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化工工藝課前介紹第1頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)容簡介第一章前言第二章化工單元操作第三章各類化工工藝第四章化工可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略第2頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月第一章前言化學工業(yè):以石化基礎原材料為加工對象的延伸化工、煤化工、鹽化工、生物化工及精細化工等領域。

(1)為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供重要的原料保障,其質(zhì)量、數(shù)量以及價格上的相對穩(wěn)定,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定與發(fā)展至關重要;

(2)肩負著為國防生產(chǎn)配套高技術材料的任務,并提供常規(guī)戰(zhàn)略物資。

(3)化學工業(yè)在很大程度上滿足農(nóng)業(yè)對化肥農(nóng)藥的需要。

(4)塑料和合成橡膠滲透到國民經(jīng)濟的所有部門,在材料工業(yè)中已占據(jù)主導地位。

(5)醫(yī)藥合成不僅在數(shù)量上而且在品種和質(zhì)量上都有了較大發(fā)展。化學工業(yè)的發(fā)展速度已顯著超過國民經(jīng)濟的平均發(fā)展速度,化工產(chǎn)值在國民生產(chǎn)總值中所占的比例不斷增加,化學工業(yè)已發(fā)展成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。第3頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月1.1化工的發(fā)展概況現(xiàn)代化學工業(yè)始于18世紀的法國,隨后傳人英國。19世紀,以煤為基礎原料的有機化學工業(yè)在德國迅速發(fā)展起來。現(xiàn)代化學工業(yè)的發(fā)展時期是在美國開始的。19世紀末20世紀初,石油的開采和大規(guī)模石油煉廠的興建為石油化學工業(yè)的發(fā)展和化學工程技術的產(chǎn)生奠定了基礎。20世紀20年代石油化學工業(yè)的崛起推動各種單元操作的研究。

30年代以后,化學機械從純機械時代進入以單元操作為基礎的化工機械時期。40年代,因戰(zhàn)爭需要,三項重大開發(fā)同時在美國出現(xiàn):流化床催化裂化制取高級航空燃料油、丁苯橡膠的乳液聚合以及制造首批原子彈的曼哈頓工程。50年代中期提出了傳遞過程原理60年代初,新型高效催化劑的發(fā)明,新型高級裝置材料的出現(xiàn),以及大型離心壓縮機的研究成功,開始了化工裝置大型化的進程,把化學工業(yè)推向一個新的高度。此后,化學工業(yè)過程開發(fā)周期已能縮短至4~5年,放大倍數(shù)達500~20000倍。

第4頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月20世紀70年代后,現(xiàn)代化學工程技術滲入到了各個加工領域,生產(chǎn)技術面貌發(fā)生了顯著變化?;瘜W工業(yè)還同時面臨來自能源、原料和環(huán)保三大方面的挑戰(zhàn),進入一個新的更為高級的發(fā)展階段。

在原料和能源供應日趨緊張的條件下,化學工業(yè)正在通過技術進步盡量減少其對原料和能源的消耗;為了滿足整個社會日益增長的能源需求,化學工業(yè)正在努力提供新的技術手段,用化學的方法為人類提供更新更多的能源;為了自身的發(fā)展,化學工業(yè)正在開辟新的原料來源,為以后的發(fā)展奠定豐富的原料基礎;隨著電子計算機的發(fā)展和應用,化學工業(yè)正在進入高度自動化的階段;一些高新技術,如激光、模擬酶的應用,正在使化學工業(yè)生產(chǎn)的效率顯著提高,技術面貌發(fā)生根本性的變化;由于有了更新的技術手段,化學工業(yè)對環(huán)境的污染進一步得到控制,并將為改善人類的生存條件做出新的貢獻。第5頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月1.2現(xiàn)代化學工業(yè)過程開發(fā)1.利用現(xiàn)有的情報資料、技術數(shù)據(jù)、同類過程的成熟經(jīng)驗、小試或模試的實驗結果和化學化工知識,把化學工業(yè)過程抽象為理論模型;2.進行工業(yè)裝置的概念設計,并根據(jù)概念設計相似縮小為中試裝置;3.比較電子計算機的數(shù)學模擬和中試結果,反復比較,不斷修正數(shù)學模型,使其達到一定精度,用于放大設計。第6頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月1.3化工行業(yè)簡單分類

1、無機化學工業(yè)(1)基本無機化學工業(yè):無機酸(HCl、H2SO4、HNO3);氨和銨鹽(合成氨、液態(tài)氨、氨水、銨鹽);氯堿(純堿Na2CO3、NaHCO3、燒堿NaOH、鉀堿KOH,K2CO3);無機鹽;工業(yè)氣體(O2、N2、H2、CO2)等。(2)非金屬元素及其無機化合物:鹵素、H、O等(3)電化學工業(yè):電解、電鍍(4)金屬元素的無機化學工業(yè)(5)電熱工業(yè)、高溫制品工業(yè):高溫電爐;電石(CaC);Ca(CN)2;人造超硬度材料的生產(chǎn);人造寶石、合成寶石;人造石墨。(6)硅酸鹽工業(yè)

第7頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月2、有機化學工業(yè):

有機化合物;脂肪;碳環(huán)化合物、脂環(huán)化合物;芳香化合物;雜環(huán)化合物;元素化合物;含同位素化合物;天然有機化合物3、高分子化合物:(1)合成樹脂與塑料;(2)合成橡膠;(3)合成纖維

4、生物化工(1)纖維素質(zhì)的化學加工:木材、纖維素、植物纖維水解。(2)制藥:抗菌素、激素、磺胺類等(3)釀造:葡萄酒、啤酒等(4)其他:生物能源、生物材料、有機酸、氨基酸、功能食品添加劑第8頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月第二章化工單元操作

化工生產(chǎn)過程是由許多個化工單元操作串聯(lián)而成的,根據(jù)其所遵循的基本規(guī)律,可將單元操作劃分為三大類,即:遵循流體動力基本規(guī)律的單元操作包括流體輸送、沉降、過濾、固體流態(tài)化等。遵循傳熱基本規(guī)律的單元操作包括加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等。遵循傳質(zhì)基本規(guī)律的單元操作包括蒸餾、吸收、萃取、結晶、干燥、膜分離等。第9頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月2.1流體輸送流體輸送操作必須采用可為流體提高能量的輸送設備,以便克服輸送過程的機械能損失、提高位能、提高流體的壓強。輸送液體的設備離心泵(化工生產(chǎn)中最常見)正位移泵(往復式、旋轉式))通風機輸送氣體的設備鼓風機壓縮機。則按其所產(chǎn)生的壓強的高低工作原理:依靠高速旋轉的葉輪,使流體在離心力的作用下獲得能量提高壓強,具有較高壓強的流體從流體輸送設備的排出口進入排出管道,被輸送到所需場所。第10頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月泵與風機計量泵離心風機第11頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月2.2非均相物系的分離

均相:物系各處均勻且無相界面,如混合氣體和溶液。非均相:物系內(nèi)部有個不同相的界面存在,且界面兩側的物料性質(zhì)有差別(如:懸浮液、乳濁液及泡沫液以及含塵氣體、含霧氣體等)。分散相:處于分散狀態(tài)的物質(zhì)(分散于流體中德固體顆粒、液滴或氣泡)連續(xù)相:包圍著分散物質(zhì)而處于連續(xù)狀態(tài)的流體(如:氣態(tài)非均相物系的氣體、液態(tài)非均相物系中的連續(xù)液體)該過程目的:收集分散物質(zhì),凈化分散介質(zhì),環(huán)境保護第12頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月2.2.1重力沉降在某種力場中利用分散相和連續(xù)相之間的密度差異,使之發(fā)生相對運動而實現(xiàn)分離的操作過程。其設備有:

降塵室含塵氣體進入降塵室后,因流道截面積擴大而速度減慢,只要顆粒能夠在氣體通過沉降室的時間內(nèi)降至室底,便可從氣流中分離出來。沉降槽用來提高懸浮液濃度并同時得到澄清液體的重力沉降設備。需要處理的懸浮料漿在槽內(nèi)靜置足夠長的時間后,增濃的沉渣由槽底排出,清夜則由槽上部溢流管抽出。第13頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月第14頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月第15頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月2.2.2離心沉降離心沉降

依靠慣性離心力的作用而實現(xiàn)的沉降過程(兩相密度差較小、顆粒粒度較細的非均相物系)第16頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月2.2.3過濾過濾

以某種多孔物質(zhì)為介質(zhì),在外力作用下,使懸浮液中的液體通過介質(zhì)的孔道,而固體顆粒被截留在介質(zhì)上,從而實現(xiàn)固、液分離的操作。過濾操作采用的多孔物質(zhì)稱為過濾介質(zhì),所處理的懸浮液稱為濾漿或料漿,通過多孔通道的液體稱為濾液,被截留的固體物質(zhì)稱為濾餅或濾渣

過濾介質(zhì)①織物介質(zhì):即棉、毛、麻或各種合成材料制成的織物,也稱為濾布。②粒狀介質(zhì):細紗、木炭、碎石等。③多孔固體介質(zhì)(一般要能夠再生的才行):多孔陶瓷、多孔塑料、多孔玻璃等。

第17頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月過濾原理第18頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

過濾設備——壓濾機懸浮液從框右上角的通道1(位于框內(nèi))進入濾框,固體顆粒被截留在框內(nèi)形成濾餅,濾液穿過濾餅和濾布到達兩側的板,經(jīng)板面從板的左下角旋塞排出。待框內(nèi)充滿濾餅,即停止過濾。如果濾餅需要洗滌,先關閉洗滌板下方的旋塞,洗液從洗板左上角的通道2(位于框內(nèi))進入,依次穿過濾布、濾餅、濾布,到達非洗滌板,從其下角的旋塞排出。如果將非洗滌板編號為1、框為2、洗滌板為3,則板框的組合方式服從1—2—3—2——1—2—3之規(guī)律。組裝之后的過濾和洗滌原理如圖所示。第19頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

2.3傳熱傳熱:指由于溫度差引起的能量轉移,其方式有3種:傳導、對流、輻射。換熱器:(按用途):加熱、冷卻、蒸發(fā)、再沸、冷凝、分凝(按方法):間壁式(夾套式、蛇管式、噴淋式、套管式)、混合式(氣體冷卻、蒸汽冷凝)及蓄熱式(耐熱材料),列管式主要特點:冷熱兩種流體間的熱交換,是依靠熱流體和冷流體直接接觸和混合過程實現(xiàn)的。廢蒸汽熱水冷水混合式換熱器第20頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

空調(diào)的制冷循環(huán)、太陽能供熱設備、熱管式換熱器等均屬此類。

蓄熱式換熱器高溫流體蓄熱體低溫流體中間載熱體式換熱器此類換熱過程廣泛應用于核能工業(yè)、冷凍技術及工廠余熱利用第21頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

2.4蒸發(fā)蒸發(fā):使含有不揮發(fā)溶質(zhì)的溶液沸騰氣化并移出蒸汽,從而使溶液中溶質(zhì)濃度提高的單元操作。其中,加熱蒸汽稱為生蒸汽,蒸出的蒸汽稱為二次蒸汽。第22頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月第23頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月2.5蒸餾(應用于均相物系)原理:將液體混合物部分氣化,利用混合物中各組分的揮發(fā)度不同使各組分得以分離。輕組分:沸點低的組分為易揮發(fā)組分重組分:沸點高的組分為難揮發(fā)組分餾出液:蒸出冷凝液釜殘液:蒸出后剩余的混合液傳質(zhì)過程(分離操作):物質(zhì)在相間的轉移過程。其中,蒸餾是分離液體混合物的典型單元操作。按操作流程:間歇、連續(xù)蒸餾(主要)按蒸餾方式:簡單蒸餾、平衡蒸餾(閃蒸)、精餾(最廣泛)和特殊精餾。按操作壓強:常壓、加壓或減壓

第24頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月1、分類:板式塔:泡罩塔、浮閥塔、篩板塔。填料塔:塔內(nèi)充填一定高度的填料。2、塔板的作用:氣液兩相傳質(zhì),傳熱的場所。3、篩板塔中n層板上的操作情況

(二)精餾塔第25頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月鞍環(huán)填料階梯環(huán)填料鮑爾環(huán)填料填料塔第26頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

2.5.1精餾流程C簡化流程由于溫度較高的蒸汽與溫度低的XF確觸,使液體部分氣化,蒸汽自身被冷凝,省去了中間加熱器與冷凝器。將每一中間產(chǎn)品返回到下一級中,不僅可以提高產(chǎn)品的收率;而且是過程必不可少的條件?;亓魇潜WC精餾過程能連續(xù)穩(wěn)定操作的必不可少的條件。再沸器是保證精餾過程連續(xù)穩(wěn)定操作的必不可少的條件。xFx2x1y1x3y2y3

y3(或xD)y1冷凝器分離器加熱器第27頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

簡單蒸餾流程蒸汽原料液冷卻水冷凝器蒸餾釜收集器第28頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月萃取精餾

1-萃取精餾塔2-萃取劑回收段3-苯回收塔4-冷凝器1342苯+環(huán)己烷脫溶劑基頂產(chǎn)品循環(huán)糠醛補充糠醛脫溶劑基底部產(chǎn)品第29頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月恒沸精餾原料和苯酒精和水

1-恒沸精餾塔2-苯回收塔3-乙醇回收塔4-全凝器5-分層器123445無水乙醇水第30頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月吸收:使混合氣體與適當?shù)囊后w接觸,氣體中的一個或幾個組分便溶解于該液體內(nèi)而形成溶液,不能溶解的組分則保留在氣相中,即利用各組分溶解度不同而實現(xiàn)分離氣體混合物的操作。

溶質(zhì):能夠溶解的組分

溶劑:即吸收劑,用來溶解氣體的液體

溶液:即吸收液,吸收操作所得到的液體吸收尾氣:排出的氣體吸收操作的意義:(1)原料氣的凈化。(2)有用組分回收。(3)制備有用溶液。(4)廢氣治理。2.6吸收吸收塔混合氣體溶液尾氣吸收劑第31頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月吸收塔平面圖第32頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月2.7萃取

萃取操作的原理萃?。悍蛛x液體(或固體)混合物的一種單元操作,即選擇一種溶劑使混合物中易分離的組分溶解于其中,其余組分則不溶或少溶而獲得分離。亦稱溶劑萃取,簡稱萃取或抽提。萃取劑:選用的溶劑,以S表示;溶質(zhì):原料液中易溶于S的組分,以A表示;原溶劑(或稀釋劑):難溶于S的組分,以B表示。將一定量萃取劑加入原料液中,然后加以攪拌使原料液與萃取劑充分混合,溶質(zhì)通過相界面由原料液向萃取劑中擴散,所以萃取操作與精餾、吸收等過程一樣,也屬于兩相間的傳質(zhì)過程。攪拌停止后,兩液相因密度不同而分層:一層以溶劑S為主,并溶有較多的溶質(zhì),稱為萃取相,以E表示;另一層以原溶劑(稀釋劑)B為主,且含有未被萃取完的溶質(zhì),稱為萃余相,以R表示。若溶劑S和B為部分互溶,則萃取相中還含有少量的B,萃余相中亦含有少量的S。

第33頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

一般地,在下列情況下采用萃取方法更為有利。

(1)原料液中各組分間的沸點非常接近,也即組分間的相對揮發(fā)度接近于1,若采用蒸餾方法很不經(jīng)濟;(2)料液在蒸餾時形成恒沸物,用普通蒸餾方法不能達到所需的純度;(3)原料液中需分離的組分含量很低且為難揮發(fā)組分,若采用蒸餾方法須將大量稀釋劑汽化,能耗較大;(4)原料液中需分離的組分是熱敏性物質(zhì),蒸餾時易于分解、聚合或發(fā)生其它變化。第34頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月萃取設備萃取設備的工業(yè)應用實例萃取設備的類型很多。按萃取設備的構造特點大體上可以分為三類:一是單件組合式;二是塔式;三式離心式。

萃取設備

生產(chǎn)能力/m3/(m2·h)理論級數(shù)或級效率或理論級當量高度典型應用混合-澄清器噴淋塔填料塔篩板塔轉盤塔離心萃取器變動范圍大15~756~453~63~604~9575%~95%he=3~6mhe=1.5~6m對HT=100~300mm時微30%

3.4~12.5級潤滑油工藝,核燃料加工用氨水從NaOH中萃取NaC1回收苯酚糠醛處理潤滑油工藝廢水中脫酚第35頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

萃取設備一、混合澄清器混合清澄器是一種組合式萃取設備,每一級均由一混合器與一澄清器組成二、塔式萃取設備第36頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月三、離心式萃取設備第37頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月2.8干燥

2.8.1固體去濕方法和干燥過程物料的去濕方法(1)機械去濕

物料帶水較多時,可先用離心過濾等機械分離方法以除去大量的水;(2)吸附去濕用某種平衡水汽分壓很低的干燥劑(如CaCl2、硅膠等)與濕物料并存,使物料種的水分相繼經(jīng)氣相而轉入干燥劑內(nèi);(3)供熱干燥工業(yè)干燥操作多是用熱空氣或其它高溫氣體為介質(zhì),使之掠過物料表面,介質(zhì)向物料供熱并帶走汽化的濕分,此種干燥常稱為對流干燥,是本章討論的主要內(nèi)容;第38頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月2.8.2對流干燥流程及經(jīng)濟性第39頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

(1)干燥過程的傳熱、傳質(zhì)

傳熱傳質(zhì)方向從氣相到固體從固體到氣相推動力溫度差水汽分壓差(2)干燥過程進行的必要條件①濕物料表面水汽壓力大于干燥介質(zhì)水汽分壓;②干燥介質(zhì)將汽化的水汽及時帶走。第40頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

2.8.3干燥設備1干燥器的分類按操作壓強分:常壓干燥器、真空干燥器;按操作壓強分:常壓干燥器、真空干燥器;按操作壓強分:常壓干燥器、真空干燥器;按操作壓強分:常壓干燥器、真空干燥器;第41頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月一、箱式干燥器優(yōu)點:構造簡單、制造容易、適應性強。缺點:干燥不均勻,干燥時間長,勞動強度大,操作條件差。適用于干燥粒狀、片狀和膏狀物料,批量小、干燥程度要求高、不允許粉碎的脆性物料,以及隨時需要改變風量、溫度和濕度等干燥條件的情況。第42頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月二、帶式干燥器帶式干燥器是使用環(huán)帶作為輸送物料的干燥器。運輸帶通常用帆布、橡膠、金屬絲網(wǎng)制成,以金屬絲網(wǎng)居多。濕物料進口干燥產(chǎn)品熱空氣廢氣第43頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月三、氣流干燥器濕物料氣流式干燥系統(tǒng)干燥管干物料旋風分離器蒸汽冷凝水冷空氣熱空氣板式換熱器廢氣風機第44頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月四、沸騰床干燥器(流化床干燥)a.單室流化床b.多室流化床第45頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

五、噴動床干燥器干物料廢氣風機旋風分離器噴動床干燥器第46頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

六、噴霧干燥器(spraydryer)廢氣干物料旋風分離器蒸汽冷凝水冷空氣熱空氣板式換熱器第47頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月離心式噴霧器壓力式噴霧器氣流式噴霧器第48頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月第三章幾種化工工藝簡介1,硫酸的工業(yè)制法2,合成氨工業(yè)3,石油和煤4,其他硬水的軟化漂白粉第49頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月3.1硫酸的工業(yè)制法

一、原理與裝置原理裝置4FeS2+11O2====

2Fe2O3+8SO22SO2+O2

====

2SO3SO3+H2O===H2SO4

沸騰爐接觸室吸收塔第50頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月沸騰爐接觸室吸收塔凈化冷卻二、硫酸的生成過程第51頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月三、以硫鐵礦為原料的工藝流程第52頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

三、設備實物圖沸騰爐第53頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月接觸室第54頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月沉降室第55頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月第56頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

3.2合成氨工業(yè)原理:N2+3H22NH3+92.4KJ原料:N2的制法——分離液態(tài)空氣。

H2

的制法——水煤氣法。

C+H2O(g)===CO+H2CO+H2O(g)===CO2+H2合成裝置:氨合成塔和水冷分離器。氨的分離原理:高壓下氨的沸點較高,在水冷的條件下氨就轉化為液態(tài)氨而與氮氣和氫氣分離。催化劑第57頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月條件選擇:從反應速率、反應物的轉化率、設備的制造和動力的提供幾個角度考慮壓強相對大,約200—500大氣壓溫度較高,500度催化劑鐵觸媒。在實際生產(chǎn)過程中需將氨及時分離和不斷向混合氣體中補充氮氣、氫氣。第58頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月合成氨工業(yè)流程圖第59頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月3.3石油和煤的綜合利用

3.3.1石油的定義天然石油:(從地下開采出來未加工時稱原油)是一種可燃性粘稠液體,多為黑褐色或暗綠色。石油是由各種烴(碳氫化合物)類(烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等)組成的復雜混和物,含有少量硫、氮、氧等有機化合物和微量金屬。

原油的理化性質(zhì)因產(chǎn)地而異。如按密度分為輕質(zhì)原油(<0.86=和重質(zhì)原油;按化學組成分為石蠟基、環(huán)烷基和中間基;按含硫量分為低硫(<0.5%=、含硫和高硫(>2.0%)。第60頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

3.3.2石油產(chǎn)品石油產(chǎn)品可分為:石油燃料、石油溶劑與化工原料、潤滑劑、石蠟、石油瀝青、石油焦等6類。其中,各種燃料產(chǎn)量最大,約占總產(chǎn)量的90%;各種潤滑劑品種最多,產(chǎn)量約占5%。各國都制定了產(chǎn)品標準,以適應生產(chǎn)和使用的需要。第61頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月3.3.3石油工藝

石油的分餾:根據(jù)石油各成分沸點的不同把石油分成不同沸點范圍的蒸餾產(chǎn)物(餾分)。每一種餾分仍然是多種烴的混合物。石油分餾為常、減壓聯(lián)合分餾裝置。產(chǎn)品如直餾汽油等。

裂化:是在一定條件下,把分子量大、沸點高的烴斷裂為分子量小,沸點低的烴的過程。目的是把重油制取類似汽油的飽和烴和不飽和烴的混合物。裂化有熱裂化和催化裂化。

裂解:采用比裂化更高的溫度,使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈氣態(tài)烴和少量氣態(tài)烴的操作。裂解氣的主要成分有乙烯、丙烯、丁二烯等。第62頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

3.3.4煤化工

煤:主要含C,還含有少量的H、N、S、O等元素。煤主要由有機物和無機物組成的復雜混合物。煤化工:以煤及其有效成份為原料的深加工工業(yè)。煤變油是以煤炭為原料,通過化學加工過程,生產(chǎn)油品和石油化工產(chǎn)品。根據(jù)化學加工過程的不同路線,煤制油可分為間接液化和直接液化兩大類。間接液化是先把煤炭在高溫下氣化成合成氣,然后再在催化劑的作用下合成為液體油品或石化產(chǎn)品;直接液化是把煤炭先磨成煤粉與溶劑配成油煤漿,然后在高溫、高壓和催化劑的作用下直接轉化成液體油品。

煤的干餾:是把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程,其產(chǎn)品有焦碳、煤焦油、粗氨水和焦爐氣等。煤焦油經(jīng)分餾后可得苯、甲苯等方香族化合物。焦爐氣的成分主要是H2、CH4,還含有CO、CO2、CH2=CH2等。以它們?yōu)樵?,又可分別衍生出若干化工產(chǎn)品,廣泛應用于塑料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、冶金輔料、化工原料等。第63頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月第64頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月3.4其它

3.4.1硬水的軟化硬水:含Ca2+、Mg2+較多的水,即Ca2+、

Mg2+的濃度達一定的數(shù)值。分類暫時硬度:陰離子為HCO3-

永久硬度:陰離子為SO4-、Cl-、NO3-硬水的軟化:藥劑法,離子交換法。離子交換法:離子交換劑為磺化煤Ca2+(Mg2+)+2NaR===2Na++Ca2+(Mg2+)R2磺化煤再生:CaR2+2Na+===Ca2++2NaR水垢的成分:Ca(OH)2、Mg(OH)2第65頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

3.4.2漂白粉制?。?Ca(OH)2+2Cl2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O原料:消石灰和氯氣。成分:CaCl2、Ca(ClO)2有效成分:Ca(ClO)2使用:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO2HClO===2HCl+O2第66頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月第四章化工可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略進入20世紀后,化學工業(yè)迅速發(fā)展,環(huán)境污染和重大工業(yè)事故相繼發(fā)生。(1)1930年12月比利時“馬斯河谷事件-SO2”。(2)1948年10月美國賓夕法尼亞州的多諾拉煙霧事件。(3)1952年11月“倫敦煙霧事件”。(4)1961年9月14日“氯氣外泄事件”。(5)日本九州南部“水悮事件-汞中毒”(6)日本富山神通川“富山事件-骨痛病稻米含鎘”(7)日本1961年四日事件哮喘病-二氧化硫、鉛混合氣體。(8)日本1968年3月米糠油事件等4.1化工與環(huán)境問題第67頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

1960年到1977年的18年中,美國和西歐發(fā)生重大火災和爆炸事故360余起,死傷1979人,損失數(shù)十億美元。我國化學工業(yè)事故也頻繁發(fā)生,從1950年到1999年的50年中,發(fā)生各類傷亡事故23425起,死傷25714人,其中因火災和爆炸事故死傷4043人。

許許多多的環(huán)境問題,危及了人類的生存,破環(huán)這人類賴以生存的環(huán)境,使人類蒙受了重大損失。在環(huán)保成為當今世界的一大主題的今天,化工生產(chǎn)過程的環(huán)境問題引起了人們的極大關注,所以,實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略也就成了世界的一大課題。目前,高耗能、高污染仍然是制約我國化學工業(yè)發(fā)展的“瓶頸”,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建立節(jié)約型工業(yè)是當前我國化學工業(yè)的重點任務之一。第68頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月4.2可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略——綠色化工綠色化工:(1)工業(yè)排放為零,或者污染極小(2)反應物和生成物對人類健康和環(huán)境無毒或毒性很?。唬?)使用可再生資源(4)可回收利用資源的再生產(chǎn)綠色化工工業(yè)案例:(1)DuPont和GenecorInternational等合作建成由玉米生產(chǎn)1,3―丙二醇(PDO)裝置,成本比化學法低15%(2)生物柴油的制造:植物油與甲醇(乙醇)酯交換制得

棉籽油、棕櫚油、椰子油、菜籽油、野生植物油以及海藻等目前,歐共體、德國、法國、哥本哈根、里斯本、美國生產(chǎn)和使用著生物柴油第69頁,課件共74頁,創(chuàng)作于2023年2月

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