【大学课件】化工的历史与发展PPT

Glass fiber-reinforced plastics
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纺织工业
世界纺织工业可分为四大地区：
欧洲为第一，占全球纺织工业百分
之三十三，其中以德国、英国、意
大利和法国为主，次为美国占百分
之三十，俄罗斯第三占百分之十四，
远东第四也占百分之十四，以印度
和日本为主。
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纺织工业
了贡献。
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化工的未来的趋势
绿色化学 (green chemistry)
是一种对于环境友好的化学制程，希望
在提高生产效率或优化产品效果的同时，
能够提高资源和能源的利用率，减少有
毒物质的使用与废弃，注重可回收与重
复使用的设计，减轻对于环境的污染负
荷以及对于环境的冲击。
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化工的未来的趋势
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塑料工业 (plastic industry)
二十世纪石化工业最大的成就
塑胶特性
重量轻、着色性佳、成型容易、电绝 缘性好、耐化学药品
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塑料工业 (plastic industry)
塑料依其物理与化学性质可分
❖ 热塑性树脂或塑料((thermoplastic resin and plastics)
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食品工业
为利用物理、化学或生物学等的工 业技术方法，对农产、畜产、水产 等原料进行加工以制取食品的工业。 在整个工业中，食品工业的产值仅 次于机械工业、纺织工业，而居第 三位。
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化工的未来的趋势
近年来化工领域的发展走向多元化，
举凡新的化工程序工业的反应途径，
新的分子结构，如何藉由反应的过程
绿色化学的基本原则
1. 提倡在污染源头防止污染产生。
2. 化学反应的设计应尽可能将所有反应物都转化成 产物。
3. 反应之原料可能改用无毒性或者低毒性物质。
4. 产物应该是无毒、低毒、对环境亲和的化学品。
5. 制程能源利用率应达到最高，且制程设计应以常
温常压、高安全性为优先考虑。
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化工的未来的趋势
2. 化学工程师在制程的重要性转入以产品 做为导向全方位工程师
3. 从强调如何将实验结果放大(scale up)到工
厂的理论，转到如何运到过去化工理论
进行缩小(scale down)理论
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化工传统产业
表2.1化学工业之发展与特色：
名称 起迄年份(民国)
特色
草创期
2~32
仅肥料及碱氯工业较具规模
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化学工业产品的工业化
➢ 造就了「化学工程就是单元操作」的刻板印 象
➢ 单元程序:归纳氧化,氢化,碱化,氯化,聚合等 ➢ 可行性的化工热力学, 探讨反应速率的反应
工程 「化学工程科学」的萌芽 ➢ 「自动化」的观念和设备:应用数学及仪器 控制
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化工的发展历程
化工的基础理论 --Bird输送现象
(transport phenomenon) P.20
『高分子材料』纳入化学工程领域
石化业对环境的污染
➢化学工程走入了黑暗期(1980石油
危机解除)
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1995年前后化学工程的新解释--「分 子产品工程」(molecular product engineering)概念 P.21
1. 将化工理论应用到所有发展性科学
环璄永续发展
随着人类生活水平的提升、大量消耗物资，产生了不
少废弃物及影响环境的问题，善于解决问题的化学工
程师就从废弃物的减量、再生、及净化等工作发挥了
他的专长，使一度曾因污染而濒临死亡的河流及城市
天空恢复生气。如此化学工程师不仅在研究领域里找
寻控制全球性环境恶化问题的对策，并关心改善工厂
四周的邻居、小区、自然环境，对全球生态之净化做
二、主要生产商品纸浆的纸浆厂
三、主要以购入纸浆或废纸生产纸的造纸 厂
四、主要购入纸或纸板生产加工纸的加工
纸厂 a
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电子纸
所谓的电子纸，与我们常见一般纤维纸不同， 是一种包含许多”微小球体”（胶囊）的”导 电””高分子”材料，其外表与特征与一般的 纸一样，具有柔软度又可重复显示数据。 在电子纸技术之中，微小球体的大小代表显示 器像素（Pixel）大小，其中微小球体的特色是 会受到外在电压的驱动而改变其状态。 电子纸导电的特色为可受到外界驱动电压的改 变，因此材料需要是电的导体，最后电子纸使 用高分子材料是强调其可饶性（flexible）的特 色，因此可以像一般纸一样的挠曲。
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制纸工业
蔡伦是第一个纸的发明者 ，也是第一 个说服汉和帝接受纸类的人 。
纸的一般定义是：任何一种纤维的物质， 利用机器或天然的方法打散其纤维，浸 入水中，再用可排水的模子将纤维滤集 起来,即成为一张纸。
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制纸工业
造纸生产企业分为四种基本类型：
一、生产纸浆、纸的制浆造纸综合厂
妆品, OLAY保养品,帮宝适纸尿裤,飞柔洗发精, 好自在卫生棉.市值1392亿美元
娇生(1886)是美国一家护理、个人卫生产品、医疗器材的制造商，成立于
1885年，在超过90个国家设有分公司，其产品销售遍及170多个国家。
奇异(1892)
1908美国化学工程学会
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宝碱(P&G)
宝碱系于1837年由蜡烛制造者William Procter与肥皂制造者James Gamble创办，而成为今日的家用品巨擘
宝碱原有16个市值达10亿美元以上的品牌，并购吉列后将新增5个。 其中，宝碱素来在女性个人用品类称冠，拥有如欧蕾、蜜斯佛陀、 Always、Cover Girl等品牌
1879年，「宝碱」推出最成功的产品「象牙肥皂」（化妆用的肥 皂）。
宝碱收购「潘婷」（Pantene）洗发乳品牌之后，「潘婷」成了美 国市场上最畅销的洗发乳
进口替代 期
33~42
第一期经建计划开始，设厂增产以取代进口
发展期
43~56
侨外投资兴起，纸业、味精、染整、制药等业蓬勃发展
出口扩张 期
成熟期
57~64 65~74
一、二轻完成，上、中、下游成一完整体系，带动纺织品 出口旺盛 三、四轻完成，石化规模达空前高峰
转型期
75~85
下游产业外移产品结构改变，面临「量」与「质」的危机
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现代化玻璃科技
染料敏化太阳能电池装置,是以涂布石墨之导电 玻璃为正极
ITO导电玻璃是液晶显示器的上游原料之一 ， ITO是Indium Tin Oxide的缩写,中文是氧化铟锡。 系在原本无法导电的母玻璃(mother glass)基板上, 镀上一层可以导电的氧化铟锡(indium tin oxide,ITO),从而可以扮演电极。
追求欲望的本能，带领人类迈向更进步的时 代。
世界最早的化学工程师 猴子(利用发酵储存水果) 历史的演进: ------16世纪 炼金术工业化学医药化学 ------工业革命 1800(瓦特发明蒸汽机提高工业生产力)
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第一个化工工业产品--硫酸(sulfuric acid)奠
定化工概念
化学工业 的起始---以德国和英国为代表 “化学工程技师社会”(society of chemical engineers)的概念1880英国学者Davis提出, 1887在
蜕变期
85~迄今
传统石化业外移，转型至高科技产业
数据源：公元2000年我国化学工业之展望，a 台经院，78年5月
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石油化学工业 (petroleum industry)
民生工业之母p.24 开始于1920年 成形于20世纪初期 最早的石油化学工业仅为一种石 油工业副产品的利用工业，即利 用炼油废气中的乙烯、丙烯以生 产环氧乙烷、乙二醇、异丙醇、 氯乙烯及丙酮等石油化学品而开 始的
化学变化，在某阶段呈热塑性状态，最后失去其塑
性成为不溶不熔融的刚体。其分子互相链接成网状
结构(network structure)
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硅酸盐工业
水泥:卜特兰水泥 陶瓷制品:陶瓷器、磁砖、耐火砖、珐 琅器等 玻璃及玻璃制品
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卜特兰水泥的由来
1824年，一个英国石匠Joseph Aspdin，因他在厨房发明 的水泥，获得了专利权。他把石灰石和厨房火炉里的 灰土混合后加热并磨成粉，就创造出加水就会变硬的 水泥。Aspdin把水泥命名为卜特兰(portland)，是因为它 长得像英国海岸外的卜特兰岛上所采来的一块石头。 由于这个发明，Aspdin建立起今天卜特兰水泥工业的基 础。
第二章
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第二章 化工的历史与发展
2.1 化 工 的 起 源
2.2 化 工 的 发 展 历 程
2来 的 趋 势
2.5 结 语
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化工的起源
化工或化学的始祖:亚里斯多德 (Aristotle, 公 元前384-322年) or 老子? 中国古代炼丹术
1998年，宝碱占有30.6%的洗发乳市场，品牌包括「飞柔」（Pert Plus）
旗下品牌还包括帮宝适尿片
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最早的单元操作(unit operation)概念
❖1915年美国学者利特尔(A.D.Little)，明确 指出 : “任何化工生产过程不论规模如何, 皆可分解成几个单元操作的过程,例如粉 碎、蒸馏、萃取、蒸发、吸收、冷凝、 沉降、结晶和过滤等。
制革工业
以前制革家都凭着古人累积的经验， 艺术的成分大于科学，自从有了温度 计、比重计，制革业便逐渐科学化。