化工工艺讲座
现代化学工业的发展时期是在美国开始的。19世纪末20世纪初, 石油的开采和大规模石油炼厂的兴建为石油化学工业的发展和 化学工程技术的产生奠定了基础。
20世纪20年Βιβλιοθήκη 石油化学工业的崛起推动各种单元操作的研究。 30年代以后,化学机械从纯机械时代进入以单元操作为基础的 化工机械时期。
40年代,因战争需要,三项重大开发同时在美国出现:流化床 催化裂化制取高级航空燃料油、丁苯橡胶的乳液聚合以及制造 首批原子弹的曼哈顿工程。
(2)非金属元素及其无机化合物:卤素、H、O等 (3)电化学工业:电解、电镀 (4)金属元素的无机化学工业 ( 5 ) 电 热 工 业 、 高 温 制 品 工 业 : 高 温 电 炉 ; 电 石 ( CaC ) ;
Ca(CN)2;人造超硬度材料的生产;人造宝石、合成宝石;人造 石墨。 (6)硅酸盐工业
大理州经委工业知识讲座
化工工艺讲座
何丽芳 2006.8.15
内容简介
第一章 前言 第二章 化工单元操作 第三章 各类化工工艺 第四章 化工可持续发展战略 第五章 “十一五” 化工发展目标
第一章 前言
化学工业:以石化基础原材料为加工对象的延伸化工、煤化 工、盐化工、生物化工及精细化工等领域。
液体)
该过程目的:收集分散物质,净化分散介质,环境保护
2.2.1重力沉降
在某种力场中利用分散相和连续相之间的密度 差异,使之发生相对运动而实现分离的操作过 程。其设备有: 降尘室 含尘气体进入降尘室后,因流道截面积 扩大而速度减慢,只要颗粒能够在气体通过沉 降室的时间内降至室底,便可从气流中分离出 来。
泵与风机
计量泵
离心风机
2.2非均相物系的分离
均相:物系各处均匀且无相界面,如混合气体和溶液。 非均相:物系内部有个开不同相的界面存在,且界面
两侧的物料性质有差别 (如:悬浮液、乳浊液及泡沫液以及含尘气体、含雾气体
等)。 分散相:处于分散状态的物质(分散于流体中德固体颗粒、
液滴或气泡) 连续相:包围着分散物质而处于连续状态的流体 (如:气态非均相物系的气体、液态非均相物系中的连续
(5)医药合成不仅在数量上而且在品种和质量上都有了较 大发展。
化学工业的发展速度已显著超过国民经济的平均发展速度, 化工产值在国民生产总值中所占的比例不断增加,化学工 业已发展成为国民经济的支柱产业。
1.1化工的发展概况
现代化学工业始于18世纪的法国,随后传人英国。19世纪,以 煤为基础原料的有机化学工业在德国迅速发展起来。
2.1流体输送
流体输送操作必须采用可为流体提高能量的输送设备,以 便克服输送沿程的机械能损失、提高位能、提高流体的压 强。
输送液体的设备
离心泵(化工生产中最常见)
正位移泵(往复式、旋转式))
通风机
输送气体的设备 鼓风机
压缩机。则按其所产生的压强的高低
工作原理: 依靠高速旋转的叶轮,使流体在离心力的作用 下获得能量提高压强,具有较高压强的流体从流体 输送设备的排出口进入排出管道,被输送到所需场所。
1.3化工行业简单分类
1、无机化学工业
(1)基本无机化学工业:无机酸(HCl、H2SO4、HNO3);氨和 铵 盐 ( 合 成 氨 、 液 态 氨 、 氨 水 、 铵 盐 ) ; 氯 碱 ( 纯 Na2CO3 、 NaHCO3、烧碱NaOH、钾碱KOH,K2CO3);无机盐;工业气 体(O2、N2、H2、CO2)等。
1.2现代化学工业过程开发
1.利用现有的情报资料、技术数据、同类过 程的成熟经验、小试或模试的实验结果和化学 化工知识,把化学工业过程抽象为理论模型;
2.进行工业装置的概念设计,并根据概念设 计相似缩小为中试装置;
3.比较电子计算机的数学模拟和中试结果, 反复比较,不断修正数学模型,使其达到一定 精度,用于放大设计。
50年代中期提出了传递过程原理 60年代初,新型高效催化剂 的发明,新型高级装置材料的出现,以及大型离心压缩机的研 究成功,开始了化工装置大型化的进程,把化学工业推向一个 新的高度。此后,化学工业过程开发周期已能缩短至4~5年, 放大倍数达500~20000倍。
20世纪70年代后,现代化学工程技术渗入到了各个加工领域, 生产技术面貌发生了显著变化。化学工业还同时面临来自能源、 原料和环保三大方面的挑战,进入一个新的更为高级的发展阶 段。 在原料和能源供应日趋紧张的条件下,化学工业正在通过 技术进步尽量减少其对原料和能源的消耗;为了满足整个社会 日益增长的能源需求,化学工业正在努力提供新的技术手段, 用化学的方法为人类提供更新更多的能源;为了自身的发展, 化学工业正在开辟新的原料来源,为以后的发展奠定丰富的原 料基础;随着电子计算机的发展和应用,化学工业正在进入高 度自动化的阶段;一些高新技术,如激光、模拟酶的应用,正 在使化学工业生产的效率显著提高,技术面貌发生根本性的变 化;由于有了更新的技术手段,化学工业对环境的污染进一步 得到控制,并将为改善人类的生存条件做出新的贡献。
基酸、功能食品添加剂
第二章 化工单元操作
化工生产过程是由许多个化工单元操作串联 而成的,根据其所遵循的基本规律, 可将单 元操作划分为三大类,即:
遵循流体动力基本规律的单元操作 包括 流体输送、沉降、过滤、固体流态化等。
遵循传热基本规律的单元操作 包括加热、 冷却、冷凝、蒸发等。
遵循传质基本规律的单元操作 包括蒸馏、 吸收、萃取、结晶、干燥、膜分离等。
(1)为工农业生产提供重要的原料保障,其质量、数量以 及价格上的相对稳定,对农业生产稳定与发展至关重要;
(2)肩负着为国防生产配套高技术材料的任务,并提供常 规战略物资。
(3)化学工业在很大程度上满足农业对化肥农药的需要。 (4)塑料和合成橡胶渗透到国民经济的所有部门,在材料
工业中已占据主导地位。
2、有机化学工业: 有机化合物;脂肪;碳环化合物、脂环化合物; 芳香化合物;杂环化合物;元素化合物;含同 位素化合物;天然有机化合物
3、高分子化合物 : (1) 合成树脂与塑料;(2 )橡胶;(3)橡胶 4、生物化工 (1)纤维素质的化学加工:木材、纤维素、植
物纤维水解。 (2)制药:抗菌素、激素、磺胺类等 (3)酿造:葡萄酒、啤酒等 (4)其他:生物能源、生物材料、有机酸、氨