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《精细化工工艺学》教学大纲一、课程说明1.课程的性质与内容本课程是一门精细化工技术专业课。
主要内容：简洁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……等十大专题内容。
2.课程的任务和要求课程任务：为学生学习相关的精细化工专业技术学问和今后进行专业技术革新打好专业基础。
课程要求：使学生初步驾驭精细化工过程中的基础概念；简洁的工艺计算；精细化学品的生产原理、运用要求，设计原则及工艺原理流程。
3.教学中应留意的问题教学中应留意理论联系生产实际，突出应用，使学生尽量能够敏捷应用所学的学问。
本课程涉及面广，教学中要结合专业、工艺特点。
多举一些生活、应用中的实际事例结合相关的实物、教具和电化教学手段提高教学效果。
三、教学内容、要求及建议第一章绪论教学内容1.1精细化工的定义1.2精细化工的范畴和分类1.3精细化工的特点1.4精细化工的发展重点和动向教学要求：1.明确本课程的性质、任务和学习内容2.驾驭精细化学品、精细化工的概念，精细化工特点，精细化工范畴和分类教学建议：引言要激励学生学习好本课程，从精细化工的定义和特点入手，同时肯定要强调工艺原理流程的重要性，为后续课程章节进行铺垫。
其次章精细化工工艺学基础及技术开发教学内容：2.1精细化工的生产特性2.2精细化工工艺学基础2.3精细化工的技术开发教学要求：1.熟识精细化工工艺生产流程2.驾驭精细化工工艺学基础相关的计算及概念3.熟识配方设计原理4.了解精细化工技术开发与市场的关系第三章表面活性剂教学内容：3.1概述3.2阴离子表面活性剂3.3阳离子表面活性剂3.4两性离子表面活性剂3.5非离子表面活性剂教学要求 :1.熟识表面活性剂的有关概念；分类；性质2.驾驭柳酸酯盐型阴离子表面活性剂反应原理及雾化法连续硫酸化原理流程3.驾驭硫酸盐型阴离子表面活性剂（烷基苯环磺酸盐）生产工艺路途，磺化反应的基本规律，主要反应方程和反应等4．驾驭硫氯化法；水光磺氯化法等支取磺酸盐的工艺原理流程5.熟识 TO 反应器制取磺酸或硫酸化产物的相应设备和流程6.了解泵式发烟硫酸磺化工艺流程7.了解其他表面活性剂性能、制取原理教学建议：从本章节起先内容的好用性与生产实际的结合方面加强，教学一般按下列程序进行。
精细化工工艺学习题及答案1. 精细化工工艺的定义是什么？精细化工工艺是指利用先进的化学过程技术和工艺手段，将原料转化为高附加值、高纯度和高质量的化学品的制造过程。
2. 精细化工的主要产品有哪些？精细化工的主要产品包括精细有机化合物、功能材料、医药化学品及其中间体、光学材料、电子材料、催化剂等。
3. 精细化工工艺的关键技术是哪些？精细化工工艺的关键技术包括分离纯化技术、化学反应工艺技术、催化反应技术、小批量生产技术、精密控制技术以及安全环保技术。
4. 精细化工工艺中，产品的纯度要求是什么？精细化工工艺中，产品的纯度要求非常高，一般需要达到高纯度、无杂质、无光、无声、无味、无臭等要求。
5. 精细化工工艺中，如何选择合适的反应器？在精细化工工艺中，选择合适的反应器主要考虑反应物之间的化学性质、反应条件、反应过程和产品的纯度等因素，常用的反应器有搅拌桶反应器、半管式反应器、固定床反应器、搅拌槽反应器等。
6. 精细化工工艺中，如何实现分离纯化？在精细化工工艺中，分离纯化是非常关键的步骤，一般采用结晶、蒸馏、萃取、吸附、膜分离等技术，根据需要可组合多种技术进行分离纯化。
7. 精细化工工艺中，如何实现控制质量？在精细化工工艺中，控制质量是至关重要的，采用现代计算机控制和数据采集技术，可以对反应和分离过程进行精密控制和实时监测，从而实现控制质量的目的。
8. 精细化工工艺中，如何实现安全环保？在精细化工工艺中，安全环保是必须要重视的问题，采用现代的安全管理技术可以有效地保障生产运行安全，减少环境污染，保护生态环境。
例如采用自动化系统和监测设备进行实时监测、添加催化剂和反应物时要注意控制温度和压力、对废水和废气进行处理等。
精细化工工艺学第四版课后(宋启煌)总结摘要：一、精细化工工艺学概述二、精细化工产品的特点与分类三、精细化工工艺的基本原理四、精细化工生产工艺流程与设备五、精细化工安全与环保六、发展趋势与前景正文：一、精细化工工艺学概述精细化工工艺学是一门研究精细化工产品生产过程的科学。
精细化工产品具有高附加值、特殊功能和广泛应用的特点。
在学习精细化工工艺学时，我们需要了解精细化工的发展历程、研究领域、应用范围等基本知识。
二、精细化工产品的特点与分类1.特点：精细化工产品具有以下特点：高效、专用、多功能、环保、高附加值。
2.分类：根据产品性质和用途，精细化工产品可分为以下几类：（1）化学品：如表面活性剂、黏合剂、涂料等；（2）功能材料：如电子材料、光学材料、纳米材料等；（3）医药与生物化工产品：如药物、保健品、生物制品等；（4）食品添加剂：如防腐剂、抗氧化剂、增稠剂等；（5）农业化学品：如农药、肥料、饲料添加剂等；（6）其他精细化工产品：如化妆品、洗涤剂、香料等。
三、精细化工工艺的基本原理精细化工工艺学的基本原理包括化学反应动力学、化学平衡、传递过程、单元操作等。
了解这些原理有助于我们更好地掌握精细化工生产过程中的关键环节。
四、精细化工生产工艺流程与设备1.工艺流程：精细化工生产工艺流程包括原料准备、反应过程、分离与纯化、产品成型等环节。
2.设备：根据生产工艺要求，选择合适的设备，如反应釜、离心机、过滤器、蒸发器、干燥器等。
五、精细化工安全与环保1.安全：在精细化工生产过程中，要重视安全生产，加强防火、防爆、防毒等措施。
2.环保：精细化工生产过程中要严格遵守环保法规，减少废水、废气、废渣等污染物的排放。
六、发展趋势与前景1.绿色化：发展绿色化学，实现原料、过程和产品的绿色化；2.高端化：提高产品技术含量，满足高档次市场需求；3.一体化：产业链整合，提高资源利用效率；4.技术创新：加强产学研合作，推动技术创新；5.国际化：加强国际合作，扩大国际市场份额。
精细化工工艺学的习题和答案精细化工第一章为绪论1、简述精细化工的特点。
多品种、小批量、技术密集度高、综合生产流程和多功能生产装置、大量采用复配技术、投资少、附加值高、利润大。
2.术语说明：精制率：精细化工产值占化工总产值的比例。
3.术语解释：特殊化学品：具有特定用途的功能性化学产品。
第二章表面活性剂1.表面张力是一种能引起液体表面自动收缩的力，单位为Mn/m。
□2、名词解释：表面张力：垂直作用于液体表面单位长度与液面相切，使表面收缩的力。
3、表面张力是液体本身所具有的基本性质，温度升高，表面张力不变。
(×)4、表面张力反映了物质分子间作用力强弱，作用力越大，表面张力也就越大。
（√）5、在常温常压下，乙醇、水银、水几种液体其表面张力大小排序为：水银＞水＞乙醇。
6、具有表面活性的物质都是表面活性剂。
(×)7、名词解释：表面活性剂表面活性剂是一种能吸附在表面（边界）上的物质。
当添加量很少时，它可以显著改变表面（边界）的物理化学性质（包括表面张力），从而产生一系列应用功能（如润湿、乳化、破乳、发泡、消泡、分散、絮凝、增溶等）。
8.表面活性剂的结构以其亲脂性、亲水性和两亲性结构为特征。
9、表面活性剂按照亲水基团在水中能否解离分为离子型表面活性剂和非离子型表明活性剂。
10、根据表面活性剂解离后所带电荷类型分为：阳离子、阴离子、两性离子表面活性剂。
11、简述表面活性剂降低水表面张力的原理。
表面活性剂加入水中后，由于其亲水性和亲油性结构，它会吸附在水的表面上，产生一定程度的定向排列：亲油性基团面对疏水性空气，亲水性基团面对水，使原来的水/气界面变成表面活性剂/气界面，从而降低表面张力。
12.描述胶束的结构。
胶束是表面活性剂在水中形成的一种自聚体结构。
这种结构表现为：表面活性剂的亲油基朝内聚居在一起形成一个疏水的内核，亲水基朝外形成一个亲水的外壳。
表面活性剂的这种结构使得表面活性剂能够稳定的存在于水中。
主讲：刘秀奇1.1 精细化工的定义精细化工是生产精细化学品的工业。
精细化学品这个名词，沿用已久，原指产量小、纯度高、价格贵的化工产品，如医药、染料、涂料等。
但是，这个含义还没有充分揭示精细化学品的本质。
欧美一些国家把产量小、按不同化学结构进行生产和销售的化学物质，称为精细化学品(fine chemicals)；把产量小、经过加工配制、具有专门功能或最终使用性能的产品,称为专用化学品(specialty chemicals)。
中国、日本等则把这两类产品统称为精细化学品。
1.1 精细化工的定义凡能增进或赋予一种(一类)产品以特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品，称精细化学品。
生产精细化学品的工业称精细化学工业，简称精细化工（fine chemical industry）。
特征是当今世界各国发展化学工业的战略重点。
是一个国家综合技术水平的重要标志之一。
是以高新技术为依托。
是高质量、多品种、专用或多功能的精细化学品。
精细化学品可以分为三大类，即精细有机化学品、精细无机化学品及精细生物制品。
日本把精细化学品分为51个类别。
我国：1986年原化学工业部将精细化学品分为11大类;目前可以把精细化学品分为18类。
分别是: 1.医药和兽药 10.试剂和高纯物2.农药 11.食品和饲料3.黏合剂 12.石油化学品4.涂料 13.造纸用化学品5.染料和颜料 14.功能高分子6.表面活性剂和合成洗涤剂 15.化妆品7.塑料、合成纤维和橡胶的助剂 16.催化剂8.香料 17.生化酶9.信息用材料（感光材料） 18.无机精细化学品1.3 精细化工产品的特点（l）具有特定功能a、精细化工产品的应用范围狭窄，专用性强，通用性弱b、针对特定消费者c、用量小，效果显著（2）多品种小批量（3）高技术密集度a、研究开发投资较高b、工艺流程长，单元反应多，原料复杂，中间过程控制要求严c、情报密集信息快（4）大量采用复配技术（5）产品附加值高1.4 精细化工的发展历程早期：以医药、染料、颜料为代表。
近代：石油化工兴起、合成材料的发展，出现了稳定剂、增塑剂等等。
伴随着生活与食品质量的要求，出现了食品添加剂等；工业的各种不同要求出现了不同的添加剂。
当前：进一步研发更加先进的产品。
生活实际是促使精细化工新产品、新种类出现的源动力。
譬如：最早，食品添加剂以防止食品腐败变质为主；发展到中期是以能改善食品色、香、味为目标；发展到则以改善食品品质、提高食品营养为目标。
1.5 精细化工生产特点与一般化学品的生产不同的地方，它由三个生产部分组成：化学合成---原料的合成剂型--- 根据性质和使用的要求制成成品商品化 -----符合使用要求和消费心理学合适的剂型是为了发挥该化学品的最佳疗效，减少毒副作用，以及便于使用、贮存和运输。
同一种药物剂型不同，作用有时也不同。
1.5 精细化工生产特点多品种小批量: 种类繁多用量不大品质要求高品种非常多综合生产流程多功能生产装置:经常更换和更新产品，需要跟随市场需求高技术密集度: 技术开发成功率低，开发周期长，研发投资高。
需要筛选化学结构，考虑复配过程和协同作用。
商品性强附加价值大: 品种繁多用户选择性强市场竞争激烈1.6 精细化工的重要性和动向人民生活:•衣，纤维助剂、染料。
•食，食品添加剂（甜味剂、色素、香精、味精、防腐剂）、化肥、农药。
•住，装饰材料助剂、涂料、颜料、油漆、塑料。
•行，橡胶助剂、油料添加剂、防冻剂。
•健，药品、保健品、除臭剂。
•美，化妆品、洗涤剂、美容美发品、玻璃擦净剂、空气清新剂。
社会发展:•工业，煤、石油、天然气的各种加工助剂和催化剂，电子材料，矿产品加工剂等。
•农业，农药、饲料添加剂、除草剂、植物生长剂、农副产品加工药剂等。
•国防，化学武器、防化武器、导弹材料、航空航天材料等。
•高新科技，信息材料、功能材料、人造器官、基因工程材料等。
1.7 精细化工工艺学的内涵精细化工工艺学是指从初级原料、次级原料到精细化工产品的加工方法和过程。
各个生产单元按照一定的目的要求，有机地组合在一起，形成一个完整的生产工艺过程，并用图形描绘出来，即工艺流程图。
其方法和过程可以采用化学反应，也可采用复配技术，但这些方法和过程应该是技术上可行的、工艺上先进的、经济上合理的、环保上允许的。
工艺流程图1、生产准备过程精细化工生产的原料主要是各种有机化合物。
根据生产目的的不同，原料要求等级也不尽一致。
控制住原料的来源、产地、纯度等，是保障生产顺利进行的首要条件。
原料预处理：预热（冷）、汽化、干燥、粉碎、提纯精制、混合、配制、压缩等。
2、化学反应过程鉴于精细化学品的特点，精细化学品的生产方式是多种多样的。
以合成为主的精细化学品生产，需要明确采用何种合成路线，即选用什么原料，经由哪几步单元反应来制备目的产物。
反应过程中涉及的问题：(1)操作方式（连续、间歇）(2)能量供给、移出方式(3)催化反应3、产品后处理过程经反应得到的物料，多数情况下不是单纯的产物，而是含有部分原料、催化剂残渣、反应介质（水或有机溶剂）等的混合物。
因此必须将产物与反应物、反应介质等进行分离。
分离方法与反应所得到物料的形态有关。
产物后处理：产物处理（分离净化）产品处理（作为下一工序原料、筛选、包装、灌装、计量、贮存、输送等）未反应物循环利用（返回反应过程或加工成副产物）副产物处理（设计制备、包装、贮运等）三废处理：（废气、废液、废渣）所含有害物质在排放前应该达到排放标准；尽量综合利用，变废为宝；污染问题不解决，不允许投产。
1.8 精细化工的发展方向——绿色精细化工绿色精细化工指的是对环境无公害的低污染或者无污染精细化学品工业，故又可以称为清洁精细化工或环境友好精细化工。
本课程的主要内容•合成材料助剂•表面活性剂•食品添加剂•胶黏剂•涂料•香料•化妆品8. 其它产品附加值：产品产值中扣去原材料、税金、设备和厂房的折旧费后剩余部分的价值，包括：利润、工人的工资、动力消耗以及技术开发费用。
反映：劳动、技术利用情况以及利润是否高。
投资效率：=（附加值/固定资产）×100% 基于以上特点精细化工一般适合乡镇企业生产。
复配技术主要用于化工。
比如化妆品和食品生产中，某一种添加剂达不到预期效果，就添加一些复合成分，来达到产品的效果。
复配组分的协同作用：添加剂复配后各组分的特性起互补、协调作用，产生效果相加的效应。
许多食品添加剂具有多功能性，要了解选定的食品添加剂其功能的主次以及物理化学特性。
复配过程中，首先确定其主要功能是什么，以它为主选定适宜复配体和添加量。
复配成分的配比：不同配比能产生不同类型的复合添加剂。
在使用复配乳化剂时，要使各组分的配比保证乳液类型的要求。
第2章合成材料助剂2.1 概述一、定义及类别在工业生产中，为改善生产工艺条件，或提高产品质量，或使产品赋予某种特性而在产品的生产加工过程中添加的辅助化学品称为助剂。
也称“添加剂”或“配合剂”。
广泛应用：塑料、橡胶、合成纤维等合成材料部门，及纺织、印染、农药、造纸、皮革、食品、饲料、水泥、油田、机械、电子和冶金等部门。
在橡胶和塑料两大合成材料及其制品生产、加工、使用过程中所添加的各种辅助化学品统称为橡塑助剂或橡塑添加剂。
它已形成精细化工中一重要的分支，产量逐年增加。
其中橡塑助剂中的填充剂（包括增强剂）消耗量最大，占总量50%，其次是增塑剂，约占30%。
助剂的用量虽少但作用不小。
目前助剂随着合成材料应用领域及技术要求的不断扩大也在日益发展中。
品种繁多而效能各异这是它的特点，所以适当的选用助剂及其配方，也是塑料、橡胶工业中一个重要的研究领域。
二、橡塑助剂分类(1)加工性能(2)力学性能(3)光学性能(4)抗老化性能(5)表面性能(6)降低成本(7)其他性能润滑剂、脱模剂、触变剂、增塑剂、热稳定剂•润滑剂：降低物料之间及物料与加工设备表面摩擦力，降低熔体流动阻力、粘度，避免熔体与设备粘附，提高制品表面光洁度等作用。
常用为饱和烃、卤代烃、脂肪酸、金属皂类等。
•脱模剂：是一种用在两个彼此易于粘着的物体表面的一个界面涂层，使物体表面易于脱落、光滑及洁净。
常用为蜡、聚乙烯醇、金属硬脂酸盐。
•触变剂：物料受到剪切时，稠度变小，停止剪切时，稠度又增加的性质即是触变性。
受力变稀，静置变稠。
可以做防流淌剂。
如气相二氧化硅、石棉、高岭土等。
增韧剂、填充剂、偶联剂•增韧剂：能与聚合物反应，固化成其中一部分，提高聚合物柔韧性和耐低温性能。
如不饱和聚酯树脂、聚酰胺树脂、缩醛树脂、聚砜树脂等。
•偶联剂：改善基体树脂对填料的浸润性，使得基体树脂依靠化学键和填料相连接，提高复合材料的弯曲程度、冲击强度、耐水性、电性能等。
常用为硅烷偶联剂。
着色剂（颜料、染料、增白剂）着色剂：使制品着色的有机、无机、天然、合成的色料。
抗氧剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、杀菌剂、防霉剂抗静电剂、耐磨剂、防雾滴剂、柔软剂•抗静电剂：可减少或消除成品表面静电荷的形成的助剂。
填料、稀释剂填料：可改善某些塑料物理性能但主要作用还是降低成本。
发泡剂、阻燃剂发泡剂：受热时会分解放出气体的有机化合物，这些气体留在塑料基材中便成为有许多细微泡沫结构的泡沫塑料。
三、应用原则耐久性配伍性适应性用途性协同性四、助剂的发展•大吨位的品种趋于大型化和集中生产。
•品种构成发生重大变化。
•几个活跃的研究领域：稳定化助剂、阻燃剂、偶联剂、硫化体系助剂等。
2.2 增塑剂•概念：凡添加到橡塑材料中能使其玻璃化温度降低，塑性增加，更易于加工的助剂即为增塑剂。
•特点：它们通常是高沸点，较难挥发液体或低熔点固体，一般不与橡塑材料发生化学反应。
•增塑剂的分子结构中包含有极性部分（酯基、氯原子、苯环等）和非极性部分（主要是较长的烷链）。
它能使塑料变软并降低脆性。
改变增塑剂的用量能调节塑料的柔软度，另外还可简化塑料的加工过程。
一、增塑剂的发展•增塑剂的发展与PVC密切的关系。
1953年德国法本公司将聚氯乙烯（简称PVC）工业化以来，增塑剂工业才得到急速发展。
现代增塑剂主要用于PVC制品中，用量占总增塑剂的80%—85%。
•随着PVC生产和石油化工的发展，目前增塑剂己经成为石油化工的基础，以邻苯二甲酸酯类为中心、多品种、大生产的化工行业，其品种和产量在各种助剂中居首位。
2.2 增塑剂并非每种塑料都要添加增塑剂，如聚丙烯和聚乙烯，它们不用增塑剂就能制造出薄膜，另有些树脂，如不添加增塑剂就不能制造出软质制品，如聚氯乙烯和聚苯乙烯等。
二、增塑剂的分类相溶性：主增塑剂辅助增塑剂分子结构：单体型聚合型功能：适用型专用型化学结构：酯类环氧类含氯类作用方式：内增塑剂外增塑剂•主增塑剂：能与树脂充分相容，它的分子能进入分子链内部的非结晶区也能进入结晶区。
因此不会渗出而形成液滴、液膜等，也不会喷霜，可单独使用。
