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無機化工產(chǎn)品的主要原料是含硫、鈉、磷、鉀、鈣等化學(xué)礦物(見無機鹽工業(yè))和煤、石油、天然氣以及空氣、水等。此外,很多工業(yè)部門的副產(chǎn)物和廢物,也是無機化工的原料,例如:鋼鐵工業(yè)中煉焦生產(chǎn)過程的焦?fàn)t煤氣,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸銨,黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦的冶煉廢氣中的二氧化硫可用來生產(chǎn)硫酸等。

工業(yè)副產(chǎn)物如鋼鐵工業(yè)中煉焦生產(chǎn)過程的焦?fàn)t煤氣,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸銨,黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦的冶煉廢氣的二氧化硫可用來生產(chǎn)硫酸等。無機化工在化學(xué)工業(yè)中是發(fā)展較早的部門,為單元操作的形成和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

主要產(chǎn)品多為用途廣泛的基本化工原料。除無機鹽品種繁多外,其他無機化工產(chǎn)品品種不多。與其他化工產(chǎn)品比較,無機化工產(chǎn)品的產(chǎn)量較大。由于原料和能源費用在無機化工產(chǎn)品中占有較大比例,如合成氨工業(yè)、氯堿工業(yè)、黃磷、電石生產(chǎn)都是耗能較多的。技術(shù)改造的重點將趨向采用低能耗工藝和原料的綜合利用。

與其他化工部門相比,無機化工的特點是:①在化學(xué)工業(yè)中是發(fā)展較早的部門,為單元操作的形成和發(fā)展奠定了基礎(chǔ),例如:合成氨生產(chǎn)過程需在高壓、高溫以及有催化劑存在的條件下進(jìn)行,它不僅促進(jìn)了這些領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展,也推動了原料氣制造、氣體凈化、催化劑研制等方面的技術(shù)進(jìn)步,而且對于催化技術(shù)在其他領(lǐng)域的發(fā)展也起了推動作用(見催化劑工業(yè)發(fā)展史)。②主要產(chǎn)品多為用途廣泛的基本化工原料。除無機鹽品種繁多外,其他無機化工產(chǎn)品品種不多。例如:硫酸工業(yè)僅有工業(yè)硫酸、蓄電池用硫酸、試劑用硫酸、發(fā)煙硫酸、液體二氧化硫、液體三氧化硫等產(chǎn)品;氯堿工業(yè)只有燒堿、氯氣、鹽酸等產(chǎn)品;合成氨工業(yè)只有合成氨、尿素、硝酸、硝酸銨等產(chǎn)品。但硫酸、燒堿、合成氨等主要產(chǎn)品都和國民經(jīng)濟各部門有密切關(guān)系,其中硫酸曾有"化學(xué)工業(yè)之母"之稱,它的產(chǎn)量在一定程度上標(biāo)志著一個國家工業(yè)的發(fā)達(dá)程度。③與其他化工產(chǎn)品比較,無機化工產(chǎn)品的產(chǎn)量較大。例如:1984年世界硫酸產(chǎn)量為147.6Mt。1983-1984肥料年度世界化肥產(chǎn)量為 130.2Mt(以有效成分計),純堿、燒堿的世界年產(chǎn)量也分別為30Mt以上。

18世紀(jì)中葉,由于紡織、印染工業(yè)的發(fā)展,硫酸用量迅速增加,1746年英國人J.羅巴克采用鉛室代替玻璃瓶,建成世界上第一座鉛室法硫酸廠(見硫酸工業(yè)發(fā)展史)。同時,因制造肥皂和玻璃需要用堿,而天然堿又不能滿足要求,1775年法國科學(xué)院征求制堿方法,法國人N.呂布蘭提出以食鹽為原料與硫酸作用生產(chǎn)純堿(見純堿工業(yè)發(fā)展史)的方法,工業(yè)上稱呂布蘭法。此法除了制取純堿外,還能生產(chǎn)硫酸鈉、鹽酸等產(chǎn)品。硫酸工業(yè)和純堿工業(yè)成為無機化工生產(chǎn)最早的兩個行業(yè)。到19世紀(jì),人們認(rèn)識到由土壤和天然有機肥料提供作物的養(yǎng)分已經(jīng)不能滿足需要,1842年英國人J.B.勞斯建立了生產(chǎn)過磷酸鈣的工廠,這是世界上最早的磷肥工廠(見化肥工業(yè)發(fā)展史)。由于呂布蘭法制堿原料消耗多,勞動條件差、成本高,1861年比利時人E.索爾維開發(fā)了索爾維法,又稱氨堿法(見純堿)。隨著造紙、染料和印染等工業(yè)的發(fā)展,對燒堿和氯氣的需要不斷增加,由苛化法制得的燒堿已不能滿足要求。在直流發(fā)電機制造成功之后,1893年開始用食鹽飽和水溶液以電解法生產(chǎn)燒堿和氯氣(見氯堿工業(yè)發(fā)展史)。到19世紀(jì)末葉,形成了以硫酸、純堿、燒堿、鹽酸為主要產(chǎn)品的無機化學(xué)工業(yè)。

由于農(nóng)業(yè)發(fā)展和軍工生產(chǎn)的需要,以天然有機肥料及天然硝石作為氮肥主要來源已不能滿足需要,迫切要求解決利用空氣中氮的問題。20世紀(jì)初,很多化學(xué)家積極從事氨合成的理論基礎(chǔ)研究和工藝條件試驗,德國物理化學(xué)家F.哈伯和工程師C.博施于高壓、高溫和有催化劑存在時,利用氮氣和氫氣成功地直接合成了氨(見合成氨工業(yè)發(fā)展史)。1913年,世界上第一座日產(chǎn)30t氨的裝置在德國建成投產(chǎn),從而在工業(yè)上第一次實現(xiàn)了利用高壓,由元素直接合成無機產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。到1922年,用氨和二氧化碳合成尿素在德國實現(xiàn)了工業(yè)化。由于兩次世界大戰(zhàn),軍火生產(chǎn)需要大量硝酸、硫酸和硝酸銨等,促使這些工業(yè)迅速發(fā)展。

50年代以來,各企業(yè)間競爭激烈,為了降低成本、減少消耗,力求在技術(shù)上取得進(jìn)步,例如:硫酸生產(chǎn)中,在60年代開發(fā)了二次轉(zhuǎn)化、二次吸收的接觸法新流程,提高了原料利用率,并降低了尾氣中的SO2濃度(見硫酸);氯堿生產(chǎn)中,在70年代,開發(fā)了離子膜電解法;尿素生產(chǎn)中,在60年代,開發(fā)了二氧化碳?xì)馓岱ê桶睔馓岱ǖ裙に嚪椒?在合成氨生產(chǎn)中,開發(fā)了低能耗新流程等等。

60年代后期,生產(chǎn)裝置的規(guī)模進(jìn)一步擴大,降低了基建投資費用(見化工基本建設(shè))和產(chǎn)品成本,建成了日產(chǎn) 1000~1500t氨的單系列裝置;80年代初期,建成了日產(chǎn)2800t硫酸的大型裝置。隨著裝置規(guī)模大型化,熱能綜合利用有了較大發(fā)展,工藝與熱力、動力系統(tǒng)的結(jié)合,降低了單位產(chǎn)品的能耗,也推動了化工系統(tǒng)工程的發(fā)展。

無機化工是基礎(chǔ)原料-材料工業(yè)產(chǎn)品,用途廣、需求量大。其用途涉及到造紙、橡膠、塑料、農(nóng)藥、飼料添加劑、微量元素肥料、空間技術(shù)、采礦、采油、航海、高新技術(shù)領(lǐng)域中的信息產(chǎn)業(yè)、電子工業(yè)以及各種材料工業(yè),又與日常生活中人們的衣、食、住、行以及輕工、環(huán)保、交通等息息相關(guān)。

生產(chǎn)技術(shù)比較先進(jìn)、產(chǎn)品市場分布廣泛的國家和地區(qū)主要在西歐、北美、東歐、俄國、中國、日本等。美國在第一次世界大戰(zhàn)前,主要生產(chǎn)硫酸、純堿、燒堿等,從20年代開始生產(chǎn)氮肥。長期以來,在世界無機化工的生產(chǎn)量和技術(shù)上均處于領(lǐng)先地位。蘇聯(lián)在第二次世界大戰(zhàn)后,實行優(yōu)先發(fā)展化學(xué)工業(yè)的政策,產(chǎn)量大幅度上升。合成氨和化肥的產(chǎn)量均居世界首位,其他很多無機化工產(chǎn)品產(chǎn)量僅次于美國而居第二位。日本天然資源不豐富,原料多依靠進(jìn)口,在第二次世界大戰(zhàn)后,為了解決國內(nèi)衣食問題,大力恢復(fù)化肥生產(chǎn),由此推動了硫酸、純堿和氯堿等工業(yè)的生產(chǎn)。中國無機化工過去基礎(chǔ)十分薄弱,1949年以來,無機化工生產(chǎn)從產(chǎn)量和技術(shù)方面都取得了很大的成就,1984年主要品種的產(chǎn)量(見表)如合成氨居世界第二位,化肥和硫酸居世界第三位,純堿和燒堿分別居第四、五位。

由于原料和能源費用在無機化工產(chǎn)品中占有較大比例,如合成氨工業(yè)、氯堿工業(yè)、黃磷、電石(碳化鈣)生產(chǎn)等都是耗能較多的。技術(shù)改造的重點將趨向采用低能耗工藝和原料的綜合利用。化肥工業(yè)、無機鹽工業(yè),都是產(chǎn)品品種發(fā)展較快的工業(yè),它們將進(jìn)一步淘汰落后產(chǎn)品,發(fā)展新產(chǎn)品�；�肥工業(yè)今后將向高濃度復(fù)合肥料方向發(fā)展。隨著工業(yè)不斷發(fā)展,硫酸、合成氨、磷肥、無機鹽等生產(chǎn)所排放的廢渣、廢液、廢氣累積越來越多,它們給環(huán)境帶來的危害,已引起重視,今后將繼續(xù)采取有效措施,解決"三廢"問題。同其他部門一樣,無機化工除了采用先進(jìn)工藝、高效設(shè)備、新型檢測儀表外,在設(shè)計工作中正在利用電子計算機進(jìn)行全流程的模擬優(yōu)化(見化工系統(tǒng)工程),在生產(chǎn)上采用微處理機進(jìn)行參數(shù)的監(jiān)測和調(diào)節(jié),將是今后的努力方向之一。