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1、术与腓绪论主要内容尸履麺壬机化工产品生产技术原由典型无机化工产品在国民经济中 的重要地位及其发展概况禎型无机化工产品生产技术原由:无机化工产品种类繁多，生产技术也千差万 别，实难以无机化工生产技术一书以概 之，故改名为无机化工生产技术与操作典型无机化工产品生产技术主要内容典型无机化工产品主要包括合成氨、化学肥 料、硫酸与硝酸、纯碱与烧碱、主要无机盐 等五个方面。都属于大宗化学品和典型无机 化工产品。本书重点介绍典型无机化工产品的生产原理、 生产原料路线选择、工艺流程组织、生产运 行与操作条件的优化，以及典型设备选型、 操作控制要点及常见故障排除措施等表01 2008年我国典型无机产品的产量/万
2、t合成氨硫酸硝酸纯碱烧碱尿素磷肥钾肥复混肥517951008001950247050001350（折 p2o51000 自产300 进口 7001500水泥碳酸钙玻璃150000轻钙550重钙75057442.9( 万重量筍注：1万重量箱平板玻璃约等于500吨。典型无机化工产品在国民经济中 的重要地位及其发展概况、合成氨堪称现代化学工、1肖酸唯一兼有强酸1化性化学肥料是现代农业的基石啊铁纯碱与烧碱是重要的蚩 t.2/ 硫酸曾被誉为“工业之母”III 一般认为，现代化学工业的标志-1913年德国的哈伯和博 施首次釆用铁为催化剂、直接以氢气和氮气为原料、在高温 高压下成功合成氨。划时代意义的人工固
3、氮技术的重大突破。合成氨工业化被公认为化学方面最重要的发明之一和对高压 化学合成技术上作出的重大贡献，哈伯和博施先后分别于 1918年和1931年荣获诺贝尔化学奖。这种直接合成氨法称 为哈伯博施法。合成氨工业化的成功极大地促进了高压机生产技术、高压化 学合成技术和催化剂生产技术的发展，使德国一跃成为当时 世界工业强国。合成氨生产堪称现代无机化学工业的领头羊。学肥料8590%丿丿氨的应用领域匕 日我国合成氨工业发展现状小型合成 氨数量中型合成 氨数量解放初201992年1539552004年460822008年大型合成 氨数量合成氨总 产量/万t世界排名04.522229813042001510
4、01222硫酸产量与合成氨相当，工业化生产已有270年历史，曾被 誉为“工业之每” OII*:化肥工业中，每生产一吨硫酸鞍，就要消耗纯硫酸760kgo 每生产一吨过磷酸钙，消耗硫酸360kg；农药方面如硫酸铜、硫酸锌是植物的杀菌剂，硫酸钳可作杀 鼠剂，硫酸亚铁、硫酸铜可作除莠剂；till冶金工业中电解液就需要使用硫酸；in石油工业中每吨原油精炼需要硫酸约24kg,每吨柴油精炼需 要硫酸约31kg；:化学纤维每生产1t环氧树脂，需用硫酸2.68t,号称“塑料王” 的聚四氟乙烯，每生产1t,需用硫酸1.32t；:染料工业几乎没有一种染料（或其中间体）的制备不需使用浓硫酸或发烟硫酸。浓硫酸为浓缩硝酸
5、生产中的脱水剂;氯碱工业中,以浓硫酸干燥氯气、氯化氢;:无机盐工业中，如冰晶石、氟化铝、硼砂、磷酸三 钠、磷酸氢二钠、硫酸铅、硫酸锌、硫酸铜、硫酸 亚铁以及其他硫酸盐的制备；许多无机酸和有机酸的制备，也常需要硫酸作原料。:此外，电镀业、制革业、颜料工业、橡胶工业、造 纸工业、工业炸药和铅蓄电池制造业等等，都消耗 相当数量的硫酸。我国硫酸工业发展现状硫铁矿为 原料/%硫磺为原 料/%1995年82.12001 年29.42004年2006年44.32007年2008年冶炼烟气 为原料/%总产量/ 万t世界排名39951510012411t硫磺可以生产3t硫酸，2t蒸气，336度电量，且无 三废排
6、放，良好的生产环境与经济效益是硫磺法生 产硫酸得到快速发展最主要的因素。:近几年来，随着我国有色金属工业的迅猛发展，冶炼烟气制酸也获得快速发展，铜陵有色、江西铜业、甘肃金川等硫酸产量在100万t/a以上的特大型企业,均以冶炼烟气制酸为主，2008年我国烟气吸收法制 酸已占24% o:硫酸装置的大型化、规模化、集约化发展取得了巨 大进步。将进一步淘汰4万t/a的硫铁矿制酸装置， 限制10万t/a硫铁矿制酸装置，硫酸企业有望向“能ai*源工厂”转变，实现以硫资源为主线，以能源循环 为辅线，实现了以硫酸为核心的循环经济。2噩:硝酸兼有强酸性和强氧化性的特点，各类酸 中产量仅次于硫酸的重要化工原料；:
7、主要用于无机化工制造硝酸鞍、硝酸鞍、硝 酸磷肥、氨磷钾等复合肥料。:在有机工业、染料工业、涂料工业、医药工 业、印染工业、橡胶工业、塑料工业、冶金 工业中和国防工业等也有广泛用途。我国硝酸工业发展现状常压法/万t综合法 /万t解放初0.452007年2008年双加压法 /万t总产量/ 万t世界排名0.4570514008001至2008年底我国已拥有先进的双加压法工艺的硝酸生产装置20套，占我国硝 酸总产能的50%,大大缩短了我国与世界先进水平的差距。但我国还不算是 硝酸工业强国，世界发达国家均普遍采用27万t级和50万t级硝酸装置，我国 年产27万t双加压法完全国产化硝酸装置目前国内仅有几家
8、企业正在筹建，随 着取缔和关闭落后生产装置，淘汰配置低、规模小、能耗高的装置，我国硝 酸工业正在向规模化发展建国初我国化肥工业只有硫酸钱和硝酸鞍两 个品种，年产量只有6000to目前我国化肥生产量约占世界总量的约1/3, 表观消费量约占35%,世界上最大的化肥生 产国和消费国。|=:一是化肥工业的基本特征是“多氮少磷缺 钾”；:二是高浓度化肥比例低。为什么？II:三是复合肥料比例低。纯碱与烧碱是重要的无机碱性化工原料纯碱。建材方面主要用于制造玻璃，这是纯碱的最大消费 部门，每t玻璃消耗纯碱0.2to在轻工方面：洗衣粉、三聚磷酸钠、保温瓶、灯泡、白糖、 造纸等；金属碳酸盐、小苏打、硝酸钠、亚 漂
9、白剂、填料、洗涤剂等；选矿用浮选剂、炼钢和炼锤用作脱搪瓷、皮革、日用玻璃、 在化工方面：制取钠盐、硝酸钠、硅酸钠、硼砂、 冶金工业：冶炼助熔剂、硫剂；在陶瓷工业中制取耐火材料和釉也要用到纯碱; 印染工业用作软水剂；制革工业用于原料皮的脱脂、提高铮隸液碱度; 食用级纯碱用于生产味精、面食等。我国纯碱工业发展现状生产企业生产氨碱法/%解放初21002008年4936技术总产量/万t世界排名联碱法/%0 Vz6018301 2008年我国纯碱企业平均年产量37.34万吨。氨碱法路线的山东海化集团有限公司的年产能为300万吨;联碱法的湖北双环化工集团有限公司年产能为100万吨。:但在节能减排方面与世界
10、先进水平仍有较大差距。例如：氨 碱企业，液氨平均消耗大于4.5kg /1碱,是世界最好水平的 1.5-2倍；制碱装备运行周期和稳定性低于国外；自控技术水 平参差不齐，劳动效率低下；能源消耗偏高等。使用烧碱最多的部门是化学药品制造:其次是造纸、炼铝、炼餌、人造丝、人造棉和肥皂制造业。在生产染料、塑料、药剂及有机中间体，旧橡胶再生;无机盐生产中，制取硼砂、铮盐、猛酸盐、磷酸盐等，也要使用大量的烧碱。如普通肥皂;造纸行业主要是制浆耗碱，烧碱起苛化作用;印染、纺织工业上，用大量碱液去除棉纱、羊毛的油脂;生产人造纤维也需要烧碱或纯碱。例如，制粘胶纤维首先要 用1820 %烧碱溶液（或纯碱溶液）去浸渍纤维
11、素，使它成 为碱纤维素。我国烧碱工业发展现状生产企业生产技术总产量/万t氯产品 数量世界排 名隔膜法/%离子膜法/%解放初几家1.501.5盐酸、液氯 、漂白粉 等几种2005年179785.4629.21414.6200余种， 主要品种1 70多个1：我国最早的氯碱工厂是1930年投产的上海天原电化 厂，日产烧碱2t。离子交换膜法制碱技术，具有设备点地面积小、能 雀续生产、生产能力大、严品族量咼、能适血电流 波动、能耗低、污染小等优点，是氯碱工业发展的 方向。目前我国隔膜法烧碱产量占55%,离子膜法烧碱所 占比例占到45%,后者具有继续发展的潜力。氯碱工业企业平均生产规模7.9万t / a；
12、中了美国烧碱生产能力的80%,而我国前5家企业的生产能力不到全国总生产能力的16%。镰雑缨规叢小魄骼沙饑呼 了它彳鹿碱生产能另片勺50%,奚国M勺5家夭公司秦、本课程教法选择和考核评价方法:釆用什么样的教学方法?:由同学们共同选择:一是传统的教学方法： :二是新型的项目化教学方法:三、项目化教学特点和考核评价方法 项目化教学必须进行整体教学设计 “课程的整体教学设计”包括课程目标设计、课程 内容设计、能力训练项目设计、进程表设计、第一 节课梗概、考核方案设计、工具材料等主要内容。:本课程的特点是：项目不多，但项目庞大、工艺复 杂。如“合成氨”部分在传统的学科教学中将安排 3640课时，如此得复
13、杂庞大的项目不可能一次课 就能完成。因此，结合本课程的实际，采取将一个 大项目分为若干个任务。2、必须突出能力目标，而不是知识目标:传统的“知识本位课程教学”以表达知识、 传授知识、消化知识、理解知识、记忆知识、 再现知识等为已任。:高职课程教学必须突出能力目标，而不是知识目标。能力本位课程要求任课教师按照课 程教学的能力目标重新设计课程考核方式，必须重新设计出适用于项目化教学的“学生能力考核方式” o3、教学过程必须体现“教、学、做”一抵化:为了有效地训练职业能力，在课程教学过程 中要尽可能“边做边学”、“在做中学”。:项目化教学一般要求采用小班授课，需要在 多媒体較室或理实一体化竅室申进行，以便 “教
