精细化工工艺原理与技术[培训].docVIP

一、绪论 精细化工的定义：生产精细化学品的工业 精细化工产品：以基本无机、有机原料或产品为起始物，经过深度加工后能增进或赋予一种(类)产品以特定功能，或本身拥有特定功能的小批量、高纯度的化学品 生产特性：1、小批量、多品种 2、综合生产流程和多功能生产装置 3、技术密集度高、垄断性强 4、大量应用配方技术 5、商品性能 经济特性：1、投资效率高 投资效率=附加价值／固定资产×100% 2、利润率高 3、附加价值率高 附加价值率=附加价值／产值×100% 原材料费率=原材料费／产值×100% 精细化学品的作用：1、赋予各种材料以特殊的性能和功能 2、促进农林牧副渔各行业的优质高产 3、提高人类的生活质量 4、促进科学技术的不断进步 5、高经济收益 精细化率=精细化工产值／化学工业总产值×100% 其表征精细化工的发展程度 精细化学品的种类（11类）：农药、染料、涂料、颜料、试剂及高纯物、信息用化学品、食品及饲料添加剂、粘合剂、催化剂及各种助剂、化工生产的化学药品及日用化学品、功能高分子材料 二、操作单元 物料的输送：将物料从一个地方输送到另一个地方、一个设备到另一个设备，一个生产过程到另一个过程的操作 液体输送设备 固体输送设备 气体输送设备 物料的反应： 悬浮液的分离：使固体颗粒和液体相分离的操作称为悬浮液的液固分离 过滤：使悬浮通过多孔的过滤介质，将固体粒子截留 其推动力为重力或压力差 影响因素：悬浮液粘度 过滤介质 压强差 滤饼阻力（反比） 沉降：利用重力或离心力使固体粒子下沉而与液体分离 物料的结晶：结晶是溶液中的溶质在一定条件下原子、离子或分子进行排列形成晶体的过程 结晶过程的关键是溶液的过饱和度 吸湿性：指不同物质从空气中吸收水分的性质 温度、微量杂质可使吸湿性增加 结块性(原因)： eq \o\ac(○,1)粒子之间在压力作用下附着在一起 eq \o\ac(○,2)晶体表面易潮解的物质易结块 eq \o\ac(○,3)颗粒小的物质比大颗粒晶体易结块 制备过饱和溶液的方法： 1、冷却法，降温冷却溶液的方法制备过饱和溶液，适用于溶解度随温度变化敏感的体系 2、蒸发法，采用加热蒸发除去部分溶剂而制备过饱和溶液的方法，适用于…. 不…. 3、真空蒸发冷却法，在除去部分溶剂的同时降低溶液温度而制备过饱和溶液 4、化学反应结晶法，通过调节溶液PH值或加入反应试剂，使溶质生成新的物质而析出结晶的方法 5、盐析法，向物系中加入一些物质，使溶质在溶剂中的溶解度降低而形成过饱和溶液的方法 （优）回收率高，结晶温度较低，适用于热敏物质 （缺）常需处理母液和分离盐析溶剂 物料的蒸发：将含有非挥发性溶质和挥发性溶剂组成的溶液进行浓缩的过程 原理：不断地向溶液供给热能，并使之保持沸腾状态，其中的溶剂就不断被汽化并除去而达到浓缩的目的 沸腾蒸发（效率高，具有生产价值，是精细化工生产常用的溶液浓缩方式） 自然蒸发 常压蒸发 减压蒸发（效率高，热量损失小，可以利用低压蒸汽、对于热敏性的溶液也很适用） 蒸发过程是一个传热过程，物料溶液的性能及热能的有效利用是蒸发过程的关键 单效蒸发流程 多效蒸发流程 物料的干燥：干燥是在加热条件下，利用热能除去固体物料中溶剂的操作过程 保证干燥过程进行的物理条件：湿物料表面所产生的水蒸气压力必须大于空气中的水蒸气分压 去除湿物料中溶剂的方法： eq \o\ac(○,1)机械法（压滤、抽吸、过滤、离心分离等）：只适用于不需要将水分完全除去的场合 eq \o\ac(○,2)化学去湿法：（缺）费用高、操作麻烦、只适用于小批量固体物料去湿或除去气体中的水分 eq \o\ac(○,3)干燥法：除湿较为完全、规模灵活、干燥器投资和维修费用小、便于操作，生产中常常和机械去湿法结合使用，可达到经济有效的目的 干燥分类：（热能供给方式）传导干燥、辐射干燥、介电加热干燥、对流干燥 干燥过程：预热阶段、恒速阶段、降速阶段 固体的粉碎：将固体物料在外力作用下分裂为更小尺寸的小块或粉粒的操作，是破碎和磨碎的总称 原理：抗拒固体的内聚力，使其分裂成细粒，从而增大固体物质单位质量的表面积 目的：减小固体的粒度(100~300目居多) 作用：增加固体物料的表面积，提高反应速率或溶解、浸取速率以及有利于干燥加工，可提高多组分