化工原理国内外发展史
- 格式:docx
- 大小:3.85 KB
- 文档页数:3
化工发展史概述自有史以来,化学工业一直是同发展生产力,保障人类社会生活必需品和应付战争等过程密不可分的.为了满足这些方面的需要,它最初是对天然物质进行简单加工以生产化学品,后来是进行深度加工和仿制,以至创造出自然界根本没有的产品.它对于历史上的产业革命和当代的新技术革命等起着重要作用,足以显示出其在国民经济中的重要地位.编辑本段古代的化学加工化学加工在形成工业之前的历史,可以从18世纪中叶追溯到远古时期,从那时起人类就能运用化学加工方法制作一些生活必需品,如制陶,酿造,染色,冶炼,制漆,造纸以及制造医药,火药和肥皂.在中国新石器时代的洞穴中就有了残陶片.公元前50世纪左右仰韶文化时,已有红陶,灰陶,黑陶,彩陶等出现(见彩图[中国新石器时期(公元前2500年)烧制的彩陶罐],[隋代(581~618)烧制的三彩陶骆驼],[西汉(公元前 206~公元25年)制作的云纹漆]" ,[唐代(618~907)越州窑烧制的青瓷水注],[中国古代炼丹白描图]).在中国浙江河姆渡出土文物中,有同一时期的木胎碗,外涂朱红色生漆.商代(公元前17~前11世纪)遗址中有漆器破片战国时代(公元前475~前221)漆器工艺已十分精美.公元前20世纪,夏禹以酒为饮料并用于祭祀.公元前25世纪,埃及用染色物包裹干尸.在公元前21世纪,中国已进入青铜时代,公元前5世纪,进入铁器时代,用冶炼之铜,铁制作武器,耕具,炊具,餐具,乐器,货币等.盐,早供食用,在公元前11世纪,周朝已设有掌盐政之官.公元前7~前6世纪,腓尼基人用山羊脂和草木灰制成肥皂.公元1世纪中国东汉时,造纸工艺已相当完善.公元前后,中国和欧洲进入炼丹术,炼金术时期.中国由于炼制长生不老药,而对医药进行研究.于秦汉时期完成的最早的药物专著《神农本草经》,载录了动,植,矿物药品365种.16世纪,李时珍的《本草纲目》总结了以前药物之大成,具有很高的学术水平.此外,7~9世纪已有关于三种成分混炼法的记载,并且在宋初时火药已作为军用.欧洲自3世纪起迷信炼金术,直至15世纪才由炼金术渐转为制药,史称15~17世纪为制药时期.在制药研究中为了配制药物,在实验室制得了一些化学品如硫酸,硝酸,盐酸和有机酸.虽未形成工业,但它导致化学品制备方法的发展,为18世纪中叶化学工业的建立,准备了条件.编辑本段早期的化学工业从18世纪中叶至20世纪初是化学工业的初级阶段.在这一阶段无机化工已初具规模,有机化工正在形成,高分子化工处于萌芽时期.无机化工第一个典型的化工厂是在18世纪40年代于英国建立的硫酸厂.先以硫磺为原料,后以黄铁矿为原料,产品主要用以制硝酸,盐酸及药物,当时产量不大.在产业革命时期,纺织工业发展迅速.它和玻璃,肥皂等工业都大量用碱,而植物碱和天然碱供不应求.1791年在法国科学院悬赏之下,获取专利,以食盐为原料建厂,制得,并且带动硫酸(原料之一)工业的发展;生产中产生的氯化氢用以制盐酸,氯气,漂白粉等为产业界所急需的物质,纯碱又可苛化为,把原料和副产品都充分利用起来,这是当时化工企业的创举;用于吸收氯化氢的填充装置,煅烧原料和半成品的旋转炉,以及浓缩,结晶,过滤等用的设备,逐渐运用于其他化工企业,为化工单元操作打下了基础.吕布兰法于20世纪初逐步被索尔维法(见)取代.19世纪末叶出现电解食盐的.这样,整个化学工业的基础——酸,碱的生产已初具规模.有机化工纺织工业发展起来以后,天然染料便不能满足需要;随着钢铁工业,炼焦工业的发展,副产的煤焦油需要利用.化学家们以有机化学的成就把煤焦油分离为,,,,蒽,菲等.1856年,英国人由合成苯胺紫染料,后经过剖析确定天然茜素的结构为二羟基蒽醌,便以煤焦油中的蒽为原料,经过氧化,取代,水解,重排等反应,仿制了与天然茜素完全相同的产物.同样,制药工业,香料工业也相继合成与天然产物相同的化学品,品种日益增多.1867年,瑞典人发明代那迈特炸药(见),大量用于采掘和军工.当时有机化学品生产还有另一支柱,即乙炔化工.于1895年建立以煤与石灰石为原料,用电热法生产电石(即)的第一个工厂,电石再经水解发生乙炔,以此为起点生产乙醛,醋酸等一系列基本有机原料.20世纪中叶发展后,电石耗能太高,大部分原有乙炔系列产品,改由为原料进行生产.高分子材料受热发粘,受冷变硬.1839年美国用硫磺及加热天然橡胶,使其交联成弹性体,应用于轮胎及其他橡胶制品,用途甚广,这是高分子化工的萌芽时期.1869年,美国用樟脑增塑硝酸纤维素制成塑料,很有使用价值.1891年在法国贝桑松建成第一个人造丝厂.1909年,美国制成,俗称电木粉,为第一个,广泛用于电器绝缘材料.这些萌芽产品,在品种,产量,质量等方面都远不能满足社会的要求.所以,上述基础有机化学品的生产和高分子材料生产,在建立起石油化工以后,都获得很大发展.编辑本段化学工业的大发展时期从20世纪初至战后的60~70年代,这是化学工业真正成为大规模生产的主要阶段,一些主要领域都是在这一时期形成的.和石油化工得到了发展,进行了开发,逐渐兴起.这个时期之初,英国和美国的等人提出的概念,奠定了化学工程的基础.它推动了生产技术的发展,无论是装置规模,或产品产量都增长很快.合成氨工业20世纪初期异军突起,用物理化学的反应平衡理论,提出氮气和氢气直接合成氨的催化方法,以及原料气与产品分离后,经补充再循环的设想,进一步解决了设备问题.因而使德国能在第一次世界大战时建立第一个由氨生产的工厂,以应战争之需.合成氨原用焦炭为原料,40年代以后改为石油或天然气,使化学工业与石油工业两大部门更密切地联系起来,合理地利用原料和能量.石油化工1920年美国用生产,这是大规模发展石油化工的开端.1939年美国标准油公司开发了临氢催化重整过程,这成为芳烃的重要来源.1941年美国建成第一套以为原料用制乙烯的装置.在第二次世界大战以后,由于化工产品市场不断扩大,石油可提供大量廉价有机化工原料,同时由于化工生产技术的发展,逐步形成石油化工.甚至不产石油的地区,如西欧,日本等也以原油为原料,发展石油化工.同一原料或同一产品,各化工企业却有不同的工艺路线或不同催化剂.由于基本有机原料及高分子材料单体都以石油化工为原料,所以人们以乙烯的产量作为衡量有机化工的标志.80年代,90%以上的有机化工产品,来自石油化工.例如,等,过去以电石乙炔为原料,这时改用氧氯化法以乙烯生产氯乙烯,用丙烯氨氧化(见)法以生产丙烯腈.1951年,以天然气为原料,用蒸汽转化法得到一氧化碳及氢,使得到重视,目前用于生产,,个别地区用生产.石油化工发展史石油化工是20世纪20年代兴起的以石油为原料的化学工业。
影响化学发展的十大历史事件高分子材料受热发粘,受冷变硬。
1839年美国用硫磺及加热天然橡胶,使其交联成弹性体,应用于轮胎及其他橡胶制品,用途甚广,这是高分子化工的萌芽时期。
1869年,美国用樟脑增塑硝酸纤维素制成塑料,很有使用价值。
1891年在法国贝桑松建成第一个人造丝厂。
1909年,美国制成,俗称电木粉,为第一个,广泛用于电器绝缘材料。
这些萌芽产品,在品种、产量、质量等方面都远不能满足社会的要求。
所以,上述基础有机化学品的生产和高分子材料生产,在建立起石油化工以后,都获得很大发展。
化学工业的大发展时期从20世纪初至战后的60~70年代,这是化学工业真正成为大规模生产的主要阶段,一些主要领域都是在这一时期形成的。
和石油化工得到了发展,进行了开发,逐渐兴起。
这个时期之初,英国和美国的等人提出的概念,奠定了化学工程的基础。
它推动了生产技术的发展,无论是装置规模,或产品产量都增长很快。
合成氨工业20世纪初期异军突起,用物理化学的反应平衡理论,提出氮气和氢气直接合成氨的催化方法,以及原料气与产品分离后,经补充再循环的设想,进一步解决了设备问题。
因而使德国能在第一次世界大战时建立第一个由氨生产的工厂,以应战争之需。
合成氨原用焦炭为原料,40年代以后改为石油或天然气,使化学工业与石油工业两大部门更密切地联系起来,合理地利用原料和能量。
石油化工1920年美国用生产,这是大规模发展石油化工的开端。
1939年美国标准油公司开发了临氢催化重整过程,这成为芳烃的重要来源。
1941年美国建成第一套以为原料用制乙烯的装置。
在第二次世界大战以后,由于化工产品市场不断扩大,石油可提供大量廉价有机化工原料,同时由于化工生产技术的发展,逐步形成石油化工。
甚至不产石油的地区,如西欧、日本等也以原油为原料,发展石油化工。
同一原料或同一产品,各化工企业却有不同的工艺路线或不同催化剂。
由于基本有机原料及高分子材料单体都以石油化工为原料,所以人们以乙烯的产量作为衡量有机化工的标志。
化学工程发展史过滤、蒸发、蒸馏、结晶、干燥等单元操作在生产中的应用,已有几千年的历史,据考古发现,至少在10000年以前中国人已掌握了用窑穴烧制陶器的技艺,5000年以前已通过利用日光蒸发海水、结晶制盐;埃及人在5000年以前的第三王朝时期开始酿造葡萄酒,并在生产过程中用布袋对葡萄汁进行过滤。
但在相当长的时期里,这些操作都是规模很小的手工作业。
作为现代工程学科之一的化学工程,则是在19世纪下半叶随着大规模制造化学产品的生产过程的发展而出现的,经过100多年的发展,化学工程已经成为一门有独特研究对象和完整体系的工程学科。
化学工程的萌芽法国革命时期出现的吕布兰法制碱,标志着化学工业的诞生。
到19世纪70年代,制碱、硫酸、化肥、煤化工等都已有了相当的规模,化学工业在19世纪出现了许多杰出的成就。
例如:索尔维法制碱中所用的纯碱碳化塔,高达20余米,在其中同时进行化学吸收、结晶、沉降等过程,即使今天看来,也是一项了不起的成就。
但当时取得这些成就的人却认为他们自己是化学家,而没有意识到他们已经在履行化学工程师的职责。
化学工程概念的提出英国曼彻斯特地区的制碱业污染检查员G.E.戴维斯指出:化学工业发展中所面临的许多问题往往是工程问题。
各种化工生产工艺,都是由为数不多的基本操作如蒸馏、蒸发、干燥、过滤、吸收和萃取组成的,可以对它们进行综合的研究和分析,化学工程将成为继土木工程、机械工程、电气工程之后的第四门工程学科。
但戴维斯的观点当时在英国没有被普遍接受。
1880年他发起成立英国化学工程师协会,未获成功。
尽管如此,戴维斯仍继续根据自己的观点搜集资料,进行整理分析。
1887~1888年,他在曼彻斯特工学院作了12次演讲,系统阐述了化学工程的任务、作用和研究对象。
这些演讲的内容后来陆续发表在曼彻斯特出版的《化工贸易杂志》上,并在此基础上写成了《化学工程手册》,于1901年出版。
这是世界上第一本阐述各种化工生产过程共性规律的著作,出版后很受欢迎。
中外化学发展史时间轴一、古代化学(公元前3000年-公元17世纪)公元前3000年左右,古埃及人开始使用化学技术,制造金属器具和染料。
公元前6世纪,古希腊人开始研究火和水等自然现象,奠定了化学研究的基础。
公元2世纪,古罗马人开始研究矿物和药物,并发展了一些实验方法。
二、中世纪化学(公元17世纪-公元18世纪)17世纪,欧洲发生了科学革命,启蒙运动的思想逐渐传播,化学研究开始迅速发展。
1661年,罗伯特·波义耳提出了物质不能被创造或销毁的理论,奠定了现代化学的基础。
18世纪,化学元素的发现和研究成为主要研究领域,安托万·拉瓦锡发现了氧气。
1789年,拉瓦锡提出了化学元素的概念,并建立了现代化学符号和化学方程式。
三、现代化学(19世纪)19世纪初,约翰·道尔顿提出了原子理论,认为所有物质由不可分割的小粒子组成。
1807年,亚历山大·冯·洪堡发现了电解现象,奠定了电化学的基础。
1828年,弗里德里希·维勒首次合成了尿素,证明有机化合物可以由无机物质合成。
1833年,米歇尔·尼克劳斯·塞尔纳克首次提出了化学反应速率的概念,开创了化学动力学的研究领域。
1856年,威廉·普兰克发现了能量量子化的现象,奠定了量子化学的基础。
四、现代有机化学(20世纪)20世纪初,有机化学开始迅速发展,人们对有机物质的结构和性质有了更深入的理解。
1902年,爱尔兰化学家阿瑟·亨利·赖特利首次合成了脂肪酸,开创了有机合成化学的新时代。
1928年,弗里德里希·贝格尔首次合成了橡胶,推动了合成橡胶工业的发展。
20世纪中叶,合成药物的研究取得了重大突破,人们开始广泛使用抗生素等药物。
20世纪末,纳米材料的研究成为热点,人们开始研究纳米粒子的性质和应用。
五、现代无机化学(20世纪)20世纪初,无机化学研究重点转向材料科学和能源领域。
化工原理化工原理是指研究化学过程中涉及的化学物质的性质及其相互作用机理的学科。
作为一门重要的工程学科,化工原理掌握了研究化学反应的原理、过程和工艺,具有非常广泛的应用领域。
化工原理的历史可以追溯到19世纪初叶。
那时化工行业开始发展,人们开始研究如何将原料转化为有用的化学品。
随着科学技术的不断进步,人们对化学反应和过程的认识也逐渐加深。
在化工原理的研究中,涉及到很多基本的化学概念,如化学式、化学方程式、化学反应、物理化学性质等等。
这些概念是化学反应的基础,也是学习化工原理的基础。
化工原理涉及的研究内容非常丰富,其中最基本的就是化学反应动力学和热力学。
化学反应动力学研究化学反应的速率,影响化学反应速率的因素包括反应物浓度、温度、催化剂等。
化学反应热力学研究化学反应是否能够发生,这种反应所产生的热量以及化学反应的平衡态等。
化学反应动力学和热力学的合理应用可以帮助我们了解化学反应,预测化学反应的产物和性质,为化学反应的工艺设计提供科学依据。
另外,化工原理还涉及到化学工艺的原理和过程控制。
化学工艺是将化学反应设计成工业过程的一门学科。
在化学工艺中,研究工艺条件的优化,探究化学反应的可行性,寻找合适的机会来实现最大化利润等等。
过程控制主要负责将化学反应引导到底一个最合适的状态,确保产品的质量和稳定性。
化工原理的应用非常广泛,从生活中的清洁剂、肥料、塑料到工业中的炼油、制药、冶金,化工原理都有所应用。
特别是在化学工业中,化工原理更是应用广泛,对于工业的发展有着巨大的推动作用。
总之,化工原理作为一门非常重要的学科,为我们深入了解化学反应、理解化学物质性质和制造化学品提供了基本原理和方法。
加强化工原理的研究,有利于提高化工产品品质,推动化工产业的发展,为促进社会经济发展提供了重要支持。
化工原理涉及了广泛的科学原理和工业技术,涉及领域之广范,掌握化工原理必须具备广阔的知识视野和高度的综合能力。
本文主要从以下几方面进行探讨。
化工的起源和发展史
化工的起源可以追溯到远古时期,当时人类开始尝试从大自然中提取和利用物质。
最早的化工活动包括制作染料、制作陶器和制作酒精等。
在古代文明中,化工技术得到了进一步的发展。
在古埃及,人们学会了提炼金属和制造玻璃;在古希腊,人们开始研究和应用一些基本的化学原理,如酸碱中和和各种矿物的提取。
然而,化工领域真正的革命发生在18世纪的工业革命时期。
化学家们开始探索和发现大量新的化合物和反应。
英国化学家约瑟夫·普利斯特利是工业化学的奠基人之一,他发明了生产
硫酸和盐酸的方法,开创了化学工业的先河。
19世纪是化工领域的蓬勃发展时期,这一时期被称为化学的“世纪”。
许多重要的化学原理和实验室技术被发现和建立,如有机合成和无机合成的基础知识、化学反应动力学和热力学等。
同时,许多化学家也积极探索和研究新的应用领域,例如合成染料、燃料和肥料等。
20世纪的化工发展更加迅速,化学合成和化学工程技术进一
步完善和发展。
无机和有机合成广泛应用于各个领域,如医药、农业、能源等。
并且,化工工艺的自动化和规模经济也促进了化工行业的快速发展。
至今,化工已经成为一个庞大而综合的领域,包括各种领域的应用,如材料科学、药物研发、生物技术和环境保护等。
化工
不仅在经济发展中发挥了重要作用,还在改善人类生活和环境保护方面发挥了重要作用。
现代化工的发展历程可以追溯到19世纪末至20世纪初,随着工业革命的推进和化学科学的进步,化工产业开始逐渐形成并发展壮大。
以下是现代化工发展的大致历程:
1. 工业革命时期(19世纪末至20世纪初):
-化学工业开始从手工作坊向工厂生产转变。
-出现了早期的化学工厂,如染料厂、火药厂等。
-生产和工艺流程逐渐实现标准化和规模化。
2. 两次世界大战期间(20世纪初至20世纪中叶):
-化学工业在战争中发挥重要作用,如生产炸药、毒气等。
-战后重建推动了化工产品的需求增长。
-化学工程作为一个专业领域开始形成。
3. 战后繁荣时期(20世纪中叶至20世纪末):
-化学工业进入快速发展期,新产品和新工艺不断涌现。
-合成材料(如塑料、合成纤维)的发明和生产线的出现。
-石油化工成为重要的化工领域,石油产品的深度加工和综合利用。
4. 21世纪初至今:
-生物化工和绿色化学成为发展趋势,旨在减少环境污染和提高可持续性。
-新材料、纳米技术和智能制造的发展为化工产业带来新的机遇。
-全球化和跨国公司的兴起,化工产业开始在全球范围内进行资源配置和市场拓展。
现代化工的发展不仅体现在生产规模的扩大和效率的提高,还包括技术创新、产品多样化、环境友好型工艺的开发以及全球市场的整合。
随着科技的不断进步和社会对环保的日益关注,化工产业正面临着转型升级的挑战和机遇。
化工发展历程简述
从人类开始使用自然材料制作工具开始,化工的发展历程可追溯到远古时代。
然而,正式的化工产业起源于18世纪的工业
革命。
在这个时期,人们开始使用矿石、煤炭和石油等自然资源进行化学加工,开创了化工工业的先河。
随着对化学原理和技术的深入研究,化工技术得到了显著的进步。
19世纪末和20世纪初,化工产业迅速发展,广泛应用于
制药、农业、化肥、染料和石油加工等领域。
在这个时期,人们发现了许多新的化学物质,并开发了各种化学工艺和生产方法。
到了20世纪中叶,随着科学技术的不断进步,化工产业又进
入了一个新的阶段。
人们开始注重环境保护和可持续发展,化学物质的安全性和环境影响成为了研究的重点。
同时,新的材料和工艺的研发也为化工产业带来了更大的发展空间。
进入21世纪,随着科技的迅速发展,化工产业得到了进一步
的提升。
人们在研究合成材料、生物化工和绿色化工等领域取得了重要突破。
绿色化工成为了化工发展的新方向,以低碳、环保和可持续为目标的研究成果不断涌现。
在未来,化工产业将继续发展壮大。
人们将继续探索新的化学物质和工艺,推动科技创新和产业升级。
同时,人们也将更加注重可持续发展,努力减少化学物质对环境和人类健康的影响,为建设美丽的地球做出更大的贡献。
化工原理的发展历程综述范文化工原理是研究化学变化和物质转化的科学,它从化学、物理、数学等多个学科交叉融合而来。
本文将对化工原理的发展历程进行综述。
一、古代化学古代化学起源于中国、印度、埃及等国家。
在中国,古代的炼金术就是一种化学实验,它从试错中逐步积累经验,发展出一些基础的化学知识。
在印度,古代的阿育吠陀医学中也包含了许多化学知识。
埃及的木乃伊制作、化妆品制作等也需要用到一些简单的化学知识。
二、近代化学近代化学的发展主要始于17世纪的欧洲。
当时,许多著名化学家如博伽特、拉瓦锡、道尔顿等相继提出了原子论、化合价论等基础理论,这些理论在后来的化学研究中发挥了重要作用。
19世纪初,随着化学实验技术的进步,化学家们开始研究化学反应的速率、热力学等方面的问题。
同时,有机化学也开始得到发展,这使得化学界的研究领域更加广阔。
三、化工原理的诞生化工原理的诞生可以追溯到19世纪末20世纪初。
当时,化学反应的研究已经逐渐发展成为一门独立的学科,而工业化学的发展也呈现出爆发式增长的趋势。
在这种背景下,化学家开始研究如何将实验室里的化学反应转化为工业化的生产过程。
化工原理的主要任务是研究化学反应在工业生产中的应用,包括反应机理、反应速率、反应热力学等方面的问题。
同时,化工原理还负责研究如何设计、建造和操作化工生产设备。
四、现代化工原理的发展随着化学实验技术和计算机技术的不断进步,化工原理的研究也得到了极大的推进。
现代化工原理已经成为一个综合性的学科,涉及化学、工程、材料科学等多个领域。
在现代化工生产中,化工原理扮演着非常重要的角色。
化工原理的研究成果不仅指导着化工生产设备的设计和操作,还推动着化工工艺的改进和创新,为化工工业的发展提供了有力的支持。
化学工程科学发展的回顾与思考化学工程科学的历史可以追溯到19世纪末。
当时,人们已经开始在化工生产中利用物理和化学原理来改进工艺,并制定了一些工程原理和规律。
直到20世纪初,化学工程科学才逐渐成为一个独立的学科,并在不同领域的应用中起到了重要作用。
20世纪初,工业革命的浪潮席卷全球,大量的化工产品开始被广泛应用于人们的日常生活和工业生产中,给人们带来了极大的便利和福祉。
化学工程科学也随之得到了快速的发展。
很快,在20世纪初期,一些著名的化学工程学家开始着手推动化学工程科学的研究和发展,并不断提出新的观点和成果。
在这个过程中,化学工程科学不仅仅是简单地将化学原理应用于工程生产中,更是通过研究物质的分子结构和化学反应规律,探索了许多新的化技术和工艺,并逐步形成了一套完整的理论体系。
这不仅使得化工生产更加高效和可持续,也为化学工程科学的发展奠定了坚实的理论基础。
20世纪中叶,化学工程科学在石油化工、化学肥料、化学纤维、有机合成等领域取得了巨大的成就。
火箭发动机燃料的研究和生产实现了历史性的突破,“环保工程”、“绿色化学”等新概念和新技术不断涌现,为人类的可持续发展提供了新的思路和方法。
21世纪以来,随着信息技术和生物技术的飞速发展,化学工程科学也面临着新的机遇和挑战。
新材料、新能源、生物医药等领域成为了化学工程科学的热点,众多新理论和新技术不断涌现,推动着化学工程科学持续向前发展。
在新的时代背景下,化学工程科学的未来发展方向也愈发清晰。
在新材料领域,化学工程科学将继续注重材料的性能和制备工艺的研究,努力开发出更加轻盈、坚固、耐磨、耐冲击的新材料,为人类生产和生活提供更多选择和可能。
在新能源领域,化学工程科学将继续注重能源的高效利用和清洁生产技术的研究,努力推广可再生能源和新能源技术,减少化石能源的使用,为人类社会的可持续发展提供更多保障。
在生物医药领域,化学工程科学将继续注重医药制备技术和药物效能的研究,努力研发出更加安全、有效的新药物,为人类的健康做出更大贡献。
化工导论是化学工程专业的入门课程,旨在帮助学生对化学工程学科进行初步了解,建立起对化工专业基础知识的理解和认识。
在化工导论中,学生将学习到化工的基本概念、历史发展、重要原理和技术等知识,为接下来的学习打下基础。
本文将对化工导论中的重要知识点进行总结,帮助学生更好地掌握这门课程的核心内容。
一、化工的定义和发展历史1. 化工的定义化工是指利用化学反应和物理变化的原理和方法,对原材料进行加工、改变和合成,生产出各种化学品和化学工艺产品,以及开发新的化学技术和工艺的工程领域。
2. 化工的发展历史化工产业起源于古代,随着人类对自然界各种化学现象的认识和理解,化工技术逐渐得到发展。
18世纪末至19世纪初,化学工业开始发展,化工领域涌现出了许多重要的化学品和化学工艺。
20世纪以来,随着化学技术的飞速发展,化工产业成为了现代工业的支柱产业之一。
二、化工原理和基础概念1. 物质的组成和性质化工的基础是对物质的理解,包括了物质的组成、结构和性质。
在化工导论中,学生将学习到原子结构、分子结构和物质的性质等知识。
2. 化学反应和平衡化学反应是化工过程中重要的基础,通过化学反应可以实现原材料的转化和加工。
在化工导论中,学生将学习到化学反应的原理、类型和平衡等知识。
3. 热力学基础热力学是化工中极为重要的原理之一,包括了热力学基本定律、热能转化和热力学过程等内容。
在化工导论中,学生将学习到热力学基础知识,为后续的工艺设计和操作提供理论基础。
4. 流体力学基础流体力学是化工中涉及到的另一个重要领域,包括了流体的运动规律、流体的流动性质和流体力学实验原理等内容。
在化工导论中,学生将学习到流体力学基础知识,为后续的设备设计和操作提供理论支持。
1. 化工生产工艺化工生产工艺是化工导论中重要的内容之一,包括了化工生产过程的基本原理、工艺流程和工艺控制等知识。
学生将学习到不同类型的化工生产工艺,以及其在工业生产中的应用。
2. 化工原理和设备化工设备是化工生产中不可或缺的一部分,化工导论将介绍不同类型的化工设备,包括反应器、分离器、传质设备和传热设备等内容。
化工热力学的发展历程
20世纪初,热力学和统计力学开始随着许多重要理论的发展而发展起来。
1912年,俄国科学家乌拉姆斯基发表了他有关分子动力学理论的论文,这一理论为热力学研究提供了抽象契机。
1914年,德国物理学家赫尔佐格提出了狭义的热力学的三定律。
然后,俄国科学家霍林斯基和爱瓦尔丹联手发展出完整的逆散度热力学理论,强调了压强,温度和体积之间的关系。
1920年,英国化学家柯克提出了热量格林函数的概念。
而当时,西德物理学家帕拉米特发明了统计热力学。
最终,1927年,美国物理学家恩格斯提出了有关熵和自由能之间关系的恩格斯定律,这一定律极大地推动了热力学的发展。
1960年代,由于机械热学工程的发展,工程的热力学理论获得了快速发展。
1968年,英国物理学家罗素发表了关于熵热学和游程热学的重要论文,形成了被称为“罗素热力学”的新学科,为分析和许多复杂系统提供了理论框架。
随着学科的发展,1970年,瑞士物理学家佛斯拉特提出了热力学潜能理论,广泛应用到生物物理,冶金和石油化学等领域。
20世纪70年代后,工程热力学又有了新的发展,出现了热力学计算机模拟、概率热力学等新理论。
许多学者也发现了热力学不确定性。
此外,热力学模型也被用于气体动力学,包括多组分反应,以及动力学,包括热激活。
随着科学技术的进步,热力学的研究也在不断地发展与完善,并有可能成就更多突破及应用。
作者: 陈常贵;柴诚敬;李修伦
作者机构: 天津大学化工系;天津大学化工系
出版物刊名: 化工高等教育
页码: 35-37页
主题词: 化工原理 单元操作 化工类 主要技术基础 传递过程 陈敏恒 化学工程 非理想溶液教学计划 流体流动
摘要: 《化工原理》是化工类及其相近专业的一门主要技术基础课,在教学计划中占有重要地位。
《化工原理》教材建设与化工系的教学质量休戚相关。
因此深入地研究和评价国内、外的《化工原理》教材,将有利于现有《化工原理》教材的改革和发展。
是一件十分有意义的工作。
一、对国外《化工原理》教材的比较和评价 自本世纪二十年代以来,国外先后出版了多种《化工原理》教材,它们的体系和风格各异,内容都很充实。
特别是六十年代以后,《化工原理》教材又有了发展。
一些经典的教材多次再版修订,同时也出现一些新的教材。
无论是再版的还是新版的《化工原理》教。
第一章、化工的发展历程回顾近代化学工业的兴起(1)随着产业革命在西欧开始,首先无机化学工业开始形成及发展。
1740年英国人Wald制得硫酸;1749年Roeback在英国建立了用铅宝法生产硫酸的工厂(第一个化工工业产品),标志着世界第一个典型的化工厂的诞生,是近代化学工业的开始。
1771年吕布兰获取以食盐为原料制的纯碱,副产氧化氢至盐酸、氧气、漂白粉等,纯碱又可经苛化生成烧碱。
18世纪后期,炼铁用焦碳量大大增加,使煤化工产生。
1763年在英国产生了蜂窝式煤气炉,提供了大量焦碳。
1792年开始用煤生产民用煤气。
近代化学工业的兴起(2)-煤化工的发展1812年,欧洲干馏煤气用于街道照明。
1816年,美国煤干馏法生产煤气。
1825年,英国人从煤焦油中分离出苯、甲苯、萘等。
19世界中叶,欧洲已有许多国家建立了炼焦厂,德国成功建立了有化学品回收装置的炼焦炉,由煤焦油中提取了大量的芳烃,作为医药、农药、染料等工业的原料。
近代化学工业的兴起(3)-三大化工材料工业的开始1839年,美国人固特异用硫磺硫化天然橡胶,应用于轮胎及其他橡胶制品-第一个人工加工的高分子橡胶产品。
1872年,美国开始生产赛璐珞,被认为是第一个天然加工高分子的塑料产品-开创了塑料工业。
1891年,在法国建立了人造纤维(硝酸酯纤维)工厂,其产品质量差,易燃,虽未能大量发展,但仍被认为是化学纤维工业的开始。
近代化学工业的兴起(4)-炼油工业开始1854年,美国建立最早的原油分馏装置。
1860年,在美国第一个炼油厂是炼油工业。
19世纪后期,在世界已建设了许多炼油厂或炼油装置,主要生产照明用的煤油,而汽油及重质油还是用处不大的“副产”,直到80年代,电灯的发明大大减少了煤油的重要性、汽油和柴油因汽车工业的发展而成为主要炼油产品。
近代化学工业的兴起(5)-传统与化学制药及染料工业等19世纪初至60年代,科学家先后从传统的药用植物中分离得到纯的化学成分。
化工原理国内外发展史
化工原理是化学工程领域的基础学科,主要研究化学反应过程、物质传递过程和能量传递过程等。
随着人类社会的发展和工业技术的进步,化工原理也得到了广泛应用和发展。
在国内外的发展史中,化工原理经历了多个重要阶段,从早期的实验探索到现代化工过程的优化和创新。
一、早期实验探索阶段
化工原理的研究最早可以追溯到18世纪末和19世纪初。
当时,化学家们开始研究和探索各种化学反应过程,如酸碱中和、氧化还原等。
这一阶段的研究主要集中在实验室中进行,通过对反应条件、反应物质和反应机理的研究,逐步揭示了化学反应的基本原理。
二、化工过程优化阶段
随着化工工业的发展,人们开始关注如何将实验室中的研究成果应用到工业生产中,以提高生产效率和产品质量。
这一阶段的关键是优化化工过程,通过改变反应条件、优化催化剂和提高反应器的设计,实现了工业化生产的规模化。
同时,还出现了一些重要的工程原理,如质量守恒、能量守恒和动量守恒等,为化工过程的优化提供了理论基础。
三、绿色化工和可持续发展阶段
随着环境保护意识的提高,人们开始关注化工过程对环境的影响。
在这一阶段,绿色化工和可持续发展成为化工原理研究的重要方向。
绿色化工强调降低废物和污染物排放,提高资源利用率;可持续发展强调化工过程在经济、环境和社会三个方面的可持续性。
为了实现这些目标,化工原理研究中出现了新的理论和技术,如催化剂的设计和开发、反应工程的优化和过程模拟等。
四、新材料和新能源阶段
随着科技的进步和工业的发展,人们对新材料和新能源的需求不断增加。
在这一阶段,化工原理的研究重点转向了新材料的合成和应用,以及新能源的开发和利用。
研究者们通过对材料的结构和性质的研究,设计和合成了一系列具有特殊性能和应用价值的新材料。
同时,也开发了一些新的能源转化和存储技术,如太阳能电池和燃料电池等。
五、智能化和自动化阶段
随着信息技术的发展和自动化技术的成熟,化工过程的智能化和自动化成为化工原理研究的重要方向。
在这一阶段,通过引入传感器、控制器和计算机等先进技术,实现了化工过程的在线监测和控制,提高了生产效率和产品质量。
同时,还出现了一些新的理论和方法,如人工智能、大数据和机器学习等,为化工过程的智能化和自动化提供了理论和技术支持。
化工原理国内外的发展史经历了实验探索、过程优化、绿色化工、
新材料新能源和智能化自动化等多个阶段。
每个阶段都对化工原理的研究和应用产生了重要影响,推动了化工工业的发展和进步。
随着科学技术的不断进步,相信化工原理将在未来发展中发挥更加重要的作用,为解决人类面临的环境和能源等问题做出更大贡献。