工業化學基礎第一章緒論1學習本課程的目的及作用2工業化學3化學工業4

化學實驗與化工生產關系1學習本課程的目的及作用（1）目前就業形式與學好本課程的關系以工程化概念為主，以工業化實施為目的的技術貯備。

以產品為目的，理科化學也應該具備化工基本技能。（2）學習化學與學好本課程的關系四大化學，理科應化，用化學的基本知識解決工程實際。（3）現代化工業的發展對現代化學工程師的要求及具備業務知識。市場競爭對企業產生壓力，體現對高技術人才的需求，儲備足夠的技術能力本課程建立的三個概念1、工程的概念；2、應用的概念；3、社會環境、環保意識。就業的三個能力1、業務能力；2、市場與技術結合能力；3、吃苦耐勞，團隊合作。化學工程師的三個角色1、新產品的研發；2、促進開發新技術；3、實現可持續發展。2工業化學化學是研究物質結構與性質及其相互轉化規律的科學；化學工業是綜合利用化學和物理方法依照化學反應原理與規律實現由原料生產化學產品的加工工業；工業化學是研究化學工業實施及其規律的科學。融化學工程學與化學工藝學為一體的綜合性實用學科。工業化學-化學工程與化學工藝化學工程：是研究化學工業相關領域“共性”的理論，具有一般普遍的適用性，偏理論些；化學工藝：是研究化學工業相關領域“個性”的理論，具有特殊的應用性，偏應用。研究化學工業和其他過程工業生產中所進行的化學過程和物理過程共同規律的一門工程學科。工業生產包括石油煉制工業、冶金工業、食品工業、造紙工業等。它們從石油、煤、天然氣、鹽、石灰石、其他礦石和糧食、木材、水、空氣等基本的原料出發，借助化學過程或物理過程，改變物質的組成、性質和狀態，使之成為多種價值較高的產品；化學過程是指物質發生化學變化的反應過程，物理過程系指物質不經化學反應而發生的組成、性質、狀態、能量變化過程；所有這些過程，都可通過化學工程的研究，認識和闡釋其規律性，并使之應用于生產過程和裝置的開發、設計、操作，以達到優化和提高效率的目的。

化學工程上述工業生產的共同特點是，從實驗室到大規模的工業生產，都要解決一個裝置的放大問題。這種起源于放大過程的效應，長期以來被籠統地稱作“放大效應”，它包含了很多已查明或未查明的物理因素（或稱工程因素）的影響。化學工程的一個重要任務就是研究有關工程因素對過程和裝置的效應，特別是在放大中的效應，以解決關于過程開發、裝置設計和操作的理論和方法等問題。它以物理學、化學和數學的原理為基礎，廣泛應用各種實驗手段，與化學工藝相配合，去解決工業生產問題。化學工程-研究任務研究內容包括單元操作、化學反應工程、傳遞過程、化工熱力學、化工系統工程、過程動態學及控制等。

化學工程-研究內容化學工程以過程為研究對象，以系統的優化為主要要就目的。化學反應工程：化學反應是化工生產的核心部分，它決定著產品的收率，對生產成本有著重要影響；傳遞過程：是單元操作和反應工程的共同基礎。在各種單元操作設備和反應裝置中進行的物理過程不外乎三種傳遞：動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞；化工熱力學：是單元操作和反應工程的理論基礎，研究傳遞過程的方向和極限，提供過程分析和設計所需的有關基礎數據；單元操作：構成多種化工產品生產的物理過程都可歸納為有限的幾種基本過程，如流體輸送、換熱（加熱和冷卻）、蒸餾、吸收、蒸發、萃取、結晶、干燥等；化學工程-研究內容化工系統工程：由于化工過程中，各個過程單元相互影響，相互制約，因此很有必要將化工過程看作一個綜合系統，并建立起整體優化的概念。于是系統工程這一學科在化學工程中得到了迅速的發展；化學工程-研究內容過程動態學及控制：為了保持操作的合理和優化，過程動態特性和控制方法也是化學工程的重要內容。

單元操作、化學反應工程傳遞過程、化工熱力學

化工系統工程、過程動態學及控制化學工程-研究內容直接面向工業實際面向基礎研究化學工藝化學工藝，又稱化工技術或化學生產技術，指將原料經過化學反應轉變為產品的方法和過程，包括實現這一轉變的全部措施。化學生產技術通常是對一定的產品或原料提出的，例如氯乙烯的生產、甲醇的合成、硫酸的生產、煤氣化等。因此，它具有個別生產的特殊性，是“個性”的理論。化學工藝以產品為核心，研究的主要內容是制備和分離產品的各種條件，目的在于研究制備產品時所需的條件。化學工藝研究的內容十分龐雜。化學工藝-研究內容包括原料的選擇和預處理；生產方法的選擇及方法原理；流程組織；所用設備的作用，結構和操作；催化劑的選擇和使用；其他物料（雜質）的影響；操作條件的確定；生產控制；產品規格及副產品的分離和利用；能量的回收和利用；以及安全技術和技術經濟等問題。化學工程與化學工藝的關系①原料處理為了使原料符合進行化學反應所要求的狀態和規格，根據具體情況，不同的原料需要經過凈化、提濃、混合、乳化或粉碎（對固體原料）等多種不同的預處理。②化學反應這是生產的關鍵步驟。經過預處理的原料，在一定的溫度、壓力等條件下進行反應，以達到所要求的反應轉化率和收率。反應類型是多樣的，可以是氧化、還原、復分解、磺化、異構化、聚合、焙燒等。通過化學反應，獲得目的產物或其混合物。③產品精制將由化學反應得到的混合物進行分離，除去副產物或雜質，以獲得符合組成規格的產品。以上每一步都需在特定的設備中，在一定的操作條件下完成所要求的化學的和物理的轉變。化學生產過程一般概括為三個主要步驟：例如裂解石油氣制備乙烯這個工程。化學工藝主要研究制備乙烯的最佳的反應壓力，反應溫度，對于進料組成的要求等等。而當這些工藝條件確定以后，剩下的工作主要由化學工程這一學科來進行，例如反應器的尺寸設計，停留時間設計，空氣壓縮機的選擇，管道的設計等等。

化學工程與化學工藝的關系本課程講授內容含四部分一化工基本計算二傳質與分離過程三化工反應過程及反應器四典型化工產品的工藝學3化學工業

化學工業是又稱化學加工工業，綜合利用化學和物理方法依照化學反應原理與規律實現由原料生產化學產品的加工工業。泛指生產過程中化學方法占主要地位的過程工業。3化學工業-在國民經濟中的地位與作由于化學工業在國民經濟的重要地位與作用和較高的產出投入比，世界上發達國家競相發展化學工業，以獲取高額利潤。近40年來化學工業與整個工業相比，其發展速度一直領先于整個工業，且經久不衰據統計，1992年發達國家其化學工業的產值均達到500億美元以上，其中美國達2968億美元，德國達1056億美元，占本國工業總產值的比重，分別為10.1％和9.7％。3化學工業-在國民經濟中的地位與作化學工業與科技進步的關系

科學技術進步，推動著化學工業日新月異的發展；而化學工業的發展又有力地促進了科學技術的進步。由于化學工業是技術密集型的工業，對合成、分離、測定、控制等技術要求都很高，這就對機械工業、冶金工業、電子工業等部門提出了相應的要求，從而促進了這些工業部門技術的發展；新技術革命正推動著化學工業向生物工程、微電子技術、新型化工材料迅速發展起來。朝著向新型材料、光導纖維、綠色化工等更新的領域發展。

綜上所述，可見化學工業是生產與生活資料的源泉，資源充分開發與利用是化工工業發展必由之路，化學工業是各工業部門之間的紐帶，化學工業是國民經濟的重要支柱。化學工業隨著科學技術的發展而發展，又在化工工業發展中促進了科學技術的進步化學工業既是一門傳統工業，其歷史悠久，又是一門新興工業，其發展方興未艾。古代化學工藝：代表技術（漆噐、造紙、火藥、釀酒、煉丹）近代化學工業3化學工業-發展概況18世紀中葉至20世紀初是化學工業的初級階段。在這一階段無機化工已初具規模，有機化工正在形成，高分子化工處于萌芽時期。20世紀初至戰后的60～70年代是化學工業的大發展時期，這是化學工業真正成為大規模生產的主要階段，一些主要領域都是在這一時期形成的。可以按原料來源分為煤化工，石油化工及農副產品化工；按產量之多少分為基本化工和精細化工；按產品的用途分為醫藥、農藥、肥料、食品化工等；一種是按產品不受現行管理體制的局限，將化工產品品種分成19大類，這種分類方式與國外化學工業的可比性較大；另一種是按照現行行業管理體制，將化學工業分為20個行業；3化學工業-分類及特點大宗化工產品及特點精細化學品及特點功能化學品及特點活性組分化學品及特點按產品應用特點可分為四類：3化學工業-分類及特點分子供應商（固定化學結構）問題解決者（非固定組分）與人類的生存和發展息息相關；原料路線、工藝路線和產品品種的多樣性；技術密集型和能源密集型。3化學工業-分類及特點現代化學工業的特點：CE4L00026.swfCE4T00001.swfCE4T00002.swfNK羥乙基乙二胺生物丁醇生產精餾裝置ProcessofDistillitionUnitActonecolumnButanolcolumnIEthanolcolumnABEseparationcolumnBeercolumnProcessofDistillitionUnitIntroductionofTianjinUniversitytechnologyDealdehydecolumnButanolcolumnⅡProcessofDistillitionUnit3化學工業-發展趨勢及研究熱點

化學工業是一個多行業、多品種、服務面廣、配套性強的基礎工業，同整個國民經濟的發展關系極為密切。特別是隨著科學技術的進步和新興產業的興起，如信息技術、生物工程、新材料、新能源、航天技術、核能技術、激光技術和海洋工程等，都向化學工業提出了新的要求，需要為它們提供更多的新型化工原料。而新技術革命的發展必將引起傳統產業的一系列深刻變化，它在化學工業中的應用正日益顯示其作用和生命力。化工創新受到社會發展需求拉動，市場需求拉動和技術發展需求拉動化學工業而迅速發展。生產規模大型化；原料和生產方法的多樣化；產品的精細化和專用化；生產過程的節能與綠色化；現代化學工業的發展趨勢：3化學工業-發展趨勢

生物技術是當前產業革命的最新技術之一，這一新興的技術，業已在近代社會生活領域中顯示出巨大的經濟潛力和社會效益，它有著誘人的發展前景，現在已引起許多工業發達國家的重視，競相作為新興產業加以培植。化學工業只有不斷地吸收和并引入生物技術的新成就才能經受住新技術革命浪潮的沖擊。生物技術對化學工業將產生巨大影響材料是工業發展的基礎，現代新興技術的興起是以新材料作為支柱的，有的甚至以新材料的出現作為先導。新材料科學技術的突破，往往會開創高技術發展的新局面。因此，新材料是發展新技術和新興產業的物質基礎。發展新材料是化學工業的戰略重任能源是人類從事物質資料生產的原動力，當今世界各國都十分重視新能源的開發研究，把合理開發和利用能源作為發展經濟的前提之一。確保能源長期穩定供應是各個國家最重要的政策。我國的原油和天然氣資源較少，能源結構以煤炭為主，它在一次能源中約占70％。因此，發展煤基石油替代能源，不僅是戰略上的需要，也是急待解決的現實問題。開發新能源發展新一代煤化工技術4化學實驗與化工生產關系

化學實驗室的試驗研究工作與化學工業的生產是密切相關的。可以說新產品新技術的問世和老產品生產工藝的改進及產品質量的提高都要通過實驗研究提出依據與方案；實驗研究過程是工業生產的基礎與先導，是促進工業生產的有力因素，是第一生產力；然而，實驗室研究的成果又不能直接搬到工業生產廠進行簡單放大。因為，化學實驗室研究成果與工業生產過程尚有許多不同之處，如何將化學實驗室研究成果移植到工業生產是化學工作者重要研究內容

基礎研究、應用研究、開發研究和工程技術四個階段。

所謂開發研究是在應用研究成果的基礎上，針對某個產品，某項技術進行的。其研究目的要比應用研究具體，它已脫離純學術性質，直接為生產服務。

化工產品開發的基本程序：（l）調查研制階段

該階段的任務是：調查研究和收集情報；提出新產品的結構、性能、可靠性、經濟性的總體設想，如采用新原理、新結構、新材料，必須進行機理研究與試驗，掌握必需的參數；進行總的技術經濟評價。（2）樣品（或模擬產品）設計、試制和定型階段

該階段的任務