化工工艺学基础知识课件

1、化工工艺学Chemical engineering technics化学工程与工艺专业第一章 化工工艺学基础1.1 化学工业发展状况与趋势1.2 化工工艺学范畴与作用1.3 化工基本概念1.4 化工原料准备1.1 化学工业发展状况与趋势 化学工业：泛指生产过程中化学方法占主要地位的过程工业。 化工工艺：指将原料物质经过化学反应转变为产品的方法与过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。 化工工艺学：研究运用各种学科的知识，经济地、先进地将各种原材料生产出化工产品的技术、过程与方法，是化工产品生产的工程技术、诀窍和艺术。1.1.1化学工业的地位与作用化学工业是国民经济的支柱产业之一化学工业

2、对人类影响深远化学工业对其他行业的发展提供了基础是国家规划重点产业之一1.1.2现代化学工业发展趋势现代化工特点 1、原料、生产方法和产品的多样性与复杂性 2、向大型化、综合化、精细化发展 3、多学科合作、技术密集型生产 4、能量合理利用与节能 5、资金密集投资回收快，利润高 6、安全与环保问题日益突出发展趋势 1、开发新技术、缩短新技术新工艺工业化周期，加快产品更新升级 2、最充分、彻底地利用原料 3、大力发展绿色化工 4、化工过程要高效、节能、智能化 5、实施废物再生工程1.1.3 化学工业的原料与主要产品化学工业主要原料资源 1、 矿产资源 包括化学矿、煤炭、石油、天然气等 2、生物资源

3、 主要是动植物资源 3、空气与水 4、海洋资源 常包括海水、海洋生物、海洋矿产等 5、工业副产品和废弃物 1.1.4 化学工业主要产品分类 1、按使用原料分 煤化工、石油化工、天然气化工、海洋化工、矿产化工、生物化工、林产化工、天然药物和天然产物化工。 2、按产品的用途和产品形态分 国防化工、环境化工、食品化工、日用化工、农用化工、能源化工、信息化工、材料化工、皮革化工、冶金化工、药物化工、硅酸盐化工、建筑化工 3、按产品归大类 无机化工、有机化工、高分子材料化工、精细化工 4、按产品行业和工业规模划分 硫酸、硝盐、无机酸纯碱、氯碱、无机盐、基本有机原料、农药、医药、染料、涂料、胶粘剂、合成树

4、脂、化学纤维、合成橡胶、感光材料和磁性材料、日用化学品、表面活性剂、化学试剂、催化剂、助剂、陶瓷和无机非金属材料、水泥、玻璃、生物化工、专用精细化学品、塑料加工、橡胶加工、化学冶炼、化工机械等。 5、按统计归口分 基本化工原料、化肥、农药、医药、有机化学品、日用化学品、合成材料、化纤、橡胶制品、塑料制品和专用化学品等大宗门类。1.2 化工工艺学范畴与作用1.2.1 化工工艺学研究内容生产工艺流程生产工艺参数控制安全和环保措施贯穿以上内容的核心则是技术可行性和经济性 1 工艺流程 工艺流程是将原料转变为产品所需的功能单元按加工顺序组合起来的。流程表示方法有两类： 工艺流程图:如带控制点的工艺流程

5、图，工艺物料图、物料平衡图、公用工程流程图、辅助管道流程图、施工图等 工艺流程简图：简单反映出物料流向、加工步骤，了解操作单元，能量传递与利用，副产物与三废等工艺流程的组织：推论分析法、功能分析法、形态分析法。 2 工艺参数工艺参数是化工工艺中的灵魂，用模块表示为原料准备工艺参数反 应工艺参数分离工艺参数产品商品化工艺参数三废治理的“原料”三废三废三废三废反 应工艺参数分离副产品无害化物质工艺参数 3 安全与环保 安全是化工生产前提，必须保证人身安全和设备正常运转，遵守卫生标准和要求环保则是化工生产可持续发展的必须。安全与环保也是工艺学研究的主要内容。4 化工工艺的研究方法一般来说工艺研究方法

6、有两个：A 、从个别到一般，即从已有的个别生产，通过化学工程的相关理论，归纳得到一些共性结论，并可形成理论。B、从理论到实践，即由归纳的结论出发用来设计和指导化工生产。研究一个生产过程可分为5个板块：反应过程、原料、分离、产品后加工、三废治理1.2.2 化工工艺学的地位作用 化工工艺学是研究和指导化工生产的学科，所以化工工艺与化学工程的发展紧密联系在一起，相互依存，相互促进。 任何化工企业都离不开懂化工工艺的技术人员。由此可见化工工艺学在化工生产中的地位和作用。1.3 化工基本概念1.3.1 化工装置操作方式1、连续操作优点：产品质量均一，工艺控制指标容易实现自动化操作，由计算机控制，设备能满

7、负荷运转，劳动生产率高，劳动强度小，生产过程稳定、安全。通常大型化工装置采用连续式。2、间歇操作生产按照反应的周期来进行。优点：投料容易准确，反应物便于控制，对生产小批量多品种比较方便，对复配型精细化工产品也比较方便。缺点：劳动强度大，环保投资高。3、半连续操作介于以上二者之间1.3.2 化工过程主要效率指标1、生产能力和生产强度（1）生产能力：指一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量或单位时间内处理的原料量。单位kg/h,kt/a,t/d等 （2） 生产强度：设备单位特征几何量的生产能力。单位kg/(h.m3),kg/(h.m2)等 （3）有效生产周期 2、化学反应的效率合成效

8、率 （1）、原子经济性 Pi目标产物分子中各 类原子数； Fi反应物原料中各 类原子数； M相应各类原子的相 对质量。 （2）、环境因子 3、转化率、选择性、收率（1）转化率（2）选择性（3）收率（产率） 4、平衡转化率和平衡产率 可逆反应平衡时达到的转化率和产率，是可逆反应的极限值，工业实际产率都要低于平衡产率。 工艺学任务之一是通过热力学分析寻找提高平衡产率的有利条件并计算平衡产率。这也是实际工艺参数确定的因素之一。1.3.3 化工工艺管理化工工艺管理内容： 组织制定、执行化工产品的生产工艺技术规程及其他以此为重心的各项规章制度；督促和检查以生产工艺技术规程为重心的各项技术规程的执行情况，

9、总结经验，改进生产技术；开展合理化建议活动，组织技术措施的实施。具体是：工艺操作规程、安全操作规程、全面质量管理、技术管理、标准和计量管理。这都是化工工艺人员在企业所从事的主要工作1.3.4 化工技术经济 化工技术经济指标生产经济指标和宏观指标生产经济指标有设备、原材料、染料动力利用程度的各项指标。宏观指标有产品成本、利税、利润等 宏观指标（1）产品成本产品成本利润税收销售成本销售费用工厂成本管理费用车间费用原料消耗公用工程费人工工资车间费基本折旧费 （2）建设投资费用 包括工程费、工程建设其他费用、预备费。（3）总投资 包括建设投资费用、流动资金、建设期利息（4）产值 产值=单价产量（5）折

10、旧年折旧费1.3.5 化工节能 化工行业属高能耗行业，消耗的大部分是一次性能源。节能是世界工业发展方向，化工节能势在必行。节能也是提高化学品经济效益的有效手段。1.4 化工原料的准备 化工原料与辅助材料会直接影响到产品的生产技术水平和生产能力。原料品味、辅料等会影响产品成本、性能，甚至产品结构。原料对工艺路线、反应过程、分离过程、三废处理等具有决定性作用。对原料需要进行一定的预处理以满足工艺要求，并尽可能做要能量合理利用。不同形态的原料预处理的方式不同。1.4.1 固体原料处理1、粉碎和团聚2、固体物料的净化纯化3、固体干燥4、固体混合和混料5、粉尘防护1.4.2 气体原料处理原料气除尘气体净

11、化精制气体干燥输送与计量安全卫生1.4.3 液体原料处理纯化与净化液体原料干燥液体原料输送与计量液体原料混合汽化和预热安全防护1.4.4 催化剂准备催化剂基本特征催化剂分类工业催化剂使用中的有关问题工艺学学习要求本课程主要着眼于生产过程的总体及其相互联系，而不是单纯过程和设备在原理上的精心分析。当然，对于影响到全局生产的关键过程和设备仍然需要进行深入分析，但是这些都是在确保总体生产经济合理下进行的，而不是单纯的理论上的分析。因此，工艺课的教学是将已学过的基础理论与生产过程实际相结合的过程，是阐明如何按照生产的要求，经济合理地组织生产工艺的过程。 1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来

12、得慢，而是你努力的不够多。2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!25、你不能拼爹的时候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上没有障碍，人还有什么可做的呢。27、我们无法选择自己的出身

13、，可是我们的未来是自己去改变的。励志名言：比别人多一点执着，你就会创造奇迹28、伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自己的目标。29、人生就像一道漫长的阶梯，任何人也无法逆向而行，只能在急促而繁忙的进程中，偶尔转过头来，回望自己留下的蹒跚脚印。30、时间，带不走真正的朋友；岁月，留不住虚幻的拥有。时光转换，体会到缘分善变；平淡无语，感受了人情冷暖。有心的人，不管你在与不在，都会惦念；无心的情，无论你好与不好，只是漠然。走过一段路，总能有一次领悟；经历一些事，才能看清一些人。31、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。32、命好不如习惯好。养成

14、好习惯，一辈子受用不尽。33、比别人多一点执着，你就会创造奇迹。50、想像力比知识更重要。不是无知，而是对无知的无知，才是知的死亡。51、对于最有能力的领航人风浪总是格外的汹涌。52、思想如钻子，必须集中在一点钻下去才有力量。53、年少时，梦想在心中激扬迸进，势不可挡，只是我们还没学会去战斗。经过一番努力，我们终于学会了战斗，却已没有了拼搏的勇气。因此，我们转向自身，攻击自己，成为自己最大的敌人。54、最伟大的思想和行动往往需要最微不足道的开始。55、不积小流无以成江海，不积跬步无以至千里。56、远大抱负始于高中，辉煌人生起于今日。57、理想的路总是为有信心的人预备着。58、抱最大的希望，为最

15、大的努力，做最坏的打算。59、世上除了生死，都是小事。从今天开始，每天微笑吧。60、一勤天下无难事，一懒天下皆难事。61、在清醒中孤独，总好过于在喧嚣人群中寂寞。62、心里的感觉总会是这样，你越期待的会越行越远，你越在乎的对你的伤害越大。63、彩虹风雨后，成功细节中。64、有些事你是绕不过去的，你现在逃避，你以后就会话十倍的精力去面对。65、只要有信心，就能在信念中行走。66、每天告诉自己一次，我真的很不错。67、心中有理想 再累也快乐68、发光并非太阳的专利，你也可以发光。69、任何山都可以移动，只要把沙土一卡车一卡车运走即可。70、当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！71、生命太过短

16、暂，今天放弃了明天不一定能得到。72、只要路是对的，就不怕路远。73、如果一个人爱你、特别在乎你，有一个表现是他还是有点怕你。74、先知三日，富贵十年。付诸行动，你就会得到力量。75、爱的力量大到可以使人忘记一切，却又小到连一粒嫉妒的沙石也不能容纳。1、这世上，没有谁活得比谁容易，只是有人在呼天抢地，有人在默默努力。2、当热诚变成习惯，恐惧和忧虑即无处容身。缺乏热诚的人也没有明确的目标。热诚使想象的轮子转动。一个人缺乏热诚就象汽车没有汽油。善于安排玩乐和工作，两者保持热诚，就是最快乐的人。热诚使平凡的话题变得生动。3、起点低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一场马拉松比赛，拼的不是起点，而是坚持

17、的耐力和成长的速度。只要努力不止，进步也会不止。4、如果你不相信努力和时光，那么时光第一个就会辜负你。不要去否定你的过去，也不要用你的过去牵扯你的未来。不是因为有希望才去努力，而是努力了，才能看到希望。5、人生每天都要笑，生活的下一秒发生什么，我们谁也不知道。所以，放下心里的纠结，放下脑中的烦恼，放下生活的不愉快，活在当下。人生喜怒哀乐，百般形态，不如在心里全部淡然处之，轻轻一笑，让心更自在，生命更恒久。积极者相信只有推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。6、人性本善，纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰，把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但我知道，每个人的心灵深处，不管乌云密布还是

18、阴淤苍茫，但依然有一道彩虹，亮丽于心中某处。7、每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天赐，不都是一路披荆斩棘才换来的。10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你会觉得解脱。但舌头总会不由自主地往那个空空的牙洞里舔，一天数次。不痛了不代表你能完全无视，留下的那个空缺永远都在，偶尔甚至会异常挂念。适应是需要时间的，但牙总是要拔，因为太痛，所以终归还是要放手，随它去。11、这个世界其实很公平，你想要比别人强，你就必须去做别人不想做的事，你想要过更好的生活，你就必须去承受更多的困难，承受别人不能承受的压力。12、逆境给人宝贵的磨炼机会。只有经得起环境考验的人，才能算是真正的强者。自古以来的伟人，大多是抱着不屈不挠的精神，从逆境中挣扎奋斗过来的。13、不同的人生，有不同的幸福。去发现你所拥有幸运，少抱怨上苍的不公，把握属于自己的幸福。你，我，我们大家都可以经历幸福的人生。14、给自己一份坚强，擦干眼泪；给自己一份自信，不卑不亢