第二章 精细化工工艺学基础及技术开发
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精细化工教案设计
第一章:精细化工概述
1.1 教学目标
了解精细化工的定义和发展历程
掌握精细化工的主要产品类型和应用领域
理解精细化工的重要性和发展趋势
1.2 教学内容
精细化工的定义和发展历程
精细化工的主要产品类型:日用化学品、食品添加剂、医药化学品、农药化学品、涂料油墨等
精细化工的应用领域:日常生活、医药、农业、环保等
精细化工的重要性和发展趋势
1.3 教学方法
讲授法:讲解精细化工的定义、发展历程和主要产品类型
案例分析法:分析精细化工在日常生活、医药、农业等领域的应用实例
讨论法:探讨精细化工的发展趋势和重要性
1.4 教学评价
课堂问答:了解学生对精细化工定义和发展历程的掌握情况
小组讨论:评估学生对精细化工应用领域和重要性的理解程度
第二章:精细化工原料与反应
2.1 教学目标
掌握精细化工原料的分类和特点 了解精细化工反应的基本原理和常用反应类型
熟悉精细化工常用催化剂和反应条件
2.2 教学内容
精细化工原料的分类:有机原料、无机原料、合成原料等
精细化工原料的特点:纯度高、反应活性强、选择性好等
精细化工反应的基本原理:化学反应速率、化学平衡等
常用反应类型:加成反应、消除反应、取代反应、氧化还原反应等
精细化工常用催化剂和反应条件:催化剂的选择、温度、压力、溶剂等
2.3 教学方法
讲授法:讲解精细化工原料的分类、特点和反应原理
实验演示法:展示精细化工反应的实验过程和现象
案例分析法:分析精细化工原料和反应在实际应用中的例子
2.4 教学评价
课堂问答:评估学生对精细化工原料分类和特点的理解程度
实验报告:评价学生对精细化工反应实验过程和现象的掌握情况
第三章:精细化工产品设计
3.1 教学目标
掌握精细化工产品设计的基本原则和方法
了解精细化工产品的设计流程和关键步骤
熟悉精细化工产品的性能评估和优化策略
3.2 教学内容
精细化工产品设计的基本原则:安全性、有效性、稳定性、可生产性等 精细化工产品的设计流程:需求分析、分子结构设计、筛选评估、优化改进等
第1页(共5页) 2013届高考化学复习卷-专练18 化工工艺流程题
1.电解在工业生产中有着广泛的应用,请分析以下两个实例,然后回答下列问题:
(1)电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程如图所示,该方法对H2S的吸收率达99%以上,且X可以循环利用。
①吸收H2S的离子方程式为__________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②用惰性电极电解滤液时的阳极反应式为________________,电解过程中需不断搅拌的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③上述流程的主要优点是___________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)对氨基苯酚(PAP,结构简式为),是一种重要的有机精细化工中间体,在制药行业中可用于生产扑热息痛、扑炎痛和安妥明等药品。生产PAP的新工艺是电解法:在硫酸介质中,电解硝基苯可得。该法很好地解决了生产过程中的污染问题,工艺过程基本无三废,真正实现了清洁生产。
①实验室制取硝基苯的化学方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。
精细化工过程开发步骤详解
精细化工过程开发的一般步骤是从一个新的技术思想的提出,再通过实验室试验、中间试验到实现工业化生产取得经济实效并形成一整套技术资料这一个全过程;或者说是把“设想”变成“现实”的全过程。由于化工生产的多样性与复杂性,化工过程开发的目标和内容有所不同,如新产品开发、新技术开发、新设备开发、老技术及老设备的革新等。但开发的程序或步骤则大同小异。一般精细化工过程开发步骤示意如图。综合起来看,一个新的精细化工过程开发可分为三大阶段,分述如下。
精细化工过程开发步骤示意图
1.实验室研究(小试)
实验室研究阶段包括根据物理和化学的基本理论、或从实验现象的启发与推演、信息资料的分析等出发,提出一个新的技术或工艺思路,然后在实验室进行实验探索,明确过程的可能性和合理性,测定基础数据,探索工艺条件等,具体事项说明如下。
(1)选择原料小试的原料通常用纯试剂(化学纯、分析纯级)。纯试剂杂质少、能本质地显露出反应条件和原料配比对产品收率的影响,减少研制新产品的阻力。在用纯试剂研制取得成功的基础上,逐一改用工业原料。有些工业原料含有的杂质对新产品质量等影响很小,则可直接采用。有些工业原料杂质较多,影响合成新产品的反应或质量,那就要经过提纯或别的方法处理后再用。
(2)确定催化体系催化剂可使反应速度大大加快,能使一些不宜用于工业生产的缓慢反应得到加速,建立新的产业。近年来关于制取医药、农药、食品和饲料添加剂等的催化剂专利增长很快。选择催化体系尽量要从省资源、省能源、少污染的角度考虑,尤其要注意采用生物酶作催化剂。
(3)提出和验证实施反应的方法、工艺条件范围、最优条件和指标包括进料配比和流速、反应温度、压力、接触时间、催化剂负荷、反应的转化率和选择性、催化剂的寿命或失活情况等,这些大部分可以通过安排单因素实验、多因素正交试验等来得出结论。
(4)收集或测定必要的理化数据和热力学数据包括密度、黏度、热导率、扩散系数、比热容、反应的热效应、化学平衡常数、压缩因子、蒸气压、露点、泡点、爆炸极限等。
精细化工工艺学试卷3参考答案
一、 简答题
1答:
定义:精细化学品是指“经过深加工制取的,具有特定功能、特定用途的品种多、批量小、附加值高的系列化工产品。”
分类:农药;染料;涂料(油漆和油墨);颜料;试剂和高纯物;信息用化学品(感光材料、磁性材料等);食品和饲料添加剂;粘合剂;催化剂和各种助剂(又分20类);化学药品和日用化学品;功能高分子材料(功能膜、偏光材料等)。
2答:
洗涤基本过程:
①吸附;
②润湿与渗透;
③污垢的脱落;
④污垢的分散与稳定。
机理: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。
方程式表示:
基质-污垢 + 洗涤剂 → 基质 + 污垢-洗涤剂
3答:
特点:脲醛树脂胶的颜色浅,呈半透明状,耐弱酸弱碱,绝缘性能好,耐磨性极佳,价格便宜。缺点是在使用过程中释放游离的醛,造成环境污染。另外,它的耐候性较差,遇强酸强碱易分解。
生产过程:分两步。第一步在弱碱性条件下发生加成反应,生成一羟甲基脲和二羟甲基脲;然后在酸性条件下进行缩聚反应,得到脲醛树脂的低聚物。 固化剂:氯化铵、六亚甲基四胺。
4答:
以水为溶剂或分散介质的涂料叫水性涂料。水性涂料主要分为乳胶漆和水溶性涂料两种类型。乳胶漆中成膜物质及助剂以微细粒子的形式分散在水中,即以水为分散介质的涂料;水溶性涂料则指成膜物质溶于水,成为以水为溶剂的涂料。
水性涂料的优点:
① 水的来源方便,价格低且净化;
② 无毒无味,防火防爆;
③ 制备过程安全卫生,防止环境污染。
5答:
硼酸酯法。
硼酸与精油中的醇可以生成高沸点的硼酸酯,经减压精馏与精油中的低沸点组分分离后,再经皂化反应即可使醇游离出来。分离为粗醇和硼酸钠,前者经以减压蒸馏进行精制,得精醇。后者经酸化后回收硼酸。