工艺概论绪论-lsy

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1、化工工艺概论主讲：李世友第一章绪论一、化学工艺学基本概念及研究范畴二、化学工业的发展、地位与作用三、现代化学工业的特点和发展方向四、化学工业的原料资源和主要产品一、化学工艺学基本概念及研究范畴1.化学工业(ChemicalIndustry)：又称为化学加工工业，泛指依据化学原理人工生产化学品的工业。它指的是生产过程中化学方法占主导地位的加工制造业，它是通过化学工艺（即化工生产技术）将原料转化为化学产品的工业。2.化学工艺(ChemicalTechnology)：即化工技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这一转变的全部的化学的和物理的措施。3.化学工艺学(Chemic

2、alTechnology)：是根据化学、物理和其他科学的成就，来研究综合利用各种原料生产化工产品的方法原理、操作条件、流程和设备，以创立技术上先进、经济上合理、生产上安全的化工生产工艺的学科。在早期，人类进行化工生产仅处于感性认识的水平，随着生产规模的发展，各种经验的积累，特别是许多化学定律的发现和各种科学原理的提出，使人们从感性认识提升到理性认识的水平，利用这些定律和原理来研究和指导化工生产，从而产生了化学工艺学这门学科。(举例：填料塔填料)生产不同的化学产品要采用不同的化学工艺，即使生产相同的产品但原料路线不同时，也要采用不同工艺。特点:个别生产的特殊性研究范畴:化工原料的选择和预处理；不

3、同化学工艺所设计的研究范畴是相同的。一般包括：化工原料即用作化工生产的原料，可以来自自然界，也可人工合成。例如由食盐生产纯碱、烧碱、氯气和盐酸；由黄铁矿生产硫酸；由石油生产丁二烯，由丁二烯生产己二腈、己二胺、尼龙66（聚己二酸己二胺）。生产方法的选择及方法原理；例：苯可以由含碳量高的物质不完全燃烧获得。自然界中，火山爆发和森林火险都能生成苯。苯也存在于香烟的烟中。直至二战，苯还是一种钢铁工业焦化过程中的副产物。这种方法只能从1吨煤中提取出1千克苯（在煤炼焦过程中生成的轻焦油含有较大量的苯）。1950年代后，随着工业上，尤其是日益发展的塑料工业对苯的需求增多，由石油生产苯的过程应运而生。现在全球

4、大部分的苯来源于石油化工。设备(反应器和其他)的作用、结构和操作（搅拌器、换热器）；催化剂的选择和使用；催化剂对化学反应速率的影响非常大，有的催化剂可以使化学反应速率加快到几百万倍以上。如H2与O2生成H2O的反应，虽然热力学上可行，但二者接触一万年仍无变化。钯催化剂下反应可很快发生。催化剂一般具有选择性，它仅能使某一反应或某一类型的反应加速。例，加热时甲酸发生分解反应，一半脱水，一半脱氢：HCOOH=H2O+CHCOOH=H2+CO2如果用Al2O3作催化剂，则只有脱水反应发生；如果用ZnO作催化剂，则脱氢反应单独进行。这种现象说明，不同性质的催化剂只能各自加速特定类型的化学反应过程。因此，

5、我们利用催化剂的选择性，可使化学反应主要向某一方向进行。其他物料的影响；操作条件的影响和选定（精馏中回流比）；流程组织；生产控制；产品规格和副产物的分离与利用；能量的回收利用；对不同工艺路线和流程的技术经济评分等；化学工艺与化学工程有何区别与联系？4.化学工程(ChemicalEngineering)：是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共同规律的一门工程学科。这些工业包括石油炼制工业、冶金工业、建筑材料工业、食品工业、造纸工业等。它们从基本原料出发，借助化学过程或物理过程，改变物质的组成、性质和状态，使之成为多种价值较高的产品。化学工程的一个重要任务就是研究有关工程因

6、素对过程和装置的效应，特别是放大中的效应。单元操作；化学反应工程；传递过程；化工热力学；化工系统工程；过程动态学及控制；……包括:单元操作：一切化工生产过程不论其生产规模大小，除化学反应外，其它均可分解为一系列的物理加工过程。这些物理加工过程称为“单元操作”。其研究得到具有共性的结果，指导各类产品的生产和化工设备的设计。化学反应工程：是化工生产的核心，决定着产品的收率，对生产成本有着重要影响。传递过程：是单元操作和反应工程的共同基础。在各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程不外乎“三传”。化工热力学：是单元操作和反应工程的理论基础，研究传递过程的方向和极限，提供过程分析和设计所需的有关基础

7、数据。化学工程的学科分支也可以分两个层次：单元操作和反应工程较多地直接面向工业实际，传递过程和化工热力学较多地从基础研究角度，通过这两个层次使理论和实际得以密切结合。化工系统工程：生产规模扩大和资源能源大量耗用，使得能量利用问题，设计和操作优化问题，在大型生产中都十分重要。由于化工过程中，各个过程单元相互影响，相互制约，因此很有必要将化工过程看作一个综合系统，并建立起整体优化的概念。于是系统工程这