化工工艺学第一章PPT讲稿.ppt
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1、化工工艺学课件第一章第1页,共43页,编辑于2022年,星期五总学时:总学时:40学时学时主讲教师:主讲教师:王泉清王泉清Email:第2页,共43页,编辑于2022年,星期五教材:教材:米镇涛主编,米镇涛主编,化学工艺学化学工艺学,化学工业出版社。,化学工业出版社。参考教材:参考教材:化学工艺学化学工艺学,黄仲九、房鼎业编著,高等教育出版社。,黄仲九、房鼎业编著,高等教育出版社。化工工艺学化工工艺学,徐绍平、殷德宏编,大连理工大学出版社。,徐绍平、殷德宏编,大连理工大学出版社。化工工艺学化工工艺学,曾之平、王扶燕主编,化学工业出版社,曾之平、王扶燕主编,化学工业出版社.第3页,共43页,编辑
2、于2022年,星期五主要内容:主要内容:1.1化学工艺学的研究范畴化学工艺学的研究范畴1.2化学工业的发展、地位和作用化学工业的发展、地位和作用1.3现代化学工业的特点和发展方向现代化学工业的特点和发展方向1.4化学工业化学工业的原料资源和主要产品的原料资源和主要产品第一章第一章 绪论绪论第4页,共43页,编辑于2022年,星期五l了解化学工艺学的研究范畴,与化学工程的关系;了解化学工艺学的研究范畴,与化学工程的关系;l了解化学工业的构成;了解化学工业的构成;l了解常用的化工原料及产品;了解常用的化工原料及产品;l掌握化学工业的特点和发展方向。掌握化学工业的特点和发展方向。第第1 1章章 绪论
3、绪论本章学习要求本章学习要求第5页,共43页,编辑于2022年,星期五化工热力学 传递过程原理分离工程反应工程化学工艺学化学工艺学化工专业实验化学工程与工艺核心课程群的基本框架化学工程与工艺核心课程群的基本框架第6页,共43页,编辑于2022年,星期五 化学工业化学工业 (chemical industry)化学工艺化学工艺化学工程化学工程 chemical technology chemical engineering1.1化学工艺学的研究范畴化学工艺学的研究范畴第7页,共43页,编辑于2022年,星期五1.1化学工艺学的研究范畴化学工艺学的研究范畴化学工业化学工业(chemicalindu
4、stry)是利用是利用化学反应化学反应改变物质的改变物质的组成组成及及结构结构以获得以获得化工原料化工原料和和化学产品化学产品的生产部门。的生产部门。化学工艺化学工艺(chemical technology or chemical processing)将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程。法和过程。技术先进技术先进 经济合理经济合理 生产安全生产安全 环境无害环境无害第8页,共43页,编辑于2022年,星期五化学工艺化学工艺(chemical technology)以过程为研究目的,重点解决整个生产过程(流程)的以过程为研究目的,重点解决整
5、个生产过程(流程)的组织、优化;将各单项化学工程技术在以产品为目标的前提组织、优化;将各单项化学工程技术在以产品为目标的前提下集成,解决各单元间的匹配、链接;在确保产品质量条件下集成,解决各单元间的匹配、链接;在确保产品质量条件下,实现全系统的能量、物料、环保及安全诸因素的最优化。下,实现全系统的能量、物料、环保及安全诸因素的最优化。化学工艺学化学工艺学是一门按照化学工业的不同产品种类,分别研究生产过是一门按照化学工业的不同产品种类,分别研究生产过程中的原料特点、生产原理、工艺流程、最适宜生产条件、产程中的原料特点、生产原理、工艺流程、最适宜生产条件、产品质量以及所用的设备类型及其结构材料等内
6、容的课程。品质量以及所用的设备类型及其结构材料等内容的课程。1.1化学工艺学的研究范畴化学工艺学的研究范畴第9页,共43页,编辑于2022年,星期五原料:原料:选择和预处理;其它物料的影响。选择和预处理;其它物料的影响。生产方法:生产方法:生产方法的选择及生产原理;生产方法的选择及生产原理;催化剂的选择和使用。催化剂的选择和使用。工艺流程:工艺流程:流程组织流程组织设备:设备:设备结构、材质和操作设备结构、材质和操作控制:控制:生产控制;操作条件的影响和选定生产控制;操作条件的影响和选定质量:质量:产品的规格和副产物的分离与利用产品的规格和副产物的分离与利用能量:能量:能量的回收和利用能量的回
7、收和利用效益:效益:对不同工艺路线和流程的技术经济评价对不同工艺路线和流程的技术经济评价化学工艺学的研究范畴:化学工艺学的研究范畴:第10页,共43页,编辑于2022年,星期五1.1化学工艺学的研究范畴化学工艺学的研究范畴化学工程化学工程(chemical engineering)主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律,它的一个重行的化学过程和物理过程的共同规律,它的一个重要任务是研究有关工程因素对过程和装置的效应,要任务是研究有关工程因素对过程和装置的效应,特别是放大中的效应。特别是放大中的效应。化学工艺和化学工程相配
8、合,可以解决化工过化学工艺和化学工程相配合,可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法等程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法等方面的问题;也可以解决化工生产实际中的问题。方面的问题;也可以解决化工生产实际中的问题。第11页,共43页,编辑于2022年,星期五 化学工艺化学工艺l个性个性l研究具体过程研究具体过程l从原料到产品从原料到产品化学工程化学工程共性共性单元操作等单元操作等工程因素尤其是放工程因素尤其是放大中的效应大中的效应两者相辅相承,密不可分两者相辅相承,密不可分1.1化学工艺学的研究范畴化学工艺学的研究范畴第12页,共43页,编辑于2022年,星期五1.1化学工
9、艺学的研究范畴化学工艺学的研究范畴通过本课程的学习应做到:通过本课程的学习应做到:在在化工生产的理论与实践方面获得较为完整而清晰化工生产的理论与实践方面获得较为完整而清晰 的概念;的概念;对化学工业概况有所了解,掌握化学工业与其它各对化学工业概况有所了解,掌握化学工业与其它各 工业部门之间的关系;工业部门之间的关系;了解化学工业的生产情况和发展趋势;了解化学工业的生产情况和发展趋势;熟悉物理学、无机化学、有机化学和物理化学的某熟悉物理学、无机化学、有机化学和物理化学的某 些基本理论和知识在化工生产中的应用;些基本理论和知识在化工生产中的应用;初步学会运用化学工程的基本理论和知识分析和解初步学会
10、运用化学工程的基本理论和知识分析和解 决化工生产中的实际问题。决化工生产中的实际问题。第13页,共43页,编辑于2022年,星期五1.2化学工业的发展、地位和作用化学工业的发展、地位和作用制碱、制酸、煤化学、合成氨制碱、制酸、煤化学、合成氨石油化工石油化工高分子化工:合成材料高分子化工:合成材料新兴的化学工业新兴的化学工业制陶、酿造、冶炼制陶、酿造、冶炼第14页,共43页,编辑于2022年,星期五1.2化学工业的发展、地位和作用化学工业的发展、地位和作用为工农业、现代交通运输业、国防军事、尖端科技为工农业、现代交通运输业、国防军事、尖端科技等领域提供必不可少的化学品和能源,保证并促进等领域提供
11、必不可少的化学品和能源,保证并促进这些部门的发展和技术进步。这些部门的发展和技术进步。与人类生活的衣、食、住、行、健康及休闲娱乐密与人类生活的衣、食、住、行、健康及休闲娱乐密切相关,对提高人类生活水平起着重要作用。切相关,对提高人类生活水平起着重要作用。作用作用地位地位发展迅速,经济效益显著,国民经济的支柱产业之一。发展迅速,经济效益显著,国民经济的支柱产业之一。第15页,共43页,编辑于2022年,星期五无机化学工业无机化学工业1 1)无机酸工业:无机酸工业:硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、硼酸等;硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、硼酸等;2 2)氯碱工业:氯碱工业:烧碱、氯气、漂白粉、纯碱;烧碱、氯气、漂白
12、粉、纯碱;3 3)化肥工业:化肥工业:氮肥、磷肥、钾肥、复合肥料、微量氮肥、磷肥、钾肥、复合肥料、微量 元素;元素;4 4)无机精细化工:无机精细化工:无机盐、试剂、助剂、添加剂等。无机盐、试剂、助剂、添加剂等。分类分类1.3现代化学工业的特点和发展方向现代化学工业的特点和发展方向第16页,共43页,编辑于2022年,星期五 有机化学工业有机化学工业1 1)石油炼制工业:石油炼制工业:汽油、煤油、柴油、润滑油;汽油、煤油、柴油、润滑油;2 2)石油化学工业:石油化学工业:有机原料(有机酸、酯、醚、酮、醛等)有机原料(有机酸、酯、醚、酮、醛等)合成塑料及树脂、合成纤维、合成橡胶;合成塑料及树脂、
13、合成纤维、合成橡胶;3)3)煤炭化学工业:煤炭化学工业:煤气、焦炭及煤化学产品;煤气、焦炭及煤化学产品;4 4)有机精细化工:有机精细化工:染料、农药、医药、涂料、颜料、香料、染料、农药、医药、涂料、颜料、香料、试剂、表面活性剂、化学助剂、感光材料、催化剂等;试剂、表面活性剂、化学助剂、感光材料、催化剂等;5 5)食品工业:食品工业:饮料、生物化学制品;饮料、生物化学制品;6 6)油脂工业:油脂工业:油脂、肥皂、硬化油。油脂、肥皂、硬化油。1.3现代化学工业的特点和发展方向现代化学工业的特点和发展方向第17页,共43页,编辑于2022年,星期五l原料、方法和产品的多样性与复杂性原料、方法和产品
14、的多样性与复杂性 l 大型化、综合化、精细化率提高大型化、综合化、精细化率提高l 多学科、生产技术密集型多学科、生产技术密集型l 能量合理利用,节能工艺和方法能量合理利用,节能工艺和方法l 资金密集,投资回收速度快,利润高资金密集,投资回收速度快,利润高l 安全和环境保护安全和环境保护1.3现代化学工业的特点和发展方向现代化学工业的特点和发展方向特点特点第18页,共43页,编辑于2022年,星期五1.3现代化学工业的特点和发展方向现代化学工业的特点和发展方向发展现状发展现状基本情况基本情况存在的问题存在的问题第19页,共43页,编辑于2022年,星期五 高新技术,缩短开发周期高新技术,缩短开发
15、周期最充分、最彻底地利用原料最充分、最彻底地利用原料大力发展绿色化工大力发展绿色化工化工过程要高效、节能和智能化化工过程要高效、节能和智能化实施废弃物再生利用工程实施废弃物再生利用工程1.3 1.3 现代化学工业的特点和发展方向现代化学工业的特点和发展方向发展方向发展方向第20页,共43页,编辑于2022年,星期五 近期的主攻方向和优选研究领域主要有:近期的主攻方向和优选研究领域主要有:新型绿色化学工艺新型绿色化学工艺(高效洁净化工新工艺,生物技术,膜技术高效洁净化工新工艺,生物技术,膜技术):):设计环境友好新分子和新材料,使用无公害的原材料路线,开发洁设计环境友好新分子和新材料,使用无公害
16、的原材料路线,开发洁净、高效的新型反应、分离技术以及反应与分离集成技术,最终实现零净、高效的新型反应、分离技术以及反应与分离集成技术,最终实现零排放的绿色化学工艺,达到用新的反应与分离技术实现化学工业的低能排放的绿色化学工艺,达到用新的反应与分离技术实现化学工业的低能耗、无污染,同时研究天然产物分离纯化与合成。耗、无污染,同时研究天然产物分离纯化与合成。高新技术用功能化学品的合成高新技术用功能化学品的合成:研制信息产业微电子用各类高纯化学品、航空航天用高能量密度燃料,研制信息产业微电子用各类高纯化学品、航空航天用高能量密度燃料,高效、高选择性催化材料,高性能膜材料,特种材料用单体等,确保高新技
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