化工生产过程与化工单元操作简介
化工生产过程
化学工业是对原料进行化学加工以获得有用产品的工业。显然，其核心是化学反应过程及其设备——反应器，但是，为使化学反应过程得以经济有效地进行，反应器内必须保持某些优惠条件，如适宜的压力、温度和物料的组成等。
因此，原料必须经过一系列的预处理以除去杂质，达到必要的纯度、温度和压力，这些过程统称为前处理。反应产物同样需要经过各种后处理过程加以精制，以获得最终产品(或中间产品）。
例如，乙烯氧氯化法制取聚氯乙烯塑料的生产是以乙烯和氯为原料进行加成反应，经分离获得二氯乙烷，再经550℃、3MPa的高温裂解生成氯乙烯，裂解所得氯化氢与空气、乙烯在220℃、0.5MPa下进行氧氯化反应，生成二氯乙烷和水，经分离后二氯乙烷再进入裂解。
精制后的氯乙烯单体在55℃、0.8MPa左右进行聚合反应获得氯乙烯。在进行加成反应前，必须将乙烯和氯中所含各种杂质除去，以免反应器中的催化剂中毒失效。反应产物又需进行分离，除去副产物四氯化碳、苯、三氯乙烷以及未反应的原料等。
分离精制后的氯乙烯单体经压缩、换热，达到聚合反应所需的纯度和聚集状态。聚合所得的塑料颗粒和水的悬浮液須经脱水、干燥而后成为产品。生产过程可简要地图示如下。
上述生产过程除加成、裂解、氧氯化和聚合属反应过程外，原料和反应物的提纯、精制、分离等工序均属前、后处理过程。前、后处理工序中所进行的过程多数是纯物理过程，但却是化工生产所不可缺少的。
实际上，在一个现代化的、设备林立的大型工厂中，反应器为数并不多，绝大多数的设备都是进行着各种前、后处理操作。也就是说，现代化学工业中的前、后处理工序占有着企业的大部分设备投资和操作费用，因此，目前已不是单纯由反应过程的优惠条件来决定必要的前、后处理过程，而必须总体地确定全系统的优惠条件。由此足以见得，前、后处理过程在化工生产中的重要地位。
化工单元操作
为数众多的前、后处理过程可从不同的角度加以分类，按操作的目的将其分为：
①物料的增压、减压和输送
②物料的混合成分
③物料的加热或冷却
④非均相混合物的分离
⑤均相配合物的分离
由于被加工物料相态的不同，上述各项也可作进一步细分。例如，气体的输送和液体输送；液-固混合物的分离与气-固混合物分离；气体均相混合物的分离与液体均相混合物的分离等。
为了达到同样的目的，可以依据不同的原理、采用不同的方法。例如，液-固非均相混合物可依据其密度的不同采用沉降的方法实现分离的目的，也可利用其尺度的不同而采用过滤的方法加以分离。又如液态均相混合物可依据组分间挥发度的不同用精馏的方法分离，也可利用各组分在溶剂中的溶解度不同，采用溶剂萃取法进行分离。
在化学工业的历史发展中，起初是按物理过程的目的，同时也兼顾过程的原理、相态，将各种前、后处理归纳成一系列的单元操作，如表1所示。
表中只列出常用的单元操作，此外尚有一些不常见的单元操作。而且，随着生产发展对前、后处理过程所提出的一些特殊要求，又不断地发展出若干新的单元操作。
就其内容面言，各单元操作包括两个方面：过程和设备。各单元操作中所发生的过程都有其内在的规律，例如，液固非均相混合物的沉降分离中所进行的过程实质是细颗粒在液体中的自由沉降；过滤的过程实质是液体通过滤饼(颗粒层)的流动。
又如气体的吸收分离中所发生的过程是某个组分由气相主体传递至气液界面，继而溶解，然后由界面传递到液相主体中去，其过程实质是传质-溶解。研究各单元操作就是为了掌握过程的规律并设计设备的结构和大小，以使过程在有利的条件下进行。
化学工业是对原料进行化学加工以获得有用产品的工业。显然，其核心是化学反应过程及其设备——反应器，但是，为使化学反应过程得以经济有效地进行，反应器内必须保持某些优惠条件，如适宜的压力、温度和物料的组成等。
因此，原料必须经过一系列的预处理以除去杂质，达到必要的纯度、温度和压力，这些过程统称为前处理。反应产物同样需要经过各种后处理过程加以精制，以获得最终产品(或中间产品）。
例如，乙烯氧氯化法制取聚氯乙烯塑料的生产是以乙烯和氯为原料进行加成反应，经分离获得二氯乙烷，再经550℃、3MPa的高温裂解生成氯乙烯，裂解所得氯化氢与空气、乙烯在220℃、0.5MPa下进行氧氯化反应，生成二氯乙烷和水，经分离后二氯乙烷再进入裂解。
精制后的氯乙烯单体在55℃、0.8MPa左右进行聚合反应获得氯乙烯。在进行加成反应前，必须将乙烯和氯中所含各种杂质除去，以免反应器中的催化剂中毒失效。反应产物又需进行分离，除去副产物四氯化碳、苯、三氯乙烷以及未反应的原料等。
分离精制后的氯乙烯单体经压缩、换热，达到聚合反应所需的纯度和聚集状态。聚合所得的塑料颗粒和水的悬浮液須经脱水、干燥而后成为产品。生产过程可简要地图示如下。
上述生产过程除加成、裂解、氧氯化和聚合属反应过程外，原料和反应物的提纯、精制、分离等工序均属前、后处理过程。前、后处理工序中所进行的过程多数是纯物理过程，但却是化工生产所不可缺少的。
实际上，在一个现代化的、设备林立的大型工厂中，反应器为数并不多，绝大多数的设备都是进行着各种前、后处理操作。也就是说，现代化学工业中的前、后处理工序占有着企业的大部分设备投资和操作费用，因此，目前已不是单纯由反应过程的优惠条件来决定必要的前、后处理过程，而必须总体地确定全系统的优惠条件。由此足以见得，前、后处理过程在化工生产中的重要地位。
化工单元操作
为数众多的前、后处理过程可从不同的角度加以分类，按操作的目的将其分为：
①物料的增压、减压和输送
②物料的混合成分
③物料的加热或冷却
④非均相混合物的分离
⑤均相配合物的分离
由于被加工物料相态的不同，上述各项也可作进一步细分。例如，气体的输送和液体输送；液-固混合物的分离与气-固混合物分离；气体均相混合物的分离与液体均相混合物的分离等。
为了达到同样的目的，可以依据不同的原理、采用不同的方法。例如，液-固非均相混合物可依据其密度的不同采用沉降的方法实现分离的目的，也可利用其尺度的不同而采用过滤的方法加以分离。又如液态均相混合物可依据组分间挥发度的不同用精馏的方法分离，也可利用各组分在溶剂中的溶解度不同，采用溶剂萃取法进行分离。
在化学工业的历史发展中，起初是按物理过程的目的，同时也兼顾过程的原理、相态，将各种前、后处理归纳成一系列的单元操作，如表1所示。
表中只列出常用的单元操作，此外尚有一些不常见的单元操作。而且，随着生产发展对前、后处理过程所提出的一些特殊要求，又不断地发展出若干新的单元操作。
就其内容面言，各单元操作包括两个方面：过程和设备。各单元操作中所发生的过程都有其内在的规律，例如，液固非均相混合物的沉降分离中所进行的过程实质是细颗粒在液体中的自由沉降；过滤的过程实质是液体通过滤饼(颗粒层)的流动。
又如气体的吸收分离中所发生的过程是某个组分由气相主体传递至气液界面，继而溶解，然后由界面传递到液相主体中去，其过程实质是传质-溶解。研究各单元操作就是为了掌握过程的规律并设计设备的结构和大小，以使过程在有利的条件下进行。
