附件1：
《精细化学品工艺学》课程教学大纲
课程中文名称：精细化学品工艺学课程英文名称： Technology of Fine Chemicals 课程代码： HG1D05 课程性质：专业必修总学时： 40 学时
总学分： 2.5 开课学期： 5 适用专业：应用化学
先修课程：无机、分析、有机和物理化学后续课程：材料化学、涂料化学
大纲执笔人： DDDD 参加人： DDDF 审核人： FF 编
写时间： 2017 年 3 月
编写依据：应用化学专业人才培养方案（ 2015 ）年版
一、本课程的类型、性质和任务
精细化学品工艺学是应用化学专业和化工工艺专业的专业必修
课程。介绍简单的有关精细化工工艺计算；各工艺的工艺流程设计技
术，相关的环境污染及防治。精细化工工艺专题主要含有表面活性剂；
合成材料助剂；食品添加剂等方面内容。它的理论和方法对解决科研
和生产中的实际问题具有重要作用，是每个化学化工工作者必备的基
本知识，为学生学习相关的精细化工专业技术知识和今后进行专业技
术革新打好专业基础。
二、本课程教学在专业人才培养中的地位和作用
精细化学品工艺学是以精细化学品为基本研究对象的学科，是精
细化学品科学的基础。与化学的其它二级学科相比，它与化学工艺有
着更加深刻的亲缘关系，其发展同时也依赖于有机合成技术的进步。
由于近年精细化学品科学对各个工业部门和科技领域的渗透作用显著，所以在应用化学专业作为选修课教学具有重要的意义。
二、本课程教学所要达到的基本目标
本课程的教学环节包括课堂讲授，学生自学，习题讨论课，习题答疑，期末考试。通过上述基本教学步骤，要求学生掌握和了解精细化学品合成一般原理，重点讲述了表面活性剂、合成材料助剂等系列产品的合成原理、原料消耗、工艺过程、主要操作技术和产品的性能用途，为学生毕业后从事精细化工产品的生产和新品种的开发奠定必要的理论和技术基础。
三、本课程与其他课程的联系与分工
本课程属应用化学专业方向的专业方向课，其先行课为无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理等，后续课程为材料化学、涂料后续和功能性高分子材料等课程。
四、本课程的教学内容
第一章绪论（共2学时）
1.教学目的和要求：
（1）明确本课程的性质、任务和学习内容。
（2）掌握精细化学品、精细化工的概念，精细化工特点，精细化工范畴和分类。
2.教学内容：
第一节精细化工的定义
第二节精细化工的范畴和分类
第三节精细化工的特点
第四节发展精细化工的战略意义
第五节精细化工发展的重点和方向
第六节精细化学品工艺学的内涵
第七节精细化工的发展方向
第八节几种精细化学品简介
3.教学重点和难点：
（1）重点：精细化工分类、特点及精细化学品工艺学的内涵。
（2）难点：精细化学品工艺学的内涵。
4.本章思考题：
（1）精细化学品的主要类别有那些？
（2）精细化工发展的重点和方向是什么？
第二章精细化工工艺学基础及技术开发（共6学时）
1.教学目的和要求：
（1）明确精细化工的生产特性，精细化工工艺学基础。
（2）掌握精细化工过程开发的一般步骤和精细化工产品开发一般方法，精细化工产品市场预测。
2.教学内容：
第一节精细化工的生产特性
第二节精细化工工艺学基础
第三节精细化工过程开发的一般步骤
第四节精细化工产品开发一般方法
第五节精细化工产品市场预测
第六节精细化工发展的策略
3.教学重点和难点：
（1）重点：精细化工过程开发的一般步骤。
（2）难点：精细化工产品开发一般方法。
4.本章思考题：
（1）简述配方研究的基本方法或者原理。
（2）简要总结精细化工过程开发的一般步骤。
第三章表面活性剂（共6学时）
1.教学目的和要求：
（1）明确表面活性剂的基本概念、分类和作用。
（2）掌握阴离子、阳离子、两性离子和非离子表面活性剂的分类、作用和制备工艺。
2.教学内容：
第一节概述
第二节阴离子表面活性剂
第三节阳离子表面活性剂
第四节两性离子表面活性剂
第五节非离子表面活性剂
3.教学重点和难点：
（1）重点：表面活性剂的分类及特点，几种重要的阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的制备工艺。
（2）难点：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂的制备工艺
4.本章思考题：
（1）阴离子表面活性剂的作用是什么？
（2）季铵盐型表面活性剂的制备方法有哪几种？“洁儿灭”的主要成分是什么？
第四章合成材料助剂（共6学时）
1.教学目的和要求：
（1）了解增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、热稳定剂、发泡剂、抗静电剂的分类、用途、典型品种的合成原理和生产技术要点。
（2）理解合成材料加工用化学品的主要类别和作用。掌握合成材料助剂增塑剂、阻燃剂和抗氧剂的作用和制备工艺。
2.教学内容：
第一节概论
第二节增塑剂
第三节阻燃剂
第四节抗氧剂
第五节热稳定剂
第六节发泡剂
第七节抗静电剂
3.教学重点和难点：
（1）重点：增塑剂的制备工艺
（2）难点：增塑剂增塑机理，增塑剂和抗氧剂的制备工艺
4.本章思考题：
（1）什么叫增塑剂？对增塑剂性能有哪些基本要求？
（2）阻燃剂都有哪些种类？目前阻燃技术的发展方向？
第五章食品添加剂（共6学时）
1.教学目的和要求：
（1）了解食品添加剂的主要品种及使用特点。
（2）掌握精细化学品、精细化工的概念，精细化工特点，精细化工范畴和分类。
2.教学内容：
第一节防腐剂
第二节食品乳化剂
第三节酸味剂
第四节鲜味剂
第五节甜味剂
第六节抗氧化剂
第七节食用色素
第八节增稠剂
第九节面粉添加剂
3.教学重点和难点：
（1）重点：防腐剂、食品乳化剂、抗氧化剂、增稠剂和面粉添加剂的主要品种及使用特点。
（2）难点：改性大豆磷脂的改性方法。
4.本章思考题：
（1）常用的食品防腐剂都有哪些？特点？
（2）大豆磷脂提取、精制工艺？（画技术路线图，并说明）
化工工艺学知识点 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
第二章粗原料气制取一、固体燃料气化法 名词解释：煤气化：使煤与气化剂作用，进行各种化学反应，把煤炭转变为燃料 用煤气或合成用煤气。 加氮空气；水蒸汽和空气同时加入，空气的加入增加了气体中N的含 量，用来调节原料气中氢氮比，制得合格煤气 标准煤：含碳量为84%的煤（每千克标准煤的热值为7000千卡）1．煤气化有几种工业方法各有什么特点 蓄热法：将空气和水蒸气分别送入煤层，也称间歇式制气法 富氧空气气化法：用富氧空气或纯氧代替空气进行煤气化 外热法: 利用其他廉价高温热源来为煤气化提供热能，尚未达到工业化阶段 2．气化炉有哪些床层类型，描述各自的特点工业用煤气化炉有几种类型 固定床：气体从颗粒间的缝隙中穿过，颗粒保持静止 流化床：增大气速，颗粒开始全部悬浮于气流中，而且床层的高度随气速的增大而升高 气流床：气流速度增大至某一极限值时，悬浮于气流中的颗粒被气流带出 间歇式气化炉、鲁奇炉、温克勒炉、K-T炉、德士古炉 3．煤的气化剂有哪些用不同气化剂进行煤气化，气体产物各是什么 空气和水蒸气
空气煤气（N2、CO）、水煤气（H2、CO）、混合煤气、半水煤气 4．固定床煤气化炉燃料层如何分区各区进行什么过程 干燥区:使新入煤炉中的水分蒸发 干馏区：煤开始热解，逸出以烃类为主的挥发分，而燃料本身开始碳化 气化区:煤气化的主要反应在气化区进行 灰渣区：灰渣于该区域出炉 5．固定床气化炉燃料最下层是什麽区其有何作用 灰渣区可预热从底部进入的气化剂并保持不因过热而变形 6．间歇式制半水煤气的工作循环是什么为什么循环时间如何分配 工业上将自上一次开始送入空气至下一次再送入空气为止，称为一个循环。每个循环有五个阶段，吹风阶段、蒸汽一次上吹、蒸汽下吹、蒸汽二次上吹、空气吹净7．什麽是加氮空气其作用为何使用中应注意什麽事项 水蒸汽和空气同时加入，空气的加入增加了气体中N的含量。 用来调节原料气中氢氮比，制得合格煤气 使炉温下降慢调节合成氨气体成分，严格控制氮含量，以免引起事故 8．德士古炉废热如何回收？ 直接激冷法、间接冷却法、间接冷却和直接淬冷 9．画出间歇式煤气化、德士古炉及谢尔废热锅炉连续气化工艺制备合成氨流程，为什么后两者流程有差别？ Ｐ７０Ｐ７２ 二、一氧化碳变换
精心整理 第二章粗原料气制取 一、固体燃料气化法 名词解释：煤气化：使煤与气化剂作用，进行各种化学反应，把煤炭转变为燃料 用煤气或合成用煤气。 加氮空气；水蒸汽和空气同时加入，空气的加入增加了气体中N的含 量，用来调节原料气中氢氮比，制得合格煤气 标准煤：含碳量为84%的煤（每千克标准煤的热值为7000千卡） 1 外热法: 2 而升高 3 空气和水蒸气 空气煤气（N2、CO）、水煤气（ 4 干燥区: 气化区: 5．固定床气化炉燃料最下层是什麽区？其有何作用？ 灰渣区可预热从底部进入的气化剂并保持不因过热而变形 6．间歇式制半水煤气的工作循环是什么？为什么？循环时间如何分配？ 工业上将自上一次开始送入空气至下一次再送入空气为止，称为一个循环。每个循环有五个阶段，吹风阶段、蒸汽一次上吹、蒸汽下吹、蒸汽二次上吹、空气吹净7．什麽是加氮空气？其作用为何？使用中应注意什麽事项？ 水蒸汽和空气同时加入，空气的加入增加了气体中N的含量。 用来调节原料气中氢氮比，制得合格煤气 使炉温下降慢调节合成氨气体成分，严格控制氮含量，以免引起事故
精心整理 8．德士古炉废热如何回收？ 直接激冷法、间接冷却法、间接冷却和直接淬冷 9．画出间歇式煤气化、德士古炉及谢尔废热锅炉连续气化工艺制备合成氨流程，为什么后两者流程有差别？ Ｐ７０Ｐ７２ 二、一氧化碳变换 1、名词解释：高温变换：CO在320～350℃变换，使CO含量低于3%。使用Fe-Cr 催化剂，使大 部分CO转化为CO2H2O 低温变换：CO在230~280℃变换，使CO含量低于0.3%,使用Cu-Zn 催化剂 耐硫变换：宽温变换在 2、 以Fe2O3 3、 小的铜结晶- 温度下催化CO 稳定剂 4 5．为什麽要严格控制还原条件，氢气含量按程序逐步提高？ 6 为了尽可能接近最佳温度线进行反应，可采用分段冷却。段数越多，越接近最佳反应温度线 7．为什么低温变换温度要高于露点温度？有什么危害？ 当气体降温进入低变系统时，就有可能达到该条件下的露点温度而析出液滴。液滴凝聚于催化剂的表面，造成催化剂的破裂粉碎引起床层阻力增加，以及生成铜氨络合物而使催化剂活性减低。所以低变催化剂的操作温度不但受本身活性温度的限制，而且还必须高于气体的露点温度 8．以煤为原料制气，为什么高温变换要分段进行？而低温变换不必分段进行？ 以煤气化制得的合成氨原料气，CO含量较高，需采用多段中温变换。用铜氨液最终清除CO，该法允许变换气CO含量较高，故不设低温变换。低温变换过程温升很小，催化剂不必分段
乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书 一、实验目的 1、了解以乙苯为原料，氧化铁系为催化剂，在固定床单管反应器中制备苯乙烯的过程。 2、学会稳定工艺操作条件的方法。 3、掌握乙苯脱氢制苯乙烯的转化率、选择性、收率与反应温度的关系；找出最适宜的反应温度区域。 4、了解气相色谱分析方法。 二、实验的综合知识点 完成本实验的测试和数据处理与分析需要综合应用以下知识： （1）《化工热力学》关于反应工艺参数对平衡常数的影响，工艺参数与平衡组成间的关系。 （2）《化学反应工程》关于反应转化率、收率、选择性等概念及其计算、绝热式固定床催化反应器的特点。 （3）《化工工艺学》关于加氢、脱氢反应的一般规律，乙苯脱氢制苯乙烯的基本原理、反应条件选择、工艺流程和反应器等。 （4）《催化剂工程导论》关于工业催化剂的失活原因及再生方法。 （5）《仪器分析》关于气相色谱分析的测试方法。 三、实验原理 1、本实验的主副反应 主反应： 副反应： 在水蒸气存在的条件下，还可能发生下列反应： 此外还有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合生成焦油和焦等。这些连串副反应的发生不仅使反应的选择性下降，而且极易使催化剂表面结焦进而活性下降。 2、影响本反应的因素 （1）温度的影响 乙苯脱氢反应为吸热反应，?H o ＞0，从平衡常数与温度的关系式20ln RT H T K p p ?= ???? ????可知，
提高温度可增大平衡常数，从而提高脱氢反应的平衡转化率。但是温度过高副反应增加，使苯乙烯选择性下降，能耗增大，设备材质要求增加，故应控制适宜的反应温度。本实验的反应温度为：540~600℃。 （2）压力的影响 乙苯脱氢为体积增加的反应，从平衡常数与压力的关系式Kp＝Kn= γ? ? ? ? ? ? ? ∑i n P 总可知，当?γ＞ 0时，降低总压P总可使Kn增大，从而增加了反应的平衡转化率，故降低压力有利于平衡向脱氢方向移动。本实验加水蒸气的目的是降低乙苯的分压，以提高乙苯的平衡转化率。较适宜的水蒸气用量为：水﹕乙苯＝1.5﹕1(体积比)或8﹕1(摩尔比)。 （3）空速的影响 乙苯脱氢反应系统中有平行副反应和连串副反应，随着接触时间的增加，副反应也增加，苯乙烯的选择性可能下降，故需采用较高的空速，以提高选择性。适宜的空速与催化剂的活性及反应温度有关，本实验乙苯的液空速以0.6h-1为宜。 3、催化剂 本实验采用氧化铁系催化剂，其组成为：Fe2O3-CuO-K2O3-CeO2。 四、预习与思考 1、乙苯脱氢生成苯乙烯反应是吸热还是放热反应?如何判断?如果是吸热反应，则反应温度为多少?实验室是如何来实现的，工业上又是如何来实现的? 2、对本反应而言是体积增大还是减小?加压有利还是减压有利，工业上是如何来实现加减压操作的?本实验采用什么方法?为什么加入水蒸气可以降低烃分压? 3、在本实验中你认为有哪几种液体产物生成?有哪几种气体产物生成?如何分析? 4、进行反应物料衡算，需要—些什么数据?如何搜集并进行处理? 五、实验装置及流程 乙苯脱氢制苯乙烯实验装置及流程见图1。 六、实验步骤及方法 1、反应条件控制 汽化温度300℃，脱氢反应温度540~600℃，水﹕乙苯＝1.5﹕1(体积比)，相当于乙苯加料0.5mL／min，蒸馏水0.75 mL／min (50毫升催化剂)。 2、操作步骤 （1）了解并熟悉实验装置及流程，搞清物料走向及加料、出料方法。 （2）接通电源，使汽化器、反应器分别逐步升温至预定的温度，同时打开冷却水。 （3）分别校正蒸馏水和乙苯的流量(0.75mL／min和0.5mL／min) （4）当汽化器温度达到300℃后，反应器温度达400℃左右开始加入已校正好流量的蒸馏水。当反应温度升至500℃左右，加入已校正好流量的乙苯，继续升温至540℃使之稳定半小时。 （5）反应开始每隔10~20分钟取一次数据，每个温度至少取两个数据，粗产品从分离器中放入量筒内。然后用分液漏斗分去水层，称出烃层液重量。 （6）取少量烃层液样品，用气相色谱分析其组成，并计算出各组分的百分含量。 （7）反应结束后，停止加乙苯。反应温度维持在500℃左右，继续通水蒸气，进行催化剂的清焦再生，约半小时后停止通水，并降温。
○精细化工：生产精细化学品的工业称精细化学工业。 ○精细化学品：凡能增进或赋予一种产品特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品。 ○专用化学品(商品化学品)：产量小，经过加工配制，具有专门功能或最终使用性能的产品 ○附加价值：在产值中扣除原材料，税金，设备，厂房的折旧费所剩余部分的价值。它包括工人劳动，利润，动力消耗以及技术开发等费用。 ○精细化工产值率(精细化率)：=(精细化工产品总值／化工产品总值)×100% ○增塑剂：添加到聚合物体系中能使聚合物的玻璃化温度降低，塑性增加，使之易于加工的物质。 ○氧指数(OI)：试样像蜡烛状持续燃烧时，氮—氧混合气流中所必须的最低氧体积分数，OI = VO2／(VO2+VN2) ○协同效应:助剂并用时，总效应超过各自单独使用效能的加和。○相抗效应:助剂并用时，总效应小于各自单独使用效能的加和。○塑化效率：以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为标准，将其塑化效率定为100，达到同一柔软程度时，其他增塑剂用量与DOP用量的比值。 ○ODP(臭氧损耗)值：表示大气中氯氟碳化物质对臭氧破坏的相对能力。以CFC-11为1。 ○老化：高分子材料在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，导致结构变化，其性能逐渐变坏，以至最后丧失价值的现象。 ○表面活性剂：加入少量就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质。 ○临界胶束浓度：表面活性剂在溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。 ○亲水亲油平衡值：表面活性剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度之比值。HLB=(亲水基分子量／亲水基分子量+憎水基分子量)×20 ○浊点：表面活性剂溶液升高温度时，透明溶液突然变浑浊时的温度点。(聚乙二醇型非离子型表面活性剂) ○克拉夫特点：表面活性剂溶液升高温度时，溶解度突然增大时的温度点。(离子型表面活性剂) ○乳化：形成双电子层表面，防止液滴相互靠近，使原来的热力学不稳定体系保持为准稳定体系。 ○增溶：由于胶束的存在而使物质溶解度增加的现象。这些物质溶于胶束的亲油基中、插于胶束的分子之间、黏附于胶束的亲水基上，使溶解度增大。 ○ADI(每人每日允许摄入量)：以每公斤体重摄入的毫克数表示，mg/kg。 ○LD50(半数致死量)：经口服，能使一群被试验动物中毒而死亡一半时所需的最低剂量，mg/kg(体重)。 ○防腐剂：防止由微生物引起的腐败变质、延长食品保藏期的食品添加剂。 ○粘接接头：被粘物通过胶黏剂连接而得到的组件。 ○被粘物：接头中除胶黏剂外的固体材料。 ○固化：通过适当方法使胶层由液态变成固态的过程。 ○结构胶：能传递较大应力，用于受力结构的连接。 ○骨胶：骨胶是一种使用最为广泛的动物类黏结材料。因其外观为珠状也称作珠状骨胶。 ○万能胶：环氧树脂类粘合剂的俗称，胶黏强度高，收缩率小，用途广泛。 ○环氧树脂：分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子。(二酚基丙烷和环氧烷碱性条件缩聚而成双酚A型环氧树脂) ○聚氨酯：主链上含有氨基甲酸酯基(NHCOO—)的胶黏剂。 ○乳液聚合:在水介质中生成的自由基进入由乳化剂或其他方式生成的胶束或乳胶粒中引发其中单体进行聚合的非均相聚合。○热塑性：物质在加热时能发生流动变形，冷却后可以保持一定的形状的性质。 ○热固性：加热时树脂固化，形成网状交联结构，不溶不熔。○涂料：用特定的施工方法,涂覆物体表面，形成连续性膜，具有一定强度、韧性，美观或特殊功能。 ○氨基漆：含有氨基的化合物(尿素，三聚氰胺，苯代三聚氰胺)与醛类(甲醛)经缩聚反应制得的热固性树脂。 ○调和漆：已经调好的可以直接使用的涂料。 ○清漆：不含颜料的透明涂料。 ○磁漆：漆料中含有较多的树脂，并使用了鲜艳的着色颜料，漆膜坚硬耐磨，光亮，美观，好像瓷器。 ○底漆:作为物面打底用的涂料，是面漆与物面之间的中间涂层。○烘漆：又称烤漆，烘干漆，必须经过一定温度的烘烤，才能干燥成膜的涂料品种。 ○大漆：由天然生漆精制或改性制成的漆类的统称。 ○腻子：加有大量体质颜料的稠厚浆状涂料。 ○碘值:每100g油脂所能吸收的碘的质量(以克计),判断不饱和性. ○酸值：又称酸价，是指中和1g天然脂肪中的游离酸所需消耗KOH的毫克数，大小反应了脂肪中游离酸含量的多少。 ○香料：散发出香气香味的原料。 ○香精：调和香料。 ○调香：将多种香料调配成香精的过程称作调香。 ○单离香料：用物理的或化学的方法从天然香料中分离出来的单体香料(单一成分)。 ○香气阈值：嗅觉辨别出该种物质存在的最低浓度。 ○化妆品：涂擦、喷洒等方法散布于人体表面任何部位以达到清洁、护肤、美容、消除不良气味的日用化学工业产品。 ○香波：以一种表面活性剂为主的加香产品，用于洗发，英文为“Shampoo”。 ○冷霜：又称香脂，由于使用时水分挥发带走热量是肌肤有凉爽感，故得名。 ○防晒指数SPF：SPF是英文“Sun Protection Factor”的缩写。SPF值越高，防护功效越长。 △精细化工的特点：①生产特性—小批量、多品种、复配型居多；技术密集度高；采用间歇式多功能生产装置②经济特性—投资效率高、附加价值率高、利润率高③商业特性—独家经营，技术保密；重视市场调研，适应市场需求；配有应用技术和技术服务④产品特性—功能性强 △精细化工目前发展的重点：功能涂料及水性涂料，染料新品种及其产业化技术，重要化工中间体绿色合成技术及新品种，电子化学品，高性能水处理化学品，造纸化学品，油田化学品，功能型食品添加剂，高性能环保型阻燃剂，表面活性剂，高性能橡塑助剂等。 △精细化工发展的趋势:更加精细化，系列化，专业化和功能化。△精细化学品的范畴：①农药②染料③涂料④颜料⑤试剂和高纯物⑥信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品) ⑦食品和饲料添加剂⑧粘合剂⑨催化剂和各种助剂⑩化学药品和日用化学品①功能高分子材料。△精细化学品的特点：产品门类多，有不同的品种牌号，商品 性强，生产工艺精细，有些产品的化学反应与工艺步骤复杂， 附加价值高，投资少，利润大，对市场适应性强，服务性强， 产品更新换代快，技术密集性高，适合中小型厂家生产，商品 富裕竞争性，研究经费较高。 ◇精细化学品与通用化学品的区别？ 精细化学品：初级产品深加工制成，产量小，用途专。增进或 赋予一种产品特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯 度化学品，试剂，染料，化妆品，洗涤剂等。通用化学品：初 级加工得到的大吨位产品，产量大，用途广，硫酸，氨，烧碱， 聚氯乙烯，氯乙烯等。 ◇高分子加工助剂应用中需要注意的问题：①与树脂的配伍性 —所用助剂必须能长期，稳定，均匀地存在于树脂中，才能发 挥其应有的功能。有机助剂要求与塑料具有良好的相容性，否 则助剂易析出(即喷霜或渗出)；无机助剂则要求细小，分散性好 ②耐久性—助剂的损失主要通过挥发，抽出和迁移三个途径。 挥发性大小取决于助剂本身的性能，抽出与迁移性则与助剂和 聚合物之间的相互溶解度有关③对加工条件的适应性—主要是 耐热性，使之在加工过程中不分解，不易挥发和升华，还要考 虑助剂对成型设备和模具的腐蚀性④制品用途对助剂的制约— 选用助剂必须考虑制品的外观，气味，污染性，耐久性，电性 能，热性能，耐候性，毒性，经济性等各种因素⑤协同效应— 要尽量选用助剂之间具有协同作用的物质，应避免拮抗作用， 以充分发挥助剂在塑料中的作用。 △增塑剂的作用原理：削弱聚合物分子键的次价键，即范德华 力，从而增加聚合物分子链的移动性，降低聚合物分子链的结 晶性，亦即增加聚合物塑性。 ◇间歇法生产DOP工艺过程—酯化工艺：邻苯二甲酸酐 △阻燃剂的作用原理：多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达 到阻燃目的。①覆盖(保护膜)作用—含磷阻燃剂②抑制链反应— 含卤阻燃剂③协同作用—锑—卤体系(P—卤体系，P—N体系) ④吸热作用—Al(OH)3⑤不燃气体稀释作用—卤化物 △常用阻燃剂的分类和特点：①有机卤系使用范围广，阻燃效 率高、用量少，对材料的性能影响小，热裂及燃烧时生成大量 的烟尘及腐蚀性气体②有机磷系无卤阻燃剂，克服含卤阻燃剂 的缺点，具有阻燃、隔热、隔氧功能，生烟量少，不易形成有 毒气体和腐蚀性气体③无机系低毒、低烟、低腐蚀，价格低廉； 但所需添加量较大，限制了其应用 △抗氧剂的作用原理：捕获活性自由基，生成非活性自由基， 终止链反应 △抗氧剂的主要品种：①胺类防老剂—抗氧能力强，易变色， 用于对制品颜色要求不高的材料中②酚类抗氧剂—不变色，品 种多，受阻酚结构使ArO—有高稳定性③二价硫化物和亚磷酸 酯类—分解过氧化物，辅助抗氧剂 ◇五大高分子材料—塑料，橡胶，纤维，涂料，胶黏剂 ◇简述PVC的降解及热稳定剂的作用机理。PVC热加工时，少 量的分子链断裂释放HCl，HCl是加速链断裂反应的催化剂，导 致聚合物降解变黄变脆；加入碱性物质分解HCl则能达到稳定 的目的(①吸收或中和加工使用过程中脱出的HCl，终止自催化 作用②置换分子中活泼的和不稳定的Cl，抑制脱HCl反应③与 聚烯烃双键加成反应，消除或减缓制品变色④防止聚烯烃结构 氧化，中和和钝化树脂中的杂质，催化剂等) ◇热稳定剂的发展与PVC制品密切相关。 △表面活性剂的结构：两亲结构(亲水基团和亲油基团)。 △表面活性剂的特点：①双亲性②表面吸附③界面定向④形成 胶束⑤多功能性。 △表面活性剂的应用性能有：①润湿与渗透：液体迅速浸湿固 体表面②乳化：液—液③分散：固—液④起泡与消泡：气—液 ⑤增溶：提高溶解度⑥洗涤：去油污⑦杀菌 △表面活性剂的分类及其代表品种。离子型表面活性剂：阴离 子表面活性剂(①羧酸盐②磺酸盐③硫酸酯盐④磷酸酯盐)；阳离 子表面活性剂(①伯胺盐②季胺盐③吡啶盐)；两性表面活性剂 (①氨基酸型②甜菜碱型③卵磷脂类)。非离子表面活性剂：①脂 肪醇聚氧乙烯醚R-O-(CH2CH2O)nH②烷基酚聚氧乙烯醚R-(C6H4)-O(C2H4O)nH ③聚氧乙烯烷基酰胺R-CONH(C2H4O)nH④多元醇型Span类(脱水 山梨醇脂肪酸酯)及Tween类(聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯) △磺化与硫酸酯化的异同：在碳原子上引入－SO3H的反应为磺 化反应，(得到的磺酸盐比硫酸酯盐稳定，不易水解，加热也不 易分解)；通过氧原子架桥在疏水链上引入－SO3H的反应为硫 酸化反应，产物为有机物的酸性硫酸脂。 △表面活性剂的复配及CMC的影响因素。①无机盐：降低CMC, 对烃类增溶。胶束斥力减少,降低极性物质的溶解量。对离子型 表面活性剂的影响较小；>0.1mol/L时，使非离子型浊点降低。 ②有机物：12碳以下的脂肪醇对烃类增溶。短链醇（C1~C6） 可能破坏胶束的形成，不利于增溶。极性有机物（如尿素、N- 甲基乙酰胺、乙二醇）均提高CMC。③水溶性高分子：能吸附 表面活性剂，使CMC升高；胶束形成时，提高增溶性。能与表 面活性剂形成不溶性复合物。④表面活性剂混合体系：同类型 等量混合，体系的表面活性介于两者之间，对CMC小的组分影 响大。阴离子型与聚氧乙烯非离子型混合体系，当聚氧乙烯数 增加时，能发生更强的协同作用，但电解质会使协同作用减弱。 △合成洗涤剂的洗涤原理：洗涤过程是表面活性剂润湿、渗透、 乳化、分散、增溶、起泡等多种作用的共同结果。被污物放入 洗涤剂溶液中，先经吸附、充分润湿、浸透，使洗涤剂进入被 污物内部，紧紧吸附着油污的胶团在机械力的作用下与基质分 开，然后洗涤剂把脱落下来的污垢乳化，分散于溶液中，经清 水漂洗而去，达到清洗的效果。①阴离子型→极性污垢，非离 子型→油性污垢，阳离子型不宜作洗涤剂②多品种复配性能通 常优于单一品种③软水助剂品种不少(层状结晶二硅酸钠、 EDTA)，但从价格与综合性能来看，还是三聚磷酸钠最好。④ 高pH值洗涤剂的去污效果优于低pH值洗涤剂。 ◇表面活性剂的亲水基团亲油基团主要有哪些并排序—亲油： 脂肪族烃基＞脂肪族侧链芳烃基＞芳烃基＞带弱亲水基的烃 基；亲水：-COO-≈—N+(CH3)3＜—SO3-≤—OSO3-＜＜两性 型＜＜多元醇型≤聚乙二醇型 ◇不同HLB值的表面活性剂应用的适用场合？0—石蜡，2~6 —W/O乳化剂，8~10—润湿剂，(12~14—洗涤剂，16~18—增溶 剂)—O/W乳化剂，20—聚乙二醇。 ◇破乳常用的方法？破乳方法可分为机械法(离心分离法)，物理 法(电沉降法，超声波法，过滤法)和化学法(加入破乳剂)。 ◇简述肥皂的生产原理和生产工艺。皂类产品=皂基(皂化反应)+ 配料(松香硅酸钠羧甲基纤维素香料)→加工成型。洗衣皂： 动物油；棕榈油、棉籽油；松香等。透明皂：乙醇、糖、甘油 或其它多元醇。香皂：皂基型(Ⅰ型，皂基含量≥83%)，复合型 (Ⅱ型，含皂基和其它表面活性剂、功能性添加剂、助剂，皂基 含量≥53%)。药皂：中药,西药。美容皂：蜂蜜,珍珠,花粉,磷脂 △阳离子表面活性剂特点：①浮选、防锈②杀菌③抗静电、分 散、乳化④去污能力弱 △阳离子表面活性剂应用注意:与阴离子表面活性剂共用,会沉 淀失效;与荧光染料,硝酸盐,蛋白质,生物碱等会发生作用而失效. ◇非离子表面活性剂中聚乙二醇型的亲水性是由含氧基团(醚 键，羟基)产生的。 △两性离子表面活性剂的离子性溶液的pH值的关系：pH＞pI， 呈阴离子性，pH＜pI，呈阳离子性。 ◇烷基苯磺酸钠的生产工艺：磺化试剂有硫酸、发烟硫酸、三 氧化硫、氯磺酸，有时也用到氨基磺酸、亚硫酸盐。各自特点： 用硫酸作磺化剂时反应生成水，磺化反应的速率与水浓度的平 方成反比。SO3磺化不可逆，SO3反应能力最强，不生成水， 不产生（大量）废酸；反应活性高、速度快、设备生产效率高； SO3用量少，成本低；产品纯度高，杂质少。用氯磺酸磺化副 反应少、反应温度低、产品纯度很高；氯磺酸价格贵。磺化能 力(反应活性)：三氧化硫＞氯磺酸＞硫酸。脂肪烃上的磺化方法 —烷烃比较稳定，不能直接用硫酸、发烟硫酸、三氧化硫等磺 化剂磺化。需采用特殊方法进行磺化—氯化磺化、氧化磺化、 加成磺化、置换磺化 ◇季铵盐与胺盐表面活性剂的区别？①季铵盐是强碱，无论pH 强弱都能溶解，并离解为阳离子；胺盐为弱碱盐，碱性条件下 游离成不溶于水的胺，而失去表面活性②季铵盐阳离子亲水性 大。足以使表面活性作用所需的疏水端溶入水中③季铵盐正电 荷能牢固地被吸附在带负电荷的表面上。 ◇吐温系列和司盘系列非离子表面活性剂的水溶性如何？Span 类产品为亲油性非离子型乳化剂，HLB值1.8~8.6，可以溶解于 非极性有机溶剂和油脂。Tween类产品为亲水性非离子型乳化剂， HLB值9.6~16.7，可以溶解或分散于水、醇等极性有机溶剂。 具有乳化、增溶和稳定作用。 △食品添加剂的应用目的(优点)①改善色香味及营养②延长货 架期③方便加工④强化营养(氨基酸、维生素、矿物质)；分类： (按用途)①保持食品新鲜度：防腐剂、抗氧剂、保鲜剂。②改进 食品感官质量：着色剂、漂白剂、增味剂、增稠剂、乳化剂、 膨松剂。③方便加工操作：消泡剂、凝固剂、脱模剂。特点： ①一种或多种物质②添加量小③一般不能单独作食品食用④不 是食品原料固有的物质⑤添加量有严格限制；应用要求：①经 过安全评价②不影响感官味道和营养成分③有严格的质量标准 ④不得用来掩盖食品缺陷⑤未经允许，婴儿及儿童食品不得加 入食品添加剂。 △防腐剂主要品种①苯甲酸及其钠盐②山梨酸及其钾盐③对羟 基苯甲酸酯④丙酸及其盐类⑤天然防腐剂；作用原理①使微生 物的蛋白质凝固或变性，干扰其生长和繁殖②对微生物细胞壁、 细胞膜产生作用③作用于遗传物质或遗传微粒结构，进而影响 到遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等④作用于微生物体 内的酶系，抑制酶的活性，干扰其正常代谢。 △抗氧化剂主要品种：合成抗氧化剂①没食子酸丙酯(PG)②丁 基羟基茴香醚(BHA)③二丁基羟基甲苯(BHT)④特丁基对苯二 酚(TBHQ);天然抗氧化剂,水溶性:VC (L-抗坏血酸),植酸;油溶 性:VE(生育酚),黄酮化合物,茶多酚.作用原理①清除自由基 （氢、电子供体）②清除活性氧③抑制氧化酶④鳌合金属离子. △增稠剂主要品种①植物来源(海藻胶(酸钠),果胶,卡拉胶,阿拉 伯胶，琼脂)②微生物来源(黄原胶,β-环糊精)③动物来源(明胶， 壳聚糖)④多糖衍生物(羧甲基纤维素钠，羟丙基淀粉)乳化剂主 要品种①蔗糖脂肪酸酯②单甘酯③山梨醇脂肪酸酯④大豆磷酯 △味精(L-谷氨酸钠)的作用：补充或增强食品原有风味，不影响 任何其他味觉、刺激，改进食品的可口性；提取方法：等电点 沉淀法，离子交换法，锌盐沉淀法。亚硝酸钠的作用：可以保 持肉类食品颜色鲜艳，亮红，肌纤维膨松，保质。苯甲酸钠的 作用：抑制食品腐败变质、延长食品保藏期。姜黄色素的作用： 使食品呈现出类似橙和芒果汁的颜色。 △酒石黄对健康的影响：造成人体的过敏反应，可能导致儿童 过度活跃，使其难以集中注意力，影响儿童的智力发育。 △大豆磷脂不仅是一种食品，还是一种乳化剂。 ◇山梨酸的合成方法：巴豆醛与乙烯酮缩和法制备CH2=CO+ CH3CH=CHCHO→CH3CH=CHCH=CHCOOH;巴豆醛与丙二酸缩和法 制备HOOCCH2COOH+CH3CH=CHCHO→CH3CH=CHCH=CHCOOH ◇比较丙酸、山梨酸、尼泊金酯和苯甲酸的特点：苯甲酸(9-15h 全从尿中排出，不在体内蓄积，防腐最佳pH是2.5~4.0) 尼泊金 酯(对霉菌抑制作用强，对一些细菌抑制作用较弱；适用pH值 4～8，使用量少，毒性低于苯甲酸，水溶性较差，价格高) 山梨 酸(直接参与体内代谢，公认安全的防腐剂；溶解度小，常用其 钾盐，价格较高；抗菌力强，适用于pH<5.5) 丙酸(易溶于水， 无毒,ADI值不加限制,广泛用于面包及糕点) 安全性：丙酸>山 梨酸>尼泊金酯>苯甲酸综合:尼泊金酯>山梨酸>苯甲酸≈丙酸 ◇茶多酚的特点—茶多酚具有很强的抗氧化作用，其抗氧化能 力是人工合成抗氧化剂BHT、BHA的4-6倍，是VE的6-7倍， VC的5-10倍，且用量少，0.01-0.03％即可起作用，而无合成物 的潜在毒副作用；也是天然抗菌防腐剂，抗菌性强，安全无毒， 水溶性好，热稳定性好。 △胶黏剂的组成(基料,固化剂和固化促进剂,稀释剂，填料，偶联 剂，增韧剂等各种助剂)；特点(耐温性，轻质性，粘接无破坏性)。 △胶接相关的理论及优缺点①机械结合理论(粘接力是由于胶黏 剂渗入被粘物表面的缝隙或凹陷处，经固化后产生啮合连接， 缺点：对非多孔材料黏结无法解释)②吸附理论(第一阶段：布朗 运动，使极性基团或分子链段互相靠近，第二阶段：吸附力产 生。特点：范德华力和氢键力为主，根据粘接功可计算粘接强 度，润湿影响粘接强度。缺点：粘接力强度大于胶粘剂本身的 强度；高分子化合物极性过大，粘接强度降低；水的影响)③扩 散理论(界面消失，产生过渡层，粘接发生在过渡层中。特点： 粘接强度与接触时间，粘接温度，粘接压力，胶层厚度有关系； 分子量越高、侧链越多越不利扩散；相近极性的聚合物之间都 有较高的粘附力。缺点：不能解释高聚物以外的胶粘现象)④静 电理论(粘接力来自双电层的静电引力。特点：成功解释了粘附 功与剥离速度有关的实验事实，缺点：不能解释温度、湿度及 其它因素对剥离实验结果的影响)⑤化学键理论(化学键能比分 子间的作用能高且稳定。a配价键，b共价键，c氢键) △聚醋酸乙烯乳液的合成工艺(先合成聚醋酸乙烯乳液，再将乳 液与其他成膜物质，填料，助剂和水混合制备乳胶漆。醋酸乙 烯单体+引发剂：过硫酸铵+乳化剂+稳定剂，分散剂—乳液聚合 —搅拌下加入颜料填料和各种助剂) 1
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 第一章绪论 内容项 化学工业的范围和分类 化学工业的现状和发展方向 化学工艺学与化学工业的关系 一、化学工业的范围和分类 化学工业：借助于化学反应将原料制成化工产品的工业 化工原料的类型：自然矿藏、人工合成产品包括化工产品等等 化工产品的类型：到目前为止，已发现和人工合成的化工产品有2000多万种；商品销售的有8万多种；而与工农业、国防及人类生活密切相关的4000种左右。 目前我国县以上化工企业7000多家，从业人员400多万，能生产4.5万种化工产品，化肥、合成氨染料产量居世界第一；硫酸、纯碱、农药的产量居世界第二。每年为国家创造2000多亿元的税收，是我国的经济支柱产业。 化学工业的分类（按学科分类） ①.无机化工：如无机酸、碱、盐及无机化肥 ②.有机化工：如烯烃、有机酸、醇、酯，芳烃等 ③.高分子化工：利用聚合和缩聚反应，合成橡胶、塑料、化纤。 ④.精细化工：医药、农药、染料、表面活性剂、催化剂、化妆品等特定功能产品。 ⑤.生物化工：依靠微生物发酵、酶催化制取的产品如抗生素、有机溶剂、调味剂、食品添加剂等。 二、化学工业的现状、特点和发展方向 1.化学工业现状： 是我国支柱型的产业；但生产规模小、生产成本高、大型装置设备自给率低，产品品种少、功能化和差别率低，环境污染严重，能量消耗高。 2.现代化学工业特点： 原料、生产方法和生产产品的多样性与复杂性 现代化学工业生产的大型化、综合化及精细化 化工生产中多学科合作，生产技术密集
重视生产中能量的合理利用，积极采用先进的科学技术和节能工艺化学工业属于资金密集，投资回收率快利润高产业 化工生产中易燃、易爆、有毒及污染 3.现代化学工业发展的方向： ⑴.化工生产中加快研究、开发、利用高新科学技术产品。 ⑵.化工生产原料应充分利用 在化工生产中提倡设计和开发“原子经济性反应”，该概念是美国化学家B.M.Trost于1991年提出的，“在化学反应中应使原料中的每一个原子都结合到目标分子即产物中，不需要利用保护基团或离子基团，因而不会有副产物或废物生成”。即最大限度地利用原料和最大限度地减少废物排放。 ⑶.化工生产中大力发展绿色化工，生产过程中应做到“零排放” 采用无毒、无害的原料、溶剂和催化剂 利用反应选择性高的催化剂和工艺流程 将副产物和废物转化为有利用价值的产品 淘汰污染环境和破坏生态平衡的产品，开发对生态环境有好产品 实施废弃物再利用工程 ⑷.化工生产过程要实现高效、节能及智能化生产 三、化学工艺学与化学工业的关系 1.化学工艺学的分类：无机化工工艺学；有机化工工艺学；高分子化工工艺学；酿造工艺学；水泥工艺学；精细化工工艺学；生物化工工艺学等各种工艺学 2.化学工艺学与化学工业关系： 化学工艺学与化学工业的发展紧密联系，两者相互依存、相互促进，共同发展，化学工艺学是化学工业的基础学科，化学工艺学的发展可为化学工业的发展提供坚强的支撑；而化学工业的发展又可以促进化学工艺学的提高。 第二章化工资源及初步加工 内容项 2-1 化学矿 2-2 煤炭 2-3 石油 2-4 天然气 2-5 其他化工资源 化工资源包括以下几种 1.矿产资源 2.海洋资源
《化工工艺学》复习题（部分） （说明：红色部分作为重点看，黄色部分内容以达到了解程度为主） （填空20分，选择30分判断题10分，简答20分，流程说明20分） 复习以上课画的重点为主 1．基本有机化工产品是指什么？ 2．衡量裂解结果的几个指标：转化率、产气率、选择性、收率和质量收率。 4.乙烯液相加氯生产二氯乙烷的反应机理是什么？乙烯氧氯化生产氯乙烯的反应机理是什么？甲烷热氯化反应机理是什么？ 5.目前氯乙烯生产的主要方法有哪几种。平衡型氯乙烯生产工艺流程的主要特点是指什么？ 6.不同族烃类，如链烷烃、环烷烃、芳烃，其氢含量高低顺序？ 7．基本有机化学工业原料包括哪些？ 8．基本有机化学工业的主要产品? 9. 什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？ 10. 简述一次裂解反应的规律性。 11. 烃类热裂解的一次反应主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？ 12. 什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？ 13. 试述烃类热裂解的反应机理。 14. 什么叫一级反应？写出一级反应动力学方程式和以转化率表示的动力学方程式。 15. 烃类裂解有什么特点？ 16. 裂解供热方式有哪两种？ 17. 什么叫族组成，PONA的含义是什么？什么叫芳烃指数？什么叫特性因素？ 18. 裂解炉温度对烃的转化率有何影响，为什么说提高裂解温度更有利于一次反应和二次反应的竞争？ 19. 什么叫停留时间，停留时间与裂解产物分布有何影响？ 20. 为什么要采用加入稀释剂的方法来实现减压的目的？在裂解反应中，工业上采用水蒸汽作为稀释剂的优点是什么？
21. 烃类热裂解过程中为实现减压而采用加入稀释剂的方法，稀释剂可以是惰性气体或水蒸气。工业上都是用水蒸气作为稀释剂，其优点是什么？ 22. 什么叫KSF，为什么要用正戊烷作为衡量石脑油裂解深度的当量组分。 23. 为了提高烯烃收率裂解反应条件应如何控制？ 24. 为什么要对裂解气急冷，急冷有哪两种？ 25. 管式裂解炉结焦的现象有哪些，如何清焦？ 26. 裂解气净化分离的任务是什么？裂解气的分离方法有哪几种？ 27. 什么是深冷？什么是深冷分离？深冷分离流程包括那几部分？ 28. 裂解气中的酸性气体主要有哪些组分？若这些气体过多时，对分离过程带来什么样的危害？工业上采用什么方法来脱除酸性气体？ 29. 裂解气中含有哪些杂质？为什么在分离前必须除去？方法有哪些? 30. 什么叫分子筛？分子筛吸附有哪些特点，有哪些规律？ 31. 在烃类裂解流程中，什么叫前加氢流程？什么叫后加氢流程？各有什么优缺点？32．根据顺序深冷分离流程图，用文字描述有物料经过时，在各装置发生的变化，如脱去何物质，塔顶分离出何物质，塔釜分离出何物质等，将每一条流向都尽量详细说明。33．说明三种深冷分离流程(顺序分离、前脱乙烷、前脱丙烷流程)有什么特点. 34．脱丙塔塔底温度为何不能超过100℃？ 35. 什么叫“前冷”流程，什么叫“后冷”流程？前冷流程有什么优缺点？ 36. 脱甲烷塔在深冷分离中的地位和作用是什么？脱甲烷塔的特点是什么？ 37. 脱甲烷过程有哪两种方法，各有什么优缺点？乙烯塔在深冷分离中的地位是什么？乙烯塔应当怎样改进？ 38．简述影响乙烯回收的诸因素。 39. 能量回收在整个裂解工艺流程中，主要有哪三个途径? 40. 脱甲烷塔和乙烯塔采用中间冷凝器和中间再沸器各有什么优缺点? 41. 举例说明复迭制冷的原理。 42. 多级循环制冷的原理是什么？应当采取哪些措施，才能使多级循环制冷的能量得到合理利用？ 43．苯酚和丙酮均为重要的基本有机原料，由苯和丙烯烷基化通过均相自氧化生成过氧化异丙苯，再在酸的催化作用下分解为苯酚和丙酮。请画出异丙苯法生产苯酚和丙酮的原则流程图(图中标出物料流向，原料名称等)和指明各过程所起的作用？ 44. 什么叫热泵？ 45.精馏塔的热泵制冷方式有哪几种？ 46.除了烃类裂解制乙烯的方法外，还有哪些方法有可能生产乙烯?
第三章机械分离 本章学习指导 1．本章学习目的 通过本章学习能够利用流体力学原理实现非均相物系分离（包括沉降分离和过滤分离），掌握过程的基本原理、过程和设备的计算及分离设备的选型。 建立固体流态化的基本概念。 2．本章重点掌握的内容 （1）沉降分离（包括重力沉降和离心沉降）的原理、过程计算和旋风分离器的选型。 （2）过滤操作的原理、过滤基本方程式推导的思路，恒压过滤的计算、过滤常数的测定。 （3）用数学模型法规划实验的研究方法。 本章应掌握的内容 （1）颗粒及颗粒床层特性 （2）悬浮液的沉降分离设备 本章一般了解的内容 （1）离心机的类型与应用场合 （2）固体流态化现象（包括气力输送） 3．本章学习中应注意的问题 本章从理论上讨论颗粒与流体间相对运动问题，其中包括颗粒相对于流体的运动（沉降和流态化）、流体通过颗粒床层的流动（过滤），并借此实现非均相物系分离、固体流态化技术及固体颗粒的气力输送等工业过程。学习过程中要能够将流体力学的基本原理用于处理绕流和流体通过颗粒床层流动等复杂工程问题，即注意学习对复杂的工程问题进行简化处理的思路和方法。 4．本章教学的学时数分配 知识点3-1 授课学时数1 自学学时数2 知识点3-2 授课学时数3 自学学时数6 知识点3-3 授课学时数3 自学学时数6 知识点3-4 授课学时数1 自学学时数2 参考书籍 （1）柴诚敬，张国亮.化工流体流动与传热.北京:化学工业出版社,2000 （2）陈维枢主编.传递过程与单元操作.上册.浙江:浙江大学出版社,1993 （3）陈敏恒等,化工原理(上册).北京:化学工业出版社,1999 （4）机械工程手册编辑委员会.机械工程手册(第二版),通用设备卷.北京:机械工业出版社,1997 （5）大连理工大学化工原理教研室.化工原理,上册.辽宁:大连理工大学出版社,1993 （6）时钧等.化学工程手册,上卷.2版.北京:化学工业出版社,1996 （7）McCabe W. L. and Smith. J. C. Unit Operations of Chemical Engineering. 5th. ed. New York: McGraw Hill,1993 （8）Foust A. S. and Wenzel. L.
复习知识点 绪论 01.新技术开发过程中的设计包括：概念设计、中试设计和基础设计。 02.化工设计根据项目性质可分为新建项目设计、重复建设项目设计和已有装置的改造设计 三类。 03.对于重大项目和使用比较复杂技术的项目，为保证设计质量，可以按初步设计、扩大初 步设计和施工图设计三个阶段进行设计。 04.化工设计是将一个生产系统全部用工程绘图的方法和手段，转化为工程语言，也就是描 绘成图纸、表格及必要的文字说明的过程。 第一章化工工艺流程设计 01．带控制点流程图一般包括：图形、标注、图例、标题栏等。 02．化工工艺流程图中的设备用细线画出，主要物料的流程线用粗实线表示。 03．在带控制点工艺流程图中，仪表位号的除第一个字母以外的后续字母表示表示仪表功能。04 05．有两个仪表盘安装符号 06． 称、各种图形符号、代号的意义以及管道的标注等。 07．工艺流程图可以不按比例绘制。 08．带控制点的工艺流程图在工艺设计中起主导作用，是施工安装的依据，同时又作为操作运行及检修的指南。 09．对于管路标注IA0502—100，“IA”表示仪表空气，“05是工段号，“02是管段序号，管道公称直径为100mm。 10．设备分类代号中表示反应器的字母为R。 11 12．一个流程由流程线、物料流向、名称及物料的来源和去向构成。 13．在带控制点的工艺流程图中管径一律用公称直径标注。 14．工艺流程图中设备可以不严格要求按比例绘制，但要考虑各设备的相对位置和标高。15．在带控制点工艺流程图中，对功能一样，一用一备的两个或两个以上的相同设备，一般可采用简化画法。 16．工艺流程图包含工艺流程草图、物料流程图、带控制点的工艺流程图等。 17．工艺物料代号PGL表示气液两相工艺物料。 18．化工工艺流程图是一种表示化工生产过程的示意性图样，根据表达内容的详略，分为方案流程图和施工流程图。 19．某仪表的工位号是TT-203，那么该表的功能是温度变送器。 20．在工艺流程图中，共用工程埋地管线由中虚线表示。 21．在工艺流程图中，流程线相交时，一般同一物料流程线交叉时，应做到横断竖不断。
化学工艺学-教案讲义 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第一章绪论 内容项 化学工业的范围和分类 化学工业的现状和发展方向 化学工艺学与化学工业的关系 一、化学工业的范围和分类 化学工业：借助于化学反应将原料制成化工产品的工业 化工原料的类型：自然矿藏、人工合成产品包括化工产品等等 化工产品的类型：到目前为止，已发现和人工合成的化工产品有2000多万种；商品销售的有8万多种；而与工农业、国防及人类生活密切相关的4000种左右。 目前我国县以上化工企业7000多家，从业人员400多万，能生产4.5万种化工产品，化肥、合成氨染料产量居世界第一；硫酸、纯碱、农药的产量居世界第二。每年为国家创造2000多亿元的税收，是我国的经济支柱产业。 化学工业的分类（按学科分类） ①.无机化工：如无机酸、碱、盐及无机化肥 ②.有机化工：如烯烃、有机酸、醇、酯，芳烃等 ③.高分子化工：利用聚合和缩聚反应，合成橡胶、塑料、化纤。 ④.精细化工：医药、农药、染料、表面活性剂、催化剂、化妆品等特定功能产品。 ⑤.生物化工：依靠微生物发酵、酶催化制取的产品如抗生素、有机溶剂、调味剂、食品添加剂等。 二、化学工业的现状、特点和发展方向 1.化学工业现状： 是我国支柱型的产业；但生产规模小、生产成本高、大型装置设备自给率低，产品品种少、功能化和差别率低，环境污染严重，能量消耗高。 2.现代化学工业特点： 原料、生产方法和生产产品的多样性与复杂性 现代化学工业生产的大型化、综合化及精细化 化工生产中多学科合作，生产技术密集 重视生产中能量的合理利用，积极采用先进的科学技术和节能工艺 化学工业属于资金密集，投资回收率快利润高产业 化工生产中易燃、易爆、有毒及污染 3.现代化学工业发展的方向： ⑴.化工生产中加快研究、开发、利用高新科学技术产品。 ⑵.化工生产原料应充分利用 在化工生产中提倡设计和开发“原子经济性反应”，该概念是美国化学家B.M.Trost于1991年提出的，“在化学反应中应使原料中的每一个原子都结合到目标分子即产物中，不需要利用保护基团或离子基团，因而不会有副产物或废物生成”。即最大限度地利用原料和最大限度地减少废物排放。 ⑶.化工生产中大力发展绿色化工，生产过程中应做到“零排放”
1 石油化工工艺学重点 1. 按一般化工产品生产过程和作用划分，化工工艺流程可概括为哪几个过程？ 按一般化工产品生产过程的划分和它们在流程中所担负的作用可概括为以下几个过程： （1）生产准备过程——原料工序 包括反应所需的主要原料、氧化剂、氮化剂、溶剂、水等各种辅助原料的贮存、净化、干燥以及配制等等。 为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳 化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。 （2）催化剂准备过程——催化剂工序 包括反应使用的催化剂和各种助剂的制备、溶解、贮存、配制等。 （3）反应过程——反应工序 是化学反应进行的场所，全流程的核心。经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达 到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。 通过化学反应，获得目的产物或其混合物。以反应过程为主，还要附设必要的加热、冷却、反应产物输送以及反 应控制等。 （4）分离过程——分离工序 将反应生成的产物从反应系统分离出来，进行精制、提纯、得到目的产品。并将未反应的原料、溶剂以及随 反应物带出的催化剂、副反应产物等分离出来，尽可能实现原料、溶剂等物料的循环使用。分离精制的方法很多， 常用的有冷凝、吸收、吸附、冷冻、蒸馏、精馏、萃取、膜分离、结晶、过滤和干燥等，对于不同生产过程可以 有针对性的采用相应的分离精制方法。 （5）回收过程——回收工序 对反应过程生成的一些副产物，或不循环的一些少量的未反应原料、溶剂，以及催化剂等物料均应有必要的 精制处理以回收使用，因此要设置一系列分离、提纯操作，如精馏、吸收等。 （6）后加工过程——后处理工序 将分离过程获得的目的产物按成品质量要求的规格、形状进行必要的加工制作，以及贮存和包装出厂。 （7）辅助过程 除了上述六个主要生产过程外，在流程中还有为回收能量而设的过程（如废热利用），为稳定生产而设的过程 （如缓冲、稳压、中间贮存），为治理三废而设的过程（如废气焚烧）以及产品贮运过程等。这些虽属于辅助过程， 但也不可忽视。 化工过程通常包括多步反应转化过程，因此除了起始原料和最终产品外，尚有多种中间产物生成，原料和产 品也可能是多个；因此化工过程通常由上述步骤交替组成，以化学反应为中心，将反应与分离有机地组织起来。 4.催化剂的基本特征有哪些？催化剂的评价指标有哪些？ 催化剂有以下三个基本特征： （1）催化剂是参与了反应的，但反应终了时，催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。因此催化剂在生产过程 中可以在较长时间内使用。 （2）催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速作用），但不能改变平衡。即当反应体系的始末状态相同时， 无论有无催化剂存在，该反应的自由能变化、热效应、平衡常数和平衡转化率均相同。因此催化剂不能使热力学 上不可能进行的反应发生；催化剂是以同样的倍率提高正、逆反应速率的，能加速正反应速率的催化剂，必然也