你知道化工工藝包括哪些內(nèi)容嗎?
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時間:2024-09-12分類:催化劑及助劑瀏覽:155
一、你知道化工工藝包括哪些內(nèi)容嗎?
化工工藝包括原料準備、反應(yīng)過程、分離與純化、能源供應(yīng)、控制與自動化、廢物處理等內(nèi)容。
1、原料準備:包括原材料的采購、儲存、輸送和預處理等。原料準備環(huán)節(jié)確保原材料符合使用要求,并能夠順利進入下一步驟。
2、反應(yīng)過程:這是化工工藝的核心部分,涉及到化學反應(yīng)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的步驟。反應(yīng)過程中,原料經(jīng)過混合、加熱、冷卻等處理,與催化劑或其他反應(yīng)物發(fā)生化學反應(yīng),生成所需的產(chǎn)物。
3、分離與純化:在化工生產(chǎn)中,通常需要對反應(yīng)產(chǎn)物進行分離與純化,以獲得目標產(chǎn)品。分離與純化過程可以采用物理方法、化學方法或其他技術(shù)來實現(xiàn)。
4、能源供應(yīng):化工工藝需要提供能源支持,例如熱能、電力等。能源供應(yīng)系統(tǒng)可以包括鍋爐、發(fā)電機、蒸汽和電力輸送網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備。
5、控制與自動化:化工過程中,需要實現(xiàn)對各個步驟的監(jiān)測、控制和調(diào)節(jié)。控制系統(tǒng)可以包括傳感器、儀表、自動化設(shè)備和計算機控制系統(tǒng)等,以確保工藝的安全穩(wěn)定運行。
6、廢物處理:化工生產(chǎn)會產(chǎn)生廢物和副產(chǎn)物,需要進行處理和處置。廢物處理過程包括廢物收集、處理、回收利用或安全排放等環(huán)節(jié)。
化工工藝的意義
工業(yè)生產(chǎn):化工工藝是各種化學產(chǎn)品的制造過程,包括石油化工、化學制藥、合成纖維、塑料、橡膠等行業(yè)。這些行業(yè)對于經(jīng)濟的發(fā)展和人們的生活至關(guān)重要。通過優(yōu)化化工工藝,可以提高生產(chǎn)效率、降低成本、改善產(chǎn)品質(zhì)量,推動工業(yè)發(fā)展。
資源利用:化工工藝可以將天然資源轉(zhuǎn)化為可利用的化學產(chǎn)品。世界上大部分自然資源都需要經(jīng)過化學處理才能被充分利用,例如石油、天然氣、礦石等。優(yōu)化化工工藝可以提高資源利用效率,減少資源浪費和環(huán)境污染。
新材料開發(fā):化工工藝在新材料的研發(fā)和應(yīng)用中起著重要作用。例如,合成纖維、高分子材料、功能性材料等都需要經(jīng)過特定的化工工藝才能制備。新材料的開發(fā)可以推動科技進步、創(chuàng)新產(chǎn)業(yè),并應(yīng)用于各個領(lǐng)域,如航空航天、電子、醫(yī)療等。
二、化工生產(chǎn)工藝流程有哪幾種表述方式
化工生產(chǎn)工藝流程表述方式:方案流程圖,物料流程圖,施工流程圖(帶控制點的工藝流程圖)。
方案流程圖,表達物料從原料到成品或半成品的工藝過程,及所使用的設(shè)備和機器。用于設(shè)計開始時的工藝方案的討論,也可作為施工流程圖的設(shè)計基礎(chǔ)。
物料流程圖,物料流程圖是在方案流程圖的基礎(chǔ)上,用圖形與表格相結(jié)合的形式,反映設(shè)計中物料衡算和熱量衡算結(jié)果的圖樣。
施工流程圖(帶控制點的工藝流程圖)是設(shè)計、繪制設(shè)備布置圖和管道布置圖的基礎(chǔ),又是施工安裝和生產(chǎn)操作時的主要參考依據(jù)。
視圖
繪制出標準的工藝流程圖圖樣(其中包括化工零件圖以及化工設(shè)備圖)),第一步需要選定視圖,視圖的目的就是反映實際物體的結(jié)構(gòu)、大小、安裝尺寸,能夠非常明了的讀懂實際物體大致構(gòu)造的尺寸。大多數(shù)化工機械設(shè)備均具有回轉(zhuǎn)體特征,因此在選擇主視圖時,將回轉(zhuǎn)體主軸所在的平面默認為主視圖。
三、何謂化工生產(chǎn)工藝流程
化工生產(chǎn)工藝流程
化工行業(yè)中生產(chǎn)某種化工產(chǎn)品的過程。包括原料的預處理、反應(yīng)物的化學反應(yīng)以及化工產(chǎn)品的分離提純,最后包裝銷售。
化工生產(chǎn)工藝路線選擇原則
1、您有什么原料,該原料生產(chǎn)的產(chǎn)品市場銷售前景如何。
2、該產(chǎn)品目前最先進的生產(chǎn)工藝技術(shù)你是否可以得到。
3、是否是你所在地區(qū)或國家鼓勵發(fā)展的,政府是否支持。
4、做好請專業(yè)研究單位、設(shè)計公司進行一下咨詢。
淺談一下認識,所謂的生產(chǎn)工藝,就是指的產(chǎn)品生產(chǎn)出來時所用的方法。
而我們化工工藝就更復雜了,從進廠的原材料一直到成品的包裝出廠,中間要經(jīng)過幾個甚至是幾十到工序才做好,這其中每一個工序,說是步驟也好,環(huán)節(jié)也罷,就是整個流程里一個單元。所以,我們生產(chǎn)的流程有事一個有若干工作單元組成的。
進廠原料》》》》投料生產(chǎn)加工+每一步反應(yīng)方法》》》》成品出廠
流程往往很簡單,主要是工藝復雜。畢竟化工行業(yè)是個靠技術(shù)吃飯的行業(yè),
以上僅代表個人觀點,請斟酌參考
我是化工專業(yè)的。我個人的理解,簡單地說就是,化工行業(yè)中生產(chǎn)某種化工產(chǎn)品的過程。包括原料的預處理、反應(yīng)物的化學反應(yīng)以及化工產(chǎn)品的分離提純,最后包裝銷售。
四、化工工藝的化工工藝過程
化學生產(chǎn)過程一般地可概括為三個主要步驟: 將由化學反應(yīng)得到的混合物進行分離,除去副產(chǎn)物或雜質(zhì),以獲得符合組成規(guī)格的產(chǎn)品。以上每一步都需在特定的設(shè)備中,在一定的操作條件下完成所要求的化學的和物理的轉(zhuǎn)變。
五、化學工業(yè)流程提
1、關(guān)注傳統(tǒng)化學工藝,熟悉中學化學中出現(xiàn)的重要的化工生產(chǎn)的生產(chǎn)原理
(1)鈉:電解熔融氯化鈉。
(2)鎂:電解熔融氯化鎂。
(3)鋁:電解熔融氧化鋁。
(4)鐵:CO還原鐵礦石、鋁熱法(熱還原法)。
(5)銅:火法煉銅、濕法煉銅、電解精煉銅
(6)氯氣:電解飽和食鹽水(氯堿工業(yè),同時得到氫氧化鈉)。
(7)硅:在高溫下,用焦炭還原二氧化硅。
(8)鹽酸:將氫氣在氯氣中燃燒所得的溶于水。
(9)硫酸:FeS2(或S)→SO2→SO3→H2SO4(接觸法)。
(10)硝酸.NH3→NO→NO2→HNO3(氨氧化法)。
2、回歸課本,吃透知識點,鞏固重要的課后習題。
必修二第四章海水資源的開發(fā)利用中提到:
海帶提碘;(P91-實驗4-2) 海帶→海帶灰→濾液→H2O2氧化I-為I2→萃取→蒸餾→碘
海水提溴:(P91-資料卡片)酸化濃縮海水→氯氣氧化到Br2→SO2還原到Br-(富集)→再氯氣氧化到Br2→萃取→蒸餾→溴
海水提鎂:(P93-4題)海水→Mg(OH)2→MgCl2溶液→(HCl氣流蒸干)無水MgCl2→Mg
如何從MgCl2·6H2O中得到無水MgCl2:
在干燥的HCl氣流中加熱,干燥的HCl氣流中抑制了MgCl2的水解,且?guī)ё進gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水汽
若直接加熱MgCl2·6H2O易得到Mg(OH)Cl的方程式:MgCl2·6H2O==Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑
課本母題1:(P106-9)鹵塊的主要成分是MgCl2,此外還含F(xiàn)e3+、Fe2+和Mn2+等離子。若以它為原料可制輕質(zhì)氧化鎂。
涉及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、除雜,原料的經(jīng)濟性選擇,
基礎(chǔ)的實驗操作:溶解、過濾、灼燒
課本母題2:(選修四P66-2)在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有Fe2+。在提純時,為了除去Fe2+,常加入少量H2O2,使Fe2+ 氧化為Fe3+,再加入相應(yīng)物質(zhì)至pH=4,可以達到除去鐵離子而不損失硫酸銅的目的。
涉及離子的轉(zhuǎn)化、除雜。
調(diào)節(jié)溶液的pH,常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點:
a.能與H+反應(yīng),使溶液pH增大,應(yīng)達到目標沉淀物沉淀完全的pH而小于保留離子開始沉淀的pH;
例如市一模的流程題中pH范圍
b.不引入新雜質(zhì)。
例如:若要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO,Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH,不可加NaOH溶液、氨水等。
課本母題3 P94-10以金紅石(主要成分TiO2)為原料生產(chǎn)金屬鈦的步驟主要有:
(1)在高溫下,向金紅石與焦炭的混合物中通入Cl2得到TiCl4和一種可燃性氣體。TiO2 + 2Cl2 +2 C==TiCl4 +2CO
(2)在稀有氣體(如氬)氛圍和加熱的條件下,用鎂與TiC14 反應(yīng)可得到鈦。TiC14+2Mg==Ti+2MgCl2
請寫出上述兩步反應(yīng)的化學方程式,并分析反應(yīng)(2)時稀有氣體氛圍的作用。
課本母題4 P105-4鉛丹(Pb3O4)可作為防銹用涂料,呈紅褐色。
(1)鉛丹可用PbO在空氣中加熱制備,請寫出有關(guān)反應(yīng)的化學方程式; 6PbO+O2=△=2Pb3O4
(2)鉛丹曾用于鐵制品防銹,請舉例說明鐵制品防銹的其他兩種方法; 鍍上惰性金屬,添加金屬制得不銹鋼
(3)鉛丹與濃鹽酸反應(yīng)生成PbCl2、Cl2和H2,請寫出反應(yīng)的化學方程式,說明如何檢驗反應(yīng)后有氯氣生成. Pb3O4+8HCl(濃) ==3PbCl2+Cl2+4H2O 濕潤的淀粉碘化鉀試紙
3、熟練掌握固定問題的表達:(即無需根據(jù)流程圖就可回答的問題)
①原料粉碎的目的:增大原料與氣體或溶液的接觸面積,加快反應(yīng)速率
②控制溫度(水浴)的目的:避免反應(yīng)物或生成物的過熱分解或水解(H2O2、銨鹽、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。)
③加熱的目的:加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向移動
④趁熱過濾的目的:防止某物質(zhì)降溫時會析出,減少結(jié)晶損失,提高純度。
⑤冰水(硫酸、乙醇)洗滌:洗去晶體表面的雜質(zhì)離子;并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗
⑥從溶液中分離出晶體的操作:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(或趁熱結(jié)晶)、過濾、洗滌、干燥
a蒸發(fā)時用到的儀器:蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、坩堝鉗、鐵架臺(或泥三角與三腳架)
b蒸發(fā)時玻璃棒作用:攪拌散熱,防止液體飛濺。
C蒸發(fā)到何程度停止加熱:若不帶結(jié)晶水且穩(wěn)定則為大量晶體析出時停止;若為結(jié)晶水合物或不穩(wěn)定則為少量晶體析出或表面出現(xiàn)晶膜時停止。
d結(jié)晶時,當溶液是單一溶質(zhì)時,若不帶結(jié)晶水(如NaCl、KNO3): 蒸發(fā)、結(jié)晶;
若所得晶體帶結(jié)晶水(如CuSO4·5H2O、): 蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾。
當溶液中有兩種或以上溶質(zhì)時,要得到溶解度受溫度影響小的溶質(zhì):濃縮(結(jié)晶),趁熱過濾 ,例如析出NaCl(混有少量KNO3);要得到溶解度受溫度影響大的: 蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾。例如析出KNO3(混有少量NaCl)
⑦產(chǎn)品進一步提純的操作:重結(jié)晶
減壓蒸發(fā)(小心烘干)目的:常壓蒸發(fā)溫度過高,××易分解;或者減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度,可以防止××分解
⑧過濾、洗滌涉及的問題:
a過濾的儀器:漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺
b洗滌時為什么洗:使得到的固體純凈,減少測量誤差
c怎么洗:沿玻璃棒向漏斗中加水至沒過沉淀物,待水慢慢流出后,重復操作2-3次。
d如何證明洗凈:取最后一次洗滌液,滴加沉淀劑,如無沉淀生成則證明洗凈。由反應(yīng)原理即方程式中推測出來要洗滌的離子。例如證明沉淀Fe(OH)3是否洗滌干凈(含SO42-)
e過濾后濾液仍然渾濁的可能的操作原因: 玻璃棒下端靠在濾紙的單層處,導致濾紙破損;漏斗中液面高于濾紙邊緣
4、強化訓練化學用語(化學方程式、離子方程式)結(jié)合反應(yīng)環(huán)境(酸堿環(huán)境、氧化還原環(huán)境)
5、運用守恒進行計算(氣體體積、沉淀質(zhì)量、酸堿中和滴定、氧化還原滴定)
氧化還原滴定中常見的試劑:酸性KMnO4溶液、酸性KCr2O7溶液、淀粉的碘溶液
滴定對象:Fe2+、SO32-、草酸等
滴定終點:若為酸性KMnO4,溶液變?yōu)樽霞t色(或粉紅色),且半分鐘不恢復原色。
注意:找準關(guān)系式是關(guān)鍵,單位換算是重點,倍數(shù)問題仔細看。
要引領(lǐng)學生熟練掌握重要的關(guān)系式
KMnO4 → 5Fe2+
2KMnO4 → 5 SO32-(SO2)
2KMnO4→ 5 H2O2
2KMnO4→ 5 H2C2O4
4KMnO4→ 5 C2H5OH
Cr2O72- → 6Fe2+
2Cr2O72- → 3C2H5OH
2Fe3+ →I2→ 2Na2S2O3
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