第2章无机化工优秀课件.ppt

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1、第2章无机化工1第1页，本讲稿共28页2.1 2.1 无机化工的特点无机化工的特点2.2 2.2 无机化工原料无机化工原料2.3 2.3 无机化工产品无机化工产品2.4 2.4 典型无机产品的生产工艺典型无机产品的生产工艺2.5 2.5 无机化工的发展无机化工的发展本章主要内容本章主要内容2第2页，本讲稿共28页2.1 2.1 无机化工的特点无机化工的特点无机化工发展历史长，对人类生存和科技发展具有积极的推动作无机化工发展历史长，对人类生存和科技发展具有积极的推动作用和影响。用和影响。无机化工产品是重要的基本化工原料，产量大，通用性强。无机化工产品是重要的基本化工原料，产量大，通用性强。与有机

2、化工产品相比，品种相对较少，生产过程相对简单。与有机化工产品相比，品种相对较少，生产过程相对简单。新新型型无无机机化化工工产产品品不不断断出出现现，有有些些是是高高科科技技产产品品，如如锂锂离离子子电池材料等。电池材料等。3第3页，本讲稿共28页4第4页，本讲稿共28页 2.2 2.2 无机化工原料无机化工原料无机化学工业的原料来源很广，大致可分五大类：无机化学工业的原料来源很广，大致可分五大类：空气空气水水化学矿物化学矿物化石燃料（煤、石油、天然气等）化石燃料（煤、石油、天然气等）生物质资源。生物质资源。5第5页，本讲稿共28页酸、碱（三酸、两碱）酸、碱（三酸、两碱）化肥（氮肥、磷肥、钾肥）

3、化肥（氮肥、磷肥、钾肥）无机盐产品（电池原料、水处理剂等）无机盐产品（电池原料、水处理剂等）无机非金属材料（先进陶瓷、炭材料、人造金刚石等）无机非金属材料（先进陶瓷、炭材料、人造金刚石等）2.32.3主要无机化工产品和用途主要无机化工产品和用途6第6页，本讲稿共28页酸和碱酸和碱1.1.硫酸硫酸(H(H2 2SOSO4 4)、硝酸、硝酸 (HNO(HNO3 3)、盐酸、盐酸 (HCl)(HCl)；2.2.烧碱烧碱(氢氧化钠，氢氧化钠，NaOH)NaOH)、纯碱、纯碱 (碳酸钠，碳酸钠，NaNa2 2COCO3 3)；3.3.无机盐无机盐(由金属离子或铵离子与酸根离子组成的物质）由金属离子或铵离

4、子与酸根离子组成的物质）化化 肥肥1.1.氮肥（尿素、硝酸铵、氯化铵、硫酸铵等）；氮肥（尿素、硝酸铵、氯化铵、硫酸铵等）；2.2.磷肥、钾肥和复合肥（偏磷酸钾、磷酸铵等磷肥、钾肥和复合肥（偏磷酸钾、磷酸铵等）7第7页，本讲稿共28页无机盐产品无机盐产品1 1、电池工业原料、电池工业原料锌锌-锰电池锰电池用氯化锌和氯化铵作电解质，氯化汞作缓蚀剂；用氯化锌和氯化铵作电解质，氯化汞作缓蚀剂；锂离子二次电池锂离子二次电池用钴酸锂、锰酸锂作正极材料；六氟磷用钴酸锂、锰酸锂作正极材料；六氟磷酸锂、高氯酸锂作电解质。酸锂、高氯酸锂作电解质。锂锂离离子子二二次次电电池池8第8页，本讲稿共28页2.2.水处理剂

5、水处理剂杀菌剂杀菌剂（抑制水中菌藻和微生物的滋长）（抑制水中菌藻和微生物的滋长）-次氯酸钠、漂次氯酸钠、漂白粉等；白粉等；絮凝剂絮凝剂（加快水中悬浮物和污泥的沉降）（加快水中悬浮物和污泥的沉降）-硫酸铝、聚氯硫酸铝、聚氯化铝、氯化铁等。化铝、氯化铁等。9第9页，本讲稿共28页无机非金属材料无机非金属材料1 1、先进陶瓷（精细陶瓷或特种陶瓷）、先进陶瓷（精细陶瓷或特种陶瓷）结结构构陶陶瓷瓷-利利用用其其热热、机机械械、化化学学功功能能，具具有有耐耐热热、耐耐磨损、高强度、高硬度、耐冲击、隔热性能的一大类陶瓷材料。磨损、高强度、高硬度、耐冲击、隔热性能的一大类陶瓷材料。功功能能陶陶瓷瓷-利利用用其

6、其电电、磁磁、声声、光光、催催化化、生生物物化化学学等等功功能能，主主要要是是作作为为绝绝缘缘材材料料、压压电电材材料料、磁磁性性材材料料、电电子子材料、生物医用材料、抗菌陶瓷材料等。材料、生物医用材料、抗菌陶瓷材料等。新型多功能陶瓷过滤机新型多功能陶瓷过滤机10第10页，本讲稿共28页2 2、新型炭材料、新型炭材料 碳碳纤纤维维-碳碳纤纤维维及及其其复复合合材材料料具具有有高高比比强强度度、高高比比模模量量、耐耐高高温温、耐耐腐腐蚀蚀、耐耐疲疲劳劳、抗抗蠕蠕变变、导导电电、导导热热、热热膨膨胀胀系系数数小小等等一一系系列列优优异异性性能能。它它们们既既作作为为结结构构材材料料承载负荷，又作为

7、功能材料发挥作用。承载负荷，又作为功能材料发挥作用。11第11页，本讲稿共28页 石墨的理想层面结构石墨的理想层面结构12第12页，本讲稿共28页圆圆形形碳碳纤纤维维13第13页，本讲稿共28页碳碳纤纤维维增增强强机机翼翼14第14页，本讲稿共28页15第15页，本讲稿共28页螺旋状炭纤维螺旋状炭纤维16第16页，本讲稿共28页 人造金刚石人造金刚石-通常以纯石通常以纯石墨为原料，铁、铬等为催化剂，墨为原料，铁、铬等为催化剂，在高温高压下合成人造金刚石。在高温高压下合成人造金刚石。近年出现新的低压合成方法：热近年出现新的低压合成方法：热丝化学气相沉积法（丝化学气相沉积法（CVDCVD法）、法）

8、、等离子体气相沉积法等。用等离子体气相沉积法等。用于磨料、切削工具、电子器于磨料、切削工具、电子器件涂膜等。件涂膜等。17第17页，本讲稿共28页C60家族18第18页，本讲稿共28页 碳纳米管碳纳米管-由碳原子组成的管状大分子，单壁纳米管的直径在由碳原子组成的管状大分子，单壁纳米管的直径在0.40.4至至1.81.8纳米。其抗张强度是高强合金钢的纳米。其抗张强度是高强合金钢的2020倍；具有优异的场致发射功能。倍；具有优异的场致发射功能。可用于纳米电路、更薄更省电的平面显示器、扫描电镜的探针、氢气储存可用于纳米电路、更薄更省电的平面显示器、扫描电镜的探针、氢气储存等用途。等用途。19第19页

9、，本讲稿共28页2.4 2.4 典型产品生产工艺典型产品生产工艺接触法生产硫酸工艺接触法生产硫酸工艺合成氨生产工艺合成氨生产工艺20第20页，本讲稿共28页硫铁矿硫铁矿 二氧化硫制备二氧化硫制备 原料气的净化原料气的净化 三氧化硫制备三氧化硫制备 三氧化硫吸收三氧化硫吸收SO2+0.5O2 SO3+QSO3+H2O H2SO4+Q 4FeS+7O2 2Fe2O3+4SO2+Q稀硫酸洗涤稀硫酸洗涤,除去氧化砷等除去氧化砷等接触法生产硫酸工艺接触法生产硫酸工艺21第21页，本讲稿共28页22第22页，本讲稿共28页合成氨生产工艺合成氨生产工艺1 1、原料气的制备、原料气的制备 造造气气过过程程以以

10、水水蒸蒸气气作作为为气气化化剂剂，将将原原料料煤煤或或焦焦炭炭气化，得到的混合气叫水煤气；气化，得到的混合气叫水煤气；2 2、脱硫、脱硫 脱脱除除对对合合成成氨氨催催化化剂剂有有害害的的硫硫化化氢氢、二二硫硫化化碳碳、硫醇、硫醚、噻吩等。硫醇、硫醚、噻吩等。23第23页，本讲稿共28页 3 3、COCO变换变换 通通过过变变换换工工序序使使得得原原料料气气中中的的一一氧氧化化碳碳与与水水蒸气作用变为氢和二氧化碳；蒸气作用变为氢和二氧化碳；4 4、脱、脱COCO2 2 采采用用物物理理吸吸收收和和化化学学吸吸收收方方法法，脱脱除除原原料料气气中中的的二氧化碳；二氧化碳；5 5、氨的合成、氨的合成

11、 在在高高温温（400 400 o oC C）、高高压压（30MPa30MPa）和和催催化化剂剂（FeFe等）作用下，进行合成反应。等）作用下，进行合成反应。24第24页，本讲稿共28页煤、焦炭煤、焦炭水蒸气水蒸气 造造 气气脱脱 硫硫 CO变换变换 脱脱CO2 CO+H2O CO2+H2 N2+H2 NH3 C+H2O CO+H2 合合 成成25第25页，本讲稿共28页26第26页，本讲稿共28页2.5 2.5 无机化工的发展无机化工的发展举例：举例：（1）非晶硅太阳能电池材料）非晶硅太阳能电池材料（2）锂离子电池材料）锂离子电池材料（3）高纯纳米碳酸钙）高纯纳米碳酸钙27第27页，本讲稿共

12、28页简答题简答题1、无机化工包括哪些类产品？、无机化工包括哪些类产品？2、无机非金属材料中的硅酸盐材料包括哪几种？、无机非金属材料中的硅酸盐材料包括哪几种？3、烧碱是用什么方法生产的？、烧碱是用什么方法生产的？4、三酸两碱都包括那些酸和碱？、三酸两碱都包括那些酸和碱？5、最重要的氮肥是什么？其氮含量大约是多少？、最重要的氮肥是什么？其氮含量大约是多少？论述题论述题1、简简述述硫硫酸酸生生产产的的主主要要步步骤骤和和每每个个步步骤骤的的目目的的，写写出出主主要反应方程式。要反应方程式。2、简简述述合合成成氨氨生生产产的的主主要要步步骤骤和和每每个个步步骤骤的的目目的的，写写出出主要反应方程式。主要反应方程式。28第28页，本讲稿共28页