基本流程2. 精细化工设备的选择和使用方法3. 精细化工工艺优化和节能减排的方法教学方法：1. 讲授法：讲解精细化工工艺的基本流程、设备选择和使用方法等基本知识。
2. 案例分析法：分析一些精细化工工艺优化和节能减排的案例，让学生了解实际应用中的效果。
《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。
精细化工工艺课程设计课件
精细化工工艺课程设计课件精细化工工艺课程设计课件是一种专注于深度学习和实践的教育工具，旨在帮助学生迅速了解和掌握精细化工工艺的软件和硬件基础，并通过具体案例和练习实践来提高进一步能力。
这种课件设计不仅以深刻而清晰的理解为重点，而且注重培养学生的独立思考，创新和时间管理能力。
一、设计理念精细化工工艺课程设计课件的设计理念旨在支持学生解决实际问题。
确切地说，这些实际问题是现实世界中存在的问题，也是彼此相关的复杂问题，需要高度技术和专业知识的支持来解决。
这种课件设计以课程主题为视角，会在先进的教学模型和高清实录的实际项目之间建立成功的图示化联系。
这种方法的整体目标是确保一种更加频繁且多彩的学习模型和一种更加易于管理的课程实施。
二、设计规范在精细化工工艺课程设计课件过程中，规范的目标是培养出现代和专业的学生，他们具备了超高级的分析领悟，创新思考和着手实施任务的能力。
在设计过程中，以下几个方面应该得到特别重视：等分学生的学习能力学生有着不同的学习能力，因此可以为每个学生设计底层和高层次的课程，从而适应大众学生的学习节奏。
评估学生的学习成果对学生的课程习得程度和技能掌握程度应该进行完整的测评和全面分析。
这种评估使学生能够清楚地了解差距并尽早补上。
整合教学资源使用高质量的资源，并在质量管理组织的支持下，优化教育内容并确保各种资源在正确的时间上正确的使用。
三、设计实施实施精细化工工艺课程设计课件需要确保一种高度的教学质量和实践操作。
有几个的关键因素需要在实施过程中得到保障：提供高级别的教师在助教小组下工作拥有一系列优秀的教师和助教小组是确保课程实施成功的关键因素。
教师和助教小组必须具备良好的教育背景以及在工业或商业领域的知识和经验。
建立高质量的课件和练习材料设计对于任何课程来说都是至关重要的。
一个成功的课程必须依靠有高质量的课件和练习材料来备课、授课、学习和评估等方面得到全面的支持。
展开全面的在线课程有最先进的在线学习平台是成功实施在线学习机制的关键因素。
精细化工生产工艺课程设计 (2)
精细化工生产工艺课程设计1. 引言随着经济的发展和人民生活水平的提高，各种化工产品在人们生活中的应用越来越广泛。
而精细化工生产工艺的设计和控制则是保证化工产品质量和生产效益的重要环节。
本文将介绍一个精细化工生产工艺的课程设计，旨在让学生深入了解精细化工生产工艺的设计和控制。
2. 目标通过本课程的学习，学生应该能够：•理解精细化工生产工艺的概念和特点。
•掌握常见的精细化工生产工艺设计方法。
•熟悉精细化工生产过程中的参数控制和调节方法。
•能够理解和解决精细化工生产过程中的常见问题。
3. 培养目标本课程旨在培养学生的以下能力：•分析和解决精细化工生产过程中的问题。
•运用知识设计并优化化工生产流程。
•熟悉使用化工生产过程中的常用设备和工具。
•培养实践操作和团队协作能力。
4. 课程内容该课程设计分为以下几个部分：4.1 精细化工生产工艺概述本部分将介绍精细化工生产工艺的概念、特点及其在现代化工中的重要性。
学生将通过案例学习了解精细化工生产工艺的应用和发展趋势。
4.2 精细化工生产工艺设计方法本部分将介绍常见的精细化工生产工艺设计方法，如过程流程图、系统控制图、设备选型和调试等。
学生将通过实例学习，了解各种设计方法的适用范围和操作流程。
4.3 精细化工生产过程参数控制和调节本部分将介绍精细化工生产过程参数的控制和调节方法，如温度、压力、流量、化学反应等。
学生将通过实验操作和案例学习掌握运用这些方法解决精细化工生产过程中的问题。
4.4 精细化工生产过程常见问题及解决方法本部分将介绍精细化工生产过程中常见问题的来源和解决方法，如不良品率、设备故障和环境污染等。
学生将通过实验操作和案例学习解决这些问题的方法和技巧。
5. 教学方法本课程采用理论讲授、实验操作、案例分析和综合应用等教学方法，旨在让学生能够深入理解和掌握精细化工生产工艺的设计和控制方法。
实验操作是本课程的重点，学生将在实验中掌握精细化工生产过程中的常用设备和工具，并熟悉各种参数控制和调节方法。
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精细化工工艺课程设计课件(DOCX 37页)精细化工工艺课程设计题目：聚丙烯酰胺生产工艺设计姓名：学号：专业：手机号：指导老师：2016.1目录摘要： (1)1. 概述 (1)1.1 聚丙烯酰胺的分类及其特性 (1)1.1.1 阴离子聚丙烯酰胺(简称APAM) (1)1.1.2 阳离子聚丙烯酰胺(简称CPAM) (2)1.1.3 非离子聚丙烯酰胺(简称NPAM) (2)1.2 丙烯酰胺聚合物的结构和性质 (2)5. 生产流程简述 (14)5.1 工艺路线确定 (14)5.1.1 聚合方法的确定 (14)5.1.2 单体原料路线的确定 (15)5.1.3 溶剂的选择 (15)5.1.4 引发剂的选择 (15)5.1.5 自由基反应方式 (15)5.2 生产流程简述 (15)5.3 车间概况 (16)5.4 车间组成 (16)5.5 生产制度 (16)5．6 安全防护措施 (16)5.6.1 聚合工段 (16)5.6.2 后处理工段 (17)6. 工艺计算及主要设备选型 (18)6.1 物料衡算 (18)6.1.1 计算的基础数据 (18)6.1.2 计算基准 (18)6.1.3 聚合釜物料衡算 (18)6.1.4 一次研磨物料衡算（损失率：0.1%） (20)6.1.5 二次研磨物料衡算（损失率：0.1%） (21)6.1.6 干燥工段物料衡算（水分干燥：64%，除尘损失：1.6%） (22)6.1.7 包装工段物料衡算（除尘损失：0.4%，包装损失：0.1%） (23)6.2 设备计算及选型 (24)6.2.1 聚合釜计算 (24)6.2.2 管道计算 (27)6.2.3 泵的选择 (28)7.废气的处理 (30)7.1治理方案选择 (30)7.2 尾气治理装置工艺流程 (31)8. 厂房布置说明 (32)总结 (32)参考文献 (34)摘要：聚丙烯酰胺项目以节能降耗、能量系统优化为宗旨，采用国内目前同类较为先进的新工艺、新材料和自主研发的新技术，可降低吨聚丙烯酰胺成本，增加企业经济效益。
该项目投资结构合理、经济效益显著，项目的实施将为企业适应国家可持续发展战略要求，充分利用有限资源奠定强有力的基础。
关键词节能降耗；新工艺，新材料1. 概述1.1 聚丙烯酰胺的分类及其特性PAM及其衍生物都是通过丙烯酰胺的自由基聚合制成的均聚物或共聚物，是一种水溶性线型高分子物质。
我们在双键及酰胺基处进行一系列化学反应，工艺不同，导入的官能基团不同，就能得到带有不同电荷的聚丙烯酰胺产品，包括阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、两性离子聚丙烯酰胺四种。
1.1.1 阴离子聚丙烯酰胺(简称APAM)阴离子聚丙烯酰胺是一种由高聚合度合成的水溶性线型高分子聚合物，这种聚丙烯酰胺以微颗粒的状态呈现，能迅速溶解。
不同种类的聚丙烯酰胺具备不同的活性基团，便于不同的悬浮粒子絮凝和过滤分离。
PAM的外观呈白色颗粒或粉末状，分子量为500万至2500万。
由于它有能大量溶于水而几乎不溶于任何有机溶剂的特性，目前，APAM在许多行业中都被广泛的用作絮凝、增稠、粘结、阻垢、稳定胶体、减阻、成膜、凝胶等等方面。
1.1.2 阳离子聚丙烯酰胺(简称CPAM)阳离子聚丙烯酰胺具有多种活泼基团，具有去除污浊、脱色、吸附、粘合等功效，从字面看，阳离子聚丙烯酰胺主要能絮凝带负电荷的胶体，因此特别适用于处理城市污水、工业污水，因此在染色、造纸、食品、建筑、冶金、油田等等与污染有关联的行业，阳离子聚丙烯酰胺被用来处理有机胶体含量较高的废水。
CPAM的外观统一呈白色颗粒或粉末状，分子量为300万到1500万，其中阳离子度占3％到100％不等。
1.1.3 非离子聚丙烯酰胺(简称NPAM)非离子聚丙烯酰胺经过特殊加工工艺合成，同时具有高分子量和低离子量的特性。
由于这种聚丙烯酰胺具有特殊的基团，对絮凝、分散、增稠、粘结、成膜、凝胶、稳定胶体等方面都有很好的功效。
非离子聚丙烯酰胺又根据分子量的大小进行分类，其中超高相对分子量聚丙烯酰胺主要用于油田的三次采油方面，高相对分子量聚丙烯酰胺主要作为絮凝剂使用，中相对分子量聚丙烯酰胺主要作为干强剂在纸张生产过程中被广泛使用，而低相对分子量聚丙烯酰胺则主要用来作为分散剂。
非离子聚丙烯酰胺的外观同样为白色颗粒或粉末，分子量为数十至2000万不等。
1.2 丙烯酰胺聚合物的结构和性质PAM在结构上最基本的特点是：（1）分子链具有柔顺性和分子形状的易变性。
（2）分子链上有与丙烯酰胺单元数目相同的侧基——酰胺基，而酰胺基具有高极性、易形成氢键和高反应活性。
这些结构特点赋予了PAM许多极有价值的应用性能。
乳酰胺基的高极性使PAM具有良好的亲水性和水溶性，其水凝胶亲水而不溶与水；柔顺的长链使PAM水溶液具有高粘性和良好的流变性能；酰胺基极易与水或含有-OH基团的物质（天然纤维、蛋白质、土壤和矿物等）形成氢键，产生很强的吸附作用；酰胺基的高反应活性可使PAM衍生出很多变性产物，拓宽了他们的应用范围。
1.3 设计意义石油工业是国民经济的支柱产业，石油是经济发展的重要保证之一。
我国石油资源相对较少，三次采油是我国保证石油供应的重要措施。
进行聚丙烯酰胺生产工艺设计的研究，可以使我国聚丙烯酰胺生产技术、产品质量以及生产规模均提升到一个较高水平，以满足三次采油对聚丙烯酰胺质和量的要求，避免引进产品带来的危险，保证三次采油技术的顺利实施最终以满足国民经济对石油供应的要求，并获得最大经济效益。
此外，聚丙烯酰胺在水处理行业具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。
随着环境意识的不断加强，聚丙烯酰胺在城市污水处理方面的应用将会越来越受到重视，聚丙烯酰胺聚合生产工艺技术的研究，也将对城市污水处理工艺技术的提高起到推动作用。
1.4 设计依据（1）课程设计的内容年产5000吨聚聚丙烯酰胺工程：聚合工段的工艺设计。
含：聚合工序、造粒工序、干燥工序。
①对该项目的发展历史、现状及前景（产品、工艺等）进行综述。
②原料路线的选择及工艺技术的选择。
③物料衡算。
④工艺物料流程（PFD）的设计。
⑤管道及仪表流程（PID）的工艺设计。
⑥主要工艺设备的选型。
⑦工艺平面布置。
（2）课程设计的要求与依据课程设计时高等学校培养学生的最后一个及其重要的教学环节，在课程设计中培养学生综合应用所学知识的能力，不断提高学生制图、运算、计算机应用、查阅文献资料、编写说明书等技能。
通过该途径，使学生具有一定的发现问题、分析问题、解决问题以及工厂主要车间的初步设计能力。
具体要求学生掌握本课程的工艺设计原理、步骤和方法。
通过设计图纸和说明书能对所设计内容进行阐述和论证。
设计有关资料和图纸应保证计算准确、字体端正、图面清洁、设计合理，所有计算部分应有完整的计算过程，以达到全面训练的目的。
2.市场评估2.1 丙烯酰胺聚合物的发展PAM在1893年由实验室制得。
1954年在美国实现产业化生产，初期得产品仅室单一得非离子型PAM。
不久开发了碱性阴离子型PAM和阳离子型PAM。
PAM优良的水溶性、增稠性、絮凝性能和化学反应活性的显示出了巨大的市场潜力和广阔的应用前景。
丙烯酰胺单体由丙烯腈经硫酸催化水合制取。
20世纪70年代初美国合日本开发了丙烯腈铜催化水合法，1985年在日本又有丙烯腈生物酶催化水合法问世。
我国PAM产品的开发始于20世纪50年代末期。
1962年上海珊瑚化工厂建成我国第一套PAM生产装置，生产PAM水溶胶产品，用于矿产品处理和石油钻采工业。
随后又开发了辐射聚合法、反相乳液聚合法和水溶液聚合法生产PAM干粉。
由于在油气田开采和三次采油中的大量应用，以及在污水处理和造纸等方面的用量增加，我国PAM的生产能力不断增加。
自1994年自主开发的生物酶法制丙烯酰胺工业化获得成功及随后的2.5万吨/年丙烯酰胺示范性工业生产装置的建成，以及1995年法国NSF公司5万吨/年PAM生产装置后，我国PAM的产量和质量都有了很大的提升。
近10年来我国PAM发展迅速，现成为世界生产大国，产量跃居世界首位，生产规模已达国际水平。
现有生产厂200多个，生产能力（含AM）约为23万吨/年。
我国的销售量约占全球的1/3。
产品主要包括HPAM、CPAM、NAM等，以HPAM 为主。
产品剂型有干粉、水溶胶、油乳液和水乳液等，以干粉为主。
生物酶法制丙烯酰胺、梳型聚丙烯酰胺和超高分子量PAM等方面已达到世界先进水平。
但是在总体上，我国的PAM产品与国外相比还存在大的差距，主要反映在（1）产品系列：国外阳离子产品约占总产量的一半，且仍以每年10%的速度增长。
而我国阳离子产品仅占10%。
国外的阳离子产品的品种、类型十分齐全，大品种的分子量都超过1900万，干粉占53%，乳液占35%，水溶液仅占2%。
而我国的阳离子产品分子量较低，一般在500-800万之间，产品剂型以水溶液为主，制约了我国水处理和造纸工业的发展。
在品种系列化上，国外已形成齐全的多品种系列产品，达到2000多个品种。
仅法国NSF 公司一家的常规产品就超过1000种，可以适应各行业不同工艺条件和不同物料性质的要求，而用于数十个行业。
在我国尚缺少系列化产品，因而应用单一，这在造纸和不同水质的处理种尤为突出。
（2）生产规模和技术：我国随有近10家上万吨级的生产厂，产量占到90%。
但这些规模大的生产厂主要以满足石油开采所需的通用化学助剂为主，其产品单一，主要十阴离子型粉剂，尚无上规模的乳液型和阳离子型产品。
其他上百家的生产厂生产规模较小，技术相对落后，产品也比较单一只能满足污水处理等一般用途的要求，没有能力去补充通用品种。
2.2 应用领域PAM最有价值的性能是分子量很高，水溶性强，可以制作出亲水而水不溶性的凝胶，可以引进各种离子基团并调节分子量以得到特定的性能，对许多固体表面和溶解物质有良好的粘附力。
由于这些性能，使得PAM被广泛应用于增稠、絮凝、稳定胶体、减阻、粘结，成膜、阻垢、凝胶及生物医学材料等许多方面。
（1）石油开采：A.驱油剂：调节注入水的流变性，增加驱动液的黏度，改善水驱波发效率，降低地层中水相渗透率，使水与油能匀速的向前流动。
B.堵水调整剂：在油田生产过程中，由于地层的非均质性常产生水浸问题，需要进行堵水，其实质是改变水在地层中的渗流状态，以减少油田产水、保持地层能量、提高油田最终采收率的目的。
聚丙烯酰胺类化学堵水剂具有对油和水的渗透能力的选择性，对油的渗透性降低最高可超过10%，而对水的渗透性能减少可超过90%。
C.钻井液调整剂：调节钻井液的流变性携带岩屑，润滑钻头减少流体损失等。
可减轻对油气层的压力和堵塞，容易发现油气层，并有利于钻进速度比常规泥浆高19%，比机械钻速高45%左右，还可大大减少钻井事故，减轻设备磨损防止发生井漏和坍塌。