精细化工工艺学知识点
○精细化工：生产精细化学品的工业称精细化学工业。
○精细化学品：凡能增进或赋予一种产品特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品。
○专用化学品(商品化学品)：产量小，经过加工配制，具有专门功能或最终使用性能的产品○附加价值：在产值中扣除原材料，税金，设备，厂房的折旧费所剩余部分的价值。
它包括工人劳动，利润，动力消耗以及技术开发等费用。
○精细化工产值率(精细化率)：=(精细化工产品总值／化工产品总值)×100%○增塑剂：添加到聚合物体系中能使聚合物的玻璃化温度降低，塑性增加，使之易于加工的物质。
○氧指数(OI)：试样像蜡烛状持续燃烧时，氮—氧混合气流中所必须的最低氧体积分数，OI = VO2／(VO2+VN2)○协同效应:助剂并用时，总效应超过各自单独使用效能的加和。
○相抗效应:助剂并用时，总效应小于各自单独使用效能的加和。
○塑化效率：以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为标准，将其塑化效率定为100，达到同一柔软程度时，其他增塑剂用量与DOP用量的比值。
○ODP(臭氧损耗)值：表示大气中氯氟碳化物质对臭氧破坏的相对能力。
以CFC-11为1。
○老化：高分子材料在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，导致结构变化，其性能逐渐变坏，以至最后丧失价值的现象。
○表面活性剂：加入少量就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质。
○临界胶束浓度：表面活性剂在溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。
○亲水亲油平衡值：表面活性剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度之比值。
HLB=(亲水基分子量／亲水基分子量+憎水基分子量)×20○浊点：表面活性剂溶液升高温度时，透明溶液突然变浑浊时的温度点。
(聚乙二醇型非离子型表面活性剂)○克拉夫特点：表面活性剂溶液升高温度时，溶解度突然增大时的温度点。
(离子型表面活性剂)○乳化：形成双电子层表面，防止液滴相互靠近，使原来的热力学不稳定体系保持为准稳定体系。
○增溶：由于胶束的存在而使物质溶解度增加的现象。
这些物质溶于胶束的亲油基中、插于胶束的分子之间、黏附于胶束的亲水基上，使溶解度增大。
○ADI(每人每日允许摄入量)：以每公斤体重摄入的毫克数表示，mg/kg。
○LD50(半数致死量)：经口服，能使一群被试验动物中毒而死亡一半时所需的最低剂量，mg/kg(体重)。
○防腐剂：防止由微生物引起的腐败变质、延长食品保藏期的食品添加剂。
○粘接接头：被粘物通过胶黏剂连接而得到的组件。
○被粘物：接头中除胶黏剂外的固体材料。
○固化：通过适当方法使胶层由液态变成固态的过程。
○结构胶：能传递较大应力，用于受力结构的连接。
○骨胶：骨胶是一种使用最为广泛的动物类黏结材料。
因其外观为珠状也称作珠状骨胶。
○万能胶：环氧树脂类粘合剂的俗称，胶黏强度高，收缩率小，用途广泛。
○环氧树脂：分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子。
(二酚基丙烷和环氧烷碱性条件缩聚而成双酚A型环氧树脂) ○聚氨酯：主链上含有氨基甲酸酯基(NHCOO—)的胶黏剂。
○乳液聚合:在水介质中生成的自由基进入由乳化剂或其他方式生成的胶束或乳胶粒中引发其中单体进行聚合的非均相聚合。
○热塑性：物质在加热时能发生流动变形，冷却后可以保持一定的形状的性质。
○热固性：加热时树脂固化，形成网状交联结构，不溶不熔。
○涂料：用特定的施工方法,涂覆物体表面，形成连续性膜，具有一定强度、韧性，美观或特殊功能。
○氨基漆：含有氨基的化合物(尿素，三聚氰胺，苯代三聚氰胺)与醛类(甲醛)经缩聚反应制得的热固性树脂。
○调和漆：已经调好的可以直接使用的涂料。
○清漆：不含颜料的透明涂料。
○磁漆：漆料中含有较多的树脂，并使用了鲜艳的着色颜料，漆膜坚硬耐磨，光亮，美观，好像瓷器。
○底漆:作为物面打底用的涂料，是面漆与物面之间的中间涂层。
○烘漆：又称烤漆，烘干漆，必须经过一定温度的烘烤，才能干燥成膜的涂料品种。
○大漆：由天然生漆精制或改性制成的漆类的统称。
○腻子：加有大量体质颜料的稠厚浆状涂料。
○碘值:每100g油脂所能吸收的碘的质量(以克计),判断不饱和性. ○酸值：又称酸价，是指中和1g天然脂肪中的游离酸所需消耗KOH的毫克数，大小反应了脂肪中游离酸含量的多少。
○香料：散发出香气香味的原料。
○香精：调和香料。
○调香：将多种香料调配成香精的过程称作调香。
○单离香料：用物理的或化学的方法从天然香料中分离出来的单体香料(单一成分)。
○香气阈值：嗅觉辨别出该种物质存在的最低浓度。
○化妆品：涂擦、喷洒等方法散布于人体表面任何部位以达到清洁、护肤、美容、消除不良气味的日用化学工业产品。
○香波：以一种表面活性剂为主的加香产品，用于洗发，英文为“Shampoo”。
○冷霜：又称香脂，由于使用时水分挥发带走热量是肌肤有凉爽感，故得名。
○防晒指数SPF：SPF是英文“Sun Protection Factor”的缩写。
SPF值越高，防护功效越长。
△精细化工的特点：①生产特性—小批量、多品种、复配型居多；技术密集度高；采用间歇式多功能生产装置②经济特性—投资效率高、附加价值率高、利润率高③商业特性—独家经营，技术保密；重视市场调研，适应市场需求；配有应用技术和技术服务④产品特性—功能性强△精细化工目前发展的重点：功能涂料及水性涂料，染料新品种及其产业化技术，重要化工中间体绿色合成技术及新品种，电子化学品，高性能水处理化学品，造纸化学品，油田化学品，功能型食品添加剂，高性能环保型阻燃剂，表面活性剂，高性能橡塑助剂等。
△精细化工发展的趋势:更加精细化，系列化，专业化和功能化。
△精细化学品的范畴：①农药②染料③涂料④颜料⑤试剂和高纯物⑥信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品) ⑦食品和饲料添加剂⑧粘合剂⑨催化剂和各种助剂⑩化学药品和日用化学品①功能高分子材料。
△精细化学品的特点：产品门类多，有不同的品种牌号，商品性强，生产工艺精细，有些产品的化学反应与工艺步骤复杂，附加价值高，投资少，利润大，对市场适应性强，服务性强，产品更新换代快，技术密集性高，适合中小型厂家生产，商品富裕竞争性，研究经费较高。
◇精细化学品与通用化学品的区别？精细化学品：初级产品深加工制成，产量小，用途专。
增进或赋予一种产品特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品，试剂，染料，化妆品，洗涤剂等。
通用化学品：初级加工得到的大吨位产品，产量大，用途广，硫酸，氨，烧碱，聚氯乙烯，氯乙烯等。
◇高分子加工助剂应用中需要注意的问题：①与树脂的配伍性—所用助剂必须能长期，稳定，均匀地存在于树脂中，才能发挥其应有的功能。
有机助剂要求与塑料具有良好的相容性，否则助剂易析出(即喷霜或渗出)；无机助剂则要求细小，分散性好②耐久性—助剂的损失主要通过挥发，抽出和迁移三个途径。
挥发性大小取决于助剂本身的性能，抽出与迁移性则与助剂和聚合物之间的相互溶解度有关③对加工条件的适应性—主要是耐热性，使之在加工过程中不分解，不易挥发和升华，还要考虑助剂对成型设备和模具的腐蚀性④制品用途对助剂的制约—选用助剂必须考虑制品的外观，气味，污染性，耐久性，电性能，热性能，耐候性，毒性，经济性等各种因素⑤协同效应—要尽量选用助剂之间具有协同作用的物质，应避免拮抗作用，以充分发挥助剂在塑料中的作用。
△增塑剂的作用原理：削弱聚合物分子键的次价键，即范德华力，从而增加聚合物分子链的移动性，降低聚合物分子链的结晶性，亦即增加聚合物塑性。
◇间歇法生产DOP工艺过程—酯化工艺：邻苯二甲酸酐△阻燃剂的作用原理：多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。
①覆盖(保护膜)作用—含磷阻燃剂②抑制链反应—含卤阻燃剂③协同作用—锑—卤体系(P—卤体系，P—N体系)④吸热作用—Al(OH)3⑤不燃气体稀释作用—卤化物△常用阻燃剂的分类和特点：①有机卤系使用范围广，阻燃效率高、用量少，对材料的性能影响小，热裂及燃烧时生成大量的烟尘及腐蚀性气体②有机磷系无卤阻燃剂，克服含卤阻燃剂的缺点，具有阻燃、隔热、隔氧功能，生烟量少，不易形成有毒气体和腐蚀性气体③无机系低毒、低烟、低腐蚀，价格低廉；但所需添加量较大，限制了其应用△抗氧剂的作用原理：捕获活性自由基，生成非活性自由基，终止链反应△抗氧剂的主要品种：①胺类防老剂—抗氧能力强，易变色，用于对制品颜色要求不高的材料中②酚类抗氧剂—不变色，品种多，受阻酚结构使ArO—有高稳定性③二价硫化物和亚磷酸酯类—分解过氧化物，辅助抗氧剂◇五大高分子材料—塑料，橡胶，纤维，涂料，胶黏剂◇简述PVC的降解及热稳定剂的作用机理。
PVC热加工时，少量的分子链断裂释放HCl，HCl是加速链断裂反应的催化剂，导致聚合物降解变黄变脆；加入碱性物质分解HCl则能达到稳定的目的(①吸收或中和加工使用过程中脱出的HCl，终止自催化作用②置换分子中活泼的和不稳定的Cl，抑制脱HCl反应③与聚烯烃双键加成反应，消除或减缓制品变色④防止聚烯烃结构氧化，中和和钝化树脂中的杂质，催化剂等)◇热稳定剂的发展与PVC制品密切相关。
△表面活性剂的结构：两亲结构(亲水基团和亲油基团)。
△表面活性剂的特点：①双亲性②表面吸附③界面定向④形成胶束⑤多功能性。
△表面活性剂的应用性能有：①润湿与渗透：液体迅速浸湿固体表面②乳化：液—液③分散：固—液④起泡与消泡：气—液⑤增溶：提高溶解度⑥洗涤：去油污⑦杀菌△表面活性剂的分类及其代表品种。
离子型表面活性剂：阴离子表面活性剂(①羧酸盐②磺酸盐③硫酸酯盐④磷酸酯盐)；阳离子表面活性剂(①伯胺盐②季胺盐③吡啶盐)；两性表面活性剂(①氨基酸型②甜菜碱型③卵磷脂类)。
非离子表面活性剂：①脂肪醇聚氧乙烯醚R-O-(CH2CH2O)nH②烷基酚聚氧乙烯醚R-(C6H4)-O(C2H4O)nH③聚氧乙烯烷基酰胺R-CONH(C2H4O)nH④多元醇型Span类(脱水山梨醇脂肪酸酯)及Tween类(聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯)△磺化与硫酸酯化的异同：在碳原子上引入－SO3H的反应为磺化反应，(得到的磺酸盐比硫酸酯盐稳定，不易水解，加热也不易分解)；通过氧原子架桥在疏水链上引入－SO3H的反应为硫酸化反应，产物为有机物的酸性硫酸脂。
△表面活性剂的复配及CMC的影响因素。
①无机盐：降低CMC,对烃类增溶。
胶束斥力减少,降低极性物质的溶解量。
对离子型表面活性剂的影响较小；>0.1mol/L时，使非离子型浊点降低。
②有机物：12碳以下的脂肪醇对烃类增溶。
短链醇（C1~C6）可能破坏胶束的形成，不利于增溶。
极性有机物（如尿素、N-甲基乙酰胺、乙二醇）均提高CMC。
③水溶性高分子：能吸附表面活性剂，使CMC升高；胶束形成时，提高增溶性。
能与表面活性剂形成不溶性复合物。
④表面活性剂混合体系：同类型等量混合，体系的表面活性介于两者之间，对CMC小的组分影响大。
第二章 精细化工工艺学基础及技术开发
2.4.4 精细化工产品的市场预测
1 注意掌握国家产业发展政策和新法规
2 注意了解同类产品在发达国家的情况
3 了解国内外市场供求趋势
4 了解原料基地建设方面的信息
5 注意同行建厂情况 6 了解产品用户变化信息 7 增强保护意识，要保护好自己的产品
2.5 精细化工发展的策略
1. 依靠科技进步，以技术为核心 2. 培植技术力量，注意人才培养 3. 搞好行业内部、行业之间的协调 4. 产品方案向横向、纵向延伸 5. 采取多种技术引进方式 6. 加大科研开发投入和科技创新力度
经济技术评价 基础理论 实验探索 初步评价 建立模型 设 计 与 施 工 工 业 化 生 产
新方案 的提出
实验室 研 究
预 设 计
中 试
情报收
精细化工过程开发步骤示意图
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，再通过实验室研究、中间试验到实现工业化生产
（3）性能发展阶段
当人们认识到了雏型发现和发明的前景时，便会广泛开展作 用机理及化合物结构和性能特点的研究工作，一般有两种方式对 雏型发现和发明进行改性：一方面通过机理研究找到在性能上优 于雏型产品的新产品；如青霉素药剂、合成染料、磷化液、洗涤 产品等。另一方面使雏型产品在工艺上、生产方法上以及价格上 实用化。如枪械发蓝液、保健食品。
（2）雏型发展阶段
原型发现导致一个全新的化工产品的雏型发明，1869年Ross 发明了最简单的磷化液配方，有时原形发现并不未导致雏型发明， 在弗莱明发明青霉素之前斯科特见过弗莱明观察到的现象，而弗 莱明用类似的发现于1929年发明了青霉素，但不能用于实际治疗。 雏型发明的实用价值一般都很低，还需要进行性能改进。产品日 益朝实际应用的方向发展，通常，雏型发现和发明容易引起人们 的怀疑和抵制，因为它的出现会冲击人们的传统观念。
精细化工工艺学基础
3.3 精细有机合成中的溶剂效应 → 3.3.3离子化作用和离解作用→（5）离解性溶剂和离子化溶剂
用三苯基氯甲烷离子原作溶质，可以鉴别各种溶 剂的离子化能力和离解能力。如在SO2溶剂中：
[(C6H5)3Cδ+ —Clδ- ]SO2 K离子化[(C6H5)3C+ ·Cl- ]SO2 黄色，无导电性
3.3 精细有机合成中的溶剂效应 → 3.3.3离子化作用和离解作用→ （4）离子原的离子化方式
双进攻：一种EPD溶剂和一种EPA溶剂或一种两 性溶剂同时进攻离子原的正端和负端，使正离子和 负离子都溶剂化。
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3.3 精细有机合成中的溶剂效应 → 3.3.3离子化作用和离解作用→（5）离解性溶剂和离子化溶剂
[A—B]溶 离子原
[A＋B－]
离子化
[A＋B－]溶
离解 [A＋]溶 + [B-]溶 缔合
溶剂化的离子对
溶剂化的正离子 溶剂化的负离子
溶剂化 （缔合离子）
（溶剂化的独立离子）
离子体
使离子原离子化成离子对的决定因素，是溶剂必 须具有强的EPD性质或EPA性质。而由离子对离解成 独立离子，则溶剂必须具有高的介电常数。因此所用 的溶剂既是离子化溶剂，又是离解性溶剂。
ε>40 ，强极性溶剂，溶质在其中几乎不存在离 子缔合作用。但强极性容易引起离子的溶剂化作用， 从而妨碍离子的自由运动和反应活性。这类溶剂如甲 酸、甲酰胺、二甲基亚砜、环丁砜等。
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3.3 精细有机合成中的溶剂效应 → 3.3.3离子化作用和离解作用→ （3）溶剂介电常数对离解过程的 影响
水的介电常数特别高(ε＝78.4), 所以离子对在水中 几乎完全离解。仅在浓度很高时，才能明显观察到离 子缔合作用。因此水常常作为离子型反应的溶剂。(对 有机反应，水往往不合适)。
精 细 化 工 工 艺 学
精细化工工艺学第一章1.精细化工的特点：（1）多品种，小批量；(2)技术密集度高；（3）综合生产流程和多功能生产装置；（4）大量采用复配技术；（5）投资少，附加价值高，利润大；（6）科学发展，安全发展2.日本是最早提出精细化工定义的国家3.我国将精细化工产品分为11类第三章1.表面活性剂是一种具有两亲性结构的有机化合物2.表面活性剂何以能降低表面张力？答：其结构都具有双亲性结构，溶液中加入表面活性剂后其亲油基会向无水的表面运动，亲水基会留在液面之下，使表面活性剂在表面上的浓度比溶液内部大，表面活性剂这种独特的结构正是它降低表面张力具有表面活性剂的根本原因所在。
3.临界胶束浓度：是指表面活性剂分子或离子在溶液中开始形成胶束的最低浓度，简称CMC4.表面活性剂按照溶解性可分为水溶性和油溶性5.水溶性表面活性剂按是否解离可分为离子型和非离子型6.离子表面活性剂按其活性可分为阳离子、阴离子和两性离子7.阴离子表面活性剂按亲水基不同可分为羧酸盐型、硫酸盐性、磺酸盐性和磷酸盐性8.表面活性剂的亲水性可用HLB值作为特性指标来衡量.HBL越大亲水性越强。
9.克拉夫特点：如果加热水溶液，达到某一温度时，其溶解性会突然增大，这个使表面活性剂的溶解度突然增大的温度点称为克拉夫特点，又称临界溶解温度。
离子型表面活性存在克拉夫特点。
10.浊点：将溶液加热，达到某一温度时，透明溶液会突然变浑浊，这一温度点称为浊点。
非离子型表面活性存在浊点。
11.表面活性剂的作用：起泡、消泡、乳化、分散、增容、洗净、润湿、渗透12.增容的原理：表面活性剂在水溶液中形成胶束，在达到临界胶束后，一些不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加并形成透明的胶体溶液13.增容方法：,1），增容于胶束内核、2）增容于表面活性剂分子之间的“栅栏”处、3）增容于胶束表面、4）增容于胶束的极性基层14.非离子表面活性剂存在浊点的原因：分子中的氧原子与水中的氢形成氢键（离子表面活性剂存在克拉夫特点）15.山梨醇酐烷基酯又称失水山梨醇脂肪酸酯的商品名为司盘；失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的商品名为吐温第四章1.助剂在应用中需注意的问题（1）助剂与聚合物的配伍性（2）助剂的耐久性（3）助剂对加工条件的适应性（4）助剂必须适应产品的最终用途（5）助剂配合中的协同作用和相抗作用2.助剂的损失的三个途径：挥发、抽出、迁移3.增塑剂的分类：按相容性的差异分为主增塑剂和辅助增塑剂按作用方式分为内增塑剂和外增塑剂按相对分子质量的差异分为单体型和聚合物型按增塑剂的应用特性分为通用型和特殊型4.塑化效率：增塑剂的塑化效率是使树脂达到某一软化程度的用量5.相容性不等于塑化率6.邻苯二甲酸二己酯也称二辛酯（DOP）是产量、用量最大的增塑剂7.脂肪族二元酸酯耐寒性好8.磷酸酯阻燃性和抗菌性好环氧化合物稳定性好9.聚酯增塑剂耐久性好，有永久型增塑剂之称10.含氯增塑剂的特点是具有良好的电绝缘性和阻燃性；缺点是与PVC相容性差，热稳定也不好，因而作辅助增塑剂用；含量在50%的作为增塑剂，70%的作为阻燃剂11.氧指数=O2/O2+N2×100% 含氧指数越少，越易燃烧第五章1.防腐剂：是抑制微生物活动，使食品在生产、运输、贮藏和销售过程中减少因腐败而造成经济损失的添加剂2.山梨酸又名2,4-己二烯酸，2-丙烯基丙烯酸。
精细化工工艺学
三、转化率
反应掉的 A 量占通入反应器 A 量的百分数。 xA=反应掉原料 A 的量/通入原料 A 的量； 四、选择性转化为目的产物消耗的 A 量与反应掉 A 的总量之比。 S=转化为目的产物的 A 量 /反应掉的 A 量； 五、 收率生成目的产物消耗 A 的摩尔数与通入反应物 A 的摩尔数之比。 yp=转化为目的产物 的原料 A 量/通入的原料 A 量 转化率、选择性、收率之间的关系： 收率=转化率×选择性. 六、质量收率 yw= 所得目的产物的质量/通入某反应物的质量 ； 七、 单程转化率和总转化率对有循环物料的反应系统， 单程转化率指原料一次通过反应器时 的转化率；总转化率指原料经过整个系统的转化率。 2.3 化学反应器 一、间歇操作和连续操作 间歇操作是将反应物料一次加入反应器中， 经一定时间完成特定的反应后， 将产物从反 应器中取出。 连续操作是将各种反应物按一定比例和恒定的速度连续加入反应器中， 同时以恒定的速 度连续排出反应产物。
化：
2、脂肪酸中和：RCOOH+NaOH ——>
RCOONa+H2O 肥皂作为洗涤剂的特点：无毒、安全有效；缺点（1）在冷水中溶解度差，在酸性介质中会 生成不溶性的脂肪酸； （2）不耐硬水，在硬水中会形成不溶性的金属皂，如： RCOOCa 、 R CH 2 CH CH 2 R CH 2 CH CH 2 CH CO H O CH CH 2 CH CH O RCOOMg，它们无去污能力，且会沉积在衣服上使衣服变黄 . R CH 2 CH==C H 2 + CO CO CO CO CH CO O 二、多羧酸皂 OH OH
三、其它羧酸皂(1、松香皂 2、N-酰基氨基羧酸盐 3、聚醚羧酸盐) 3.2.2 硫酸酯盐型阴离子表面活性剂 高级醇及其它含 的化合物均可硫酸化生成硫酸酯盐。 含双键的烯烃也可硫酸化生成 H 2 S O -OH N aO H 4 R O S O 3H R OH R O S O 3N a 硫酸酯盐，经中和后得到各种硫酸酯盐型表面活性剂性剂概述; 一．表面活性 １．界面与表面的概念 界面：物质相与相的分界面。 在各相间存在：气-液、气-固、液-液、液-固和固-固 五种界面。* 表面：当组成界面的两相中有一相为气相时，称为表面。 ２．表面张力：在两相(特别是气-液)界面上，处处存在着一种张力，它垂直与表面的边界， 指向液体方向并与表面相切。把作用于单位边界线上的这种力称为表面张力，用 g 表示， 单位是 N·m-1。 3.表面活性： 如果 a 物质能降低 b 物质的表面张力，通常可以说 a 物质(溶质)对 b 物质(溶 剂)有表面活性 二.表面活性剂 1.概念：加入溶剂中可使溶剂的表面张力大大降低并可明显改变体系的表面状态的物质。 2.表面活性剂的结构特征：结构特征：双亲媒性（两亲结构）—部分是由疏水亲油的碳氢链 组成的非极性基团， 另一部分为亲水疏油的极性基。 这两部分分别处于表面活性剂分子的两 端。为不对称的分子结构。 表面活性剂的基本性质： （1）表面定向：表面活性剂溶液较稀时，其分子在溶液表面形成定向排列。 （2）形成胶束：随表面活性剂浓度逐渐提高，溶液表面形成了单分子膜，溶液中开始形成 胶束。 （3）临界胶束浓度：指表面活性剂形成胶束的最低浓度。 （4）多功能性：具有发泡、消泡、乳化、润湿、去污等功能 表面活性剂分类：1、离子型表面活性剂（阴离子型：主要有四大类（羧酸盐型 、硫酸酯盐 型、磺酸盐型、磷酸酯盐型 ） ；阳离子型（胺盐型 季铵盐型） ；两性离子型（氨基酸型、 甜菜碱型 ） ）2、非离子型表面活性剂（聚氧乙烯型：RO（CH2CH2O）nH 多元醇型） 。 三、表面活性剂的物化性质
精细化工工艺学第四版课后(宋启煌)总结
精细化工工艺学第四版课后(宋启煌)总结摘要：一、精细化工工艺学概述二、精细化工产品的特点与分类三、精细化工工艺的基本原理四、精细化工生产工艺流程与设备五、精细化工安全与环保六、发展趋势与前景正文：一、精细化工工艺学概述精细化工工艺学是一门研究精细化工产品生产过程的科学。
精细化工产品具有高附加值、特殊功能和广泛应用的特点。
在学习精细化工工艺学时，我们需要了解精细化工的发展历程、研究领域、应用范围等基本知识。
二、精细化工产品的特点与分类1.特点：精细化工产品具有以下特点：高效、专用、多功能、环保、高附加值。
2.分类：根据产品性质和用途，精细化工产品可分为以下几类：（1）化学品：如表面活性剂、黏合剂、涂料等；（2）功能材料：如电子材料、光学材料、纳米材料等；（3）医药与生物化工产品：如药物、保健品、生物制品等；（4）食品添加剂：如防腐剂、抗氧化剂、增稠剂等；（5）农业化学品：如农药、肥料、饲料添加剂等；（6）其他精细化工产品：如化妆品、洗涤剂、香料等。
三、精细化工工艺的基本原理精细化工工艺学的基本原理包括化学反应动力学、化学平衡、传递过程、单元操作等。
了解这些原理有助于我们更好地掌握精细化工生产过程中的关键环节。
四、精细化工生产工艺流程与设备1.工艺流程：精细化工生产工艺流程包括原料准备、反应过程、分离与纯化、产品成型等环节。
2.设备：根据生产工艺要求，选择合适的设备，如反应釜、离心机、过滤器、蒸发器、干燥器等。
五、精细化工安全与环保1.安全：在精细化工生产过程中，要重视安全生产，加强防火、防爆、防毒等措施。
2.环保：精细化工生产过程中要严格遵守环保法规，减少废水、废气、废渣等污染物的排放。
六、发展趋势与前景1.绿色化：发展绿色化学，实现原料、过程和产品的绿色化；2.高端化：提高产品技术含量，满足高档次市场需求；3.一体化：产业链整合，提高资源利用效率；4.技术创新：加强产学研合作，推动技术创新；5.国际化：加强国际合作，扩大国际市场份额。
精细化工工艺学期末复习重点
精细化工工艺学期末复习重点一．名词解释1.精细化工：为精细化学工业的简称，是指生产精细化学品工业的通称。
2.正交实验法：使用一套规格化的正交表来安排和分析多因素实验的一种数理统计方法，排出最有代表性的试验次数，并能从仅做的少数实验中充分得到所需信息。
3.表面活性剂：一类具有两亲性结构的有机化合物，至少含有两种极性与亲液性迥然不同的集团部分。
4.表面张力：作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力（mN/m）。
5.临界胶束浓度：表面活性剂分子或离子在溶液中开始形成胶束的最低浓度。
6.HLB值：亲水亲油平衡值。
7.缔合度：缔合成一个胶束的分子个数。
8.克拉夫特点：若加热水溶液，其溶解度会突然增大。
这个使表面活性剂的溶解度突然增大的温度点，即为克拉夫特点。
9.浊点：非离子型表面活性剂与离子型表面活性剂相反，将其溶液加热，达到某一温度时，透明溶液会突然变浑浊，此温度称为浊点。
10.皂化值：皂化1g油脂所需KOH的mg数。
11.助剂：某些材料和产品在生产、加工过程或使用过程中所需添加的各种辅助化学品。
12.增塑剂：添加到聚合物体系中，使聚合物体系增加塑形的物质。
主要用在PVC 工业中，表现为聚合物的硬度、软化温度和玻璃化温度下降，而伸长率、曲桡性和柔韧性提高。
13.抗氧化剂：较被保护物质更易于氧作用的物质，把它们置于被保护物质中，使大气中氧先与他们作用而来保护物质免受或延迟氧化。
在橡胶工艺中，被称作防老剂。
14.LD50值：慢速致死量，指一群被实验动物死亡一半时的最小剂量。
15.ADI值：即食品使用标准；指人体一生连续每天不断摄入却不影响身体健康的最大摄入量，按每斤多少毫克计算。
16.固化剂定义：也称硬化剂；使粘接具有一定机械强度性和稳定性的物质。
17.罩光清漆：没有颜料和体制颜料的透明体。
18.腻子：加入大量体制颜料的稠厚浆状体。
19.色漆：加入适量颜料和体制颜料的不透明体。
20.水性涂料：用水做稀释剂的涂料。
精细化工工艺学基础
以最小化学计量数存在的反应物叫做“限制反应
某种物反”应。物的量超过限制反应物完全反应的理论量，则该
反应物称为“过量反应物”。
过量百分数为： 过量% = Ne Nt × 100% Nt
ClC6H5 + 2HNO3 →ClC6H3(NO2)2 + 2H2O
物料名称 化学计量比(系数) 投料摩尔数 投科摩尔比 投料化学计量数
1，精细化学品的一般生产方法
2，配方研究一般方法 A，配方设计的前提
(1)对产品性能要求的了解 (2)对原材料特征的了解 (3)对生产工艺与条件的掌握 B，配方设计的基本原则 (1)配方的适用性 (2)配方的经济性 (3)配方生产工艺的可行性 3，配方实施的步骤 ①收集相应资料 ②拟定基本配方和相应的各组分变量范围
在上例中．每生产一吨对氨基苯磺酸钠，苯胺的消耗定 额是： 100/217 = 0.461 t = 461kg
八、单程转化率和总转化率
R
R
例：在苯一氯化制氯苯时，为减少副产二氯苯的生成量，
每100mol苯用40mol氯，反应产物中含38mol氯苯，1mol二氯苯， 还有61mol未反应的苯，经分离后可回收60mol苯，损失1mol 苯， 如图所示：
根据求极值原理b0,b1,b2, …bn应是下列方程组的解：
此例尚可采用多变量的任意多项式回归模型 最后得到如下的回归方程：
回归方程的相关系数为0.995，根据变量个数及误差自由 度，得置信水平1％的相关系数临界值γ0.01＝0.706，这说 明回归方程中变量间存在着明显的线性关系。 通过分析证明:回归方程较好地反映了变量y与x1,x2,x3之间 的关系。
以胶粘剪切强度为试验目标值，目标值越大越好。
精细化工工艺学基础
功能性高分子材料——吸水树脂生产工艺流程
典型案例分析：某类产品生产工艺流程
原料准备
丙烯酸、氢氧化钠、交联剂等 。
干燥
将生成的吸水树脂进行干燥处 理，去除水分。
聚合反应
将丙烯酸与氢氧化钠进行中和反应， 生成丙烯酸钠，再加入交联剂进行 聚合反应，生成吸水树脂。
粉碎筛分
将干燥后的吸水树脂进行粉碎 和筛分，得到不同粒径的吸水
树脂产品。
03
精细有机合成反应原理及 设备
精细有机合成反应类型及特点
取代反应
原子或基团取代有机物中的某些原子 或基团的反应，如卤代、硝化、磺化 等。
加成反应
发生在有双键或三键的物质中，如氢 化、卤化、水化等。
消除反应
从有机化合物分子中去掉某些原子或 基团的反应，如脱羧、脱氢等。
重排反应
在一定的条件下，有机物分子中的原 子或基团发生重新排列的反应，如频 哪醇重排、贝克曼重排等。
去除污染物，保护环境。
生物医学
在药物制剂、生物材料等领域，表面活性 剂可以作为药物载体、生物相容性改进剂 等，提高药物的疗效和生物材料的性能。
06
绿色化学在精细化工中应 用前景
绿色化学概述及核心思想
1 2
绿色化学定义
绿色化学是一种旨在减少或消除对人类健康和环 境造成负面影响的化学产品设计、制造和应用的 新方法。
绿色化学核心思想
原子经济性、资源节约、环境友好和安全性。
3
绿色化学原则
预防污染、减少废弃物、设计安全化学品、节能 降耗等。
绿色合成路线设计策略
原子经济性反应设计
通过提高反应的选择性和原子利用率，减少 废弃物的生成。
催化剂设计与优化
精细化工工艺学知识点
○精细化工：生产精细化学品的工业称精细化学工业。
○精细化学品：凡能增进或赋予一种产品特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品。
○专用化学品(商品化学品)：产量小，经过加工配制，具有专门功能或最终使用性能的产品○附加价值：在产值中扣除原材料，税金，设备，厂房的折旧费所剩余部分的价值。
它包括工人劳动，利润，动力消耗以及技术开发等费用。
○精细化工产值率(精细化率)：=(精细化工产品总值／化工产品总值)×100%○增塑剂：添加到聚合物体系中能使聚合物的玻璃化温度降低，塑性增加，使之易于加工的物质。
○氧指数(OI)：试样像蜡烛状持续燃烧时，氮—氧混合气流中所必须的最低氧体积分数，OI = VO2／(VO2+VN2)○协同效应:助剂并用时，总效应超过各自单独使用效能的加和。
○相抗效应:助剂并用时，总效应小于各自单独使用效能的加和。
○塑化效率：以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为标准，将其塑化效率定为100，达到同一柔软程度时，其他增塑剂用量与DOP用量的比值。
○ODP(臭氧损耗)值：表示大气中氯氟碳化物质对臭氧破坏的相对能力。
以CFC-11为1。
○老化：高分子材料在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，导致结构变化，其性能逐渐变坏，以至最后丧失价值的现象。
○表面活性剂：加入少量就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质。
○临界胶束浓度：表面活性剂在溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。
○亲水亲油平衡值：表面活性剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度之比值。
HLB=(亲水基分子量／亲水基分子量+憎水基分子量)×20○浊点：表面活性剂溶液升高温度时，透明溶液突然变浑浊时的温度点。
(聚乙二醇型非离子型表面活性剂)○克拉夫特点：表面活性剂溶液升高温度时，溶解度突然增大时的温度点。
(离子型表面活性剂)○乳化：形成双电子层表面，防止液滴相互靠近，使原来的热力学不稳定体系保持为准稳定体系。
第二章精细化工工艺学基础及技术开发
单程转化率＝
NAR,in
×100％
S
NA ,in
－
NAS ,out
总转化率＝
NAS ,in
×100％
式中：NRA,in, , NRA,out为原料A输入和输出反应器的 摩尔数。 NSA,in , NSA,out为原料A输入和输出全过程的摩尔数。
例7
在苯—氯化制氯苯时，为了减少二氯苯的生成， 每100mol苯用40mol氯气，反应产物中含38mol 氯苯，1mol二氯苯，还有61mol未反应的苯，经 分离回收60mol苯，损失1mol苯，对此进行转化 率，选择性，收率的计算。
3、逐步提高法
在实际生产中，原来已按某个方案投产，不 允许我们轻易地变动生产点，以避免出现大 量废品，造成严重浪费。
在这种情况下，我们有必要先做探索性的试 验，用逐步提高的方法爬坡，即在原生产点 向左(或向右、向上、向下)作较小调整，找到 一个比原生产点更好的点，作为新的出发点， 如此继续，逐步提高，可以结合陡度法，一 步一步地接近最好点。
生成对氨基苯磺酸的理论收率为：
87 × 1 1
y＝ 100
＝s x＝ 87.87％ ×98.00％＝87.00％
7、重量收率（ yw ）
（1）概念
目的产物的重量占某一输入反应物重量 的百分数。
（2）应用
理论收率一般用于计算某一反应步骤的 收率。但在工业生产中，为了计算反应物经 预处理、化学反应和后处理之后所得目的产 物的总收率。
= y/x= 90.0%/95.0%
例5
100mol苯胺在用浓硫酸进行焙烘磺化时，反应物 中含87mol对氨基苯磺酸，2mol未反应的苯胺， 另外还有一定数量的焦油物。则苯胺的转化率：
x＝（100－2）÷100×100％＝98.00％ 生成对氨基苯磺酸的选择性为：