广义化工的概念及范畴.pptVIP

广义化工的概念及范畴 董 声 雄 福州大学化学化工学院 题西林壁苏 轼 横看成岭侧成峰， 远近高低各不同。 不识庐山真面目， 只缘身在此山中。 注：西林寺，在江西省的庐山上。这首七绝诗是苏东坡题在西林寺里的墙壁上的。 “化工” 一词多义 “化工”是一门研究物质和能量的传递和转化的技术科学。 一般地说，“化工”是化学工艺、化学工业与化学工程的简称。 化学工艺 Chemical Technology 凡是以化学方法为主，以改变物质组成与物质结构合成新物质为目的的生产过程和技术称为“化学工艺”。 “化学工艺”着重解决化工生产的路线与方法。 化学工业 Chemical Industry “化学工业”是化学加工工业（Chemical Processing Industry）的简称，是运用化学工艺生产化学品的工厂企业形成的产业部类。 化学工程 Chemical Engineering  “化学工程”是研究化学工业生产过程中的共同规律，用来指导化工装置的放大、设计和生产操作的科学。迄今“化学工程”包括：传递过程（“三传”——流体力学、传热学、传质学）、化工热力学、化学反应工程、过程工程、过程系统工程5个分支 “化学工程”的基础是“单元操作（Unit Operations）”——即所谓的“化工原理”。 “化学工程”着重解决实现化工生产的过程与装备设计及运行控制。 化工过程 Chemical Process “化工过程”是围绕核心反应器组织的，其上游为原料（反应物）的前处理，以满足主要化学反应工艺条件为目标；下游为产品（生成物）的后处理，通过分离、纯化等手段，以达到产品标准为目标。除主要化学反应器外，化工过程主要由进行物理过程的单元操作（输送、加热、冷却、分离等）和进行化学过程的单元过程（化学法净化、氧化、加氢、硝化、磺化等）组成，有时也将生化处理引入化工过程，例如脱硫或废水处理。 “化工”简史 1920’s “单元操作”(Unit Operations)——《化工原理》 1960’s “三传一反” “三传”(Momemtum, Heat, and Mass Transfer)  “一反”(Chemical Reaction Engineering) 1980’s—  加上“过程系统工程（PSE, Process System Engineering）” “化工自动化” 以及许多交叉领域的学科 1990’s— 扩展为“过程工程（Process Engineering）” “过程工程”（广义化学工程，泛化学工程）是为过程工业服务的学科，其研究对象是物质的化学与物理转化过程，研究内容是物质的运动、传递和化学反应及其相互之间的关系。“过程工程”的任务是：创建高效清洁的工艺、流程和设备，解决实验室成果向产业化过渡中的瓶颈问题。过程工业：包括化学工业、石油炼制工业、石化工业、医药工业、冶金工业、能源工业、建材工业、食品工业、轻工等产业，还包括很多高技术产业，如生化、材料、环境、信息等产业。 狭义的化学工业包括：无机化工：化学肥料、三酸（硫酸、硝酸、盐酸）、两碱（纯碱、烧碱）、无机盐基本有机化工（重有机合成工业）：把煤、石油、天然气、电石、煤焦油、渣油等加工成基本的有机原料（乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔、萘、乙醇、甲醛、乙酸、丙酮、苯酚、苯酐，等等）。精细化工：染料、涂料、化学试剂、助剂、化学农药、感光材料、磁性记录材料、等等。石油化工：合成橡胶、塑料、化学纤维等等。高分子化工：有关聚合物的化工，与前几类有重叠部分。 21世纪化工发展方向 向学科深度发展 向新的领域渗透 向学科深度发展 “化工传递过程”的研究发展：高黏度、非牛顿型流体的传递过程；多相流中的传递；界面的传递；湍流传递…… “化工热力学”的研究发展：分子热力学；热力学性质的计算机模拟；热力学在生物、材料、能源、环境科学中的应用…… “化工分离过程”的研究发展：高纯材料的制备技术；膜分离技术；超临界流体分离技术…… “化学反应工程”的研究发展：反应与分离过程结合； 聚合反应工程；生物反应工程；场致反应工程…… 向新的领域渗透 生物化工 医学化工 制药化工 能