全套课件 精细化工概论
精细化工概论
第一章 绪 论
第一节 精细化工的定义与范畴
一般说来,精细化学品应具备如下特点: (1)品种多,产量小,主要以其功能进行交易; (2)多数采用间歇生产一般中小型企业即可生产; (5)整个产品产值中原材料费用的比率较低,商品性较 强; (6)直接用于工农业、军工、宇航、人民生活和健康等 方面,重视技术服务; (7)投资小,见效快,利润大; (8)技术密集性高,竞争激烈。
第一节 超 细 化
一、气相法 气相法目前分为:物理气相沉积(PVD)法和化学气相 沉积(CVD)法两种。 PVD法是利用电弧、高频电场或等离子体等高温热源 将原料加热,使之气化或形成等离子体,然后通过骤冷, 使之凝聚成各种形态(如晶须、薄片、晶粒等)的超细粒子。 其优点是可以通过输入惰性气体和改变压力,从而控制超 细粒子的尺寸。该方法特别适合于制备由液相法和固相法 难以直接合成的非氧化系(如金属、合金、氮化物、碳化 物等)的超细粉,粒径通常在0.1㎛以下,且分散性很好。 其中真空蒸发法是目前在理论上研究最多和制造超细粉最 常用的方法之一。
第一节 超 细 化
⑴沉淀法 沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂,使原料溶 液中的阳离子形成各种形式的沉淀物。如果原料溶液中有 多种成分的阳离子,经沉淀反应后,就可以得到各种成分 均一的混合沉淀物,这就是所谓的共沉淀法。利用该法可 以制备含有两种以上金属元素的复合氧化物超细粉。如向 BaCl2 和 TiCl4 混 合 溶 液 中 滴 加 草 酸 溶 液 , 能 沉 淀 出 BaTiO(C2O4)2·4H2O,经过滤、洗涤和加热分解等处理,即 可得到具有化学计量组成的、所需晶型的BaTiO3超细粉。 共沉淀法目前已广泛应用于制备钙钛矿型、尖晶石型、 PLZT、BaTiO3系材料、敏感材料、铁氧体以及荧光材料的 超细粉。在制备过程中,需要特别重视的是洗涤操作。
第三节 精细化工的发展趋势
2.当前要优先发展的关键技术 (1)新催化技术 (2)新分离技术 (3)增效复配技术 (4)气雾剂(CFC)无污染替代技术 (5)生物技术
精细化工概论
第二章 无机精细化学品
第一节 超 细 化
目前,超细颗粒的制备途径大体上有两个方面:一是 通过机械力将常规粉末材料进一步超细粉化;一是借助于 各种化学和物理的方法,将新形成的分散状态的原子或分 子逐渐生长成或凝聚成所希望的超细颗粒。前者难以得到 微米级以下的粉末,这有待于技术的进一步发展来实现; 后者是当今超细化的主要方法,其最大优点是容易制得超 细粉末,具体方法很多,若按原料物质的状态分,可分为 气相法、液相法和固相法。
第二节 精细化工在现代化建设中的作用
一、精细化工不仅提供了质优的半导体材料、磁性材 料等,而且还提供了大量用于集成电路加工的超纯化学试 剂和超纯电子气体。
二、精细化工对国防建设和空间技术的发展起着特别 重要的作用。
三、开发精细化工产品,可以降低能源消耗和节省资 源。
四、开发精细化工产品,可使原来的低档产品变为高 档产品,显著提高经济效益,进而提高产品在国际市场上 的竞争能力,并增加外汇收入,实现国民经济的良性循环, 加速现代化建设的速度。
第一节 精细化工的定义与范畴
如何区别精细化学品与专用化学品,可归纳成以下六点: (1)精细化学品多为单一化合物,可用化学式表示其成分,而专用 化学品很少是单一的化合物,常常是若干种化学品组成的复配物,通 常不能用化学式表示其成分; (2)精细化学品一般为非最终使用性产品,用途较广、专用化学品 的加工度高,为最终使用性产品,用途针对性强; (3)精细化学品大体是用一种方法或类似的方法制造的,不同厂家 的产品基本上没有差别,而专用化学品的制造,各生产厂家互不相同, 产品有差别,有时甚至完全不同; (4)精细化学品是按其所含的化学成分来销售的,而专用化学品是 按其功能销售的; (5)精细化学品的生命期相对较长,而专用化学品的生命期较短, 产品更新很快, (6)专用化学品的附加价值率、利润率更高,技术密集性更强,更 需依靠专利保护或对技术诀窍严加保密,新产品的生产完全需依靠本 企业的技术开发。
第三节 精细化工的发展趋势
一、无机精细化工的发展趋势 首先,要立足于本国的丰富的资源,积极发展系列化、 多规格、多性能、高质量的产品。 第二,注意发展与信息科学、生命科学和材料科学有 关的无机精细化工产品。 第三,注意开发新的工艺技术,大力发掘无机物潜在 的特殊功能。 第四,充分认识我国是一个农业大国,积极发展为农 业服务的以及农产品加工工业需要的无机精细化工产品。 第五,面对现状,积极研制当前急需的产品,解决燃 眉之急,同时也为深入发展无机精细化工打好基础。
第一节 超 细 化
二、液相法 1、化学法 化学法是通过化学反应,如离子之间的反应或水解反应,生成草 酸盐、碳酸盐、氢氧化物、水合氧化物等有效成分的沉淀物,沉淀颗 粒的大小和形状可由反应条件来控制。然后再经过滤、洗涤、干燥、 有时还需经过加热分解等工艺过程,最终得到超细粉体材料。必须注 意的是加热分解过程温度的高低和加热时间的长短,不仅影响颗粒的 大小,还会影响颗粒的晶型,粉料的性能。化学法包括许多具体方法, 其中研究和应用较多的主要有沉淀法,纯盐法,水热法。沉淀法又包 括直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法、水解法、胶体化学法等,水 热法亦包括水热氧化、水热沉淀、水热合成、水热还原、水热分解、 水热结晶等。沉淀法是工业化采用最多的方法;水热法目前在我国仍 属试验研究阶段。
第三节 精细化工的发展趋势
二、有机精细化工的发展趋势 1.传统精细化学品的更新换代 (1)染料工业 重点是发展纺织印染需求量大的活性染料、分散染 料、还原染料等,近期以“外引内联嫁接”的方法发展后加工技术为 主。 (2)涂料工业 以发展满足建筑、汽车、电器、交通(船舶、路标)、 家具需要的高档涂料,解决恶劣条件下的防腐难题,着重抓好低污染、 节能型新品种的研制。主要有水性涂料、高固体分涂料、粉末涂料、 光固化涂料等。 (3)粘合剂工业 重点是发展低毒(或无毒)、中低温固化和高强耐 候品种,开发功能型的新产品,尤其注重开发鞋用粘合剂。 (4)化学试剂 重点加强分离提纯技术研究,注意试剂门类品种的 开发,实现超净高纯试剂、生物技术试剂、临床诊断试剂、有机合成 试剂的产品系列化。 (5)感光材料和磁记录材料 瞄准世界先进水平,走“先仿后创”的路子。