化學(xué)工藝學(xué)-第一章-緒論

1、化學(xué)工藝學(xué)化學(xué)工藝學(xué)教學(xué)目標(biāo)v了解化學(xué)工業(yè)及其發(fā)展概況v了解化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位v了解化工行業(yè)及其主要化工產(chǎn)品v了解環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)工藝v了解化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢與重點v了解本課程的性質(zhì)，任務(wù)與內(nèi)容教學(xué)重難點v掌握化學(xué)工藝的概念v掌握化學(xué)工業(yè)的發(fā)展過程v掌握現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的特點v掌握無機化工與基本有機化工與高分子化工與精細(xì)化工與生物化工的主要產(chǎn)品并進(jìn)行對比v掌握綠色化學(xué)工藝的概念v了解化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢與重點v掌握化學(xué)工藝的目標(biāo)化學(xué)工業(yè)及其發(fā)展概況v化學(xué)工業(yè)是以化學(xué)方法為主的加工制造業(yè)?；瘜W(xué)工藝是根據(jù)化學(xué)的原理與規(guī)律，采用化學(xué)和物理的措施，將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的方法和過程。即利用化學(xué)反應(yīng)改變物

2、質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)以生產(chǎn)化工產(chǎn)品的工業(yè)技術(shù)?；瘜W(xué)工業(yè)的發(fā)展v公元前公元前2000年以前，制陶，釀酒，冶煉，屬于作坊式生產(chǎn)。年以前，制陶，釀酒，冶煉，屬于作坊式生產(chǎn)。v18世紀(jì)中葉，紡織工業(yè)興起。世紀(jì)中葉，紡織工業(yè)興起。v19世紀(jì)中葉，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，煉焦工業(yè)相應(yīng)興起。世紀(jì)中葉，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，煉焦工業(yè)相應(yīng)興起。v20世紀(jì)世紀(jì)50年代，石油和天然氣為原料的石油化學(xué)工業(yè)迅猛發(fā)展。年代，石油和天然氣為原料的石油化學(xué)工業(yè)迅猛發(fā)展。v20世紀(jì)世紀(jì)70年代的石油危機，使產(chǎn)品向深加工，精細(xì)化，功能化，高附加年代的石油危機，使產(chǎn)品向深加工，精細(xì)化，功能化，高附加值方向發(fā)展，高分子化工，精細(xì)化工蓬勃發(fā)展。值方向發(fā)展

3、，高分子化工，精細(xì)化工蓬勃發(fā)展。v20世紀(jì)世紀(jì)80年代，化學(xué)工業(yè)的年代，化學(xué)工業(yè)的 “精細(xì)化精細(xì)化”成為發(fā)達(dá)國家科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)成為發(fā)達(dá)國家科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力發(fā)展的一個重要標(biāo)志。精細(xì)化是指精細(xì)化工產(chǎn)品的總產(chǎn)值在化學(xué)工業(yè)力發(fā)展的一個重要標(biāo)志。精細(xì)化是指精細(xì)化工產(chǎn)品的總產(chǎn)值在化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品總產(chǎn)值中所占的比重，也稱精細(xì)化率。產(chǎn)品總產(chǎn)值中所占的比重，也稱精細(xì)化率?？傊?，化學(xué)工業(yè)的發(fā)展過程是由初步加工向深度加工發(fā)展；由一般加工向總之，化學(xué)工業(yè)的發(fā)展過程是由初步加工向深度加工發(fā)展；由一般加工向精細(xì)加工發(fā)展；由主要生產(chǎn)大批量，通用性基礎(chǔ)材料，向既生產(chǎn)基礎(chǔ)材精細(xì)加工發(fā)展；由主要生產(chǎn)大批量，通用性基礎(chǔ)材料，向既生產(chǎn)基

4、礎(chǔ)材料，又生產(chǎn)小批量，多品種的專用化學(xué)品方向發(fā)展。料，又生產(chǎn)小批量，多品種的專用化學(xué)品方向發(fā)展?，F(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的特點v原料，產(chǎn)品和生產(chǎn)方法的多樣化v生產(chǎn)規(guī)模的大型化，綜合化和產(chǎn)品的精細(xì)化v生產(chǎn)技術(shù)的密集化，廣泛采用涉及多學(xué)科的高新技術(shù)v生產(chǎn)的清潔化，首要解決易燃，易爆，有毒，有腐蝕等環(huán)境不友好問題v節(jié)約能量已及能量的綜合利用v生產(chǎn)資金的高投入，高利潤和高回收速度?；瘜W(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位v化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)。在國民經(jīng)濟中，化學(xué)工化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)。在國民經(jīng)濟中，化學(xué)工業(yè)與國民經(jīng)濟各行業(yè)國防科技各部門和人們衣，食，住，行業(yè)與國民經(jīng)濟各行業(yè)國防科技各部門和人們衣，食，住，行

5、及社會文化各方面息息相關(guān)，化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)品滲透于現(xiàn)代社及社會文化各方面息息相關(guān)，化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)品滲透于現(xiàn)代社會生活的各個領(lǐng)域。會生活的各個領(lǐng)域。（1）衣著）衣著（2）飲食）飲食（3）居住）居?。?）交通）交通（5）文化生活）文化生活化工行業(yè)及其主要化工產(chǎn)品v化學(xué)工業(yè)是一個多行業(yè)，多品種的產(chǎn)業(yè)。v按其生產(chǎn)原料劃分：煤化工，石油化工，生物化工v按其產(chǎn)品的類別及產(chǎn)量的大小劃分：基本有機化工，無機化工，高分子化工和精細(xì)化工v按產(chǎn)品用途分類：醫(yī)藥，農(nóng)藥，肥料，染料，涂料等化工行業(yè)及其主要化工產(chǎn)品v中國對化學(xué)工業(yè)的分類按化工產(chǎn)品劃分，分為中國對化學(xué)工業(yè)的分類按化工產(chǎn)品劃分，分為19類產(chǎn)品；若按行政管理劃分類產(chǎn)

6、品；若按行政管理劃分，分為，分為20個行業(yè)。個行業(yè)?；ば袠I(yè)及其主要化工產(chǎn)品v無機化工主要產(chǎn)品（1）無機酸，堿與化學(xué)肥料）無機酸，堿與化學(xué)肥料 無機酸：硫酸，硝酸，鹽酸等；堿類：純無機酸：硫酸，硝酸，鹽酸等；堿類：純堿，燒堿；化學(xué)肥料：氮肥，磷肥，鉀肥和復(fù)混肥，即堿，燒堿；化學(xué)肥料：氮肥，磷肥，鉀肥和復(fù)混肥，即”三酸，兩堿三酸，兩堿“與化學(xué)肥料與化學(xué)肥料（2）無機鹽）無機鹽 主要有碳酸鈣，硫酸鋁，硝酸鋅，硅酸鈉，高氯酸鉀，重鉻主要有碳酸鈣，硫酸鋁，硝酸鋅，硅酸鈉，高氯酸鉀，重鉻酸鉀等酸鉀等（3）工業(yè)氣體）工業(yè)氣體 氧，氮，氫，氯，氨，氬，一氧化碳，二氧化碳，二氧氧，氮，氫，氯，氨，氬，一氧化碳

7、，二氧化碳，二氧化硫等化硫等（4）元素化合物和單質(zhì)）元素化合物和單質(zhì) 元素化合物：元素化合物：氧化物，過氧化物，鹵化物，硫化氧化物，過氧化物，鹵化物，硫化物，碳化物，氰化物等；物，碳化物，氰化物等；單質(zhì)有：單質(zhì)有：氧，硅，鋁，鐵，鉀，鈉，鎂，磷，氧，硅，鋁，鐵，鉀，鈉，鎂，磷，氟，溴，碘等氟，溴，碘等 化工行業(yè)及其主要化工產(chǎn)品v基本有機化工主要產(chǎn)品 以碳?xì)浠衔锛捌溲苌餅橹鞯耐ㄓ眯突て罚缫蚁?，以碳?xì)浠衔锛捌溲苌餅橹鞯耐ㄓ眯突て?，如乙烯，丙烯，丁二烯，苯，甲苯，二甲苯，乙炔，萘（即三烯，三丙烯，丁二烯，苯，甲苯，二甲苯，乙炔，萘（即三烯，三苯，一炔，一萘），合成氣等。苯，一炔，一萘?/p>

8、，合成氣等。 基本有機化工產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)制造塑料，合成橡膠，合基本有機化工產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)制造塑料，合成橡膠，合成纖維，涂料，黏合劑，精細(xì)化工產(chǎn)品及其中間體的原料，成纖維，涂料，黏合劑，精細(xì)化工產(chǎn)品及其中間體的原料，也可以直接作為溶劑，吸收劑，萃取劑，冷凍劑，麻醉劑，也可以直接作為溶劑，吸收劑，萃取劑，冷凍劑，麻醉劑，消毒劑等。消毒劑等?；ば袠I(yè)及其主要化工產(chǎn)品v高分子化工主要產(chǎn)品 高分子化工產(chǎn)品是通過聚合反應(yīng)獲得的相對分子質(zhì)量高達(dá)高分子化工產(chǎn)品是通過聚合反應(yīng)獲得的相對分子質(zhì)量高達(dá)10410106 6的高分子化合物。的高分子化合物。 按用途分：高分子化工產(chǎn)品有塑料，合成橡膠以及橡膠制品，合成

9、纖維按用途分：高分子化工產(chǎn)品有塑料，合成橡膠以及橡膠制品，合成纖維，涂料和黏合劑等，涂料和黏合劑等 按功能分：通用，特種高分子化工產(chǎn)品按功能分：通用，特種高分子化工產(chǎn)品（1）通用高分子化工產(chǎn)品：聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，滌綸）通用高分子化工產(chǎn)品：聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，滌綸，腈綸，錦綸，丁苯橡膠，順丁橡膠，異戊橡膠，乙丙橡膠等，腈綸，錦綸，丁苯橡膠，順丁橡膠，異戊橡膠，乙丙橡膠等（2）特種高分子化工產(chǎn)品：具有耐高溫特性：聚碳酸酯，聚芳醚，聚砜，）特種高分子化工產(chǎn)品：具有耐高溫特性：聚碳酸酯，聚芳醚，聚砜，聚芳酰胺，有機硅樹脂以及氟樹脂等；具有光電，磁等物理性能的功能聚芳酰

10、胺，有機硅樹脂以及氟樹脂等；具有光電，磁等物理性能的功能高分子產(chǎn)品，如感光高分子材料，光導(dǎo)纖維以及光，電或熱致變色的高高分子產(chǎn)品，如感光高分子材料，光導(dǎo)纖維以及光，電或熱致變色的高分子材料，高分子分離膜，高分子液晶，仿生高分子，生物降解高分子分子材料，高分子分離膜，高分子液晶，仿生高分子，生物降解高分子材料，催化劑，試劑以及醫(yī)用高分子化工產(chǎn)品等。材料，催化劑，試劑以及醫(yī)用高分子化工產(chǎn)品等?；ば袠I(yè)及其主要化工產(chǎn)品v精細(xì)化工主要產(chǎn)品 精細(xì)化工產(chǎn)品是一類加工程度深，純度高，生產(chǎn)批量小，精細(xì)化工產(chǎn)品是一類加工程度深，純度高，生產(chǎn)批量小，附加值高，自身具有某種特定功能或能增進(jìn)（賦予）產(chǎn)品特附加值高，自

11、身具有某種特定功能或能增進(jìn)（賦予）產(chǎn)品特定功能的化學(xué)品，也稱作精細(xì)化學(xué)品或?qū)Ｓ没瘜W(xué)品。定功能的化學(xué)品，也稱作精細(xì)化學(xué)品或?qū)Ｓ没瘜W(xué)品。 暫定農(nóng)藥，染料，顏料，涂料（含油漆和油墨），黏合劑暫定農(nóng)藥，染料，顏料，涂料（含油漆和油墨），黏合劑，食品和飼料添加劑，催化劑和各種助劑，化學(xué)原藥和日用，食品和飼料添加劑，催化劑和各種助劑，化學(xué)原藥和日用化學(xué)品，試劑和高純物，功能高分子材料（包括功能膜，偏化學(xué)品，試劑和高純物，功能高分子材料（包括功能膜，偏光材料等），信息用化學(xué)品（包括感光材料，磁性材料等能光材料等），信息用化學(xué)品（包括感光材料，磁性材料等能接收電磁波的化學(xué)品）等接收電磁波的化學(xué)品）等11類產(chǎn)品

12、為精細(xì)化工產(chǎn)品。類產(chǎn)品為精細(xì)化工產(chǎn)品。 香精和香料，精細(xì)陶瓷，醫(yī)藥制劑，酶制劑，功能高分子香精和香料，精細(xì)陶瓷，醫(yī)藥制劑，酶制劑，功能高分子材料，電子信息材料，生物醫(yī)藥，生物農(nóng)藥等也屬于精細(xì)化材料，電子信息材料，生物醫(yī)藥，生物農(nóng)藥等也屬于精細(xì)化學(xué)品的范疇。學(xué)品的范疇?；ば袠I(yè)及其主要化工產(chǎn)品v生物化工主要產(chǎn)品 生物化工產(chǎn)品是指采用生物技術(shù)生產(chǎn)的化工產(chǎn)品。主要有生物化工產(chǎn)品是指采用生物技術(shù)生產(chǎn)的化工產(chǎn)品。主要有乙醇，丁醇，丙酮，檸檬酸，乳酸，葡萄糖酸，乙醇，丁醇，丙酮，檸檬酸，乳酸，葡萄糖酸，L-賴氨酸，賴氨酸，L-色氨酸，維生素，抗生素，生物農(nóng)藥，飼料蛋白，酶制劑等。色氨酸，維生素，抗生素，生

13、物農(nóng)藥，飼料蛋白，酶制劑等。環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)工藝v清潔生產(chǎn)是實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，它既能避免排放廢物帶來的風(fēng)險和處置費用的增長，還會因提高資源利用率，降低產(chǎn)品成本而獲得巨大的經(jīng)濟效益。v清潔技術(shù)，清潔工藝也稱為綠色化學(xué)工藝v綠色化學(xué)工藝主要包括原料，化學(xué)反應(yīng)，溶劑，產(chǎn)品的綠色化。環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)工藝溶劑溶劑無毒無害無毒無害化工產(chǎn)品化工產(chǎn)品環(huán)境友好環(huán)境友好可再生可再生綠色化學(xué)反應(yīng)綠色化學(xué)反應(yīng)高選擇性，原子經(jīng)濟高選擇性，原子經(jīng)濟環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)工藝v綠色化學(xué)工藝是利用化學(xué)的原理和工程技術(shù)，減少或消除化工生產(chǎn)中污染環(huán)境的有害原料，催化劑，溶劑，副產(chǎn)品以及部分產(chǎn)品，代之以無毒，無害的原料或生物

14、廢棄物進(jìn)行無環(huán)境污染的化工生產(chǎn)技術(shù)。化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢與重點v進(jìn)入21世紀(jì)，化學(xué)工業(yè)的發(fā)展面臨能源和自然資源的減少，環(huán)境的惡化，市場競爭日趨激烈等問題。堅持可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，合理利用和保護(hù)自然資源及環(huán)境，大力發(fā)展精細(xì)化工，生產(chǎn)制造滿足人們生活與生產(chǎn)需要的綠色化學(xué)產(chǎn)品成為化學(xué)工業(yè)發(fā)展的必然趨勢?；瘜W(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢與重點v趨勢（1）積極利用和開發(fā)高新技術(shù)，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代和化學(xué)）積極利用和開發(fā)高新技術(shù)，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代和化學(xué)工藝的技術(shù)進(jìn)步。工藝的技術(shù)進(jìn)步。（2）努力實施綠色化學(xué)工藝，最大限度地利用原料資源，減）努力實施綠色化學(xué)工藝，最大限度地利用原料資源，減少副產(chǎn)物和廢棄物的生成，最大限度地減

15、少廢物的排放，力少副產(chǎn)物和廢棄物的生成，最大限度地減少廢物的排放，力爭實現(xiàn)零排放。爭實現(xiàn)零排放。（3）徹底淘汰污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡的產(chǎn)品，充分利用廢）徹底淘汰污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡的產(chǎn)品，充分利用廢棄物，開發(fā)生產(chǎn)對環(huán)境友好的綠色化學(xué)產(chǎn)品。棄物，開發(fā)生產(chǎn)對環(huán)境友好的綠色化學(xué)產(chǎn)品。（4）不斷提高化學(xué)工業(yè)的信息化程度，實現(xiàn)化工過程的智能）不斷提高化學(xué)工業(yè)的信息化程度，實現(xiàn)化工過程的智能化，推動化學(xué)工藝向安全，高效和節(jié)能的方向發(fā)展?；苿踊瘜W(xué)工藝向安全，高效和節(jié)能的方向發(fā)展?；瘜W(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢與重點v發(fā)展重點（1）生物技術(shù)將對化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。）生物技術(shù)將對化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。（2）信息技術(shù)將使化學(xué)工業(yè)從科研開發(fā)，工業(yè)設(shè)計，到生產(chǎn)）信息技術(shù)將使化學(xué)工業(yè)從科研開發(fā)，工業(yè)設(shè)計，到生產(chǎn)過程控制和管理發(fā)生深刻的變化，加速化學(xué)