精细化工产品的合成及应用第五版课程设计
第五章 精细有机化工工艺
项目 磺化剂 沸点，℃ 磺化速度 磺化转化率 磺化热效应 磺化物粘度 副反应 产生废酸量 反应器容积
H2SO4 290～317
慢 达到平衡，不完全
需加热 低 少 大 大
ClSO3H 151～150
较快 较完全
一般 一般 少 较少 大
SO3•H2SO4
较快 较完全
一般 一般 少 较少 一般
SO3 46 瞬间完成 定量转化 放热量大，需冷却 十分粘稠 多，有时很高 无 很小
十二烷基苯磺酸钠是合成洗涤剂工业中产量最大, 用途最广的阴 离子表面活性剂
反应原理
C12H25
SO3
空气
C12H25
SO3H
该反应属于气液非均相反应, 化学反应速度很快, 几乎在瞬间完成, 且 放出大量的热, 因此, 工业上用干燥的空气将三氧化硫稀释至浓度为47%。
➢ 磺化反应器
➢磺化工艺
§ 5.3 硝化
• 硝酸（HNO3） • 混合酸: （HNO3-H2SO4-H2O） • 硝酸与乙酸酐混合物（HNO3-(CH3CO)2O） • 有机硝酸酯（C2H5CO-ONO2） • 含氮氧化物（N2O5）
4.硝化反应的特点
• 反应不可逆 • 反应速度快, 无需高温 • 放热量大, 需要及时移除反应热 • 多数为非均相反应, 需要加强传质
九八酸（98％） 九二酸（92～93％）
20～25％ 三氧化硫（SO3） 60～65％
发烟硫酸（SO3•H2SO4）
氯磺酸（ClSO3H）
其它: 氨基磺酸（NH2SO3H）、亚硫酸盐（Na2SO3）
二、磺化反应的基本原理
➢ 磺化反应是亲电取代反应。一般认为是按二步反应进行的。
➢ 三氧化硫和HSO3+阳离子被认为是真正的磺化剂:
化学反应工程第五版课程设计
化学反应工程第五版课程设计一、课程设计目的本次化学反应工程课程设计旨在帮助学生通过理论学习和实践操作，深入了解化学反应工程的基本理论、原理和技术，掌握化学反应工程的设计、操作、控制和优化等基本能力，为学生今后从事化工行业提供必要的理论和技术支持。
二、课程设计背景化学反应工程是化工专业中重要的核心课程之一，它是研究化学反应过程以及相关的工程应用和技术的学科。
它涉及的范围很广，包括反应原理、反应热和热力学计算、反应动力学、催化作用、反应装置设计和操作、反应控制与优化等多个方面。
因此，对化工专业的学生来说，掌握化学反应工程的理论和应用技术是非常重要的。
三、课程设计内容为了达到上述设计目的和背景，本次化学反应工程课程设计内容如下：1. 理论学习（1）反应原理和反应热学基础了解化学反应的定义、基本概念和反应分类；学习热力学第一法则；学习反应热和反应焓等基础热学知识。
（2）反应动力学了解反应物的摩尔浓度与反应速率之间的关系；分析反应速率常数的含义与计算；学习反应阶次与反应动力学方程的推导和应用等。
（3）催化作用了解催化作用的基本原理；学习氧化还原反应、加氢反应、加氧反应、加氢加氧反应等常见催化反应；了解反应速率与催化剂浓度、反应物浓度、反应温度等参数之间的关系等。
（4）反应装置的设计和操作了解化学反应的装置分类和工艺流程；学习反应器的选择、计算和设计；学习反应器内部流态特性的测量、模拟和优化控制等。
（5）反应条件的测定和优化学习反应条件的一般选择和调节原则；学习如何在实验中测定反应条件；学习如何优化反应条件以达到最佳反应效果。
2. 实践操作通过本次课程设计，学生将实践以下操作:（1）反应器的基本测量和控制将反应器与测量仪器进行连接，记录反应器的温度、压力、流速和流量等参数；利用实验室仪器和调控系统实现反应过程的控制。
（2）反应器内部流态特性测量观察反应器内部的流态，通过流态图等可视化工具，了解反应器内非均相特性的形成和演化过程。
精细化工和制药过程控制教学设计
精细化工和制药过程控制教学设计摘要本文介绍了一个基于工业实践的教学设计，旨在提高学生在精细化工和制药领域的过程控制能力。
教学课程包括理论讲解、实验设计和模拟仿真等方面，依托于工业合作伙伴提供的真实数据和案例。
通过本教学计划，学生将获得专业技能的训练，同时在团队协作和沟通等方面得到加强。
背景精细化工和制药领域需要高度专业化的技能，如过程控制和优化等。
然而，学生在传统教学中很难得到足够的实践经验和专业训练。
为了提高学生在该领域的专业能力，应该设计教学计划，将工业实践和学术理论结合起来。
教学计划目标本教学计划的主要目标是提高学生在精细化工和制药领域的过程控制能力，包括：1.理解过程控制的基本概念和方法。
2.掌握常用的仪器设备和工艺流程。
3.学习团队协作和沟通技能。
4.掌握基于模拟仿真的过程优化方法。
教学内容本教学计划包括以下方面：理论讲解1.过程控制的基本概念和理论。
2.仪器设备和工艺流程的介绍和使用方法。
3.过程优化的基础知识和方法。
实验设计1.设计一组过程控制实验，包括传感器、控制器和执行器的选择和配置。
2.根据实验结果评估控制策略的性能和有效性。
3.分析实验结果，以确定可能的工艺参数。
模拟仿真1.学习使用过程模型的建立和仿真方法。
2.分析不同参数对模型的影响，确定最佳参数。
3.建立一个基于优化的控制器，以实现最佳控制效果。
教学方法本教学计划采用以下教学方法：1.以问题为导向，鼓励学生提出问题并进行分析和解决。
2.基于工业实践的案例，强调理论知识与实际应用的结合。
3.通过团队协作和沟通，促进学生的交际技能和专业能力的提升。
4.结合实验和模拟仿真，提供多样化的教学环境和实践机会。
教学评价本教学计划的评价主要包括以下方面：1.能力评价：主要评估学生的过程控制技能和团队协作能力等。
2.知识评价：主要评估学生对过程控制理论和方法的掌握和应用能力。
3.实战评价：通过模拟仿真和实验，评估学生的应用能力和实际操作能力。
《精细有机合成》教学大纲
《精细有机合成》教学大纲一、课程的地位、性质和任务《精细有机合成》课程是精细化学品生产技术专业的一门主干课，是在学生具备了必要的无机化学、分析化学、物理化学、有机化学和化工原理等专业基础知识之后，必修的技术基础课。
《精细有机合成》的主要内容是讨论精细化工产品主要合成过程单元反应，着重介绍反应动力学、反应历程各种有关的化学理论及其生产工艺、并举出典型产品实例，从而培养学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
二、学时分配：三、大纲本文第一章绪论基本内容：有机合成的任务、目的及内容；精细有机合成常见的单元反应基本要求：1．了解有机合成的任务、目的及内容2．掌握精细有机合成常见的单元反应及其特点第二章精细有机合成的理论与技术基础基本内容：精细有机合成中的电子效应和空间效应；有机反应试剂与溶剂；合成反应器；有机反应类型及其机理基本要求：1. 了解精细有机合成中的电子效应和空间效应2. 了解有机反应中常用的试剂与溶剂的种类3. 掌握五种类型反应的特点、反应历程第三章磺化与硫酸化基本内容：磺化方法；硫酸化方法；磺化剂和硫酸化剂；磺化及硫酸化影响因素；磺化产物的分离基本要求：1．掌握常用的磺化剂2．掌握磺化反应历程及主要影响因素3．掌握磺化方法及磺化产物的主要分离方法第四章硝化与亚硝化基本内容：硝化反应的特点、方法及影响因素；混酸硝化；亚硝化反应基本要求：1. 掌握各种类型硝化剂及其活泼质点2．熟悉硝化反应历程及动力学3．熟悉硝化反应主要影响因素4．掌握主要的硝化过程及混酸技术特性指标的计算第五章卤化基本内容：卤化糊弄及卤化剂；取代、加成和置换卤化基本要求：1．掌握芳环及其侧链氯化的反应历程2．熟悉氯化、溴化、碘化反应的特点3．熟悉置换几种已有取代基的氯化第六章烷基化基本内容：烷基化反应的糊弄及基本原理；相转移烷基化反应基本要求：1．掌握三类烷化反应的历程2．熟悉常用的烷基试剂3．熟悉烷化反应的生产过程第七章酰基化基本内容：酰化剂； N－酰化反应；C－酰化反应基本要求：1．掌握酰化反应的历程2．熟悉酰化反应影响因素及常用酰化剂乙酰化过程第八章还原基本内容：催化还原；化学还原；电解还原基本要求：1. 熟悉化学还原反应的历程、影响因素及主要应用2．掌握催化加氢的基本过程3．熟悉催化加氢的影响因素及催化剂的作用第九章氧化基本内容：氧化方法及其特点；空气催化氧化；化学氧化；电解氧化基本要求：1．掌握三类氧化反应的反应历程2．熟悉几种通过氧化制备化合物的生产过程第十章氨解基本内容：氨解剂；氨解的方法；氨解反应的基本原理基本要求：1．熟悉几类主要化合物氨解的过程及实际应用2．熟悉其反应机理及影响因素第十一章重氮化与重氮盐的转化基本内容：重氮化反应；反应的影响因素；重氮盐的应用基本要求：1. 掌握重氮化反应的反应历程和影响因素2. 掌握重氮盐的重要用途第十二章羟基化基本内容：羟基化的方法；芳磺酸盐的碱熔反应历程和影响因素；卤代烃和芳伯胺的水解；硝基化合物的水解；重氮盐和异丙苯过氧化氢的酸解等基本要求：1．熟悉各种主要的羟基化方法及实际应用2．了解三种基团置换成烷氧基的反应第十三章酯化基本内容：酯化反应的基本原理；酯化技术与反应装置；工业上制造羧酸酯的方法基本要求：1. 了解工业上制造羧酸酯的方法2. 了解酯化反应的基本原理3. 了解酯化反应的装置第十四章缩合基本内容：缩合反应的特征及分类方法；醛酮缩合；酯的缩合；烯烃参与的缩合；成环缩合基本要求 :1. 掌握缩合反应的特征及分类方法2. 了解醛酮缩合，醛酮与羟酸的缩合，醛酮与醇的缩合3. 了解酯的缩合4. 了解烯烃参与的缩合5. 了解成环缩合第十五章精细有机合成路线设计基本方法与评价基本内容：逆向合成法；逆向合成路线设计技巧；导向基与保护基；合成路线的评价标准基本要求：1. 掌握逆向合成法的概念和常用术语2. 了解逆向合成路线设计技巧3. 掌握导向基的应用及其基团的保护4. 熟悉合成路线的评价标准。
《精细化工实验》教学大纲
《精细化工实验》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标：（一）总体目标：《精细化工实验》是化学工程与工艺、应用化学、精细化工等专业学生必修的专业实验课。
本课程的培养目标在于通过实验的训练，让学生充分认识和接触精细化学品生产过程中所涉及的基本化学反应和工艺，提高学生的操作技能，加深对所学理论知识的理解和学握，使学生养成理论联系实际的作风，实事求是、严格认真的科学态度，以及培养学生解决实际问题的能力和创新能力，为今后从事精细化工产品的研究、开发和生产打下良好的基础。
（二）课程目标：《精细化工实验》是化学工程与工艺、应用化学等专业的一门专业必修实验课，是这些专业高级技术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分，是学生获取专业知识的重要手段，可以使学生亲身接触该专业所涉及的具体工作的过程。
它的主要任务是让学生了解精细化工产品的基本生产工艺，包括高分子聚合反应、有机合成以及各类精细化学品的复配合成，重点需要掌握各种聚合方法的特点及其应用场合、各种精细化工产品中配方的组成及各组分的作用。
激发学生的学习兴趣，加强理论和实践的联系，进一步培养学生的实验操作能力、分析和解决问题的能力以及创新能力，培养学生良好的实验素质、心理素质，严谨的科学态度及良好的协作精神。
课程目标1：能够综合运用本课程的知识和技术手段。
1.1 掌握精细化工实验的基本知识及实验室安全规则。
1.2 根据实验目的，熟练搭建实验装置，选择合适的配方和工艺，安全开展实验，态度严谨。
课程目标2：具备综合分析问题的能力。
2.1对实验结果进行分析和解释，得出合理的结论。
2.2能够有条理、有逻辑地撰写实验报告。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系：表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表三、教学内容本实验课程在内容选择上主要涉及日常生活中常用的几类精细化工产品（如：染料、涂料、采油助剂、日用化学品等）的生产工艺和配方，并结合实际的实验教学条件，开展一些污染小、容易实现的精细化工实验，目前所选取的10个合成实验包括高分子聚合反应、有机合成以及各类精细化学品的复配合成。
精细化工课程设计
1. 产品介绍：1.1.产品简介：液体洗衣剂，顾名思义是一种物理存在形态为液体的洗衣用洗涤剂，是进几十年才发展起来的一种洗衣剂。
由于液体洗衣剂具有的在冷水中易溶，易分散，在洗衣机的分配器中不宜结块等优点，逐渐受到大众的喜爱而走向消费者市场。
1.2发展趋势：最初开发重垢液洗剂 (HDL) 主要是对衣物进行预处理 , 后来发展成为与洗衣粉并列的剂型。
随着现代科技的进步与生产的发展 ,促使洗涤用品也在不断更新变换 ,目前洗涤用品正朝着浓缩化 ,低温化 ,加酶化 ,专业化 ,无磷化及易生物降解等方向发展。
1.3产品优势：相较于其它洗衣剂，如肥皂、洗衣粉等，该产品具有易于用瓶盖计量、冷水中易溶、易分散、去污力强、用量少、对皮肤温和、不损伤衣物、易生物降解、稳定性好等特点 ,适应于洗涤棉麻 、化纤 、混纺等衣物，可在各种水质中使用 。
2.文献综述：2.1洗衣剂产品概述：查阅相关文献资料，了解到现行洗衣剂产品的种类主要分为皂基洗衣剂、粉状洗衣剂和液体洗衣剂三大类。
其中皂基洗衣剂是最早使用的一种洗衣剂，以肥皂为主要代表。
肥皂是最古老的洗衣产品，在烷基苯磺酸钠（ABS）出现之前一直统治着全球的洗衣剂市场。
直到20世纪40年代，研究发现ABS 与三聚磷酸钠存在显著的协同去污作用，使得洗衣粉的性能明显超越了肥皂，然后，洗衣粉迅速取代肥皂，成为最主要的洗衣剂。
洗衣粉因具有耐硬水、无皂垢、手洗机洗皆宜等诸多优点，因此洗衣粉仍然是现行最受欢迎的一种洗衣剂。
然而面对逐渐升温的环境保护问题和低碳的号召问题上，由于其使用时需要温水且其配料可能污染环境等缺点，洗衣粉不断地接受着事实的考验。
洗衣液是一种新型的洗衣产品，由于其具有的在冷水中易溶，易分散，在洗衣机的分配器中不宜结块等优点，逐渐受到大众的喜爱而走向消费者市场。
2.2制备方法：2.2.1一种环保型多功能液体洗衣剂2.2.1.1本液体洗衣剂的配方如下： （wt%）每个烷基含:15—50个碳原子 的二烷 基胺盐 0.5—2.0一端连有含15—20个碳原子直链烷基的七至十五聚乙二醇9.5—12氢氧化钠 0.3—0.5EDTA 0.2—0.5氨水 0.1—0.2三乙醇胺 0.4—0.6树脂整理剂HMV 0.1—0.2香精 适量颜料 适量水 至1002.2.1.2本液体洗衣剂制备方法：在反应釜中，加入部分蒸馏水和每个烷基含15—20个碳原子的二烷基胺盐 ,加热至 65—75 ℃（优选70℃ ）搅拌,使二烷基胺盐的阳离子完全分散 ,冷却至40℃优选。
精细有机合成与设计PPTPPT课件
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目 录
• 引言 • 精细有机合成基础知识 • 有机合成设计原理 • 常见有机合成反应 • 有机合成中的选择性控制 • 有机合成设计实践 • 有机合成中的绿色化学与可持续
发展
01 引言
课程背景
01
精细有机合成是化学领 域的重要分支，涉及复 杂有机化合物的合成和
固相合成
02
通过固相载体将有机分子连接起来，实现连续 化、高效的合成，减少溶剂使用和废物产生。
光化学合成
04
利用光化学反应进行有机合成，具有条件温和、 选择性高等优点，可以用于一些难以通过传统
方法合成的有机分子。
有机合成中的可持续发展策略与实践
优化合成路线
通过优化有机合成的路 线和方法，降低能耗、 减少废物产生，提高合
详细描述
取代反应是有机合成中常见的一类反应，通过将有机物分子中的某一基团替换为 另一基团，以改变有机物的结构。常见的取代反应包括烷烃的取代、芳烃的取代 、卤代烃的取代等。
加成反应
总结词
通过加成的方式将两个或多个有机物 结合在一起，生成新的有机物的反应。
详细描述
加成反应是有机合成中常用的反应类 型，通过将两个或多个有机物分子结 合在一起，生成新的有机物。常见的 加成反应包括烯烃的加成、炔烃的加 成、醛酮的加成等。
类型烷基化产物的选择性合成。
氧化还原反应中的选择性控制
02
在氧化还原反应中，可以通过选择合适的氧化剂或还原剂以及
反应条件，实现选择性控制。
环化反应中的选择性控制
03
通过选择合适的反应条件和催化剂，可以实现不同类型环化产
物的选择性合成。
06
精细化工工艺课程设计课件(DOCX 37页)
精细化工工艺课程设计课件(DOCX 37页)精细化工工艺课程设计题目：聚丙烯酰胺生产工艺设计姓名：学号：专业：手机号：指导老师：2016.1目录摘要： (1)1. 概述 (1)1.1 聚丙烯酰胺的分类及其特性 (1)1.1.1 阴离子聚丙烯酰胺(简称APAM) (1)1.1.2 阳离子聚丙烯酰胺(简称CPAM) (2)1.1.3 非离子聚丙烯酰胺(简称NPAM) (2)1.2 丙烯酰胺聚合物的结构和性质 (2)5. 生产流程简述 (14)5.1 工艺路线确定 (14)5.1.1 聚合方法的确定 (14)5.1.2 单体原料路线的确定 (15)5.1.3 溶剂的选择 (15)5.1.4 引发剂的选择 (15)5.1.5 自由基反应方式 (15)5.2 生产流程简述 (15)5.3 车间概况 (16)5.4 车间组成 (16)5.5 生产制度 (16)5．6 安全防护措施 (16)5.6.1 聚合工段 (16)5.6.2 后处理工段 (17)6. 工艺计算及主要设备选型 (18)6.1 物料衡算 (18)6.1.1 计算的基础数据 (18)6.1.2 计算基准 (18)6.1.3 聚合釜物料衡算 (18)6.1.4 一次研磨物料衡算（损失率：0.1%） (20)6.1.5 二次研磨物料衡算（损失率：0.1%） (21)6.1.6 干燥工段物料衡算（水分干燥：64%，除尘损失：1.6%） (22)6.1.7 包装工段物料衡算（除尘损失：0.4%，包装损失：0.1%） (23)6.2 设备计算及选型 (24)6.2.1 聚合釜计算 (24)6.2.2 管道计算 (27)6.2.3 泵的选择 (28)7.废气的处理 (30)7.1治理方案选择 (30)7.2 尾气治理装置工艺流程 (31)8. 厂房布置说明 (32)总结 (32)参考文献 (34)摘要：聚丙烯酰胺项目以节能降耗、能量系统优化为宗旨，采用国内目前同类较为先进的新工艺、新材料和自主研发的新技术，可降低吨聚丙烯酰胺成本，增加企业经济效益。
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精细化工产品的合成及应用第五版课程设计课程概述
本课程旨在介绍精细化工产品的合成原理和应用。
课程内容包括化学反应动力学、反应工程基础知识、有机合成方法、化学制品的性质分析和工艺流程设计。
学习本课程可以使学生掌握化学反应的基本原理和技能，了解工业化学品制造的过程和方法。
本课程适合化学、化工等相关专业学生。
学生需具备化学和数学的基础知识。
教学目标
本课程的教学目标包括：
1.熟悉化学反应动力学的基本理论和实验技术。
2.掌握有机合成方法和典型的化学制品的合成过程。
3.了解化学制品的性质分析方法与质量控制。
4.熟练掌握工艺流程设计的方法和实践技能。
授课方式
本课程采用在线教学的方式，授课教师会通过网络直播进行讲解，并且会提供录制的视频课程以供学习。
学生需要在教学网站上完成相关的作业和实验。
此外，本课程还会组织学生进行课程讨论和交流。
授课大纲及内容
第一章化学反应动力学基础
本章介绍化学反应的基本概念、反应速率和反应机理。
学生将学习如何计算反应速率、如何掌握反应机理以及如何优化反应条件。
第二章反应工程基础知识
本章介绍反应器的类型、操作和设计。
学生将学习反应器的基本结构、反应器中的传热、传质和物料输送等技术。
第三章有机合成方法
本章介绍有机合成的基础知识和常见有机合成反应，包括酰化反应、还原反应等。
学生将学习如何应用有机合成反应合成复杂分子。
第四章化学制品的性质分析
本章介绍化学制品的常见性质分析方法，包括质量分析、元素分析、结构分析等。
学生将学习如何使用不同的分析技术评估化学制品的质量。
第五章工艺流程设计
本章介绍工艺流程设计的基本原理和技术。
学生将学习如何设计化学制品的制造工艺流程。
学期作业
1.完成每章的相关作业和练习。
2.完成化学制品制造工艺流程的设计与实现。
3.撰写一份精细化工产品的合成与应用报告。
课程评估
学生将通过以下途径进行考核：
1.每章作业和练习成绩。
2.化学制品制造工艺流程设计与实现的成绩。
3.报告的完成情况和质量。
总结
本课程通过对精细化工产品的合成原理和应用进行介绍，使学生了解化学反应的基本原理和技能，掌握有机合成方法和典型的化学制品的合成过程，了解化学制品的性质分析方法与质量控制，并熟练掌握工艺流程设计的方法和实践技能，培养学生的实践能力和创新能力。