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化工学科综述

编辑:语际翻译     2009-4-24         转载请注明来自  语际翻译公司 http://www.scientrans.com

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  化工作为一个知识门类来说,在各个不同的历史时期,在各种不同目的的要求下,有多种分解或综合的分类方法。可按照原料来源、产品性质分类,也可按照过程规律、历史联系分类。每种划分方法都难于严格适应。本卷力求减少不必要的交叉,采取综合分类的方法,设计了从原料出发的燃料化工分支;从产品出发的无机化工、基本有机化工、高分子化工、精细化工等分支;还有从共同的过程规律出发的化学工程分支,以及从历史发展和横向联系出发的综论分支。燃料化工的原料是石油、天然气、煤和油页岩等可燃矿物,所以它又划分为石油炼制工业、石油化工、天然气化工、煤化工和页岩油工业。其中,石油炼制工业是创造产值较高的工业部门,是国家的重要经济命脉。天然气常与石油共生,也常把天然气化工归属于石油化工。在现阶段,石油炼制和石油化工是燃料化工的主体。燃料化工生产的产品包括燃料和化工原料,后者主要是有机化工原料(除合成气也用于生产无机化工产品,如合成氨等外)。

所以,石油化工也是基本有机化工的主要组成部分。由石油化工可以生产塑料、 合成橡胶、 合成纤维等三大合成材料,这是高分子化工的主要产品。因此,燃料化工、基本有机化工和高分子化工三者是有机地联系在一起的。至于无机化工所采用的原料既有可燃矿物,也有无机矿物。其产品主要有化肥,硫酸、硝酸、磷酸等酸类,纯碱、烧碱等碱类,还有无机盐,工业气体和无机非金属材料等。无机非金属材料中的硅酸盐材料,有时被划入传统的建筑材料领域。精细化工生产小批量、具有专门功能、主要用于消费的化学品。由于市场需求的发展,有些产品已变成大批量产品,但按习惯,往往仍视作精细化工产品。主要有染料、农药、医药、火炸药、信息记录材料、涂料、颜料、胶粘剂、催化剂、各种助剂和化学试剂等。医药和火炸药的生产又往往被分别划为独立的工业部门。如果从原料考虑,则精细化工是既有无机的,又有有机的,还有聚合物,是一个着眼于使用功能的综合部门。在微电子技术、生物技术和新型材料蓬勃发展的新技术革命中,精细化工给化学工业增添了新的活力。
  化学工程又分为化工热力学、传递过程、单元操作、化学反应工程和化工系统工程。前两者是化学工程的理论基础,单元操作是化学工程最早形成的概念,它把化工生产的物理过程分解为若干单元,如流体输送、蒸馏、萃取、换热、干燥等。现在这些单元操作不仅在化工生产中起着重要作用,也广泛用于冶金、轻工、食品、核工业等与化工有共同特点的工业领域。单元操作仍在继续发展和完善,如近年来发展的颗粒学,作为粉体工程的一种理论,已应用于催化剂粒度设计、高温气体除尘、粮食干燥和输送。化学反应工程着眼于工业规模的化学反应过程的传递和动力学等规律,以解决反应器的设计和放大的问题。至于化工系统工程,则是运用系统工程的理论和方法,来解决化工过程优化问题的边缘学科。
  化工所包含的核心内容基本上都可以归纳在上述六个分支之中,并且综论也是由这六个分支组成的。但是,这种分类方法并不是完全合理的,如催化剂工业被列入精细化工。虽然理论上讲,催化剂具有加快反应速率的专门功能,是不参与反应的少量物质,但在大型化生产的今天,催化剂的产量和装填量也是相当大的,中国1985年石油炼制催化剂的用量达20kt。而且催化剂的使用范围遍及燃料、无机、有机、高分子和精细化工等所有领域。这样的归属问题尚有很多。
  此外,环境保护既是化工各部门不断解决的共性问题,也是化工能作出贡献的领域。18世纪兴起的近代化学工业,迄今已有200多年的历史,创造了无数的化工产品,同时也排放了废气、废液、废渣,污染了环境。因此,人们要求化学工业在转化原料为产品时,力求物尽其用,成为无排放工程。国民经济中其他部门的发展也或多或少造成公害。长此以往,超越大自然环境自净能力的排放,必将使人类的生活环境日益恶化。因此,有识之士对世界上大气、水、土壤、生物所受到的污染和破坏,发出了危险警告。为了解决污染,保护环境,使自然界的生态平衡走向新的和谐一致,化工将成为一支主力军。

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