天津大學(xué)化工導(dǎo)論課件第二章無機化工

化工導(dǎo)論第二章

無機化工

無機化學(xué)工業(yè)是相對于有機化學(xué)工業(yè)而言的龐大工業(yè)部門，它是發(fā)展最早的化工部門，在推動化工技術(shù)的發(fā)展上作出過重要的貢獻。例如在過去，曾以硫酸產(chǎn)量的多少為標志，來衡量一個國家化學(xué)工業(yè)的發(fā)達程度，但現(xiàn)在已讓位給乙烯了。無機化工的特點1、無機化工發(fā)展歷史長，對人類生存和科技發(fā)展具有積極的推動作用和影響。2、無機化工產(chǎn)品是重要的基本化工原料，產(chǎn)量大，通用性強。

3、與有機化工產(chǎn)品相比，品種相對較少，生產(chǎn)過程相對簡單。4、新型無機化工產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，有些是高科技產(chǎn)品，如鋰離子電池材料等。無機化工原料

無機化學(xué)工業(yè)的原料來源很廣，大致可分五大類：空氣、水、化學(xué)礦物、化石燃料（煤、石油、天然氣等）及生物質(zhì)資源。一、酸、堿（三酸、兩堿）二、化肥（氮肥、磷肥、鉀肥）三、無機鹽產(chǎn)品（電池原料、水處理劑等）四、無機非金屬材料（先進陶瓷、炭材料、人造金剛石等）主要無機化工產(chǎn)品和用途一、酸和堿1、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、鹽酸(HCl)；2、燒堿(氫氧化鈉，NaOH)、純堿(碳酸鈉，Na2CO3)；3、無機鹽(由金屬離子或銨離子與酸根離子組成的物質(zhì)）二、化肥1、氮肥（尿素、硝酸銨、氯化銨、硫酸銨等）；2、磷肥、鉀肥和復(fù)合肥（偏磷酸鉀、磷酸銨等）無機鹽產(chǎn)品1、電池工業(yè)原料鋅-錳電池-----用氯化鋅和氯化銨作電解質(zhì)，氯化汞作緩蝕劑；鋰離子二次電池-----用鈷酸鋰、錳酸鋰作正極材料；六氟磷酸鋰、高氯酸鋰作電解質(zhì)。二次鋰離子電池R6-----普通鋅-錳電池（5號）R20-----普通鋅-錳電池（1號）LR6-----堿性鋅-錳電池（5號）無汞-----不含HgCl2緩蝕劑Li-MnO2-----鋰（一次）電池Ni-Cd-----鎳-鎘（二次）電池Ni-MH-----鎳-氫（二次）電池Li-ion-----鋰離子（二次）電池水處理劑

殺菌劑（抑制水中菌藻和微生物的滋長）----次氯酸鈉、漂白粉等；絮凝劑（加快水中懸浮物和污泥的沉降）----硫酸鋁、聚氯化鋁、氯化鐵等。無機非金屬材料1、先進陶瓷（精細陶瓷或特種陶瓷）

結(jié)構(gòu)陶瓷----利用其熱、機械、化學(xué)功能，具有耐熱、耐磨損、高強度、高硬度、耐沖擊、隔熱性能的一大類陶瓷材料。

功能陶瓷----利用其電、磁、聲、光、催化、生物化學(xué)等功能，主要是作為絕緣材料、壓電材料、磁性材料、電子材料、生物醫(yī)用材料、抗菌陶瓷材料等。2、新型炭材料

碳纖維----碳纖維及其復(fù)合材料具有高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能。它們既作為結(jié)構(gòu)材料承載負荷，又作為功能材料發(fā)揮作用。

石墨的理想層面結(jié)構(gòu)熱處理過程中炭前軀體的結(jié)構(gòu)變化圓形碳纖維碳纖維增強機翼螺旋狀炭纖維

人造金剛石----通常以純石墨為原料，鐵、鉻等為催化劑，在高溫高壓下合成人造金剛石。近年出現(xiàn)新的低壓合成方法：熱絲化學(xué)氣相沉積法（CVD法）、等離子體氣相沉積法等。用于磨料、切削工具、電子器件涂膜等。C60家族碳納米管---岡-由碳裂原子組嚷成的管融狀大分摸子，單云壁納米檢管的直醬徑在0較.4至濤1.8唇納米。嶄其抗張兇強度是誘高強合壓金鋼的摩20倍山；具有旅優(yōu)異的丑場致發(fā)篇射功能兄。可用吉于納米劑電路、統(tǒng)更薄更及省電的鎮(zhèn)平面顯葵示器、大掃描電夾鏡的探零針、氫放氣儲存迫等用途拋。碳納米管用導(dǎo)電大分子碳制作的超細導(dǎo)線典型產(chǎn)答品生產(chǎn)少工藝接觸法至生產(chǎn)硫悉酸工藝（1）二閱氧化硫的拔制備（2）獅含二氧非化硫原賽料氣的疑凈化（3）二嫩氧化硫氧各化為三氧翻化硫（4）室三氧化槐硫的吸駐收接觸法生辣產(chǎn)硫酸工寺藝硫鐵礦二氧化硫法制備原料氣的續(xù)凈化三氧化筒硫制備二氧化硫出吸收SO2+0茅.5O2SO3+QSO3+H2O娘H2SO4+Q4Fe攪S+氏7O22Fe2O3+4S藍O2+Q稀硫酸滋洗滌,偏除去班氧化砷梁等合成氨華生產(chǎn)工拖藝1、原竭料氣的神制備造氣過熄程以水煌蒸氣作妖為氣化鞠劑，將奪原料煤旗或焦炭拳氣化，愁得到的匯混合氣嗓叫水煤動氣；2、脫硫脫除對芬合成氨忘催化劑戲有害的被硫化氫停、二硫尊化碳、槐硫醇、可硫醚、伯噻吩等友。3、CO游變換通過變換賀工序使得湖原料氣中爭的一氧化她碳與水蒸腐氣作用變峽為氫和二叢氧化碳；4、脫舊CO2采用物到理吸收殊和化學(xué)足吸收方寒法，脫禽除原料樓氣中的劍二氧化誦碳；5、氨的域合成在高溫（捏400oC）、姐高壓（跟30M興Pa）葉和催化墨劑（F接e等）腿作用下垂，進行咸合成反敗應(yīng)。合成氨腫生產(chǎn)工困藝煤、焦炭水蒸氣造氣脫硫CO變逮換脫CO2CO+樹H2O拐CO2+H2N2+H2NH3C+雙H2O峽CO朋+H2合成無機化幣工的發(fā)犧展舉例：（1）非千晶硅太陽膨能電池材坐料（2）職鋰離子班電池材上料（3）高頑純納米碳潤酸鈣<第二章候習(xí)題>簡答題1、無機矩化工包括命哪些類產(chǎn)榴品？2、無機曾非金屬材更料中的硅萌酸鹽材料達包括哪幾滴種？3、燒超堿是用映什么方勒法生產(chǎn)蛇的？4、三酸膝兩堿都包綿括那些酸旋和堿？5、最重爭要的氮肥糕是什么？松其氮含量驗大約是多窩少？論述題1、簡述個硫酸生產(chǎn)以的主要步拍驟和每個客步驟的目奧的，寫出只主要反應(yīng)熄方程式。2、簡價述合成倘氨生產(chǎn)倡的主要霉步驟和虛每個步驅(qū)驟的目復(fù)的，寫稍出主要洞反應(yīng)方逼程式。謝謝觀安看/歡迎下載BY妨FAI麻TH騎IM甚EAN襪A飲VIS蜂ION完OF士GO商OD容ONE萬CH夜ERI墓SHE礙SA業(yè)ND怒THE燈EN賢THU洗SIA爬SM趟