化学工艺学ppt课件
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化学工艺学
化工概论的内容
• 第一章 化工的地位与发展史 • 第二章 无机化工
• 第三章 石油炼制与石Hale Waihona Puke Baidu化工
• 第四章 高分子合成材料
• 第五章 天然气化工与煤化工
• 第六章 精细化工 • 第七章 生物化工
学习化工概论的目的和意义
• 《化学工艺学》是化学工程学的一个重要分支，
与各主要课程课程关系密切。 • 主要讲述在不同分类的化工工业中化工过程分 析，化学反应器、分离装置和过程控制的基本 方法和技术等，它是化工过程研究、开发与设 计的理论总结，是一门理论性与应用性均较强 的课程。 • 对于非化工专业，可将化学工艺学的原理和方 法与本专业知识相结合，应用于与其专业相关 的经济核算、工程分析等实践问题中。
化学工艺
• 化学工艺即化工技术或化学生产技术。
它是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，包括实现这一 转变的全部措施。 • 化学工艺学是以产品为目标，研究化工 生产过程的学科，目的是为化学工业提 供技术上最先进、经济上最合理的方法、 原理、设备和流程。
化学工艺
化学工艺一般可概括为三个主要步骤： ①原料处理，使原料符合进行化学反应所 要求的状态和规格； ②化学反应，使其获得目的产物或其混合 物； ③产品精制，将由化学反应得到的混合物 进行分离，除去副产物或杂质，以获得 符合组成规格的产品。
1. 合成氨及肥料工业 2. 硫酸工业 3. 制碱工业 4. 无机物工业 5. 基本有机原料工业 6. 染料及中间体工业 7. 产业用炸药工业 8. 化学农药工业 9. 医药药品工业 10.合成树脂与塑料工业
11.合成纤维工业 12.合成橡胶工业 13.橡胶制品工业 14.涂料及颜料工业 15.信息记录材料工业 16.化学试剂工业 17.军用化学品工业 18.以及化学矿开采业 19.化工机械制造业
化学工业的含义： 化学工业又称化学加工工业。 1. 广义地说，泛指生产过程中化学方法占主要 地位的制造工业，即经过反应过程实现原料 向产品的转换的生产部门， 2. 而通常采用狭义的定义，把冶金、石油产品、 建筑材料、纸张、皮革、食糖和食用化学品 等的生产均列为其他工业部门。
化学工业分类方法
(1)按原料分可分为石油化学工业、煤化学工业、 生物化学工业和农林化学工业。 (2)按产品吨位分可分为大吨位产品和精细化学品 两类 ： ① 前者指产量大、对国民经济影响大的一些产 品，如氨、乙烯、甲醇； ② 后者指产量小、品种多，但价值高的产品， 如药品、染料等。
基本要求
• (1)正确理解化学工艺学的有关基本概念
和理论； • (2)理解各个概念之间的联系和应用； • (3)掌握化学工艺学的基本思路和方法； • (4)能理论联系实际，灵活分析和解决实 际化工生产和设计中的有关问题。 • (5)能为后续课程提供专业知识的基础。
第一章 化工的地位与发展史
1.1 化工概述
⑤
1.1.6 化工的特点
(1)品种多 (2)原料、生产方法和产品的多样性和复杂性 (3)化学工业是耗能大户 (4)化工生产过程条件变化大 (5)知识密集、技术密集和资金密集 (6)实验与计算并重 (7)使用外语多
1.1.6 化工的特点
(1)品种多 这是最大特点，与其他行业只涉及几十 个品种不同，化学工业所涉及的品种远 远超过万种。不同化合物各有特点，有 不同的物理和化学性质、不同的制备方 法和用途，所以必须进行更多的实验及 更多的计算。
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。 化工的范畴： 随着科学和国民经济的发展，“化工”的范 围也在不断扩大，例如自动化技术、过程控 制及优化、环境问题、经济问题、生产安全， 只要涉及上述化学工业、化学工程和化学工 艺的，也可列入“化工”的范畴中
1.1.2 化学工业
化学工业分类方法
(3)按化学特性分粗略地可分为无机化学工 业和有机化学工业。 ① 前者又可分为基本无机工业、硅酸盐工 业、无机精细化学品等； ② 后者包括石油炼制、石油化学工业、基 本有机化学工业、高分子化学工业、有 机精细化学品工业、生物化学制品工业、 油脂工业等。
化学工业分类方法
(4)我国统计的方法化学工业划分为下列各种工业 ：
中有关化学过程和物理过程的一般原理和共性 规律，解决过程及装置的开发、设计、操作及 优化的理论和方法问题。
• 其研究内容与方向包括化工热力学、传递过程
原理、分离工程、化学反应工程、过程系统工 程及其他学科分支。
化学工程发展过程
• 早期：只限于研究物料的物理加工过程，基本
上只是数学、物理、化学和机电诸基础学科的 综合应用。 • 20世纪初：引入各种单元操作， “单元操作” 被看作是传热、传质和动量传递的特殊情况或 特定的组合。 • 20世纪中叶以来，进入了以“传递工程”和 “反应工程”为中心的所谓“三传一反”阶段。
1.1.3 化学与化工
• 化学与化工的区别：
• 化学：侧重于“理”，主要对合成新物质，发现新的
化学反应，测定物质的化学结构和性质，以及新的机 理、规律、理论感兴趣。
• 化工：侧重于“工”，着眼于将在实验室合成的化学
物质或化学反应放大到在工业上的运用和实现。
1.1.4 化学工程与工艺
• 化学工程：研究以化学工业为代表的过程工业
1.1.5 化工原料
•
① ②
③ ④
化学工业起始原料是空气、水、矿物和生物。
对无机化学工业而言，矿物常常是最重要的原料； 而对氨的合成而言，关键的原料是氮和氢，因而常 用煤、油、天然气等有机原料。. 化学工业的基本原料，即大部分产品的原料中，起 主要作用的原料是石油(或加工后的各种馏分)、天然 气、煤。 利用生物质资源(如含纤维素、半纤维素、淀粉、糖 类和油脂等的农林副产物和农业废物)获取有机原料 或产品已有悠久历史。与石油、天然气、煤等化石 燃料不同，生物质资源是可再生资源。 空气和水是化工生产必不可少的原料。
1.1.6 化工的特点
(2)原料、生产方法和产品的多样性和复杂性 可以从不同原料出发制造同一产品，也可从同一原 料出发制造许多不同产品，同一原料制造同一产品 还可采用许多不同生产路线。一个产品一般有不同 用途，不同产品有时却可有同一用途。一种产品往 往又是生产别种产品的原料、辅助材料或中间体。 这种关系错综复杂，因而原料来源、技术、设备有 很大选择余地，又在经常变化之中，化学工业是少 有的灵活性最大的工业之一。
化工概论的内容
• 第一章 化工的地位与发展史 • 第二章 无机化工
• 第三章 石油炼制与石Hale Waihona Puke Baidu化工
• 第四章 高分子合成材料
• 第五章 天然气化工与煤化工
• 第六章 精细化工 • 第七章 生物化工
学习化工概论的目的和意义
• 《化学工艺学》是化学工程学的一个重要分支，
与各主要课程课程关系密切。 • 主要讲述在不同分类的化工工业中化工过程分 析，化学反应器、分离装置和过程控制的基本 方法和技术等，它是化工过程研究、开发与设 计的理论总结，是一门理论性与应用性均较强 的课程。 • 对于非化工专业，可将化学工艺学的原理和方 法与本专业知识相结合，应用于与其专业相关 的经济核算、工程分析等实践问题中。
化学工艺
• 化学工艺即化工技术或化学生产技术。
它是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，包括实现这一 转变的全部措施。 • 化学工艺学是以产品为目标，研究化工 生产过程的学科，目的是为化学工业提 供技术上最先进、经济上最合理的方法、 原理、设备和流程。
化学工艺
化学工艺一般可概括为三个主要步骤： ①原料处理，使原料符合进行化学反应所 要求的状态和规格； ②化学反应，使其获得目的产物或其混合 物； ③产品精制，将由化学反应得到的混合物 进行分离，除去副产物或杂质，以获得 符合组成规格的产品。
1. 合成氨及肥料工业 2. 硫酸工业 3. 制碱工业 4. 无机物工业 5. 基本有机原料工业 6. 染料及中间体工业 7. 产业用炸药工业 8. 化学农药工业 9. 医药药品工业 10.合成树脂与塑料工业
11.合成纤维工业 12.合成橡胶工业 13.橡胶制品工业 14.涂料及颜料工业 15.信息记录材料工业 16.化学试剂工业 17.军用化学品工业 18.以及化学矿开采业 19.化工机械制造业
化学工业的含义： 化学工业又称化学加工工业。 1. 广义地说，泛指生产过程中化学方法占主要 地位的制造工业，即经过反应过程实现原料 向产品的转换的生产部门， 2. 而通常采用狭义的定义，把冶金、石油产品、 建筑材料、纸张、皮革、食糖和食用化学品 等的生产均列为其他工业部门。
化学工业分类方法
(1)按原料分可分为石油化学工业、煤化学工业、 生物化学工业和农林化学工业。 (2)按产品吨位分可分为大吨位产品和精细化学品 两类 ： ① 前者指产量大、对国民经济影响大的一些产 品，如氨、乙烯、甲醇； ② 后者指产量小、品种多，但价值高的产品， 如药品、染料等。
基本要求
• (1)正确理解化学工艺学的有关基本概念
和理论； • (2)理解各个概念之间的联系和应用； • (3)掌握化学工艺学的基本思路和方法； • (4)能理论联系实际，灵活分析和解决实 际化工生产和设计中的有关问题。 • (5)能为后续课程提供专业知识的基础。
第一章 化工的地位与发展史
1.1 化工概述
⑤
1.1.6 化工的特点
(1)品种多 (2)原料、生产方法和产品的多样性和复杂性 (3)化学工业是耗能大户 (4)化工生产过程条件变化大 (5)知识密集、技术密集和资金密集 (6)实验与计算并重 (7)使用外语多
1.1.6 化工的特点
(1)品种多 这是最大特点，与其他行业只涉及几十 个品种不同，化学工业所涉及的品种远 远超过万种。不同化合物各有特点，有 不同的物理和化学性质、不同的制备方 法和用途，所以必须进行更多的实验及 更多的计算。
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。 化工的范畴： 随着科学和国民经济的发展，“化工”的范 围也在不断扩大，例如自动化技术、过程控 制及优化、环境问题、经济问题、生产安全， 只要涉及上述化学工业、化学工程和化学工 艺的，也可列入“化工”的范畴中
1.1.2 化学工业
化学工业分类方法
(3)按化学特性分粗略地可分为无机化学工 业和有机化学工业。 ① 前者又可分为基本无机工业、硅酸盐工 业、无机精细化学品等； ② 后者包括石油炼制、石油化学工业、基 本有机化学工业、高分子化学工业、有 机精细化学品工业、生物化学制品工业、 油脂工业等。
化学工业分类方法
(4)我国统计的方法化学工业划分为下列各种工业 ：
中有关化学过程和物理过程的一般原理和共性 规律，解决过程及装置的开发、设计、操作及 优化的理论和方法问题。
• 其研究内容与方向包括化工热力学、传递过程
原理、分离工程、化学反应工程、过程系统工 程及其他学科分支。
化学工程发展过程
• 早期：只限于研究物料的物理加工过程，基本
上只是数学、物理、化学和机电诸基础学科的 综合应用。 • 20世纪初：引入各种单元操作， “单元操作” 被看作是传热、传质和动量传递的特殊情况或 特定的组合。 • 20世纪中叶以来，进入了以“传递工程”和 “反应工程”为中心的所谓“三传一反”阶段。
1.1.3 化学与化工
• 化学与化工的区别：
• 化学：侧重于“理”，主要对合成新物质，发现新的
化学反应，测定物质的化学结构和性质，以及新的机 理、规律、理论感兴趣。
• 化工：侧重于“工”，着眼于将在实验室合成的化学
物质或化学反应放大到在工业上的运用和实现。
1.1.4 化学工程与工艺
• 化学工程：研究以化学工业为代表的过程工业
1.1.5 化工原料
•
① ②
③ ④
化学工业起始原料是空气、水、矿物和生物。
对无机化学工业而言，矿物常常是最重要的原料； 而对氨的合成而言，关键的原料是氮和氢，因而常 用煤、油、天然气等有机原料。. 化学工业的基本原料，即大部分产品的原料中，起 主要作用的原料是石油(或加工后的各种馏分)、天然 气、煤。 利用生物质资源(如含纤维素、半纤维素、淀粉、糖 类和油脂等的农林副产物和农业废物)获取有机原料 或产品已有悠久历史。与石油、天然气、煤等化石 燃料不同，生物质资源是可再生资源。 空气和水是化工生产必不可少的原料。
1.1.6 化工的特点
(2)原料、生产方法和产品的多样性和复杂性 可以从不同原料出发制造同一产品，也可从同一原 料出发制造许多不同产品，同一原料制造同一产品 还可采用许多不同生产路线。一个产品一般有不同 用途，不同产品有时却可有同一用途。一种产品往 往又是生产别种产品的原料、辅助材料或中间体。 这种关系错综复杂，因而原料来源、技术、设备有 很大选择余地，又在经常变化之中，化学工业是少 有的灵活性最大的工业之一。