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第一篇：化工生产基础知识

第一章：化工生产概叙

第一节：化工生产的基本概念

一、化工生产的基本任务

是以燃料、矿石、水空气等天然资源或农副产品为原料，经过一系列化学变

化或化学处理为主要生产手段，改变物质原来的性质状态和组成支撑所需的产

品。例如：白碳黑的生产。化工生产的基本任务：（举例：白碳黑的生产）。

1、了解（研究）化工生产的基本过程和反应原理。

2、了解（熟知）化工生产的工艺流程和最佳工艺条件。

3、了解（熟知）生产过程中运用的主要设备的构造、工作原理及强化生产

的方法。

硅酸钠采用干法生产工艺技术，是将石英沙和纯碱按工艺要求比例混匀，投入到

高温（1400℃）池窑中，熔融化合成熔融液状硅酸钠。

1350~1400℃

MSiO+NaCO=NaO.mSiO+CO↑

23222

经水淬、蒸球溶化成液体，沉淀过滤得到工艺所需的硅酸钠，净化好的液体硅酸

纳。

白碳黑（水合二氧化硅）分子式为SiO.nHO工艺技术有浓酸液相沉淀法

22

即（一步法），晶种稀酸沉淀法即二步法。稀酸稀碱沉淀法，稀酸稀碱凝胶法等。

化学反应式为：

NaO.mSiO+nHSO→mSiO.nHO+NaSO

22242224

）H

‘‘

mSiO.nHO→mSiO.nHO+（n-nO

22222

经合成反应后：再压滤、洗涤、制浆、干燥（粉末）得粉末状产品。

二、化工单元操作及分类：

1、化工生产过程中，除化学反应过程之外，还有多项物理加过程如流体的

输送、沉淀、（过滤）传热、蒸发、结晶、干燥、粉碎等，这些加工过程

均称化工单元操作。

2、按照各单元所遵循的基本规律不同，可将几十种单元操作归纳为如下几

个基本过程。

1）流体动力学过程。如输送、过滤、离心、沉降、固体流态化等。

2）热量传递过程。如传热、蒸发等

3）质量传递过程。如蒸发、吸收、干燥等

4）热力学过程。如冷冻、深度冷冻等。

5）机械过程。如固体的粉碎、过筛、物料的搅拌等。

三、化工过程的基本规律

化工生产都可以即将单元操作纳入上述几个化工过程中，并遵循其各自的基

本规律。这些基本过程同时遵循着某些共同的规律。掌握和运用这些过程的

共同规律，是指导和了解进行生产实践的方法和手段。

1、物料衡算

根据物质守恒定律，在一个稳定的化工生产过程中，向系统或设备所投

入的物料量必须等于所得产品量及过程损失量和。即：

W投=W产+W投

式中W投——投入物料量

W产——所得的产品量

W损——损失的物料量

按照这一规定对总物料或其中某一组分进行的计算，称为物料衡

算。

2、热量衡算

在化工生产过程中除了物质发生变化以外还常伴有能量的变化，在化工

设备中所涉及的能量主要表现热量的变化，所依据的原则是能量守恒定

律。

根据能量守恒定律，对于一个稳定的化工生产过程中，向系统或设备输

入的热量应等于输出的热量加上损失的热量。即：

Q入=Q出+Q损