⑴ 化學對經濟發展的作用
化學工業的發展史
化學加工在形成工業前的歷史,可以 從18世紀中葉追溯到遠古時期,從那時起人類就能運用化學加工方法製作一些生活必須品,如制陶,釀造等。當時生產規模較小,技術落後,只能算是手工工藝。在這一階段無機化工已初具規模,有機化工正在形成,高分子化工處於萌芽時期。
18實際中葉,英國發生工業革命,機器的出現促進了紡織工業,紡織物的漂白與染色技術的改進,需要純鹼,氯等無機產品,農業上需要化學肥料,采礦業需要大量炸葯,因而使化學工業開始形成,並有一個較大發展。
18世紀40年代,英國一個用鉛室法從硫磺和硝石中製造硫酸,此法幾乎沿用了100多年。20世紀初,礬催化劑用於接觸制硫酸工業化以來,接觸法成為硫酸生產的主要方法。1783年,法國N·呂布蘭提出了以食鹽,煤、石灰石、硫酸等為原料的制鹼法,此法綜合利用原料,除了生產鹼,同時還生產芒硝、硫代硫酸鈉、苛性鈉、鹽酸、漂白粉等,形成了綜合生產過程。所用的氣體洗滌、固體煅燒、結晶、過濾、乾燥等化工單元操作的設計原理沿用至今,成為化工單元操作基礎。1861年,比利時索爾維實現了氨鹼法制鹼的工業化,使制鹼生產連續化。由於氨鹼法產品純度高,價格便宜,而且取代了呂布蘭法並成為純鹼的主要生產方法。中國著名換學家侯德榜與1938年開始致力於聯合制鹼法的研究,創造了侯氏制鹼法。19世紀末葉出現電解食鹽的氯鹼工業。這樣,整個化學工業的基礎——酸、鹼的生產已初具規模。
為了適應農業的發展,1841年開始了磷肥生產。1870年後星期了制鉀工業。氨是在1754年由普里斯特利加熱氯化銨和石灰石時發現,氣候通過分析確定了氨的組成,在基礎理論研究的基礎上,經過100多年的努力,於1913年實現了氨的合成的工業化。1916年實現了氨氧化製取硝酸的過程。合成氨工業的出現,標志著化學工業進入了一個新的階段,它不僅生產了廉價的氨和硝酸,而且為有機合成工業提供了良好的技術條件。
19世紀中葉,隨著煉鐵工業的發展和城市對煤氣及工業燃料的要求,促進了煉焦工業道賀煤氣工業的發展。其後又從煉焦副產品煤焦油中分離出苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽、苯酚等化合物。這些物質是有機合成特別是燃料合成的重要原料。19世紀下半葉形成了以煤焦油為主題的有機合成工業,交談、煤焦油的利用逐步形成了煤化學工業體系。
紡織工業發展起來以後,天然染料便不能滿足需要;隨著鋼鐵工業、煉焦工業的發展,副產的煤焦油需要利用。化學家們以有機化學的成就把煤焦油分離為、、、、蒽、菲等。1856年,英國人由合成苯胺紫染料,後經過剖析確定天然茜素的結構為二羥基蒽醌,便以煤焦油中的蒽為原料,經過氧化、取代、水解、重排等反應,仿製了與天然茜素完全相同的產物。同樣,制葯工業、香料工業也相繼合成與天然產物相同的化學品,品種日益增多。1867年,瑞典人發明代那邁特炸葯(見),大量用於採掘和軍工。
農葯使用很早,20世紀40年代,瑞士P·H·米勒發明第一個有機氯農葯滴滴涕之後,又開發了一系列有機氯、有機磷殺蟲劑,植物性荷爾蒙等,20世紀50年代又製成了氨基甲酸酯類農葯如西維因等。這些農葯毒性較大,對環境污染嚴重,因此,又研究開發了高效、低毒、不污染環境的有機殺蟲劑,如擬除蟲菌酯類、殺菌劑、除草劑及抗生素農葯。
1854年,西利曼建立了原油分餾裝置,隨著汽油及柴油發動機的發明,促進了石油的開采和加工,1923年出現了減壓蒸餾,使石油煉制發展成現代的加工工藝路線。
20世紀20年代開始興起石油化學工業,在20世紀60年代得到了大發展,由此形成了第二次工業革命。許多石油化學品卻帶了人類日常生活的傳統材料,提供了廉價物美的各種物品。在20世紀40年代,催化劑裂化生產 汽油及乳液聚合技術製取丁苯橡膠技術研製成功,推動了石油化工的發展。20世紀50年代,許多由煤化工製取的產品,包括烯烴、芳香烴、氨等都相繼轉為利用石油、天然氣生產。目前已有90%以上的有機化工產品來源於石油、天然氣,石油化學工業已成為非常重要的基礎工業部門。
當時有機化學品生產還有另一支柱,即乙炔化工。於1895年建立以煤與石灰石為原料,用電熱法生產電石(即)的第一個工廠,電石再經水解發生乙炔,以此為起點生產乙醛、醋酸等一系列基本有機原料。20世紀中葉發展後,電石耗能太高,大部分原有乙炔系列產品,改由為原料進行生產。
20世紀30年代,建立了高分子化學體系,高分子材料的化學工業得到迅速發展。1872年,製得了酚醛樹脂,1938年,尼龍66實現了工業化生產,其後又相繼發明了尼龍6,聚酯纖維。至今,滌綸和晴綸是合成纖維中發展最快,生產量最大的品種。20世紀30年代在美國實現了氯丁橡膠的生產,不久又生產出丁苯橡膠、丁腈橡膠。與此同時,聚氯乙烯、聚苯乙烯、高壓聚乙烯、聚四氟乙烯又相繼實現了工業化生產,塑料工業得到了迅速發展。至此形成了三大合成材料為主的高分子化學工業體系。專用化學品得到進一步發展,它以很少的用量增進或賦予另一產品以特定功能,獲得很高的使用價值。例如食品和飼料添加劑,塑料和橡膠助劑,皮革、造紙、油田等專用化學品,以及膠粘劑、防氧化劑、表面活性劑、水處理劑、催化劑等。以催化劑而言,由於電子顯微鏡、電子能譜儀等現代化儀器的發展,有助於了解催化機理,因而制備成各種專用催化劑,標志催化劑進入了新階段。
現代化學工業 20世紀60~70年代以來,化學工業各企業間競爭激烈,一方面由於對反應過程的深入了解,可以使一些傳統的基本化工產品的生產裝置,日趨大型化,以降低成本。與此同時,由於新技術革命的興起,對化學工業提出了新的要求,推動了化學工業的技術進步,發展了精細化工、超純物質、新型結構材料和功能材料從20世紀初至戰後的60~70年代,這是化學工業真正成為大規模生產的主要階段,一些主要領域都是在這一時期形成的。合成氨和石油化工得到了發展,高分子化工進行了開發,精細化工逐漸興起。這個時期之初,英國G.E.戴維斯和美國的A.D.利特爾等人提出單元操作的概念,奠定了化學工程的基礎。它推動了生產技術的發展,無論是裝置規模,或產品產量都增長很快。。
近年來,高新技術和新材料發展迅速,如復合材料、信息材料、納米材料以及高溫超導體等的應用,給化學工業提供了更寬廣的發展前景。化學工業的產品已深入到我們生活的各個方面,佔有極為重要的地位。化學工業是國民經濟的支柱產業之一,近年來中國的化學工業發展迅速,1997年增長大10.71%,今後還將優先發展石油化工、精細化工、農用化學品,並會成為人們提供更多的新產品。
⑵ 工業中如何生產氫氧化鈉
1.鹽水電解用電解液組合物、鹽水電解方法及其制備的氫氧化鈉: 2.全鹵水電解制氫氧化鈉的方法: 3.用鋇鹽和硫酸鈉為原料製取氫氧化鈉的方法: 4.氫氧化鈉鹼液的生產方法(1): 5.氫氧化鈉鹼液的生產方法(2): 6.用硫酸鈉生產氫氧化鈉的方法: 7.生產氫氧化鈉的方法: 8.燒鹼造粒裝置: 9.燒鹼造粒塔: 10.燒鹼生產循環冷卻水水質處理方法: 11.電解黑液予轉化液回收燒鹼的方法: 12.農作物秸桿製造紙漿過程中黑液處理及燒鹼回收方法: 13.一種密閉式氣流循環燒鹼粉碎裝置: 14.一種適用於隔膜燒鹼蒸發工藝的設備系統: 15.一種適用於隔膜燒鹼的蒸發裝置: 16.天然鹼制燒鹼新工藝: 17.燒鹼的生產方法: 18.一種由芒硝制備燒鹼的方法: 19.氣體還原芒硝一步制燒鹼工藝: 20.燒鹼成型造粒機: 21.小型苛化燒鹼新工藝: 22.離子交換苛化法制備燒鹼的新工藝: 23.燒鹼製取的工藝方法: 24.用芒硝生產燒鹼新工藝: 25.天然鹼電離苛化法制燒鹼工藝及設備: 26.以芒硝製取燒鹼的方法: 27.陡滿尼苛化法生產燒鹼的方法: 28.芒硝熱法制燒鹼工藝: 29.改進的苛化法制燒鹼工藝: 30.一種優化組合法生產燒鹼新工藝: 31.生產濃燒鹼的離子膜電解方法: 32.一種用海水制燒鹼的方法: 33.一種芒硝轉化為燒鹼的方法: 34.一種利用劣質天然鹼制備燒鹼的方法: 35.生產燒鹼組合工藝: 36.循環法生產燒鹼方法: 37.天然鹼制燒鹼的方法: 38.混合焙燒鹼回收新方法: 39.一種生產燒鹼的方法: 40.合焙燒鹼回收新工藝: 41.一種由重鹼製取燒鹼的方法:
⑶ 制鹼工業的腐蝕與防護
燒鹼的腐蝕與防護
氫氧化鈉也是氯鹼生產的主要產品之一,
燒鹼的存在會導致在
鍋式法固鹼生產過程中設備的應力性腐蝕開裂,
濃縮的氫氧化鈉溶
液也會腐蝕相關的設備器材。
在氯鹼工業中必須採取相應的方法較
少設備的腐蝕,
從而延長設備的使用壽命。
燒鹼所用大鍋一般為鑄鐵材質,
大鍋的損壞有兩方面原因:
一是
鹼液中氯酸鹽在熬煮時對大鍋存在腐蝕,
二是由於大鍋壁內與壁外
有較大的溫度差會產生應力,
在反復的不均勻的應力作用下造成大
鍋的腐蝕開裂。
延長大鍋壽命可以有以下幾點措施:
⑴在生產過程中
嚴格按照章程操作,
盡量減少鹼液中氯酸鹽的形成。
⑵向鍋內加入少
量的硝酸鈉,
再進行進料點火,
鍋內表面生成的氧化保護膜可以有效
減少大鍋的腐蝕。
⑶對鹼液進行預熱,
在預熱後再加入到熬鹼鍋中。
⑷在對鍋底進行清理時,
必須先用熱鹼溶解後用熱水稀釋,
減緩鍋溫
的變化。
⑸盡量使鍋體均勻受熱,
可以優化大鍋的設計,
防止偏燒。
⑹
操作要嚴格要求,
升溫降溫要均勻。
擁有優良的機械、
加工性能的鎳同樣有較強的耐腐蝕性,
能夠承
受熱濃鹼液的腐蝕,
同時也耐中性和酸性溶液以及有機溶液的腐蝕,
但是對氧化性酸和含有氧化劑的溶液以及熔金屬的抗腐蝕性較差。
在多種氯鹼工業設備裝置上,
鎳都有較為廣泛的運用。
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