化工基本生产技术-基本过程
化工生产的工艺流程
化工生产的工艺流程
《化工生产的工艺流程》
化工生产是指以化学过程为基础，利用化学原理和技术进行生产的一种工业活动。
在化工生产过程中，通常会涉及原料处理、反应过程、分离、纯化和成品制备等多个环节，而这些环节构成了化工生产的工艺流程。
首先是原料处理环节。
在化工生产中，原料的处理至关重要，包括原料的输送、贮存、预处理等环节。
在这个过程中，需要考虑到原料的性质、成分和处理要求，以确保原料的质量和稳定性。
接下来是反应过程。
在反应过程中，原料会经过化学反应，生成所需的产物。
这个环节通常包括加热、搅拌、控制反应条件等步骤，以达到最佳的反应效果。
然后是分离和纯化环节。
在反应过程之后，会得到混合物，需要经过分离和纯化来获取目标产品。
这个环节包括蒸馏、结晶、过滤、萃取等多种技术手段，以确保产品的纯度和质量。
最后是成品制备环节。
在成品制备环节，经过分离和纯化的产物会进行后续工艺处理，以得到最终的成品。
这个环节可能涉及浓缩、干燥、粉碎、包装等步骤，使产品具有良好的物理和化学性质。
整个化工生产的工艺流程通常需要经过多个环节的协调和配合，
以实现产品的高效生产和质量控制。
同时，工艺流程的设计和优化也是化工生产中极为重要的一环，它直接关系到生产效率和产品质量的提升。
因此，化工生产的工艺流程一直是化工行业研究和实践的热点领域。
化工生产过程及流程
2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响
2.4.4 停留时间的影响
停留时间是指物料从进入设备到离开设备所需要 的时间，若有催化剂存在指物料与催化剂的接触时间 单位用秒（S）表示。
一般停留时间越长，原料转化率越高，产物的选 择性越低，设备的生产能力越小，空速越小；反之亦 然。
2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响
主要副产物： HCN CH3CN
Q?
如何从吸收塔底流出的水溶液中分离出丙烯 腈和副产物呢？
方案一：将丙烯腈和各副产物同时从水溶液中蒸发 出来，冷凝后再逐个精馏分离；
Q？ 丙烯腈与乙腈的沸点相近，普通精馏 方法难于将它们分离
方案二：采用萃取精馏法先将丙烯腈和HCN解吸出来， 乙腈留在水溶液中，然后再分离丙烯腈和HCN
2.3 化工过程的主要效率指标
对于反应:
气相反应体系，其标准平衡常数表达式为:
2.3 化工过程的主要效率指标
在高压下，气相反应平衡常数应该用逸度商来 表达，即
各组分的逸度与其分压的关系为 由此可推导出
2.3 化工过程的主要效率指标
若为理想溶液反应体系，其平衡常数Kc的表达 式为:
例3 设某气相反应为 A＋ 2B→ R，反应前组分 A有a mol，组分B有b mol，无组分R，反应达平 衡时组分A的平衡转化率为XA，则A的转化 量为 aXA mol。
⑴按催化反应体系的物相均一性分：有均相催化剂和非均 相催化剂；
⑵按反应类别分：有加氢、脱氢、氧化、裂化、水合、聚 合、烷基化、异构化、芳构化、羰基化、卤化等众多催化剂；
⑶按反应机理分：有氧化还原型催化剂、酸碱催化剂等； ⑷按使用条件下的物态分：有金属催化剂、氧化物催化剂、 硫化物催化剂、酸催化剂、碱催化剂、络合物催化剂和生物 催化剂等。
化工生产技术基础 化工生产过程开发与流程组织
原料
化工生产工艺流程组织原则可 以由各类设备与物料关系体现
输送设备 清净设备 混合设备
出来，简单示意如图1-3所示。
催化剂处理设备
反应混合物 处理到反应条件设备
反应设备
产物
副产物
产物分离设备
副产物回收处理设备
2．精馏设备的选择 （1）能力大、效率高、结构简单 （2）可靠性好 （3）满足工艺要求 （4）塔板压力降要小
三、化工生产工艺流程组织 工艺流程是指原料转化为产品，经历各种反应设备和其他设
备（如输送设备）以及管路的全过程。 反映了原料转化成产品采取的化学和物理的全部措施， 是原料转化为产品所需单元反应、化工单元操作的有机组合。
二、化工生产主要设备及选择 （一）主要设备
1.原料预处理过程主要设备 原料预处理时：旋风分离器、洗涤器、脱硫塔等。 液态反应物进行气相反应时：一般需要有蒸发器。 反应采用高温时：需要有换热器、加热器、加热炉等。 反应采用高压时：气态物需压缩机，液态物需高压泵。 反应物有多种物质时：一般需要有混合器。
➢（一）生产操作分类
➢混合操作 物料混合操作，是将两种及其以上的物料按 照配比进行混合的操作，以达到生产需要的 浓度。
在化工生产中还有破碎、筛分、除尘等操作。
（二）化工装置操作方式 间歇操作、连续操作、半连续操作 化工装置操作方式选择
无定规、非教条，因时而异，因物而异，相机选择。
第七节 化工生产过程组织
气固分离 催化剂粉末
醋酸乙烯酯合成工序工艺流程框图
四、化工生产工艺流程图
1．工艺流程图
催化剂
8 9 N2
化工生产技术概述
化工生产技术概述化工生产技术概述化工生产技术是现代化工工业的核心之一，是指在各种化学反应过程中，采用特定的生产流程、设备和工艺条件，以实现目标化学反应、分离、纯化和改性等操作的一种技术。
化工生产技术涉及的领域非常广泛，包括有机合成技术、高分子化学技术、精细化学品制造技术、环保化学技术等等，是支撑国内外化工产业发展的重要技术之一。
化工生产技术主要涉及以下几个方面：1. 化学反应工艺化学反应是化工生产中的核心环节，化工生产技术根据化学反应的性质和应用的范围，选择不同的反应工艺。
反应工艺主要包括气相、液相、气液两相、固体表面催化等多种形式，在化学反应时通过控制反应时间、温度、压力、pH值等条件，选择不同的催化剂和反应剂，在特定的反应容器中进行调控，以达到反应目标。
2. 分离提纯技术化工生产中通常需要进行物质分离、提纯、回收等操作。
分离提纯技术主要包括：普通蒸馏、分子蒸馏、萃取、吸附、析出、结晶等。
这些技术的选择取决于所需要分离的物质属性和分离目标的纯度要求。
例如，可采用普通蒸馏技术对低沸点物质进行分离，但对高沸点、挥发性低的物质则需要采用分子蒸馏技术。
3. 精制技术精制是化工生产过程中必须的环节，目的是提高产品质量、纯度和附加值。
精制技术主要包括：再结晶、洗涤、传质、填充等。
在精制中需要采用高效的分离和纯化技术，以确保产品质量。
4. 改性技术在化工生产过程中，往往需要对产物进行性质调整，以满足市场需求。
这就需要采用改性技术，如改变分子结构、调整材料物理性质等。
改性技术在材料加工、催化剂制造、高分子材料生产中非常常见。
总之，化工生产技术在化工产业中发挥着重要的作用，不仅能大幅降低生产成本，还能提高产品质量和附加值，对国家经济的发展有着重要推动作用。
但是，化工生产技术也面临着许多问题，如环境污染、危险品安全等。
因此，在化工生产过程中，我们需要重视运行安全、环保和资源利用等方面问题，才能更好地促进化工产业的可持续发展。
化工生产过程与单元操作
模块M1
第一单元 流 体力学 基础知识
概
述
一、化工生产过程与单元操作
二、化工单元操作及设备在化工领域的地位
三、化工生产过程与单元操作
无机化学
合 成氨
分析化学
科
化
化工原理
硫酸制造 氯碱工业
有机化学
学
传递过程
工
石油化工
物理化学 应用化学 高分子 化学教育
实 反应工程 生
（还有：分离
验 工程、化工热 产
力学、系统工
化程
）化
学
工 专
家
家
制 糖业
制漆业
电 镀业
水泥、玻 璃制造业
三、化工生产过程与单元操作 1、化工生产过程——用化工手段将原料进行加工处理，使其 在物理性能上或在化学性质上发生变化，成为人们所需的 产品。 化工生产过程核心显然应该是化学反应及其设备（反应器） 化工原理——研究前处理和后处理所涉及的物理加工过程 的规律和设备。 2、单元操作（unit operation）——化工生产中，具有共同 物理操作原理和设备的过程。 单元操作按其理论基础可分为下列三类： 流体流动过程（动量传递过程）：包括流体的输送、搅拌、 沉降、过滤等。 传热过程（热量传递过程）：包括热交换、蒸发等。 传质过程（质量传递过程）：包括蒸馏和精馏、吸收、萃 取、 干燥、结晶、膜分离等
（1）流体流动过程的操作：如流体的输送、搅拌、沉降、过滤等； （2）传热过程的操作：如热交换、蒸发和冷凝等； （3）传质过程的操作：如蒸馏、吸收、干燥、膜分离、萃取、结晶等。 （4）热力过程的操作：如冷冻等； （5）机械过程的操作：如固体输送和粉碎等。
化学化工生产知识点总结
化学化工生产知识点总结化学化工生产是指通过化学反应、物理过程和工艺操作将原材料转化成所需的化学品、化工产品或材料的生产过程。
其涵盖了化工原料、化工产品、化学工程和化工装备等方面的知识。
下面将对化学化工生产的相关知识点进行总结，以便于对化学化工生产有一个全面的了解。
一、化学化工生产基础知识1.化学反应原理化学反应是化工生产的基础。
化学反应是指由原料物质之间的分子结构改变产生的过程。
化学反应有多种类型，包括氧化还原反应、酸碱中和反应、置换反应、加成反应等。
化学反应可通过化学平衡方程式来描述，反应速率由化学动力学定律来描述，反应热效应由热力学定律来描述。
2. 化工原料化工原料指用于生产化工产品的各种化学物质，包括有机物、无机物、对流体、固体和气体等。
化工原料的选择受到原材料成本、性能要求、环境友好度和可再生性的影响。
3. 化工产品化工产品是指通过化学反应生产的各种化学品和材料，包括有机化学品、功能材料、功能表面活性剂等。
化工产品在日常生活和工业生产中发挥着重要作用。
二、化学化工生产技术1. 化工过程化工过程是指将原料转化成化工产品的工艺过程。
包括前处理、反应、分离、精馏、萃取、干燥、结晶、过滤等步骤。
针对不同的产品要求和原材料特性，化工过程需要选择适当的生产工艺路线，以实现高效、低能耗、低成本的生产目标。
2. 化工装备化工装备是指用于化工生产的设备和机械，包括反应釜、蒸馏塔、分离器、搅拌器、泵、阀门等。
化工装备的选型和设计需要考虑到产品工艺要求、设备安全性、操作方便性和维护成本等因素。
3. 化工安全化工生产安全是化工生产的重要环节。
化工生产存在着一定的危险性，例如高温高压、有毒有害、易燃易爆等特性。
化工生产需要注重设备安全、工艺安全和人员安全，采取有效的控制措施和应急预案，以确保生产过程的安全可靠。
三、环境保护与可持续发展1. 环境管理化工生产过程中产生的污染物会对环境造成影响。
化工生产需要遵守环境保护法律法规，采取有效的污染防治措施，减少废水、废气、废渣的排放，实现清洁生产。
化工生产技术
化工生产技术化工生产技术是指在化学原料基础上，通过化学反应和物理操作等工艺过程，生产出各种化学品的技术。
化工生产技术广泛应用于石油化工、医药化工、农药化工、食品化工、环保化工等领域，是化工产业的基础和核心。
本文将对化工生产技术的基本原理、技术路线、应用和发展趋势等方面进行讲解。
一、化工生产技术的基本原理化工生产技术的基本原理包括物料平衡、能量平衡、反应和传递过程等方面。
其中，物料平衡是指在化工反应过程中，各种物质在不同的反应条件下所构成的物质平衡关系，以及如何处理化学反应中产生的副产物和废弃物。
能量平衡则是指化学反应过程中能量的输入和消耗，以及如何控制反应温度和保证能量的高效利用。
反应和传递过程包括物质反应、热传递、质量传递等方面，这些过程对反应效率和产量影响极大。
二、化工生产技术的技术路线化工生产技术的技术路线一般包括原料处理、反应、分离和加工等4个阶段。
在原料处理阶段，需要对原料进行物理和化学处理，以保证原料的质量和纯度。
反应阶段是化工生产技术最核心的阶段，包括化学反应、物理反应等过程。
在分离阶段，需要对反应产物进行物理分离，如蒸馏、萃取、结晶等等，以得到纯净的化学品。
加工阶段则是将得到的产品进行加工处理，如过滤、干燥、压缩、包装等。
三、化工生产技术的应用化工生产技术在很多领域都有着广泛的应用。
例如在石油化工行业中，化工生产技术被用于生产各种石油化工产品，如乙烯、丙烯、苯乙烯等。
在医药化工行业中，化工生产技术被用于生产大量的药品，如抗生素、维生素、中药等，以满足人们的健康需求。
在食品化工行业中，化工生产技术被用于生产各种食品添加剂，如香料、色素、膨化剂等。
在环保化工行业中，化工生产技术被用于生产一系列的环保产品，如污水处理药剂、废弃物处理剂等。
四、化工生产技术的发展趋势未来化工产业发展的趋势是提高产业现代化水平。
即对生产工艺、节能减排、安全环保等方面提出更高的要求。
从而推动化工生产的绿色化、智能化、洁净化和高效化。
化工生产流程
化工生产流程化工生产流程是指将原料通过一系列的化学、物理反应和加工操作，转化为最终产品的过程。
化工生产流程通常包括原料准备、反应操作、分离提纯和产品制备等环节。
下面将就化工生产流程的几个关键环节进行详细介绍。
首先，原料准备是化工生产流程的第一步。
原料的选择和准备对于后续的反应操作至关重要。
化工生产原料通常包括化学品、天然气、石油等。
在原料准备阶段，需要对原料进行检验、储存、配比等操作，确保原料的质量和稳定性。
接下来是反应操作。
在反应操作中，原料经过一系列的化学反应，转化为所需的中间体或最终产品。
反应操作的选择和控制直接影响着产品的质量和产量。
在这一阶段，需要严格控制反应条件，如温度、压力、PH值等，确保反应的进行顺利和高效。
随后是分离提纯。
在反应操作后，通常需要对反应混合物进行分离和提纯，以获得目标产品。
分离提纯的方法包括蒸馏、结晶、萃取、过滤等。
在这一阶段，需要根据产品的特性选择合适的分离提纯方法，并对分离提纯过程进行精确控制，以确保产品的纯度和质量。
最后是产品制备。
在分离提纯后，产品需要经过最终的制备操作，包括干燥、包装、贮存等。
在产品制备阶段，需要对产品进行最终的检验和包装，确保产品符合质量标准，并能够满足市场需求。
总的来说，化工生产流程是一个复杂而精细的过程，涉及原料选择、反应操作、分离提纯和产品制备等多个环节。
每个环节都需要精心设计和严格控制，以确保产品的质量和产量。
同时，化工生产流程也需要不断的优化和改进，以适应市场的需求和技术的发展。
只有不断提高生产工艺水平，才能够保持化工企业的竞争力和可持续发展能力。
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主要内容
一、原料的选用与储存 Selection, Use and Storing of Raw Material
二、原料的预处理 Raw Material Pretreatment orห้องสมุดไป่ตู้Prehandling
三、原料输送 Raw Material Transport
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一、原料的选用与储存
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能力目标
能够对所选 用的原料进 行预处理、 混合与输送；
能够根据反 应产物的状 态选用单元 操作过程， 正确地操作 单元过程设 备；
能够正确处 置生产过程 中所发生的 安全事故。
•能够根据产 品的要求选 用原料路线 与生产路线；
能够操控 反应设备， 正确地使 用反应器；
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能够正确地 选用产物储 存设备和运 输装置；
（2）安全
2020年11月10日星期二
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一、原料的选用与储存
2.原料的储存
•化工原料的储存，从经济性上考虑的一般原则是：能室外储存不用室内 储存，能堆放储存不用容器储存，能用非金属容器贮存不用金属容器贮存， 能用普通碳钢容器贮存不用合金钢容器贮存，在保证原料贮存安全的前提 下，尽量节约贮存原料场地或设备的投资。除此之外，还要考虑原料量的 多少才能最终确定化工原料的储存方式。因为固体原料储存时，所占空间 的大小；气体物料或液体物料贮存时，所需单个容器的容积和容器的数量， 都直接确定了化工原料贮存的安全性和经济性。
（3）经济
2020年11月10日星期二
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一、原料的选用与储存
2.原料的储存
项目：如何贮原料
• 要求：根据适量、安全、经济的原则进行讨论， 包括周转量、贮存方法和注意事项。
• 任务1：如何贮存有机化工原料 • 要求：根据有机化工原料的特点，易燃、易爆、
有毒、有害、易挥发的角度去讨论，是否能举出 一些实例说明适量、安全、经济的原则。 • 任务2：如何贮存无机化工原料 • 要求：根据无机化工原料的特点，特别是有腐蚀 性的物料，应该如何贮存才能保证安全、经济。
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一、原料的选用与储存
项目：“30万吨甲醇项目的原料的选用”
• 项目：江苏恒成盛集团30万甲醇原料的选用
• 条件：恒盛集团地处苏北东陇海铁路中部，有连 霍高速、京沪高速从旁而过；苏北无石油和天然 气，有渐渐枯竭煤矿资源，农业以小麦、玉米、 水稻为主；
• 要求：根据以上条件，选用合成甲醇的原料，并 说明你选用的理由；
第二章 化工生产基本过程
Basic Unit of Chemical Production
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1
总教学目标
知识目标
能力目标
素质目标
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2
知识目标
掌握原料的选用、储存、处理、混合与输送技术； 了解并熟悉各种类型反应器的结构特征、掌握其优缺点及 适应范围并能够进行正确地操控； 掌握不同状态产物的分离与精制方法； 了解产品包装与储存方面的知识。
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第一节 原料
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应用知识
1．原料选用的方法和贮存； 2．原料预处理的单元操作技术； 3．原料输送设备的选用与操作。
技能目标
1．能够根据生产要求和产品要求选用正确的化工原料； 2．能够根据化工原料的物理和化学性质，正确贮存化工原料，确保安 全的前提下，减少化工原料在贮存过程中的损失； 3．根据化学反应单元对所选原料的要求，对于不符合反应要求的原料 能够用正确的简单的方法处理； 4．能够选择正确的原料输送机械将原料输送入反应器。
要 求
液体物料
反应对原料纯度的要求；
4
素质目标
严格遵守装置的操作规 程和操作方法，养成遵 章守纪的良好习惯；
对工作严格要求，一 丝不苟，实事求是， 不弄虚作假，严格交 接班制度；
严格遵守工厂的规章制 度，坚守岗位，保证装 置或设备安全、优质、 高效地运转；
具有团结协作的精神， 遇事不推逶、不扯皮， 努力作好本职工作。
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主要内容
第一节 原料 第二节 反应过程 第三节 反应产物的分离与精制 第四节 产品的包装与储运
• 分组讨论，根据教学班的实际情况，每一小组不 超过6个人，讨论过程要指派专人记录，教师要 深入组内与学生一起讨论，并引导讨论。
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一、原料的选用与储存
2.原料的储存
在化工生产过程中，为了保证生产的正常进行，需要有一定的原料储存 量。化工原料储存量既不能过多，也不能过少。过多的原料储存量，一 是占用大量的流动资金，影响生产的发展；二是占用工厂的大量空间； 三是有可能因为贮存过程不当而造成挥发、风化等形式的损耗和浪费； 四是有时因为贮存过多而造成安全事故。同样，过少的储存量，一旦遇 到原料价格的波动或者运输障碍，会直接影响工厂的正常生产，有时还 会导致停产。所以为了保证生产的正常进行，必须有一定的原料储存量。 原料储存量的多少应视原料的供应情况确定。另外，原料贮存量的多少 直接确定了贮存场所或贮存设备投资的多少，例如，液体贮存就包括单 个设备的容积和相同设备的套数。
（1）适量
2020年11月10日星期二
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一、原料的选用与储存
2.原料的储存
•正确地储存原料也是减少原料的损耗、避免安全事故的发生，提高生产 经济效益的重要方面。在过去或即使现在有些化工厂无论从工程设计、 工程施工直到正常生产，都忽略了化工原料储存的环节，以至于化工原 料在储存的过程中造成原料的流失，甚至燃烧、爆炸事故的发生，给人 们的生命财产造成了不必要的损失。所以，在化工生产过程中必须重视 化工原料的储存，以防止流失或安全事故的发生。
• 1.原料的选用 • 化工原料的选用，首先要考虑原料来源是否可靠；其次要考虑运输是否
方便、安全；再者在确定原料后，要选择成本低廉、安全可靠的运输方式。 所以原料的选用是一个复杂的系统工程，要从技术的、经济的、安全的、环 保的等多方面综合考虑后，确定技术成熟、经济合理、来源可靠，而且环境 友好，又符合国家能源政策的原料作为该生产装置的原料路线。
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二、原料的预处理
1.化学反应类型
（1）气固相反应
（2）气液相反应
（3）液液相反应
（4）气液固相反
注意：应该类型反应对原料的要求，主要考虑参加反应的物料特性；
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二、原料的预处理
2.对原料规格的要求
固体物料
•一类是直接参与气固相反应的固体 物料的规格要求；一类是先溶解于溶 剂中参与的液相或气液相反应；