第一章绪论

第一章绪论 • 化学工业概况 • 化工生产过程概述 • 化学工程学简介

化学工业概况 • 化学工业在国民经济中的地位与作用 • 化学工业行业范畴与产品分类 • 化学工业的原料及选择原则 • 化学工业的特点 • 化学工业的发展与现状

化学工业概况 • 1、化学工业在国民经济中的地位与作用 • 化学工业是国民经济的重要部门之一，在各国经济发展中举足轻重。一般占GDP的5-7%，占工业产值的7-10%甚至更高。过去十年，世界化学工业以高于世界经济增长率的20%-30％的速度发展。我国化工产业占GDP的12-15%左右。 • 化学工业的发展反映了人类对化工产品日益增加的需求，显示出其在人类社会生活中的作用愈来愈重要。

世界经济中的地位 • 作用：化工产品生产资料 • 生活资料 • 工农业生产 • 国防建设 • 人民生活

化学工业概况 ２、化学工业行业范畴与产品分类行业分类：大类: 有机工业细分: 石油炼制与裂解工业无机工业煤焦化与煤焦油工业基本有机合成工业合成高分子工业氯碱工业、制酸工业、肥料工业、精细化学工业

化学工业概况 ２、化学工业行业范畴与产品分类化工产品分类分类方法一：分成25个小类分类方法二：按其生产技密集度的高低、附加值和利润的大小、品种类型和产量的多少、产品更新速度的快慢以及应用范围的不同，又将化工产品分为两大类。通用化学品精细化学品

化学工业概况 ３、化学工业的原料及选择原则化工原料无机化工原料：空气、水、化学矿物有机化工原料：煤、石油、天然气、生物质选择原则：首先，要考虑原料的品位能满足生产要求，它的供应是否稳定可靠。其次，要分析原料的经济性。原料价格与品位有直接关系，高品位原料的价格自然较高。但选用低品位原料，虽然原料费用少，而生产中净化任务重，产品收率低，三废排放量大，总体上未必经济。最后，要从综合利用原料资源的角度考察原料使用的合理性。

化学工业概况 ４、化学工业的特点（１）化学工业是独特的、不可取代的工业部门（２）化工产品品种繁多，工艺复杂（３）化学工业是装置型工业，具有规模经济性（４）化学工业是资金密集，技术密集的工业部门（５）化学工业是能源消耗的大户（６）化学工业是易污染、重污染的工业部门

化学工业概况 ５、化学工业的发展与现状（１）化学工业发展的历史（２）我国的化学工业（３）世界化学工业

化工生产过程概述 １、化工生产过程分析原料预处理动量传递化学反应物理过程单元操作热量传递产物的分离化学过程质量传递单元作业反应工程三传一反

原料预处理 化学反应产物后处理化学反应过程反应器物理过程单元操作物理过程单元操作化工生产过程任何一个化工生产过程统称为化工过程，都是由一系列化学反应操作(如氧化、还原、硝化、磺化、……等等)和一系列物理操作所构成。习惯上把化学反应操作称为化工单元过程，物理操作称为化工单元操作

以“三传”为物理内核的单元操作

单元操作的基本原理 单元操作典型设备的结构单元操作设备选型设计计算高效率、低能耗、环保开发新的单元操作单元操作集成工艺与技术研究内容研究方向单元操作的研究内容与方向

化工生产过程概述 ２、化工生产过程的工业特征３、化工生产过程的检测与控制４、化工生产过程的研究与开发５、化工生产过程的技术经济分析６、化工生产过程的资源和能源综合利用７、化工生产过程的优化８、化工生产过程的流程图

化学工程的发展

化学工程学简介 １、化学工程学及其研究对象和任务化学工程学的发展：化学工艺学、化工原理、化学反应工程化学系统工程２、化学工程学的研究方法：经验归纳法、演绎的模型法３、化学工程学的几个基本概念（１）物料衡算（２）能量衡算（３）平衡关系（４）过程速率

水 KNO3水溶液蒸发器 50% 20% 物料衡算物料衡算基于物质守恒定律，是对任一化工生产过程的进入物料量、排出物料量和累积物料量进行衡算，其衡算式为：∑F－∑D=A ① ∑F－输入物料量的总和 ∑D－输出物料量的总和Ａ－积累物料量 ①式为物料衡算的通式，适用于任何指定的空间范围及参加生产过程的全部物料。当没有化学变化时，混合物的任一组分都符合这个通式；有化学变化时，其中各元素仍然符合这个通式。 KNO3水溶液

物料衡算 操作过程分为连续过程和间歇过程，上式既适用于连续操作，也适用于间歇操作。连续过程分为：连续稳定过程和连续不稳定过程对于连续稳定过程：A＝0 ∑F=∑D 对于间歇操作，物料一次加入，输入物料量就是累积物料量：∑F＝Ａ

物料衡算 进行物料衡算，首先要确定：衡算范围、衡算对象、衡算基准。间歇操作物料衡算的衡算基准可按每一批（或一次）处理物料列出；而对于连续操作，则可按单位时间输入的物料量、输出的物料量和积累在设备里的物料量列出。

H2O m水 m碱液 1000Kg m盐 10% NaOH 10% NaCl 80% H2O 50% NaOH 2% NaCl 48% H2O 由电解食盐水得1000Kg的稀碱液,其组成为:NaOH---10%, NaCl-----10%,H2O----80%,在蒸发器内蒸发浓缩得到浓碱液,并有大部分食盐自溶液结晶析出,测得浓碱液的组成为: NaOH---50%, NaCl-----20%, H2O----48%,求蒸发的水量m水,析出的食盐量m盐及浓碱液量m碱液。例题: • 解:此操作为间歇操作。衡算范围：蒸发器 • 衡算基准：一批物料 • 衡算对象 • 对NaOH进行物料衡算 • (2)对NaCl进行物料衡算 • (3)对H2O进行物料衡算

作业: 采用两个连续操作的串联的蒸发器浓缩NaOH溶液。每小时有50吨12%(质量%) NaOH溶液进入第一个蒸发器,浓缩到20%后输送到第二个蒸发器,进一步浓缩成50%的溶液而排出。试分别求出两个蒸发器每小时蒸发的水量及从第二个蒸发器送出的浓溶液量。蒸发器１蒸发器２

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