精细化工工艺学PPT课件

.1，精细化工工艺，2，课程基本内容及学习方法，基本内容：本课程旨在培养应用化学专业、化学专业、化学专业的本专业学生综合使用化学化学基础知识的能力。了解和熟悉精细化学品的基本概念和特性、化学结构、合成及生产方法及其应用，了解精细化学品国内外开发的新特点和新趋势。侧重于化学工序，如复合工艺路线(处理或配方中没有)、工艺路线和工作方法。合成路线：需要某种起始原料、对目标产品制造的一些反应、简单的合成路线、高效、容易的原料、低成本等。和微观化学重叠。3，*，3，工艺路线：将原料预处理、化学反应工艺、后产物处理等合成工艺路线或加工工艺付诸实施。操作方法：表示用于完成精细化学品合成的反应器，操作形式。间歇操作或连续操作等。教学方法和学习方法：1 .PPT主要是，黑板是辅助。2.自学和讲课的结合。4，简介，第一，精细化工：概念和类别2，精细化工分类3，精细化工和精细化工特性4，精细化工发展概述5，精细化工现状和需求预测6，国内精细化工最新发展7，精细化工和人才，5，1，精细化工：概念和类别，6，石油化学，* 6，1，精细化学和常规化学，7，具有代表性的精细化工产品，*，7，涂料，化妆品，医药品，添加剂，8，化工产品，一般化学：从煤、石油、天然气、农副产品等便宜、容易获取的自然资源开始，一次或多次化学加工制成的最基本的化学原料。一般以主要化学成分的名字命名。乙烯、氯乙烯、乙醇、乙烷等。精细化学品(FineChemicals):对基本化工生产的主要或次要化学品进行深加工，表示特定功能、特定用途、少量批量、多种、增值、技术密集型化工产品种类。医学、化学试剂等。9，2。精细化学(finechemicalTechnology)是精细化工行业的缩写，是“生产精细化学品和特殊化学品的行业”。是始于20世纪70年代的独立学科和尖端产业。根据国家自然科学技术领域分类标准，精细化学的全称应该是“精细化学工程”，属于化学工程领域范畴。10，精细化工产品启动原料基础有机原料基本有机化学高分子材料，3。精细化学品生产流程，初始原料：煤、石油、天然气、农林副产品基础有机原料：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、(甲苯)、二甲苯、(乙炔、萘)、合成气等基本有机化学品，11，4。微型化学物质和特殊化学物质的区别(美国和美国是微型化学物质的区别，中国和日本将这两种分类为微型化学物质)，欧洲和美国将微型化学物质和特殊化学物质区分开来：微型化学：少量，根据其他化学结构生产和销售的化学物质。专用化学品：具有少量生产、加工准备、特殊功能或最终使用性能的产品。中国、日本部门是相对粗糙、以功能为主的强调纯化合物，还包括复合体和聚合物：这两种产品统称为精细化学品。根据精密化学物质的定义，各国专家的差异：欧洲和美国与中国和日本的区别不同。12，13，2，微化学物质的分类，14，由于微化学物质和国民经济的不同领域，以及与人们日常生活密切相关，所以有很多种类。由于各国精细化工生产发展的不平衡，根据各个精细化工生产发展现状，各国的分类差异有所不同，有的国家比较细，有的国家比较粗。日本：1985年版精细化工年鉴分为35个问题。中国：1986年3月，原化学工业部精细化工产品分类暂行规定分类为11类，最近分类为18类。15，日本：医学、合成染料、杀虫剂、有机颜料、稳定剂、涂料、粘合剂、香料、化妆品、表面活性剂、肥皂和合成洗涤剂、印刷墨水、增塑剂、橡胶助剂、照片感光材料、催化剂、16，中国(类别18):医药和兽医、杀虫剂、粘合剂、涂料、染料和颜料、表面活性剂和合成洗涤剂、三大合成材料用添加剂、香料、感光材料、试剂和高纯度材料、食品和饲料添加剂、石油用化学材料、石油用，17，3，精细化学和精细化学特性，18，精细化工特性：产品功能(专用)大批量高利润率更新速度，19、精细化工特性：多品种、小批量综合生产工艺和多功能生产设备高新技术大规模应用复合技术新产品开发周期、成本高、附加值高、利润高。商品性、市场竞争激烈、生产属性、经济属性、商业属性、20，多种、小批量的各种精细化工产品具有一定的功能和特殊的性质，生产对象很强，满足了社会的其他要求，因此他们不能像基本化工产品那样大批量生产。21，综合生产工艺和多功能生产设备尽管有精细的化学物质，但仅合成单位就超过10多个，后处理设备也有相似之处。特别是一些同类产品中，其合成装置有很多相似之处。因此，很多工厂广泛使用多种综合生产设备(多功能生产设备)，一套生产设备可以生产多种产品(或经过简单调整，可以生产其他产品)，适应精密化工产品的多种、少量部署特点。也有人称之为模块化，构造块形式。生产非离子表面活性剂、乳化剂、泡沫等的聚醚装置。22，高新技术密集型精细化工是综合性强技术密集型产业，生产工艺长。不仅要考虑化学合成，分离复合物，还要考虑如何商品化。为此，需要多方面和多种技术相互合作，综合运用。相关领域：化学、物理、生理学、工程技术、经济等。23，复合技术(1)(精细化工产品的作用经常是)多种化学成分的复合效果：为了满足各种特殊目的的需要，单一成分往往不能满足其要求，需要多成分配方(即配方)。(2)需要加工助剂和复合多功能添加剂。有些产品需要加工成多种剂型(粉末、颗粒、加湿器、乳液、液剂等)，因此需要添加加工添加剂；有些产品需要多种功能，所以要配多种试剂。24，(3)效率，需要变化：使用复合技术(包括协同、修改和扩大复盖范围等功能)的产品比配置单个产品(即所谓协同)的性能更高。因此，掌握复合技术是使精细化工产品具备市场竞争力的一个非常重要的方面，但也是我国当前精细化工发展中的弱点。，25，新产品开发周期长，成本高，精密化学是高技术密集型产业，因此在研发(r毒性小，保护胶体和溶解性好，具有良好的成膜和粘合特性，在多个行业广泛使用，如乳胶稳定剂、增稠剂、乳化剂、防垢剂、分散剂、乳化剂和絮凝剂等)，聚合物表面活性剂，135，生物表面活性剂主要生长在微生物在好氧或厌氧条件下可以成为碳水化合物、碳氢化合物、油、脂肪或它们的混合物的碳源培养基上。生物表面活性剂的优点：(1)表面和表面活性更强；(2)热的稳定性；(3)离子强度的稳定性；(4)生物降解性；(5)乳化性。生物表面活性剂，136，复合驱表面活性剂研究广泛，深度弱，难以满足实际应用的需要。对合成工艺、原料及表面活性剂的结构和组成进行深入准确的理解，并对界面作用性能等多方面机制进行细致的研究(超表面张力、乳化、吸附、配合等)，必将为合成性能良好的表面活性剂提供重要的指导，加强这方面的研究必将极大地促进复合驱技术的产业应用。复合驱表面活性剂，137，在稀水溶液中溶解湿和渗透乳化作用泡沫和包裹作用清洗和去污等盐及固定效果，表面活性剂的性能和功能，138，2.3表面活性剂的功能(作用)，I .表面活性剂的润湿功能1。基本概念润湿：固体表面的气体(或液体)被液体(或其他液体)替代的现象。包括：湿、湿、湿、包装三种类型。139，湿湿湿过程是液体接触固体时，将液体-气体和固体-气体界面转变为固体-液体界面的过程。大气中的露水附着在植物的叶子上，雨滴附着在塑料雨衣等上，都是点湿过程。140，积湿是指固体浸入液体的过程，其实质是固体-气体界面被固体-液体界面取代。141，扩散性能是固体-气体界面被固体-液体界面取代的过程。142，2。接触角和量方程，I .表面活性剂的润湿功能，(1)接触角：达到平衡时，气体、液体、固体三相连接处的固体-液体接口从液体内部到气体-液体接口的角度称为接触角。(图解中的角度)，143，=0或无扩散0 90赤身裸体0，144，(2)。润湿方程式(零方程式)、cos=、gs-g、gs-l、gl-g可以变更介面张力的大小，以变更材料的润湿性！145，3。表面活性剂的润湿功能，(1)提高液体的润湿性(在水中添加表面活性剂，减少水的表面张力，使水在固体中扩大)-润湿剂(2)改变固体表面的润湿性(极性组分吸附在固体表面，非极性组分对气体形成定向排列吸附层，反润湿作用剂-防水剂)，146，2。表面活性剂的乳化和乳化作用，1 .乳液(1)概念：互不溶的两种液体以粒子(液滴或液晶)的形式分布(2)构成：分散相、分散介质和表面活性剂(乳化剂)，147，148，(3)分类：根据分布情况，可分为三种类型。油/水(o/w)乳液油分散在水中，油分散(内相)，水作为连续相(创伤)的水泡流液用水稀释。水/油(w/o)型乳液水分散在油中，水是分散相(内相)，油是连续相(创伤)的油包水乳化液，用人造黄油等油稀释。聚乳液分离器油包水(w/o/w)类型和油包油(o/w/o)类型。，149，2。乳化剂的作用原理，在乳化过程中表面活性剂的作用是吸附在油水界面上，减少界面张力，帮助液滴分散，形成坚固的界面膜，防止液滴凝聚。3 .乳化剂选择HLB值大的表面活性剂可以是O/W乳化剂；HLB值较小的表面活性剂可以用作W/O乳液的乳化剂。150，4。影响乳液稳定性的因素，界面张力：界面张力的减少，界面膜的形成和强度是影响乳液稳定性的主要因素。油水界面膜：分子排列得越近，界面膜的强度越强，乳状液的稳定性越高。脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺等极性有机物可以提高边界层的紧密强度。粘度：分散介质的粘度越大，分散相液体珠子的移动速度越慢，有利于乳液的稳定。151，表面电荷：如果表面活性剂是离子型，界面吸附成为带油柱的电荷的主要来源(主要是O/W乳状液)，在液滴接近时相互排斥，阻止液滴凝聚，乳液稳定。添加剂：添加粉末乳化剂(碳酸钙、粘土、炭黑、石英、金属氧化物)可以提高稳定性。其他：温度、机械作用、电解质(对离子乳化剂的乳液有很大影响)、系统pH值等。4 .影响乳液稳定性的因素，152，(1)概念：乳状液的油水分层现象。(2)乳化剂的作用原理：可以在界面上代替原来的乳化剂；添加的表面活性剂不能形成坚固的表面保护膜。5 .乳化剂，153，原油乳化工艺1。乳化剂的溶解和扩散2。乳化剂取代了天然乳化剂3。界面膜破坏4。油水分离，乳化剂添加到原油乳状液中，然后分散到整个油相中，使其接近乳化液滴。乳化剂活性很高，可以在界面上代替天然乳化剂。因为乳化剂吸附在油水界面后，无法形成坚固的边界层。警戒膜破坏后，水滴相互靠近时，大水滴容易凝结。水滴下沉，与油相分离，乳化原油被乳化。154，1。增溶(1)概念：表面活性剂在水溶液中形成胶束后，具有显着增加不溶性或微溶解有机物溶解度的能力，溶液是透明的，这种效果称为增溶。(2)可用性方法：对胶束核心进行可用性；形成可溶分子和胶束的表面活性剂分子被穿插排列。形成栅栏层。在胶束表面吸附；包含在胶束的极性组中。iii .可用性作用，155，表面活性剂的乳化及增溶功能使油和水的混合成为可能，两种效果有何不同？但乳化是以小珠子的形式将水或油分散到其他物质中，得到热力学不稳定体系，时间长了就会发生两相分离的差异。乳化过程中表面活性剂的作用是吸附在油水界面上，减少界面张力，帮助水滴分散和形成坚硬的界面膜，分散液滴凝聚。增溶作用是表面活性剂胶束将水或油溶于自身组织而形成的系统，热力学是稳定的单一液体。156，内容审查，1 .表面活性剂的润湿性润湿性类型，接触角，量方程，润湿功能的作用方式。2.乳化及乳化功能乳液的组成、分类、乳化剂的作用原理、乳化剂的作用原理。3.表面活性剂的增溶方法，157，4。表面活性剂的起泡性和包裹作用，1 .基本概念泡沫是指气体分散在液体中的分散剂。表单的存在，158，泡沫作用：使气泡稳定的作用。被称为发泡剂或发泡剂的泡沫表面活性剂。泡沫稳定剂：在用作发泡剂的表面活性剂中添加极少量有机物，有助于提高液膜的表面粘度，提高泡沫稳定性，延长泡沫寿命。这种物质称为泡沫稳定剂。，表面活性剂在泡沫形成过程中的作用，159，包裹机制：消泡剂减少泡沫液膜局部表面张力，消除泡沫；消泡剂可破坏弹性，使液膜失去自我修复效果，去除泡沫。消泡剂降低液膜粘度，缩短泡沫寿命，消除泡沫。具有包裹作用的物质：植物油、矿物油、硅油、液体高级醇、长链脂肪酸钙盐、一些非离子表面活性剂，如环氧丙烷缩合、硬脂酸乙烯缩合等。2 .表面活性剂的包裹效应(P148)，160，1。犯规类型：油污染，固体犯规。污垢粘合：机械粘合，分子间力粘合，静