⑴ 化学对经济发展的作用
化学工业的发展史
化学加工在形成工业前的历史,可以 从18世纪中叶追溯到远古时期,从那时起人类就能运用化学加工方法制作一些生活必须品,如制陶,酿造等。当时生产规模较小,技术落后,只能算是手工工艺。在这一阶段无机化工已初具规模,有机化工正在形成,高分子化工处于萌芽时期。
18实际中叶,英国发生工业革命,机器的出现促进了纺织工业,纺织物的漂白与染色技术的改进,需要纯碱,氯等无机产品,农业上需要化学肥料,采矿业需要大量炸药,因而使化学工业开始形成,并有一个较大发展。
18世纪40年代,英国一个用铅室法从硫磺和硝石中制造硫酸,此法几乎沿用了100多年。20世纪初,矾催化剂用于接触制硫酸工业化以来,接触法成为硫酸生产的主要方法。1783年,法国N·吕布兰提出了以食盐,煤、石灰石、硫酸等为原料的制碱法,此法综合利用原料,除了生产碱,同时还生产芒硝、硫代硫酸钠、苛性钠、盐酸、漂白粉等,形成了综合生产过程。所用的气体洗涤、固体煅烧、结晶、过滤、干燥等化工单元操作的设计原理沿用至今,成为化工单元操作基础。1861年,比利时索尔维实现了氨碱法制碱的工业化,使制碱生产连续化。由于氨碱法产品纯度高,价格便宜,而且取代了吕布兰法并成为纯碱的主要生产方法。中国着名换学家侯德榜与1938年开始致力于联合制碱法的研究,创造了侯氏制碱法。19世纪末叶出现电解食盐的氯碱工业。这样,整个化学工业的基础——酸、碱的生产已初具规模。
为了适应农业的发展,1841年开始了磷肥生产。1870年后星期了制钾工业。氨是在1754年由普里斯特利加热氯化铵和石灰石时发现,气候通过分析确定了氨的组成,在基础理论研究的基础上,经过100多年的努力,于1913年实现了氨的合成的工业化。1916年实现了氨氧化制取硝酸的过程。合成氨工业的出现,标志着化学工业进入了一个新的阶段,它不仅生产了廉价的氨和硝酸,而且为有机合成工业提供了良好的技术条件。
19世纪中叶,随着炼铁工业的发展和城市对煤气及工业燃料的要求,促进了炼焦工业道贺煤气工业的发展。其后又从炼焦副产品煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽、苯酚等化合物。这些物质是有机合成特别是燃料合成的重要原料。19世纪下半叶形成了以煤焦油为主题的有机合成工业,交谈、煤焦油的利用逐步形成了煤化学工业体系。
纺织工业发展起来以后,天然染料便不能满足需要;随着钢铁工业、炼焦工业的发展,副产的煤焦油需要利用。化学家们以有机化学的成就把煤焦油分离为、、、、蒽、菲等。1856年,英国人由合成苯胺紫染料,后经过剖析确定天然茜素的结构为二羟基蒽醌,便以煤焦油中的蒽为原料,经过氧化、取代、水解、重排等反应,仿制了与天然茜素完全相同的产物。同样,制药工业、香料工业也相继合成与天然产物相同的化学品,品种日益增多。1867年,瑞典人发明代那迈特炸药(见),大量用于采掘和军工。
农药使用很早,20世纪40年代,瑞士P·H·米勒发明第一个有机氯农药滴滴涕之后,又开发了一系列有机氯、有机磷杀虫剂,植物性荷尔蒙等,20世纪50年代又制成了氨基甲酸酯类农药如西维因等。这些农药毒性较大,对环境污染严重,因此,又研究开发了高效、低毒、不污染环境的有机杀虫剂,如拟除虫菌酯类、杀菌剂、除草剂及抗生素农药。
1854年,西利曼建立了原油分馏装置,随着汽油及柴油发动机的发明,促进了石油的开采和加工,1923年出现了减压蒸馏,使石油炼制发展成现代的加工工艺路线。
20世纪20年代开始兴起石油化学工业,在20世纪60年代得到了大发展,由此形成了第二次工业革命。许多石油化学品却带了人类日常生活的传统材料,提供了廉价物美的各种物品。在20世纪40年代,催化剂裂化生产 汽油及乳液聚合技术制取丁苯橡胶技术研制成功,推动了石油化工的发展。20世纪50年代,许多由煤化工制取的产品,包括烯烃、芳香烃、氨等都相继转为利用石油、天然气生产。目前已有90%以上的有机化工产品来源于石油、天然气,石油化学工业已成为非常重要的基础工业部门。
当时有机化学品生产还有另一支柱,即乙炔化工。于1895年建立以煤与石灰石为原料,用电热法生产电石(即)的第一个工厂,电石再经水解发生乙炔,以此为起点生产乙醛、醋酸等一系列基本有机原料。20世纪中叶发展后,电石耗能太高,大部分原有乙炔系列产品,改由为原料进行生产。
20世纪30年代,建立了高分子化学体系,高分子材料的化学工业得到迅速发展。1872年,制得了酚醛树脂,1938年,尼龙66实现了工业化生产,其后又相继发明了尼龙6,聚酯纤维。至今,涤纶和晴纶是合成纤维中发展最快,生产量最大的品种。20世纪30年代在美国实现了氯丁橡胶的生产,不久又生产出丁苯橡胶、丁腈橡胶。与此同时,聚氯乙烯、聚苯乙烯、高压聚乙烯、聚四氟乙烯又相继实现了工业化生产,塑料工业得到了迅速发展。至此形成了三大合成材料为主的高分子化学工业体系。专用化学品得到进一步发展,它以很少的用量增进或赋予另一产品以特定功能,获得很高的使用价值。例如食品和饲料添加剂,塑料和橡胶助剂,皮革、造纸、油田等专用化学品,以及胶粘剂、防氧化剂、表面活性剂、水处理剂、催化剂等。以催化剂而言,由于电子显微镜、电子能谱仪等现代化仪器的发展,有助于了解催化机理,因而制备成各种专用催化剂,标志催化剂进入了新阶段。
现代化学工业 20世纪60~70年代以来,化学工业各企业间竞争激烈,一方面由于对反应过程的深入了解,可以使一些传统的基本化工产品的生产装置,日趋大型化,以降低成本。与此同时,由于新技术革命的兴起,对化学工业提出了新的要求,推动了化学工业的技术进步,发展了精细化工、超纯物质、新型结构材料和功能材料从20世纪初至战后的60~70年代,这是化学工业真正成为大规模生产的主要阶段,一些主要领域都是在这一时期形成的。合成氨和石油化工得到了发展,高分子化工进行了开发,精细化工逐渐兴起。这个时期之初,英国G.E.戴维斯和美国的A.D.利特尔等人提出单元操作的概念,奠定了化学工程的基础。它推动了生产技术的发展,无论是装置规模,或产品产量都增长很快。。
近年来,高新技术和新材料发展迅速,如复合材料、信息材料、纳米材料以及高温超导体等的应用,给化学工业提供了更宽广的发展前景。化学工业的产品已深入到我们生活的各个方面,占有极为重要的地位。化学工业是国民经济的支柱产业之一,近年来中国的化学工业发展迅速,1997年增长大10.71%,今后还将优先发展石油化工、精细化工、农用化学品,并会成为人们提供更多的新产品。
⑵ 工业中如何生产氢氧化钠
1.盐水电解用电解液组合物、盐水电解方法及其制备的氢氧化钠: 2.全卤水电解制氢氧化钠的方法: 3.用钡盐和硫酸钠为原料制取氢氧化钠的方法: 4.氢氧化钠碱液的生产方法(1): 5.氢氧化钠碱液的生产方法(2): 6.用硫酸钠生产氢氧化钠的方法: 7.生产氢氧化钠的方法: 8.烧碱造粒装置: 9.烧碱造粒塔: 10.烧碱生产循环冷却水水质处理方法: 11.电解黑液予转化液回收烧碱的方法: 12.农作物秸杆制造纸浆过程中黑液处理及烧碱回收方法: 13.一种密闭式气流循环烧碱粉碎装置: 14.一种适用于隔膜烧碱蒸发工艺的设备系统: 15.一种适用于隔膜烧碱的蒸发装置: 16.天然碱制烧碱新工艺: 17.烧碱的生产方法: 18.一种由芒硝制备烧碱的方法: 19.气体还原芒硝一步制烧碱工艺: 20.烧碱成型造粒机: 21.小型苛化烧碱新工艺: 22.离子交换苛化法制备烧碱的新工艺: 23.烧碱制取的工艺方法: 24.用芒硝生产烧碱新工艺: 25.天然碱电离苛化法制烧碱工艺及设备: 26.以芒硝制取烧碱的方法: 27.陡满尼苛化法生产烧碱的方法: 28.芒硝热法制烧碱工艺: 29.改进的苛化法制烧碱工艺: 30.一种优化组合法生产烧碱新工艺: 31.生产浓烧碱的离子膜电解方法: 32.一种用海水制烧碱的方法: 33.一种芒硝转化为烧碱的方法: 34.一种利用劣质天然碱制备烧碱的方法: 35.生产烧碱组合工艺: 36.循环法生产烧碱方法: 37.天然碱制烧碱的方法: 38.混合焙烧碱回收新方法: 39.一种生产烧碱的方法: 40.合焙烧碱回收新工艺: 41.一种由重碱制取烧碱的方法:
⑶ 制碱工业的腐蚀与防护
烧碱的腐蚀与防护
氢氧化钠也是氯碱生产的主要产品之一,
烧碱的存在会导致在
锅式法固碱生产过程中设备的应力性腐蚀开裂,
浓缩的氢氧化钠溶
液也会腐蚀相关的设备器材。
在氯碱工业中必须采取相应的方法较
少设备的腐蚀,
从而延长设备的使用寿命。
烧碱所用大锅一般为铸铁材质,
大锅的损坏有两方面原因:
一是
碱液中氯酸盐在熬煮时对大锅存在腐蚀,
二是由于大锅壁内与壁外
有较大的温度差会产生应力,
在反复的不均匀的应力作用下造成大
锅的腐蚀开裂。
延长大锅寿命可以有以下几点措施:
⑴在生产过程中
严格按照章程操作,
尽量减少碱液中氯酸盐的形成。
⑵向锅内加入少
量的硝酸钠,
再进行进料点火,
锅内表面生成的氧化保护膜可以有效
减少大锅的腐蚀。
⑶对碱液进行预热,
在预热后再加入到熬碱锅中。
⑷在对锅底进行清理时,
必须先用热碱溶解后用热水稀释,
减缓锅温
的变化。
⑸尽量使锅体均匀受热,
可以优化大锅的设计,
防止偏烧。
⑹
操作要严格要求,
升温降温要均匀。
拥有优良的机械、
加工性能的镍同样有较强的耐腐蚀性,
能够承
受热浓碱液的腐蚀,
同时也耐中性和酸性溶液以及有机溶液的腐蚀,
但是对氧化性酸和含有氧化剂的溶液以及熔金属的抗腐蚀性较差。
在多种氯碱工业设备装置上,
镍都有较为广泛的运用。
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