第二章精细化工工艺学基础及技术开发

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1、2.1精细化工的生产特性•多品种•多种多样的生产装置和生产流程•技术密集度高•冏品性强2.2精细化工工艺学基础2.2.1概述精细化工工艺学主要内容：对具体产品，选择和确定在技术上和经济上最合理的合成路线；对单元反应，确定最佳工艺条件、合成技术和完成反应的方法，已得到优质、高产的产品以及了解该产品的主要应用及发展动向。合成路线：原料经几步单元反应得目的产品工艺路线：原料预处理、后处理、釆用的单元操作和设备流程等反应条件：反应物的摩尔比、浓度、反应温度吋间压力等合成技术：催化方法（非均相、相转移、均相络合没

2、、酶）光冇机合成和电冇机合成完成反应的方法：间歇、连续、反应器的设计和选择为了完成精细化学品的主产，需要对所涉及到的各种物料的性质有充分的了解，这些性质主要有：1稳定性：化学、光、热、及贮存稳定性2物料的熔点、沸点不同温度下的蒸气压、溶解度3密度、折光率、比热、导热系数、蒸发热、挥发性和黏度等4闪点、爆炸极限和必要的安全措施5物料的毒性，对人体的危害性，在空气屮的允许浓度、必要的防护措施及屮毒的急救措施6物料的商品规格、各种朵质和添加剂的允许含量，价格，供应來源，包装和贮存要求等2.2.2化学计量学1反

3、应物的摩尔比：加入反应器小的几种反应物的物质的量之比2化学计量比：化学反应式的物质的量之比3限制反应物：反应物不按化学计量比投料时，其中以最小化学计量数存在的反应物叫作4过量反应物：某种反应物的量超过限制反应物完全反应的理论量，则该反应物就叫耗的物质的量，则过量百分数为:例：氯苯二硝化为二硝基氯苯5过量百分数：过量反应物超过限制反应物所需理论量部分占所需理论量的百分数。以Ne表示过量反应物的物质的量，Nt表示它与限制反应物完全反应所消过量%=N^~N{xlOOCIC6H5+2HNO3tClC6H5(NO

4、3)-^-2H2O物料名称化学计量比投料摩尔数投料摩尔比投料化学计量数氯苯15.0015硝酸210.702.145.35硝酸过量百分数='尊―'=21：—2=7%10526转化率(x)7选择性⑸8理论收率(yp)9重量收率(y、、，)兀=N?r=NAjn-NAg5—兀—兀S=—X100%Na,m-Nam5yn二——xlOO%—所得目的产物的重量“5儿一某输入反应物的重量％。转化率、选择性和理论收率的关系y二S*x有关例题见教材pl310、原料消耗定额：每生产1吨产品需消耗多少吨各种原料。对于主耍反应物

5、來说，它实际上就是重量分率的倒数。11、单程转化率和总转化率：Nr-Nr单程转化率=gRS"X100%%Ns-Ns总转化率=心sxlOO%NA、in有关例题见教材pl42.2.3配方研究的重要性及配方设计原理—.重要性二酉己方设计原理1配方设计研究原则：从产品设计的用途出发，在要求产品配方的全部性能指标均应达到规定标准的前提下，使得产品配方综合性能指标达到最优化。2配方优化设计方法：单因素优选法多因素多水平试验设计法(全而试验法、正交试验法、均匀设计法、计算机辅助配方设计)2.2.4化工产品的经济核算1

6、成本2价格2.3精细化工过程开发的实验室研究阶段屮间试验阶段工业化阶段2.4精细化工的技术开发2.4.1精细化工新产品开发程序通常产品开发程序分以下五步4中间试验1选择研究课题2课题的可用性分析和论证3实验研究5性能、质量检测和鉴定2.4.2精细化工新产品开发的新技术2.4.3精细化工新产品发展的一般规律1原型发现阶段2雏形发明阶段3性能改进阶段4功能扩展阶段244精细化工产品市场预测1掌握国家产业发展政策和新法规2了解同类产品在发达国家的情况3了解产品在国际国内市场上的供求总量及变化动向4注意国家在原

7、料基地建设方面的信息5了解同行业建厂情况6了解产品用户信息7要保护好口己的产品2-5精细化工发展的策略1依靠科技进步，以技术为核心2培植技术力量，注意人才培养3搞好行业内部、行业Z间的协调4产品方案向横向纵向延伸5采取多种技术引进方式6加大科研开发投入和科技创新力度