天津大学现代化功与高新技术课件第4章-化工导论
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天津大学现代化功与高新技术课件第4章-化工导论
其他离子交换树脂也可用于各种 化学品的分离、提纯、精制以及废水 处理等。
第二十一页，共29页。
<化工导论>
4-5-2导电性功能高分子材料 具有共轭双键结构的高分子材料通
常具有半导性甚至导电性，例如聚炔类 的聚乙炔、聚苯乙炔等。 可以制得导 电橡胶、导电塑料、导电涂料等。
第二十二页，共29页。
液晶示意图
<化工导论>
4-1 高分子材料
高分子材料是分子量大的高分子化 合物，相对分子质量通常约在10000 以上，是由低分子量分子经过共价 键结合而形成的化合物。这些低分 子原料称为单体，把单体连接起来 形成高分子过程叫聚合反应。
第一页，共29页。
<化工导论>
单体
CH2= CH2
聚合物 CH2 CH2 CH2 CH2
性质和用途：耐油性能好，耐磨、耐热 性好，有良好的物理机械性能，电绝缘 性能差。主要用作耐油橡胶制品。
第十四页，共29页。
<化工导论>
4-1-3合成纤维
合成纤维有单体小分子聚合而成， 用作纤维的聚合物必须具有很高的拉 伸强度，这就要求聚合物分子排成直 线而不是网状结构。
常见的合成纤维有聚酯纤维（涤 纶）、聚酰胺纤维（尼龙）、聚丙烯 腈纤维（腈纶）等。
合成树脂是人工合成的某些性能 与天然树脂相似的高分子聚合物， 是塑料的主要原料。
塑料制品是由树脂粒子添加诸如 填料、增塑剂、稳定剂、染料等经 混合和压模所得到的产品。
第五页，共29页。
几种常用的塑料 聚乙烯 单体：乙烯（ CH2= CH2） 性质：热塑性、绝缘性高，化学
稳定性好。
用途：电缆、薄膜制品，日用品等。
第十页，共29页。
<化工导论>
第二十一页，共29页。
<化工导论>
4-5-2导电性功能高分子材料 具有共轭双键结构的高分子材料通
常具有半导性甚至导电性，例如聚炔类 的聚乙炔、聚苯乙炔等。 可以制得导 电橡胶、导电塑料、导电涂料等。
第二十二页，共29页。
液晶示意图
<化工导论>
4-1 高分子材料
高分子材料是分子量大的高分子化 合物，相对分子质量通常约在10000 以上，是由低分子量分子经过共价 键结合而形成的化合物。这些低分 子原料称为单体，把单体连接起来 形成高分子过程叫聚合反应。
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<化工导论>
单体
CH2= CH2
聚合物 CH2 CH2 CH2 CH2
性质和用途：耐油性能好，耐磨、耐热 性好，有良好的物理机械性能，电绝缘 性能差。主要用作耐油橡胶制品。
第十四页，共29页。
<化工导论>
4-1-3合成纤维
合成纤维有单体小分子聚合而成， 用作纤维的聚合物必须具有很高的拉 伸强度，这就要求聚合物分子排成直 线而不是网状结构。
常见的合成纤维有聚酯纤维（涤 纶）、聚酰胺纤维（尼龙）、聚丙烯 腈纤维（腈纶）等。
合成树脂是人工合成的某些性能 与天然树脂相似的高分子聚合物， 是塑料的主要原料。
塑料制品是由树脂粒子添加诸如 填料、增塑剂、稳定剂、染料等经 混合和压模所得到的产品。
第五页，共29页。
几种常用的塑料 聚乙烯 单体：乙烯（ CH2= CH2） 性质：热塑性、绝缘性高，化学
稳定性好。
用途：电缆、薄膜制品，日用品等。
第十页，共29页。
<化工导论>
化工原理课件(天大版)
利用液体混合物中各组分挥发性的差异，通 过加热使部分组分汽化，再经过冷凝使汽化 物重新液化，从而实现混合物分离的过程。
蒸馏分类
根据操作方式的不同，蒸馏可分为简单蒸馏 、平衡蒸馏和精馏三种类型。
二元系气液平衡关系及相图表示方法
二元系气液平衡关系
在一定温度和压力下，二元混合物中某一组分在气相 中的分压与该组分在液相中的浓度之间的关系。这种 关系可以用相平衡常数或活度系数来表示。
流动阻力与能量损失
讲解流体在管道中流动时的阻力来源和能量损失情况，以及如何降 低流动阻力和减少能量损失。
管路内流体流动阻力
沿程阻力
介绍沿程阻力的概念、计 算方法和影响因素，以及 如何利用沿程阻力系数计 算沿程阻力。
局部阻力
阐述局部阻力的概念、计 算方法和影响因素，以及 如何利用局部阻力系数计 算局部阻力。
压力
降低压力可以降低溶液的沸点，从而减少加热蒸 汽的消耗量。但是过低的压力可能导致设备泄漏 和安全问题。
设备结构
设备的结构形式、加热方式、搅拌方式等都会对 蒸发操作产生影响。合理的设备结构可以提高传 热效率和汽液分离效果，降低能耗和减少设备结 垢的风险。
基本原理
离心泵性能参数与特性曲线
性能参数
离心泵的主要性能参数包括流量、扬程、转速、功率、效率等。这些参数反映了 泵的工作能力和经济性。
特性曲线
离心泵的特性曲线是表示泵的性能参数之间关系的曲线，如Q-H曲线、Q-η曲线 等。通过分析特性曲线，可以了解泵的工作范围、最佳工况点以及不同工况下的 性能表现。
离心泵选择与操作
有流量大、压力适中的特点。
螺杆式压缩机
通过一对相互啮合的螺杆进行气 体的压缩，具有结构简单、运转
平稳、噪音低等优点。
蒸馏分类
根据操作方式的不同，蒸馏可分为简单蒸馏 、平衡蒸馏和精馏三种类型。
二元系气液平衡关系及相图表示方法
二元系气液平衡关系
在一定温度和压力下，二元混合物中某一组分在气相 中的分压与该组分在液相中的浓度之间的关系。这种 关系可以用相平衡常数或活度系数来表示。
流动阻力与能量损失
讲解流体在管道中流动时的阻力来源和能量损失情况，以及如何降 低流动阻力和减少能量损失。
管路内流体流动阻力
沿程阻力
介绍沿程阻力的概念、计 算方法和影响因素，以及 如何利用沿程阻力系数计 算沿程阻力。
局部阻力
阐述局部阻力的概念、计 算方法和影响因素，以及 如何利用局部阻力系数计 算局部阻力。
压力
降低压力可以降低溶液的沸点，从而减少加热蒸 汽的消耗量。但是过低的压力可能导致设备泄漏 和安全问题。
设备结构
设备的结构形式、加热方式、搅拌方式等都会对 蒸发操作产生影响。合理的设备结构可以提高传 热效率和汽液分离效果，降低能耗和减少设备结 垢的风险。
基本原理
离心泵性能参数与特性曲线
性能参数
离心泵的主要性能参数包括流量、扬程、转速、功率、效率等。这些参数反映了 泵的工作能力和经济性。
特性曲线
离心泵的特性曲线是表示泵的性能参数之间关系的曲线，如Q-H曲线、Q-η曲线 等。通过分析特性曲线，可以了解泵的工作范围、最佳工况点以及不同工况下的 性能表现。
离心泵选择与操作
有流量大、压力适中的特点。
螺杆式压缩机
通过一对相互啮合的螺杆进行气 体的压缩，具有结构简单、运转
平稳、噪音低等优点。
《化工导论》课件
氯碱生产工艺流程
介绍氯碱生产的基本原理、原料 、工艺流程、主要设备及操作要 点，以及三废处理和安全生产方 面的要求。
化工企业生产实践案例
1 2 3
某石化企业的生产实践案例
介绍该企业的生产概况、工艺流程、主要设备及 操作要点，以及企业在节能减排和安全生产方面 的实践经验。
某化肥企业的生产实践案例
阐述该企业的原料、反应原理、工艺流程及主要 设备，同时介绍企业在提高能效和环保方面的具 体措施。
结合典型化工事故案例，分析事故原 因、后果及应对措施，提高安全意识 。
化工环保技术
化工环保概述
废水处理技术
介绍化工环保的基本概念、主要问题和应 对策略。
阐述化工废水的来源、特点及常用的废水 处理技术，如物理法、化学法、生物法等 。
废气处理技术
固废处理与资源化利用
介绍化工废气的来源、危害及常用的废气 处理技术，如吸附法、吸收法、催化燃烧 法等。
《化工导论》ppt课件
目录
• 化工概述 • 化工基础知识 • 化工工艺流程 • 化工设备 • 化工安全与环保 • 化工实践与案例分析
CHAPTER 01
化工概述
化工的定义与分类
总结词
化工是一门将原料经过化学反应转变为具有特定性质的产品的工业，主要分为石油化工、基础化工和精细化工三 大类。
详细描述
废水处理
通过物理、化学和生物 方法处理废水中的有害 物质，达到排放标准。
废渣处理
对生产过程中产生的废 渣进行合理处理和利用 ，减少对环境的负担。
环境保护措施
加强生产过程中的环保 意识，采取有效措施减 少对环境的负面影响。
CHAPTER 04
化工设备
反应器
《化工导论》PPT课件
精选PPT
20
蒸馏分离举例
在容器中将苯和甲苯的混合溶液加热使之部分气化，由 于苯的挥发性能比甲苯强（即苯的沸点比甲苯低），气 化出来的蒸气中苯的浓度要比原来液体的高。从容器中 将蒸气抽出并使之冷凝，则可得到苯含量高的冷凝液。 显然，残留液中苯的含量要比原来溶液低，即甲苯的含 量要比原来溶液高。这样，溶液就得到初步的分离。
32
第三节 化学反应工程
1、化学反应工程的任务和内容
化学反应工程主要研究内容有 两方面，一是对化学反应规律的 研究，二是对反应器中传递规律 的研究。
精选PPT
33
2、化学反应的操作方式
（1）间歇式操作
一批物料投入反应器后，经过一 定时间的反应，再取出来的操作方 法。通常在实验室及小批量生产的 情况下采用。间歇操作时由于物料 浓度和反应速率在不断变化，所以 不是一个定常态过程。
B.税金
（4）提高经济效益的途径:
A.增加产出的价值； B.减少投入，降低消耗，降低成本。
精选PPT
57
<第六章 习题>
简答题 1、化工基本单元操作理论基础在于三种传递过程，说
出这三种传递过程是什么。 2、化工单元操作基本定义是什么？列举六种化学工业
中常见的单元操作。 3、简答蒸馏单元操作的基本原理和目的。 4、简答吸收单元操作的原理和不同的应用方面。 5、常见的化学反应器有哪三种形式？ 6、化学反应有哪两种基本操作方式，说出它们的特点
精选PPT
34
（2）连续式操作
是反应物料连续地通过反应器的 操作方式，随着物料流动，反应过 程不断进行，直至完成反应。一般 用于产品品种比较单一而产量较大 的场合。其特点是产量高、节约能 源、操作简单、产品质量稳定。
现代化工与高新技术课件 第10章--1-化工导论
1. 防止废物的生成比在其生成后再处理更好。 2. 设计的合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进入产品之
中。 3. 设计合成方法时，只要可能，不论原料、中间产物和最终产品，均
应对人体健康和环境无毒、无害（包括极小毒性和无毒）。 4. 化工产品设计时，必须使其具有高效的功能，同时也要减少其毒性。 5. 应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂，如不可避免，也要选用
O
氯醇法二步制备原子利用率: 31%。
H2O2 + CH3 CH =CH2
CH3
新工艺 原子利用率: 76.32%。 新型钛硅(TS-1)催化剂的使用
CH
CH2 + H2O
O
10.3.2 使用无毒无害原料及可再生资源
[例10-4] 利用苄氯羰化合成苯乙酸新工艺 (取代氢氰酸路线)
[例10-5] 生物质原料（淀粉、纤维素）合成乙醇等有机品
人类从过于自信人类自己的创造力，忽视自然对人类的反 作用到重视环保、倡导社会与经济协调发展的道路，正是 社会与文明的进步。
10.2 绿色化学的兴起
10.2.1 绿色化学的兴起与原则
10.2.2.1 环保治理的三个发展阶段 10.2.2.2 绿色化学的基本原则
10.2.2 绿色化学与化工的定义 10.2.3 世界各国重视绿色化学与化工
煤 840 21.8 5720 13440 262 617
* R2=R1+尚未发现的储量
警钟: 非再生资源的有限性,开源节流必要性
10.1 传统化工面临的挑战
10.1.2 传统化工对生态环境的污染
化工三废对生态环境的影响 废气: CO2的超量排放使地球变暖；含硫气体的超量排放形成酸雨；
氯烃对臭氧层的破坏, 挥发性有机溶剂形成光化学雾…….
中。 3. 设计合成方法时，只要可能，不论原料、中间产物和最终产品，均
应对人体健康和环境无毒、无害（包括极小毒性和无毒）。 4. 化工产品设计时，必须使其具有高效的功能，同时也要减少其毒性。 5. 应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂，如不可避免，也要选用
O
氯醇法二步制备原子利用率: 31%。
H2O2 + CH3 CH =CH2
CH3
新工艺 原子利用率: 76.32%。 新型钛硅(TS-1)催化剂的使用
CH
CH2 + H2O
O
10.3.2 使用无毒无害原料及可再生资源
[例10-4] 利用苄氯羰化合成苯乙酸新工艺 (取代氢氰酸路线)
[例10-5] 生物质原料（淀粉、纤维素）合成乙醇等有机品
人类从过于自信人类自己的创造力，忽视自然对人类的反 作用到重视环保、倡导社会与经济协调发展的道路，正是 社会与文明的进步。
10.2 绿色化学的兴起
10.2.1 绿色化学的兴起与原则
10.2.2.1 环保治理的三个发展阶段 10.2.2.2 绿色化学的基本原则
10.2.2 绿色化学与化工的定义 10.2.3 世界各国重视绿色化学与化工
煤 840 21.8 5720 13440 262 617
* R2=R1+尚未发现的储量
警钟: 非再生资源的有限性,开源节流必要性
10.1 传统化工面临的挑战
10.1.2 传统化工对生态环境的污染
化工三废对生态环境的影响 废气: CO2的超量排放使地球变暖；含硫气体的超量排放形成酸雨；
氯烃对臭氧层的破坏, 挥发性有机溶剂形成光化学雾…….
天津大学化工导论精细化工PPT教案
精细化工的特点
特点 ：（1）技术密集度高，精细化工产品的开发涉及到各种化学、 物理、生理、技术、经济等诸多方面的学科，因此，必然集中了 这些学科的各种技术。
（2）多品种，小批量，产品周期短，更新换代快。 （3）生产流程复杂，设备投资大，多采用间歇式生产工艺，具有技
术垄断性强，销售利润高，附加值高的特点。 （4）商品性强，市场竞争激烈。
举例：双酚A树脂 、环氧氯丙烷
CH2 CH CH2 O O
CH3
C
O CH2 CH CH2 O
n
CH3
OH
CH3
C
O CH2 CH CH2
CH3
O
第10页/共17页
香料及香精
香料是能够散发香味的挥发 性物质。香精是由几种或若干 种香料按一定的香型调制而成 的香料混合物。
香料包括天然香料和合成香 料。天然香料广泛分布于植物 中，如香花、香叶、香木中， 称为植物香料第。11页/共香17页料也存在于 动物的腺囊中，如麝香、灵猫
第4页/共17页
精细化工的原料
精细化工品的原料 ： 煤 石油 天然气 农副产品
第5页/共17页
传统精细化工-染料
染料 ： 染料是能将纤维或其他被 染物染成其他颜色的有机化合物。 染料分子中常含有发色团（如： 偶氮基、硝基、羰基等）和助色 团（如：氨基、羟基、甲基、磺 酸基等），当光线射入后发生选 择性吸收，并发射一定波长的光 线，从而显示第出6页/共颜17页色。有些基团 还能与纤维起到化学结合的作用，
第2页/共17页
精细化工的分类
日本在1965年为17个门类，到 了1981年共涉及34个门类，它 们是医药、兽药、染料、涂料、 有机颜料、油墨、催化剂、试剂、 香料、粘合剂、表面活性剂、化 妆品、感光材料、橡胶助剂、增 塑剂、稳定剂、塑料添加剂、石 油添加剂、饲料添加剂、食品添 加剂、高分子凝聚剂、工业杀菌 防霉剂、芳香防臭剂、纸浆及纸 化学品、汽车第化3页/共学17页品、脂肪酸及 其衍生物、稀土金属化合物、电
天津大学化工导论课件第二章无机化工
应急救援措施
制定应急预案，明确应急组织、救援程序和救援资源；配备必要的应急救援设备和器材，确保应急救援的有效性 ；定期进行应急演练，提高员工的应急响应能力。
THANKS
感谢观看
配料
配料是将多种原料按照一定的比例混合在一起，以制备出符合要求的原料混合 物。配料过程中需要严格控制原料的种类和比例，以确保产品的质量和性能。
熔融、混合、反应等工艺过程
01
熔融
熔融是指将固体原料加热至熔点以上，使其转变为液态的过程。熔融过
程中需要使用熔融设备，如熔炉、熔融釜等。熔融后的液体可以用于制
无机酸碱盐的生产方法主要有天然矿石加工法和化学合成法。
无机酸碱盐的种类繁多，根据性质和应用可以分为多种类型，如盐酸 、硫酸、氢氧化钠、氯化钠等。
无机酸碱盐的质量标准和检测方法对其生产和使用具有重要意义。
无机非金属材料
无机非金属材料是指以非金属 元素为主要成分的一类材料的
总称。
无机非金属材料具有优良的物 理、化学和机械性能，广泛应 用于建筑、电子、航空航天、
废弃物处理方法
根据废弃物的性质和数量，采用物理 、化学、生物等方法进行处理，如沉 淀、过滤、吸附、焚烧等；对于危险 废物，需按照相关法律法规要求进行 安全处置。
无机化工生产的安全管理与应急救援措施
安全管理
建立健全安全管理制度和操作规程，定期进行安全检查和评估；加强员工的安全培训和教育，提高员工的安全意 识和应急处理能力。
02
无机化工原料
矿物原料
矿物原料种类
矿物原料的品质和纯度
包括矿石、矿物盐、矿物燃料等，是 生产无机化工产品的主要原料。
对无机化工产品的质量和产量具有重 要影响。
矿物原料的开采和加工
制定应急预案，明确应急组织、救援程序和救援资源；配备必要的应急救援设备和器材，确保应急救援的有效性 ；定期进行应急演练，提高员工的应急响应能力。
THANKS
感谢观看
配料
配料是将多种原料按照一定的比例混合在一起，以制备出符合要求的原料混合 物。配料过程中需要严格控制原料的种类和比例，以确保产品的质量和性能。
熔融、混合、反应等工艺过程
01
熔融
熔融是指将固体原料加热至熔点以上，使其转变为液态的过程。熔融过
程中需要使用熔融设备，如熔炉、熔融釜等。熔融后的液体可以用于制
无机酸碱盐的生产方法主要有天然矿石加工法和化学合成法。
无机酸碱盐的种类繁多，根据性质和应用可以分为多种类型，如盐酸 、硫酸、氢氧化钠、氯化钠等。
无机酸碱盐的质量标准和检测方法对其生产和使用具有重要意义。
无机非金属材料
无机非金属材料是指以非金属 元素为主要成分的一类材料的
总称。
无机非金属材料具有优良的物 理、化学和机械性能，广泛应 用于建筑、电子、航空航天、
废弃物处理方法
根据废弃物的性质和数量，采用物理 、化学、生物等方法进行处理，如沉 淀、过滤、吸附、焚烧等；对于危险 废物，需按照相关法律法规要求进行 安全处置。
无机化工生产的安全管理与应急救援措施
安全管理
建立健全安全管理制度和操作规程，定期进行安全检查和评估；加强员工的安全培训和教育，提高员工的安全意 识和应急处理能力。
02
无机化工原料
矿物原料
矿物原料种类
矿物原料的品质和纯度
包括矿石、矿物盐、矿物燃料等，是 生产无机化工产品的主要原料。
对无机化工产品的质量和产量具有重 要影响。
矿物原料的开采和加工
化工原理课件(天大版)
综合计算
涉及多个物理过程和化学反应的复杂传质过程的计算，需要对各个过程进行分别 处理，并综合考虑各过程之间的相互影响。
分子扩散传质及传质过程的计算
分子扩散
物质分子在运动过程中，从高浓度区 域向低浓度区域的定向迁移，产生物 质传递现象。
传质过程计算
根据分子扩散定律，通过求解浓度场 和扩散系数等参数，实现对传质过程 的模拟和预测。
01
流体的密度、压强、黏度等物理 性质的定义和测量方法。
02
流体静力学基本方程的推导和应 用，包括压力、重力和惯性力对 流体平衡状态的影响。
流体流动的基本方程及流量测量仪表
流体流动的基本方程，如质量守恒、 动量守恒和能量守恒方程。
流量测量仪表的工作原理和应用，如 节流式、涡轮式、电磁式和超声波式 流量计等。
化工原理课件(天大版)
汇报人：
2023-12-10
目录
• 化工原理绪论 • 流体流动 • 传热学 • 传质学 • 化工设备 • 化学反应工程 • 化工过程的控制与优化
01
化工原理绪论
化工原理的研究对象和内容
化工原理研究对象
以化学工程中各种单元操作（动 量传递、热量传递和质量传递） 为研究对象，研究其原理、方法 和过程。
05
化工设备
化工设备的基本类型及结构特点
分离设备
用于将混合物中的不同组分分 离出来的设备，如离心机、过 滤器等。
储罐和容器
用于储存和容纳液体的设备， 如储罐、水池等。
反应设备
用于化学反应的设备，如反应 釜、反应塔等。
换热设备
用于将热能从一个物质传递到 另一个物质的设备ห้องสมุดไป่ตู้如热交换 器、蒸发器等。
输送设备
涉及多个物理过程和化学反应的复杂传质过程的计算，需要对各个过程进行分别 处理，并综合考虑各过程之间的相互影响。
分子扩散传质及传质过程的计算
分子扩散
物质分子在运动过程中，从高浓度区 域向低浓度区域的定向迁移，产生物 质传递现象。
传质过程计算
根据分子扩散定律，通过求解浓度场 和扩散系数等参数，实现对传质过程 的模拟和预测。
01
流体的密度、压强、黏度等物理 性质的定义和测量方法。
02
流体静力学基本方程的推导和应 用，包括压力、重力和惯性力对 流体平衡状态的影响。
流体流动的基本方程及流量测量仪表
流体流动的基本方程，如质量守恒、 动量守恒和能量守恒方程。
流量测量仪表的工作原理和应用，如 节流式、涡轮式、电磁式和超声波式 流量计等。
化工原理课件(天大版)
汇报人：
2023-12-10
目录
• 化工原理绪论 • 流体流动 • 传热学 • 传质学 • 化工设备 • 化学反应工程 • 化工过程的控制与优化
01
化工原理绪论
化工原理的研究对象和内容
化工原理研究对象
以化学工程中各种单元操作（动 量传递、热量传递和质量传递） 为研究对象，研究其原理、方法 和过程。
05
化工设备
化工设备的基本类型及结构特点
分离设备
用于将混合物中的不同组分分 离出来的设备，如离心机、过 滤器等。
储罐和容器
用于储存和容纳液体的设备， 如储罐、水池等。
反应设备
用于化学反应的设备，如反应 釜、反应塔等。
换热设备
用于将热能从一个物质传递到 另一个物质的设备ห้องสมุดไป่ตู้如热交换 器、蒸发器等。
输送设备
天津大学现代化功与高新技术课件第6章化工与高科技.ppt
以上为被称为化学工程先驱的英国工程师G.E.戴维斯 （George Edwards Davis,1850~1907）在他的 《化学工程手册》中给出的定义。这一定义，今天看 来仍然是正确的。
单元操作的概念的提出
化学工业中存在着千变万化的各种化学加工过程，即化工过 程。化工过程中不仅包含化学变化的过程，而且还包含分离 混合物为较纯净的不同组分以及改变其物理状态和性质的各 种过程。
图6-1 离心泵装置简图
图6-2 往复泵的装置简图
1—泵缸；2—活塞；3—活 塞杆4—吸入阀；5—排出阀
2.2 换热
换热（加热和冷却操作的总称） 是以热量传递为主要理论基础的 一种单元操作。
热的传递的三种基本方式
热传导，依靠物质分子、原子和电子等微观粒 子的热运动来传递热量； 对流传热，是依靠流体的宏观运动和混合来传 递热量； 辐射传热，在不需要任何传播媒介的情况下， 物体通过电磁波向外界发射热辐射能。
2.1 流体输送
在化工生产中，所用的原料或加工后得到的产 物及中间产物等，有许多是流体。为了制得产品， 常需要将流体物料按照生产工艺的要求，依次输 送到各种设备中（如反应设备、换热设备、塔设 备等）进行化学反应或物理变化。
通常在设备之间用管道连接，需借助流体输送 设备（如泵和风机等），使流体物料从一个设备 输送到另一个设备，或由上一工序送往下一工序， 形成完整的生产流程。
萃取过程示意图 1－混合器 2－分层器
6.3 化学反应工程
1、化学反应工程的任务和内容
化学反应工程主要研究内容有 两方面，一是对化学反应规律的 研究，二是对反应器中传递规律 的研究。
2、化学反应的操作方式
（1）间歇式操作 （2）连续式操作
3、反应器的形式
单元操作的概念的提出
化学工业中存在着千变万化的各种化学加工过程，即化工过 程。化工过程中不仅包含化学变化的过程，而且还包含分离 混合物为较纯净的不同组分以及改变其物理状态和性质的各 种过程。
图6-1 离心泵装置简图
图6-2 往复泵的装置简图
1—泵缸；2—活塞；3—活 塞杆4—吸入阀；5—排出阀
2.2 换热
换热（加热和冷却操作的总称） 是以热量传递为主要理论基础的 一种单元操作。
热的传递的三种基本方式
热传导，依靠物质分子、原子和电子等微观粒 子的热运动来传递热量； 对流传热，是依靠流体的宏观运动和混合来传 递热量； 辐射传热，在不需要任何传播媒介的情况下， 物体通过电磁波向外界发射热辐射能。
2.1 流体输送
在化工生产中，所用的原料或加工后得到的产 物及中间产物等，有许多是流体。为了制得产品， 常需要将流体物料按照生产工艺的要求，依次输 送到各种设备中（如反应设备、换热设备、塔设 备等）进行化学反应或物理变化。
通常在设备之间用管道连接，需借助流体输送 设备（如泵和风机等），使流体物料从一个设备 输送到另一个设备，或由上一工序送往下一工序， 形成完整的生产流程。
萃取过程示意图 1－混合器 2－分层器
6.3 化学反应工程
1、化学反应工程的任务和内容
化学反应工程主要研究内容有 两方面，一是对化学反应规律的 研究，二是对反应器中传递规律 的研究。
2、化学反应的操作方式
（1）间歇式操作 （2）连续式操作
3、反应器的形式
天津大学_化工导论_课件_第三章_石油炼制与化工
苯烃化
异丙苯 苯 酚
三、碳四烃产品
碳四烃系指丁二烯、正丁烯、异丁 烯和正丁烷。其中丁二烯最为重要， 它既能自行聚合，又能与其它单体共 聚形成性能优良的合成橡胶，在工业 上占有重要的地位。
丁二烯
苯乙烯 共聚 氧化 丁苯橡胶 橡胶制品
正丁烯顺丁烯二酸酐来自塑料、农药碳四烃
异丁烯 水合 叔丁醇 溶剂、汽油添加剂
裂解气分离
（5）烃的分离---在多个串联或并联的 精馏塔中对裂解气进行分离提纯，先后 分离出氢、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、 丙烷、碳四馏分、碳五馏分和裂解汽油 等产品。
乙烯制环氧乙烷
乙烯在银催化作用下直接 氧化生产环氧乙烷。
2CH2=CH2 + O2 2CH2
O
CH2
环氧乙烷
（1）原料气的混合---乙烯原料经 加压后与氧气、致稳气甲烷及循环 气体混合均匀；
第三章
结束
第三节、
石油化工主要产品和用途
一、乙烯 乙烯是最简单的烯烃，由于乙烯 具有双健结构，因而其反应能力很强。 通过乙烯的聚合、氧化、与其它化合 物的加成等一系列化学反应，可得到 很多极有价值的衍生物。
聚合 聚乙烯 氧化 塑料薄膜、成型制品
环氧乙烷 乙二醇 二氯乙烷 氯乙烯
涤纶、防冻剂、溶剂
乙烯
加氯
工程塑料、氯纶纤维
第一节、石油化工的原料
石油被称作“工业的血液”，可生 产燃料（汽油、航空煤油、柴油、燃料 油等）、化工原料（三苯：苯、甲苯、 二甲苯；三烯：乙烯、丙烯、丁二烯； 等等），进而生产合成树脂、合成橡胶 和合成纤维等。
原油
原油是未加工处理的石油，是一 种黄褐色至黑褐色粘稠液体，其组成 十分复杂，是由不同碳原子数、不同 分子量和不同分子结构的烃类组成的 混合物。
天津大学_化工导论_课件_第一章_化工的地位与发展史
与国防有关的化工产品
1.3 化学工业发展史
世界化学工业发展史
古代的化学加工 近代化学工业的兴起 现代化学工业
中国的化学工业发展史
我国的近代化学工业 新中国的化学工业
古代的化学加工
追溯到远古及古代: 没有工业，但化学加工方法已开 始影响到人们生活。如 制陶、酿造、染色、冶炼、制 漆、造纸以及医药、火药、肥皂等。
（4）我国统计的方法，把化学工业划分为下列各种工业： 合成氨及肥料工业、硫酸工业、制碱工业、无机物工业 （包括无机盐及单质），基本有机原料工业、染料及中间 体工业、产业用炸药工业、化学农药工业、医药药品工业、 合成树脂与塑料工业、合成纤维工业、合成橡胶工业、橡 胶制品工业、涂料及颜料工业、信息记录材料工业（包括 感光材料、磁记录材料）、化学试剂工业、军用化学品工 业，以及化学矿开采业和化工机械制造业等。
化工导论
第1章 化工的地位与发展史
1.1 化工概述 1.2 化工与国民经济的关系 1.3 化工发展史
化工的含义
化学工业、化学工程和化学工艺的总称 或其单一部分都可称为化工。
“化工”的范围不断扩充，并形成新的 名词,如: 环境化工、化工自动化、化工 过程模拟、化工技术经济、化工安全等。
化工可以分别指化学工业、化学工程和 化学工艺，也可指其综合。
1749年 英国建立用铅室法生产硫酸的工厂。 1971年 吕布兰获取 以食盐为原料制得纯碱： 副产
氧化氢制盐酸、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。
化工与国防
火炸药工业是广义化学加工工业的重要组成部 分，它的生产工艺及设备与一般化学工业，特 别是燃料工业、制药工业十分相近，具有相同 的操作和过程。
1.3 化学工业发展史
世界化学工业发展史
古代的化学加工 近代化学工业的兴起 现代化学工业
中国的化学工业发展史
我国的近代化学工业 新中国的化学工业
古代的化学加工
追溯到远古及古代: 没有工业，但化学加工方法已开 始影响到人们生活。如 制陶、酿造、染色、冶炼、制 漆、造纸以及医药、火药、肥皂等。
（4）我国统计的方法，把化学工业划分为下列各种工业： 合成氨及肥料工业、硫酸工业、制碱工业、无机物工业 （包括无机盐及单质），基本有机原料工业、染料及中间 体工业、产业用炸药工业、化学农药工业、医药药品工业、 合成树脂与塑料工业、合成纤维工业、合成橡胶工业、橡 胶制品工业、涂料及颜料工业、信息记录材料工业（包括 感光材料、磁记录材料）、化学试剂工业、军用化学品工 业，以及化学矿开采业和化工机械制造业等。
化工导论
第1章 化工的地位与发展史
1.1 化工概述 1.2 化工与国民经济的关系 1.3 化工发展史
化工的含义
化学工业、化学工程和化学工艺的总称 或其单一部分都可称为化工。
“化工”的范围不断扩充，并形成新的 名词,如: 环境化工、化工自动化、化工 过程模拟、化工技术经济、化工安全等。
化工可以分别指化学工业、化学工程和 化学工艺，也可指其综合。
1749年 英国建立用铅室法生产硫酸的工厂。 1971年 吕布兰获取 以食盐为原料制得纯碱： 副产
氧化氢制盐酸、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。
化工与国防
火炸药工业是广义化学加工工业的重要组成部 分，它的生产工艺及设备与一般化学工业，特 别是燃料工业、制药工业十分相近，具有相同 的操作和过程。
第1章 化工导论
新中国成立后的化学工业---炼油 工业大规模发展，建立大型石油化 工企业，乙烯、尿素、塑料等生产 工业快速发展。
第一章 习题
简答题 1、重要的能源有几种？其中有哪些是可再生的？ 2、化学工业的定义是什么？ 3、化工的含义是什么？ 4、化学工业的基本原料包括哪些？ 5、化工有哪些特点（五种）？ 6、化学工程与化学工艺的差别是什么？ 论述题 1、论述化学工业在国民经济中的地位和作用
11 醉翁亭记
1．反复朗读并背诵课文，培养文言语感。
2．结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。
3．把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。
4．体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下《岳阳楼记》，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者——北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也
<化工导论>
1-3-3 化学工程与化学工艺
化学工程----研究化工生产中 化学过程和物理过程的一般原理和 共性规律，解决化工过程及装置的 开发、设计、操作和优化的理论和 方法问题。
“三传一反”
<化工导论>
1-3-3 化学工程与化学工艺
化学工程----“三传一反” 三传---热量传递、质量传递、动量 传递； 一反---化学反应
现代（20世纪）的化学加工---合成 氨生产、炼油技术、石油化工、高 分子化工等。
<化工导论>
1-5-2 中国化学工业发展史
我国的近代化学工业---1876年天 津建成我国第一座硫酸厂；1917年 筹办永利制碱公司，聘侯德榜为技 师长，于1926年生产出高质量的红 三角牌纯碱。
第一章 习题
简答题 1、重要的能源有几种？其中有哪些是可再生的？ 2、化学工业的定义是什么？ 3、化工的含义是什么？ 4、化学工业的基本原料包括哪些？ 5、化工有哪些特点（五种）？ 6、化学工程与化学工艺的差别是什么？ 论述题 1、论述化学工业在国民经济中的地位和作用
11 醉翁亭记
1．反复朗读并背诵课文，培养文言语感。
2．结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。
3．把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。
4．体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下《岳阳楼记》，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者——北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也
<化工导论>
1-3-3 化学工程与化学工艺
化学工程----研究化工生产中 化学过程和物理过程的一般原理和 共性规律，解决化工过程及装置的 开发、设计、操作和优化的理论和 方法问题。
“三传一反”
<化工导论>
1-3-3 化学工程与化学工艺
化学工程----“三传一反” 三传---热量传递、质量传递、动量 传递； 一反---化学反应
现代（20世纪）的化学加工---合成 氨生产、炼油技术、石油化工、高 分子化工等。
<化工导论>
1-5-2 中国化学工业发展史
我国的近代化学工业---1876年天 津建成我国第一座硫酸厂；1917年 筹办永利制碱公司，聘侯德榜为技 师长，于1926年生产出高质量的红 三角牌纯碱。
天津大学化工导论课件第二章无机化工PPT精品文档34页
C60家族
碳纳米管----由碳原子组成的管 状大分子，单壁纳米管的直径在0.4 至1.8纳米。其抗张强度是高强合金 钢的20倍；具有优异的场致发射功 能。可用于纳米电路、更薄更省电 的平面显示器、扫描电镜的探针、 氢气储存等用途。
碳 纳 米 管
用导 电大分 子碳制 作的超 细导线
典型产品生产工艺
无机盐产品
1、电池工业原料 锌 - 锰 电 池 ----- 用 氯 化 锌 和 氯 化 铵 作 电 解 质 ，
氯化汞作缓蚀剂； 锂离子二次电池-----用钴酸锂、锰酸锂作正
极材料；六氟磷酸锂、高氯酸锂作电解质。
二次锂离子电池
R6 ----- 普通锌-锰电池（5号） R20 -----普通锌-锰电池（1号） LR6 ----- 碱性锌-锰电池（5号） 无汞 ----- 不含HgCl2缓蚀剂 Li-MnO2-----锂（一次）电池 Ni-Cd ----- 镍-镉（二次）电池 Ni-MH ----- 镍-氢（二次）电池 Li-ion ----- 锂离子（二次）电池
石墨的理想层面结构
热处理过程中炭前躯体的结构变化
圆 形
碳 纤维
碳 纤 维 增 强 机 翼
螺旋状炭纤维
人造金刚石----通常以纯石墨为 原料，铁、铬等为催化剂，在高温 高压下合成人造金刚石。近年出现 新的低压合成方法：热丝化学气相 沉积法（CVD法）、等离子体气相 沉积法等。用于磨料、切削工具、 电子器件涂膜等。
NH3
无机化工的发展
举例：
（1）非晶硅太阳能电池材料 （2）锂离子电池材料 （3）高纯纳米碳酸钙
<第二章 习题>
简答题 1、无机化工包括哪些类产品？ 2、无机非金属材料中的硅酸盐材料包括哪几种？ 3、烧碱是用什么方法生产的？ 4、三酸两碱都包括那些酸和碱？ 5、最重要的氮肥是什么？其氮含量大约是多少？ 论述题 1、简述硫酸生产的主要步骤和每个步骤的目的，写出主要反应方 程式。 2、简述合成氨生产的主要步骤和每个步骤的目的，写出主要反应 方程式。
现代化工与高新技术完整课件第10章1化工导论
VS
详细描述
生物化工技术利用微生物或酶作为催化剂 ，将可再生原料转化为燃料、化学品或高 分子材料。该技术具有高效、环保、可持 续等优点，在能源、食品、医药等领域有 广泛应用。
环境友好型化工技术
总结词
环境友好型化工技术是旨在减少对环境负面影响的新型化工技术。
详细描述
环境友好型化工技术包括高效分离技术、新型反应技术、废弃物资源化利用技术等。这些技术能够降 低能耗、减少废弃物排放，同时提高生产效率和产品质量，为化工行业的可持续发展提供有力支持。
反应器设计
根据工艺要求和原料特性 选择合适的反应器类型和 规格。
反应工艺控制
通过控制温度、压力、物 料流量等工艺参数，确保 化学反应的顺利进行。
产品分离与精制
分离方法
根据产品特性和分离要求选择合 适的分离方法，如蒸馏、萃取、
过滤等。
精制方法
通过添加化学试剂或采用特定工 艺对产品进行精制，以提高产品
化工生产安全技术
介绍常用化工生产安全技术，如防爆技术、 防火技术、工业卫生等。
危险源辨识与风险评估
阐述如何对化工生产过程中的危险源进行辨 识和评估，以及风险控制措施的制定。
应急救援与事故处理
探讨应急救援体系的建立、应急预案的制定 和实施，以及事故调查与处理的方法。
化工环保措施
化工环保政策法规
清洁生产与节能减排
化工的重要性
化工是国民经济的基础产业之一，涉及到能源、环保、农业、医药、轻工、冶 金等领域，对国民经济的发展和人民生活水平的提高有着重要的影响。
化工的历史与发展
古代化工
古代的化工技术以酿造、染色、 陶瓷、冶金等为主，这些技术为 人类文明的发展做出了重要贡献。
天津大学现代化功与高新技术课件第5章-化工与高科技.
第一章化工的地位与发展史(思考题解释中文“化工”的含义，它包括哪些内容？化学与化工的区别与联系. 按现行学科的分类，一级学科《化学工程与技术》下分哪些二级学科？它们的关系如何？简述化学工程与化学工艺的各自的学科定义与研究内容？化学工业按原料、产品吨位和化学特性各如何分类？简述化工的特点是什么？化学工业中的基本原料包括哪些？化学工业在国民经济中起什么作用？举例说明. 重要的能源有几种？其中有哪些是可再生的？一次能源与二次能源的定义？各包括哪些种类？简述化工与能源的关系。
它们之间应如何配合？试举例说明。
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<化工导论>
4-1-3合成纤维
合成纤维有单体小分子聚合而成， 用作纤维的聚合物必须具有很高的拉 伸强度，这就要求聚合物分子排成直 线而不是网状结构。
常见的合成纤维有聚酯纤维（涤 纶）、聚酰胺纤维（尼龙）、聚丙烯 腈纤维（腈纶）等。
<化工导论>
4-2 合成聚合物的原料
聚合物单体（具有不饱和化学 结构）----乙烯、丙烯、苯乙烯、丁 二烯、丙烯腈等。
论述题 1、聚乙烯是如何生产的？用途是什么？
几种常用的合成橡胶
丁苯橡胶 单体：1，3 丁二烯；苯乙烯 性质和用途：耐磨性好、抗老化性 能好，弹性较差。用于制作轮胎和 其他通用工业制品。
几种常用的合成橡胶
丁腈橡胶
单体：1，3 丁二烯；丙烯腈 性质和用途：耐油性能好，耐磨、 耐热性好，有良好的物理机械性能， 电绝缘性能差。主要用作耐油橡胶 制品。
<化工导论>
热塑性塑料
以热塑性树脂为基本成分的塑 料。一般具有链状线形结构。受热 软化，可反复塑制。如聚乙烯、聚 氯乙烯、聚苯乙烯等。
<化工导论>
热固性塑料
以热固性树脂为基本成分的塑 料。加工成形后变为不溶不熔状态。 一般具有网状的体形结构。受热不 再软化，不可反复塑制。例如酚醛 塑料、氨基塑料等。
4-4 高分子材料典型生产工艺
聚乙烯
4-4-1-1高压法 生产低密度聚乙烯（相对分子质
量10-50万）。聚合条件：压力为 100-300MPa, 温度为200-300摄氏度。
制做薄膜、包装袋等。
4-4 高分子材料典型生产工艺
聚乙烯 4-4-1-2低压法
生产高密度聚乙烯。聚合条件： 压力为5MPa以下；温度为60-80摄 氏度，铝、钛催化剂。
制做管材、日用品等。
<化工导论>
4-5 功能高分子材料 功能高分子材料既具有一般高
分子的特性，又具有特殊功能，如 光学功能、生物化学功能、表面化 学功能、医药功能、导电功能等。
<化工导论>
4-5-1分离性功能高分子材料 离子交换树脂----分子中含有活
性基团而能与其他物质进行离子交 换的树脂。其主要原料为苯乙烯和 二乙烯苯，大分子呈网状结构
几种常用的塑料
聚氯乙烯
单体：氯乙烯（ Cl CH = CH2） 性质：热塑性、耐化学腐蚀性好。
用途：硬聚氯乙烯塑料，制化工设 备材料；软聚氯乙烯塑料，制电线 绝缘材料、薄膜、雨衣、软管等。
几种常用的塑料 酚醛塑料 单体：甲醛、苯酚 性质：热固性、电绝缘性良好。 用途：电器工业材料、日用品、机
器零件及各种模压制品等。
<化工导论>
第四章 高分子合成材料
天津大学化工学院 王成扬 2006-10-24
<化工导论>
4-1 高分子材料
高分子材料是分子量大的高分子 化合物，相对分子质量通常约在 10000以上，是由低分子量分子经过 共价键结合而形成的化合物。这些 低分子原料称为单体，把单体连接 起来形成高分子过程叫聚合反应。
<化工导论>
4-1-1树脂与塑料
合成树脂是人工合成的某些性能 与天然树脂相似的高分子聚合物， 是塑料的主要原料。
塑料制品是由树脂粒子添加诸如 填料、增塑剂、稳定剂、染料等经 混合和压模所得到的产品。
几种常用的塑料 聚乙烯 单体：乙烯（ CH2= CH2） 性质：热塑性、绝缘性高，化学
稳定性好。 用途：电缆、薄膜制品，日用品等。
2、与人体组织接触的材料 如手术中暂时使用的人工脏器、人造
血管、人工肾脏透析膜等。
<化工导论>
4-5-4医用高分子
3、长期植入体内的高分子材料 如植入体内的人工脏器、人工骨骼、人
工关节等。
4、与皮肤接触的高分子材料 如手套、麻醉用品、绷带、橡皮膏等。
<第四章 习题>
简答题 1、什么是功能高分子材料？ 2、说出至少五种功能高分子材料和它们的用途。 3、三大高分子材料指什么？在日常生活中有哪些应用？ 4、离子交换树脂的基本功能是什么？ 5、高分子液晶有什么特点？ 6、说出五种常用塑料的名字。 7、说出五种高分子聚合物单体。
液晶示意图
液晶物质的观察方法
偏光显微镜
碳质液晶形成过程
<化工导论>
4-5-3高分子液晶 一类高分子具有流体的流动性，
又不同于流体的各向同性特征，保 持了晶体 的有序排，呈现既有晶体 性质又有液体性质的过渡中间状态 ，称为高分子液晶。
<化工导论>
4-5-4医用高分子
1、与生物组织不接触的材料 如医疗器械、输血用具、注射器等。
<化工导论>
4-1-2 合成橡胶
橡胶是具有高弹性的高分子化合 物，由比较少量的交联键连成网状的 柔性分子所组成。
除高弹性外，橡胶还具有高电绝 缘性、耐水性、不透气性。某些橡胶 还具有耐化学腐蚀、胶 单体：1，3 丁二烯 性质和用途：弹性好、耐磨、耐低 温、耐老化性能好。用作轮胎、三 角皮带、耐热胶管、胶鞋等。
<化工导论>
单体
CH2= CH2
聚合物 CH2 CH2 CH2 CH2
<化工导论>
均聚物----由一种单体聚合而成的 聚合物。如聚乙烯、聚丙烯等 共聚物----由两种以上单体共聚而 成的聚合物。如氯乙烯-醋酸乙烯 共聚物。
<化工导论>
三大高分子合成材料 1、合成树脂 2、合成橡胶 3、合成纤维
离子交换树脂
例如： 强酸性阳离子型交换树脂带有
磺酸基，用于去除钙离子、镁离子 等制取软化水。
其他离子交换树脂也可用于各 种化学品的分离、提纯、精制以及 废水处理等。
<化工导论>
4-5-2导电性功能高分子材料 具有共轭双键结构的高分子材料
通常具有半导性甚至导电性，例如 聚炔类的聚乙炔、聚苯乙炔等。 可 以制得导电橡胶、导电塑料、导电 涂料等。