1.1学习要求 通过介绍典型的、适合成人教育的化学工业的发展历程以及在此基础上不断发展完善的化 学工程各学科，不仅让成人教育学生了解化学工业的发展历史、地位、构成和基本特征，由此 引出如下基本概念：“化学工程是随着大规模化学工业的发展而形成和发展起来的；化学工程 取得的成就又促使化学工业以更高的速度向更高的水平发展。”同时使成人教育学生在化学工 艺开发的实践过程中逐渐理解具体的化学工艺与化学工程理论之间的联系，建立起基于具体化 学工艺基础上的工程概念。 通过介绍化工技术的特征及其在其他技术中的强烈渗透性，让成人教育学生了解为什么要 进行化工过程开发，正确的化工过程开发步骤是什么
1.1 学习要求 通过介绍典型的、适合成人教育的化学工业的发展历程以及在此基础上不断发展完善的化 学工程各学科，不仅让成人教育学生了解化学工业的发展历史、地位、构成和基本特征，由此 引出如下基本概念：“化学工程是随着大规模化学工业的发展而形成和发展起来的；化学工程 取得的成就又促使化学工业以更高的速度向更高的水平发展。”同时使成人教育学生在化学工 艺开发的实践过程中逐渐理解具体的化学工艺与化学工程理论之间的联系，建立起基于具体化 学工艺基础上的工程概念。 通过介绍化工技术的特征及其在其他技术中的强烈渗透性，让成人教育学生了解为什么要 进行化工过程开发，正确的化工过程开发步骤是什么
1.2内容简述 1.2.1化学工业的历史发展 化学工程是随着大规模化学工业的发展而形成和发展起来的：化学工程取得的成就又促使 化学工业以更高的速度向更高的水平发展。 (1)古代化学工业的发展 火的利用是人类化学和化学工业生产发展史上的第一个发现和发明：由于火的使用人们逐 渐认识到经过焙烧后的粘土能制成坚硬而不透水的物件，从而掌握了陶器的制造方法，这是最 早出现的硅酸盐化学工艺：随着火的发现和利用，人们获得了既可作燃料又可作还原剂的木炭： 随着制陶技术的逐渐成熟，人们能获得耐火材料和造型材料，为金属的冶炼、铸造提供了必要 的条件：农业和畜牧业的发展带动了酿造、鞣革以及漂染等行业的发展。 (2)现代化学工业的发展 近代化学工业己经有近200年的历史。18世纪中叶，法国在文化和工业方面处于世界领 先地位，肥皂、纺织、漂洗等行业所需要的碱量与日俱增，天然纯碱难以满足其需要。1787 年吕布兰完善了以食盐和硫酸为原料生产纯碱的制备方法。18世纪下半叶，英国发生了工业 革命，机器的出现是工业革命的起点，纺织业的机械化促进了纺织品大幅度增加。传统的漂白、 染色工艺不能适应现代纺织工业的生产需求，最早的纺织用酸是有机酸、所用的碱是草木灰， 产量低、效果差，这就迫使人们寻求酸、碱的工业化生产方法。随着路布兰制碱工厂的陆续建 成，需要大量的硫酸，铅室法生产硫酸就是在这种背景下完善的。在纯碱的生产过程中，出于 综合利用原料，许多化工产品如盐酸、漂白粉、烧碱等的生产均随之开展起来。 煤中有机质的基本结构单元，是以芳香族稠环为核心，周围连有杂环及各种官能团的大分 子（见煤化学）。这种特定的分子结构使它在隔绝空气的条件下，通过热加工和催化加工，能获 得固体产品，如焦炭或半焦。同时，还可得到大量的煤气（包括合成气），以及具有经济价值的化 学品和液体燃料（如烃类、醇类、氨、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚、吡啶、蒽、菲、咔唑等）。 因此，煤化工的发展包含着能源和化学品生产两个重要方面，两者相辅相成，促进煤炭综合利 用技术的发展。 18世纪末，煤用于生产民用煤气。1792年，苏格兰人W默多克用铁甑干馏烟煤，并将所 得煤气用于家庭照明。1812年，这种干馏煤气首先用于伦敦街道照明，随后世界一些主要城 市也相继采用。1816年，美国巴尔的摩市建立了煤干馏工厂生产煤气。从此，铁甑干馏煤的 工业就逐步得到发展。1840年，法国用焦炭制取发生炉煤气，用于炼铁。1875年，美国生产 增热水煤气用作城市煤气。1850~1860年，法国及欧洲其他国家相继建立了炼焦厂。19世纪 70年代德国成功地建成了有化学品回收装置的焦炉，由煤焦油中提取了大量的芳烃，作为医 药、农药、染料等工业的原料。第二次世界大战前夕及大战期间，煤化工取得了全面而迅速 的发展。纳粹德国为了发动和维持战争，大规模开展由煤制取液体燃料的研究工作，加速发展液 体燃料的工业生产。1923年发明的由一氧化碳加氢合成液体燃料的费托合成法，1933年开始 工业生产1938年产量己达590t。1931年，F柏吉斯由于成功地将煤直接液化制取液体燃料， 而获得诺贝尔化学奖金。这种由煤高压加氢液化制取液体燃料的方法，1939年己达到1.10Mt 的年生产能力。 近代石油炼制起源于19世纪20年代。19世纪30年代起，陆续建立了石油蒸馏工厂，产 品主要是灯用煤油，汽油没有用途便当废料抛弃。19世纪70年代建造了润滑油厂，并开始把 蒸馏得到的高沸点油做锅炉燃料。19世纪末内燃机的问世使汽油和柴油的需求猛增，仅靠原 油的蒸馏（即原油的一次加工）不能满足需求，于是诞生了以增产汽、柴油为目的，综合利用 原油各种成分的原油二次加工工艺。如1913年实现了热裂化，1930年实现了焦化，1930年实 现了催化裂化，1940年实现了催化重整等，此后加氢技术也迅速发展，这就形成了现代的石 油炼制工业。20世纪50年代以后，石油炼制为化工产品的发展提供了大量原料，形成了现代
1.2 内容简述 1.2.1 化学工业的历史发展 化学工程是随着大规模化学工业的发展而形成和发展起来的；化学工程取得的成就又促使 化学工业以更高的速度向更高的水平发展。 （1）古代化学工业的发展 火的利用是人类化学和化学工业生产发展史上的第一个发现和发明；由于火的使用人们逐 渐认识到经过焙烧后的粘土能制成坚硬而不透水的物件，从而掌握了陶器的制造方法，这是最 早出现的硅酸盐化学工艺；随着火的发现和利用，人们获得了既可作燃料又可作还原剂的木炭； 随着制陶技术的逐渐成熟，人们能获得耐火材料和造型材料，为金属的冶炼、铸造提供了必要 的条件；农业和畜牧业的发展带动了酿造、鞣革以及漂染等行业的发展。 （2）现代化学工业的发展 近代化学工业已经有近 200 年的历史。18 世纪中叶，法国在文化和工业方面处于世界领 先地位，肥皂、纺织、漂洗等行业所需要的碱量与日俱增，天然纯碱难以满足其需要。1787 年吕布兰完善了以食盐和硫酸为原料生产纯碱的制备方法。18 世纪下半叶，英国发生了工业 革命，机器的出现是工业革命的起点，纺织业的机械化促进了纺织品大幅度增加。传统的漂白、 染色工艺不能适应现代纺织工业的生产需求，最早的纺织用酸是有机酸、所用的碱是草木灰， 产量低、效果差，这就迫使人们寻求酸、碱的工业化生产方法。随着路布兰制碱工厂的陆续建 成，需要大量的硫酸，铅室法生产硫酸就是在这种背景下完善的。在纯碱的生产过程中，出于 综合利用原料，许多化工产品如盐酸、漂白粉、烧碱等的生产均随之开展起来。 煤中有机质的基本结构单元，是以芳香族稠环为核心，周围连有杂环及各种官能团的大分 子（见煤化学）。这种特定的分子结构使它在隔绝空气的条件下，通过热加工和催化加工,能获 得固体产品,如焦炭或半焦。同时，还可得到大量的煤气(包括合成气)，以及具有经济价值的化 学品和液体燃料（如烃类、醇类、氨、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚、吡啶、蒽、菲、咔唑等）。 因此，煤化工的发展包含着能源和化学品生产两个重要方面，两者相辅相成，促进煤炭综合利 用技术的发展。 18 世纪末，煤用于生产民用煤气。1792 年，苏格兰人 W.默多克用铁甑干馏烟煤，并将所 得煤气用于家庭照明。1812 年，这种干馏煤气首先用于伦敦街道照明，随后世界一些主要城 市也相继采用。1816 年，美国巴尔的摩市建立了煤干馏工厂生产煤气。从此，铁甑干馏煤的 工业就逐步得到发展。1840 年，法国用焦炭制取发生炉煤气，用于炼铁。1875 年，美国生产 增热水煤气用作城市煤气。1850～1860 年，法国及欧洲其他国家相继建立了炼焦厂。19 世纪 70 年代德国成功地建成了有化学品回收装置的焦炉，由煤焦油中提取了大量的芳烃，作为医 药、农药、染料等工业的原料。 第二次世界大战前夕及大战期间，煤化工取得了全面而迅速 的发展。纳粹德国为了发动和维持战争,大规模开展由煤制取液体燃料的研究工作,加速发展液 体燃料的工业生产。1923 年发明的由一氧化碳加氢合成液体燃料的费托合成法，1933 年开始 工业生产 1938 年产量已达 590kt。1931 年,F.柏吉斯由于成功地将煤直接液化制取液体燃料， 而获得诺贝尔化学奖金。这种由煤高压加氢液化制取液体燃料的方法，1939 年已达到 1.10Mt 的年生产能力。 近代石油炼制起源于 19 世纪 20 年代。19 世纪 30 年代起，陆续建立了石油蒸馏工厂，产 品主要是灯用煤油，汽油没有用途便当废料抛弃。19 世纪 70 年代建造了润滑油厂，并开始把 蒸馏得到的高沸点油做锅炉燃料。19 世纪末内燃机的问世使汽油和柴油的需求猛增， 仅靠原 油的蒸馏（即原油的一次加工）不能满足需求，于是诞生了以增产汽、柴油为目的，综合利用 原油各种成分的原油二次加工工艺。如 1913 年实现了热裂化，1930 年实现了焦化，1930 年实 现了催化裂化，1940 年实现了催化重整等，此后加氢技术也迅速发展，这就形成了现代的石 油炼制工业。20 世纪 50 年代以后，石油炼制为化工产品的发展提供了大量原料，形成了现代
的石油化学工业。1996年全世界的石油加工能力为38亿吨，大型炼油厂的年加工能力己超过 1000万吨。石油炼制工业不断向大型化、综合化的方向发展。 (3)化学工程学科的形成 18~19世纪，典型化工产品的生产工艺出现：石灰石的煅烧、煤焦油的提取、纯碱与烧 碱的制备、铅室法硫酸的投产、硝化甘油炸药的制造。1901年，英国的G.E.戴维斯出版了第 一本化学工程专著“化学工程手册”，首先提出了单元操作的概念。这样，继治金、机械、土建、 电气四个工程学科以后，又一个工程技术学科一化学工程学科诞生了。“化学工程手册”中第一 次将化工生产过程的各步骤加以分类，系统阐述了物料输送、吸收与吸附、加热及冷却、蒸发 与蒸馏、结晶、电解等内容，从化工产品的生产工艺中归纳出共性规律。1920年，美国麻省 理工学院化学工程系脱离化学系成为一个独立的系，由WK刘易斯任系主任，这是世界上第 一个化工系。1920年夏天，麻省理工学院的W.K刘易斯和WH麦克亚当斯完成了“化工原理 讲稿，并于1923年正式出版，这本著作首次提出了因次分析、相似论等概念。这本著作所提 出的研究方法标志着化学工程内容的完善。 20世纪前叶，一些重大的化学工艺开发使化学工程作为一个学科在工程界学术界的地位 飚升：而工程学科的深入研究又促进了工艺的不断改进，不断进步。1913年，哈伯一博施法 高压合成氨装置成功建成，对高压化学工程、催化剂开发有重要意义。1920年，从炼厂气中 分离的丙烯合成出异丙醇，被誉为石油化工的开端。1923年，费一托合成的成功是有机催化 的典型范例。1926年，大型温克勒炉投产，是流态化技术的最初应用。1925、1928年，世界 上第一个热塑性树脂与热固性树脂先后投产。1931年，前苏联的丁钠橡胶与美国杜邦的氯丁 橡胶差不多同时投产。上述化学工艺的发现与发明，从多个领域孕育着化学工程各二级学科的 问世。 化学工程一级学科所涵盖的化工热力学、传递过程、单元操作、传质与分离工程、化学反 应工程、化工系统工程、化工控制工程等二级学科先后诞生。1939年美国麻省理工学院H.C 韦伯的“化学工程师用热力学”问世，1944年美国耶鲁大学B.F道奇“化工热力学”出版，使化工 热力学成为化学工程领域的一门二级学科。化工热力学主要研究相平衡、化学平衡、能量利用 与转换规律。20世纪50年代，流体输送、传热与传质结合在一起形成传递过程二级学科， 1960年美国RB博德“传递现象”的出版标志着传递过程研究内容的完善。传递过程研究动量 热量、质量传递规律及“三传”的统一性。化工单元操作经过几十年的发展，到50年代形成完 整的体系，包括流体力学、热量传递、分离过程、热质同时传递、热力过程与粉体过程6大类 近30个单元操作，成为一门独立的二级学科。化学反应工程二级学科是1957年第一届欧洲化 学反应工程学术会议上正式确定定名的。化学工艺的发展，特别是石油化工的发展和生产的大 型化，对反应过程的开发与反应装置的可靠性提出了更高要求，孕育了反应工程的诞生。20 世纪50年代末，氨合成、裂解制乙烯等工艺过程的专用模拟系统出现，60年代化工模拟系统 推广与应用，推进了化工系统工程二级学科的形成。化工系统工程从整体目标出发，对系统进 行分析、分解、合成、优化，以提高化工装置的经济效益。20世纪50年代末，石油化工装 置开始出现高度集中的自动化控制系统，以研究动态和反馈为主要内容的化工控制工程学科诞 生。 (4)化工的涵义 通常所谓的化工包含三层意思：(1)化学工业，是化工所要达到的最终目的：(2)化学工 艺，是化工的母体：(3)化学工程，是连接化学工业与化学工艺的桥梁。 化学工业是运用化学方法从事产品生产的工业。化学工业具有能充分利用自然资源、改变 物质结构、合成新的物质并广泛应用和服务于人类社会的特点。化学工业是资源和技术密集相 结合的工业，发展化学工业既要有丰富多样的化工资源和能源资源，又需要掌握先进的生产工 艺和技术装备。 化学工业包括：以石化基础原材料为加工对象的延伸化工、煤化工、盐化工、生物化工及 精细化工等领域。石油、化学工业是很多国家的基础产业和支柱产业，化学工业的发展水平是 一个国家的综合国力的重要标志之一
的石油化学工业。1996 年全世界的石油加工能力为 38 亿吨，大型炼油厂的年加工能力已超过 1000 万吨。石油炼制工业不断向大型化、综合化的方向发展。 （3）化学工程学科的形成 18～19 世纪，典型化工产品的生产工艺出现：石灰石的煅烧、煤焦油的提取、纯碱与烧 碱的制备、铅室法硫酸的投产、硝化甘油炸药的制造。1901 年，英国的 G.E.戴维斯出版了第 一本化学工程专著“化学工程手册”，首先提出了单元操作的概念。这样，继冶金、机械、土建、 电气四个工程学科以后，又一个工程技术学科－化学工程学科诞生了。“化学工程手册”中第一 次将化工生产过程的各步骤加以分类，系统阐述了物料输送、吸收与吸附、加热及冷却、蒸发 与蒸馏、结晶、电解等内容，从化工产品的生产工艺中归纳出共性规律。 1920 年，美国麻省 理工学院化学工程系脱离化学系成为一个独立的系，由 W.K.刘易斯任系主任，这是世界上第 一个化工系。1920 年夏天，麻省理工学院的 W.K.刘易斯和 W.H.麦克亚当斯完成了“化工原理” 讲稿，并于 1923 年正式出版，这本著作首次提出了因次分析、相似论等概念。这本著作所提 出的研究方法标志着化学工程内容的完善。 20 世纪前叶，一些重大的化学工艺开发使化学工程作为一个学科在工程界学术界的地位 飚升；而工程学科的深入研究又促进了工艺的不断改进，不断进步。1913 年，哈伯－博施法 高压合成氨装置成功建成，对高压化学工程、催化剂开发有重要意义。1920 年，从炼厂气中 分离的丙烯合成出异丙醇，被誉为石油化工的开端。1923 年，费－托合成的成功是有机催化 的典型范例。1926 年，大型温克勒炉投产，是流态化技术的最初应用。1925、1928 年，世界 上第一个热塑性树脂与热固性树脂先后投产。1931 年，前苏联的丁钠橡胶与美国杜邦的氯丁 橡胶差不多同时投产。上述化学工艺的发现与发明，从多个领域孕育着化学工程各二级学科的 问世。 化学工程一级学科所涵盖的化工热力学、传递过程、单元操作、传质与分离工程、化学反 应工程、化工系统工程、化工控制工程等二级学科先后诞生。1939 年美国麻省理工学院 H.C. 韦伯的“化学工程师用热力学”问世，1944 年美国耶鲁大学 B.F.道奇“化工热力学”出版，使化工 热力学成为化学工程领域的一门二级学科。化工热力学主要研究相平衡、化学平衡、能量利用 与转换规律。20 世纪 50 年代，流体输送、传热与传质结合在一起形成传递过程二级学科， 1960 年美国 R.B.博德“传递现象”的出版标志着传递过程研究内容的完善。传递过程研究动量、 热量、质量传递规律及“三传”的统一性。化工单元操作经过几十年的发展，到 50 年代形成完 整的体系，包括流体力学、热量传递、分离过程、热质同时传递、热力过程与粉体过程 6 大类 近 30 个单元操作，成为一门独立的二级学科。化学反应工程二级学科是 1957 年第一届欧洲化 学反应工程学术会议上正式确定定名的。化学工艺的发展，特别是石油化工的发展和生产的大 型化，对反应过程的开发与反应装置的可靠性提出了更高要求，孕育了反应工程的诞生。20 世纪 50 年代末，氨合成、裂解制乙烯等工艺过程的专用模拟系统出现，60 年代化工模拟系统 推广与应用，推进了化工系统工程二级学科的形成。化工系统工程从整体目标出发，对系统进 行分析、分解、合成、优化，以提高化工装置的经济效益。 20 世纪 50 年代末，石油化工装 置开始出现高度集中的自动化控制系统，以研究动态和反馈为主要内容的化工控制工程学科诞 生。 （4）化工的涵义 通常所谓的化工包含三层意思：（1）化学工业，是化工所要达到的最终目的；（2）化学工 艺，是化工的母体；（3）化学工程，是连接化学工业与化学工艺的桥梁。 化学工业是运用化学方法从事产品生产的工业。化学工业具有能充分利用自然资源、改变 物质结构、合成新的物质并广泛应用和服务于人类社会的特点。化学工业是资源和技术密集相 结合的工业，发展化学工业既要有丰富多样的化工资源和能源资源，又需要掌握先进的生产工 艺和技术装备。 化学工业包括：以石化基础原材料为加工对象的延伸化工、煤化工、盐化工、生物化工及 精细化工等领域。石油、化学工业是很多国家的基础产业和支柱产业，化学工业的发展水平是 一个国家的综合国力的重要标志之一
化学工艺以化学反应为手段，以创造新产品为目的的生产技术和过程。研究重点：原料路 线、催化技术、反应路线、工艺路线。针对的是个性问题。 化学工程以探求“三传一反”的共同规律为手段，以创造新设备、新技术，优化设计、强化 生产为目的工程研究。研究重点：传递过程、热力学、反应工程、分离工程。针对的是共性问 题
化学工艺以化学反应为手段，以创造新产品为目的的生产技术和过程。研究重点：原料路 线、催化技术、反应路线、工艺路线。针对的是个性问题。 化学工程以探求“三传一反”的共同规律为手段，以创造新设备、新技术，优化设计、强化 生产为目的工程研究。研究重点：传递过程、热力学、反应工程、分离工程。针对的是共性问 题
1.2.2化工的作用与特征 (1)化工对人类生活的影响 人类与化工的关系非常密切，在现代生活中，我们几乎每时每刻都离不开化工产品，从衣、 食、住、行等物质生活，到报刊、电视、文化、艺术、娱乐等精神生活，都离不开化工产品。 有的化工产品在人类发展史上起着划时代的重要作用。有些化工产品的开发、生产和应用，甚 至代表着人类文明进入了一定的阶段。 化学工业从其形成之初起，就为工业部门提供必需的基础物质。化学工业是产业革命的重要 基础，担负着重要的历史责任。早期的化学工业为纺织工业、电力工业、治金工业、机器制造 业的发展提供了必需的原料和辅助产品，促进了工业发展历史上产业革命的成功。 长期以来，人类的粮食、食品与衣着来源主要依靠农业。在农业生产中单位面积的产量的真 正提高有赖化肥和农药的施用。实践证明，农业的各项增产措施中，施用化肥、农药的作用最 大。随着煤化工、天然气化工、石油化工的蓬勃发展，合成氨和尿素生产已实现大型化，化肥 产量在化工产品中占有很大比重。高效、低毒农药的使用，保证了农作物免受病虫的危害。现 在氨、磷、钾复合肥料和微量元素肥料的开发、粮食作物与经济作物专用肥料的开发，昆虫 生长抑制剂等专用农药的工业化，进一步满足了不同作物、不同土壤结构的要求。近年来，开 发了多种高效、低残留、低毒的新农药，特别是仿生农药每亩土地只用几克，不污染环境，已 经投入了生产。生物农药是新型农药研究中的一个活跃的领域。现代农业需要应用大量的塑料 薄膜，用作温室育苗。温室培育蔬菜作物，可明显提高产量，并可一年四季吃到绿色蔬菜，现 正在大面积推广，需要大量特种塑料薄膜与塑料大棚支架。 中国的中草药来自动植物或主要矿物，其加工过程是化工中的分离技术，经浸制或浸取处理， 使中草药中具有药性的有效成分浸取出来才能作为药物。19世纪末至20世纪初，化学合成药 物中的解热镇痛药阿司匹林，抗疟药阿的平等研制成功至投产。这些化学合成药物成本低、浓 度高、疗效显著，使化学工业中的制药工业成为人类健康的保护神、人类战胜疾病的武器。 20世纪30年代，人们用化学分析方法，确定水果和米糠中维生素的结构，人工合成出维生素 B1、B2、C等，解决了从天然物质中提取的维生素不够的矛盾。20世纪中叶，磺胺类药物投产， 青霉素的发现和投产，取得惊人的治疗效果。链霉素、雷米封等的投产战胜了肺结核病，使这 一威胁人类健康的恐怖疾病结束了蔓延趋势。一系列抗病毒疫苗的投用，有效的控制了天花、 鼠疫、伤寒等瘟疫的传播，使危害人类安全和健康的灾害得以控制。现在疫苗依然是人类与病 毒性疾病斗争的有效手段。随着各种临床化学试剂和各种新的药物类型的出现，人类的健康有 了强有力的保证，寿命正在不断增长。 化工向人们提供了丰富多彩的产品。化工向人类提供大量无机非金属材料（玻璃、水泥、陶 瓷、搪瓷和新型无机材料等)、聚合物材料（塑料、化纤、橡胶等），用于制造各种制品供人们 使用。化工还向人类提供多种专用化学品、特种化学品，这些专用化学品、特种化学品产量很 少，但效益十分明显，附加值高，使人们生活水平不断改善。精细化工中的染料、涂料、颜料、 表面活性剂、化学试剂、助剂、催化剂、胶粘剂、信息记录材料，与人们的生活有密切的联系。 目前，借助了各种专门和特种材料，特别是信息材料，人们的视野己经拓展到宇宙空间、海洋 深处、拓展到人体内部，拓展到物质结构深处，为揭开宇宙奥秘，为提高人类的物质文明和精 神文明，提供了保证。 (2)化工技术的强烈渗透性 化学工程作为一级工程科学技术学科，不断与各个高新科技领域结合形成新的边缘、交叉 的学科。化学工程与生物化学、微生物学结合形成生物化学工程。化学工程与材料物理、材料 化学结合形成材料化学工程。化学工程与电子学、微电子学结合形成信息化学工程。化学工程 与环境化学、生态学结合形成环境化学工程。化学工程与能源化学、资源化学结合形成能源、 资源化学工程等等。化工已经与生物、物理、信息、环境、能源等产业水乳相融，在人类社会 不断发展中担任重要的角色。 化学工程学科与生物化学、生物学结合形成了生物化学工程。生化产品的生产一般由“上
1.2.2 化工的作用与特征 （1）化工对人类生活的影响 人类与化工的关系非常密切，在现代生活中，我们几乎每时每刻都离不开化工产品，从衣、 食、住、行等物质生活，到报刊、电视、文化、艺术、娱乐等精神生活，都离不开化工产品。 有的化工产品在人类发展史上起着划时代的重要作用。有些化工产品的开发、生产和应用，甚 至代表着人类文明进入了一定的阶段。 化学工业从其形成之初起，就为工业部门提供必需的基础物质。化学工业是产业革命的重要 基础，担负着重要的历史责任。早期的化学工业为纺织工业、电力工业、冶金工业、机器制造 业的发展提供了必需的原料和辅助产品，促进了工业发展历史上产业革命的成功。 长期以来，人类的粮食、食品与衣着来源主要依靠农业。在农业生产中单位面积的产量的真 正提高有赖化肥和农药的施用。实践证明，农业的各项增产措施中，施用化肥、农药的作用最 大。随着煤化工、天然气化工、石油化工的蓬勃发展，合成氨和尿素生产已实现大型化，化肥 产量在化工产品中占有很大比重。高效、低毒农药的使用，保证了农作物免受病虫的危害。现 在氮、磷、钾复合肥料和微量元素肥料的开发、粮食作物与经济作物专用肥料的开发， 昆虫 生长抑制剂等专用农药的工业化，进一步满足了不同作物、不同土壤结构的要求。近年来，开 发了多种高效、低残留、低毒的新农药，特别是仿生农药每亩土地只用几克，不污染环境，已 经投入了生产。生物农药是新型农药研究中的一个活跃的领域。现代农业需要应用大量的塑料 薄膜，用作温室育苗。温室培育蔬菜作物，可明显提高产量，并可一年四季吃到绿色蔬菜，现 正在大面积推广，需要大量特种塑料薄膜与塑料大棚支架。 中国的中草药来自动植物或主要矿物，其加工过程是化工中的分离技术，经浸制或浸取处理， 使中草药中具有药性的有效成分浸取出来才能作为药物。19 世纪末至 20 世纪初，化学合成药 物中的解热镇痛药阿司匹林，抗疟药阿的平等研制成功至投产。这些化学合成药物成本低、浓 度高、疗效显著，使化学工业中的制药工业成为人类健康的保护神、人类战胜疾病的武器。 20 世纪 30 年代，人们用化学分析方法，确定水果和米糠中维生素的结构，人工合成出维生素 B1、B2、C 等，解决了从天然物质中提取的维生素不够的矛盾。20 世纪中叶，磺胺类药物投产， 青霉素的发现和投产，取得惊人的治疗效果。链霉素、雷米封等的投产战胜了肺结核病，使这 一威胁人类健康的恐怖疾病结束了蔓延趋势。一系列抗病毒疫苗的投用，有效的控制了天花、 鼠疫、伤寒等瘟疫的传播，使危害人类安全和健康的灾害得以控制。现在疫苗依然是人类与病 毒性疾病斗争的有效手段。随着各种临床化学试剂和各种新的药物类型的出现，人类的健康有 了强有力的保证，寿命正在不断增长。 化工向人们提供了丰富多彩的产品。化工向人类提供大量无机非金属材料（玻璃、水泥、陶 瓷、搪瓷和新型无机材料等）、聚合物材料（塑料、化纤、橡胶等），用于制造各种制品供人们 使用。化工还向人类提供多种专用化学品、特种化学品，这些专用化学品、特种化学品产量很 少，但效益十分明显，附加值高，使人们生活水平不断改善。精细化工中的染料、涂料、颜料、 表面活性剂、化学试剂、助剂、催化剂、胶粘剂、信息记录材料，与人们的生活有密切的联系。 目前，借助了各种专门和特种材料，特别是信息材料，人们的视野已经拓展到宇宙空间、海洋 深处、拓展到人体内部，拓展到物质结构深处，为揭开宇宙奥秘，为提高人类的物质文明和精 神文明，提供了保证。 （2）化工技术的强烈渗透性 化学工程作为一级工程科学技术学科，不断与各个高新科技领域结合形成新的边缘、交叉 的学科。化学工程与生物化学、微生物学结合形成生物化学工程。化学工程与材料物理、材料 化学结合形成材料化学工程。化学工程与电子学、微电子学结合形成信息化学工程。化学工程 与环境化学、生态学结合形成环境化学工程。化学工程与能源化学、资源化学结合形成能源、 资源化学工程等等。化工已经与生物、物理、信息、环境、能源等产业水乳相融，在人类社会 不断发展中担任重要的角色。 化学工程学科与生物化学、生物学结合形成了生物化学工程。生化产品的生产一般由“上