化学工业的应用开发

dasa

化学工业应用技术开发可以分解成配方开发，工艺开发和设备开发三大项。实验室阶段的开发主要集中在配方开发，工艺部分会有很少量的涉及，至于设备这一块，在实验室一般很少遇到。只有那种完全的化工工程专业的实验室才会去做设备开发。

( Y+ p7 C0 e0 Y' \配方开发就是合成材料的原料的种类组成和比例；工艺开发就是反应条件，包括温度，压力，加料顺序等等；设备开发就是针对特定的配方和工艺选择针对性的合成设备，包括材质，搅拌方式，冷却方式，加热方式，加压方式等。
# i6 O- P. Y# e. ~8 S+ w
, N: X! h+ u$ R有些产品的主要技术精华在配方部分，工艺和设备相对简单，很多精细化工产品均具有该特点。典型的例子是飞机用的隐身涂料。涂料的制备工艺基本都不算复杂，但是用那些原料，比例如何是非常见功夫的。所以美帝的隐形飞机打死也不能落到敌对国手里。不公开的消息说，F117在南斯拉夫被击落，就有一半被TG拉回来，于是我们自己的隐形飞机的隐身技术就跨越了一个台阶。
  [- ]- q* i+ W6 W- q* F# h8 F
还有很多产品的主要难点在于工艺，本身的配方非常简单。这类产品大多集中在原料级别的产品中，但是又没达到基础原料的程度。如合成聚氨酯的原料异氰酸酯就属于此类。你尽可以拿到样品解析，但是你依然很难仿制出来。因为合成这个产品主要在于工艺部分。加料顺序，升温步骤，冷却方式，反应程度控制，终点判断，质量在线监测等等。工艺开发的复杂程度较配方开发要高出很多，主要是同样工作量的调试，工艺开发的单次成本，包括原料成本，时间成本和人力成本都比配方开发高得多。
9 W) R% Q. X4 _
, O: T" ~* V1 V4 Z最后一类产品是基础化工原料，这类产品的主要技术难点在于设备。它的配方和工艺都很成熟，但是依然不是绝大多数化工企业敢于触碰的领域，原因在于设备开发和投入。即使是非常成熟的乙烯的制备，其原理用一句话就能说清楚，但是设备的投入依然是一个天文数字。更不要说一些新的基础原料的合成，需要大量的新型设备的开发与量产。一个典型例子是莱赛尔纤维。纤维是高分子化学产品中的一个大类分支，另外的几种分别是塑料，橡胶，胶粘剂和涂料。后两项在严格意义上属于精细化学品的范围。莱赛尔纤维其实就是棉纤维。但是与那种从棉花里面纺出来的纤维不一样，莱赛尔纤维是用缎绒棉作为原料，利用化学溶剂进行溶解后再重新纺丝成型。这种产品极大程度的提高了棉花的利用效率，基本实现了无资源浪费的理想状态。但是要成功批量制备这种再生纤维，需要的设备与之前行业内使用的纺丝设备具有本质差异，开发难度之高，即使以些行业顶尖级的跨国集团也望而生畏。历经十几年，莱赛尔纤维的生产也没能达到很理想的状态。

pcb

code_abc 发表于 2016-3-3 15:31
# E6 t: }* z9 ~4 J0 h" m& V! Y% r穿越回去的话，IT是最悲剧的。还不如文科生。

9 m/ s1 C; `  J6 f7 o& O4 R大部分算法的思路还是有用滴

中华如龙

dasa 发表于 2016-2-26 09:37
  {! Z; {" P: G$ R; n忽然想起今天看的“临高启明”中的一段：
大意是：田园牧歌，贴近自然，这些都是小资们吃饱喝足，带足了装 ...

* U) J* Y1 H6 ~1 I赞美楼主
工业化要碾压那些小资的
7 y& C1 h) O1 E& z新的文明要和谐自然
/ H& a! |; T- ^" h. J1 r 但向前进不能停

dasa

史老柒 发表于 2016-3-4 13:14
2 |' u: j/ |  p- R+ c强烈推荐一本叫临高启明的书。
5 J& F' M* U  U& {/ o$ {7 @8 Z# k
$ P9 w/ B; T/ \/ \) ]) I/ p化学的发展水平对于工业基础有很强的依赖性，基本上不可能拜托当时的工业 ...

老七，睁开你的泡眼！
咱们这个讨论之所以从专业讨论应用技术开发歪楼到穿越，就是因为我在某个回帖中提到了临高启明。总统海跟着起哄呢，说他也喜欢。

史老柒

dasa 发表于 2016-3-3 21:08
! _1 [, U" F7 s( M* P  x' z/ q期待老七的帖子。你的化学贴总是能够带来惊喜。

仔细想一想，穿越过去的话，开展化学工作应该基于两个前 ...

强烈推荐一本叫临高启明的书。

6 Q7 D* x- q5 l/ a& K化学的发展水平对于工业基础有很强的依赖性，基本上不可能拜托当时的工业基础单独存在。
7 f! F( Q0 }0 J8 m- }' v( x所以化学的发展必须紧密依靠时代的工业发展水平。
# i" C# m7 p! x有什么设备就只能用什么设备。

6 h5 J; I5 s1 F. u$ a8 d您说的水基反应，常压，温度都对。
只有如此。
化妆品护肤品是亮点，在那个时代本来各类胭脂水粉市场就很大，其实都是重金属，非常不健康，咱们的生物提取的色素和香精肯定有市场。
. i6 @' ?" G( x" X别的不说，口红就比古代的唇纸高到姥姥家去了！

( }4 E( ]1 \( C) f9 i5 r但是海南岛古代的椰子树可不好搞，我要是没记错，明代琼州府的椰子树就有垄断性行会了。
不过也就是多一道盘剥的问题，问题也不大。

dasa

dasa 发表于 2016-3-3 21:08
期待老七的帖子。你的化学贴总是能够带来惊喜。
, d1 d$ J$ s. m# a& \
仔细想一想，穿越过去的话，开展化学工作应该基于两个前 ...

1 C1 V- {( t3 [' o对了，中成药也是一大亮点。
就是在中药的炮制和熬制基础上，再增加浓缩，干燥。造粒是不用想了，简单研磨，或者干脆参照做大力丸的方法，将浓缩液与面粉混合，加入蜂蜜塑形，阴干，分包。

) J' c* f& m2 b  j4 D不过貌似古人好像也有药丸，药片等制品了，就是不够普及。

dasa

史老柒 发表于 2016-3-2 19:20
- @! r! L1 f9 R# D/ X. C* `( g) e7 i哈哈哈，是吧，咱们先以福寿膏完成第一桶金，然后以当时的技术手段改进设备，把陶瓷大缸和大铁锅改进为简 ...

* F2 g6 G3 `8 M- f( G/ d期待老七的帖子。你的化学贴总是能够带来惊喜。
: n0 b/ _" x" p  X5 V4 K. J1 z
仔细想一想，穿越过去的话，开展化学工作应该基于两个前提条件：
, u8 {5 F$ D: X! D7 b1：设备。没有精确的温控，数控搅拌，耐腐蚀耐高压的材质也基本不可能。
2：原料。绝大多数常用的原料都没有或者纯度不达标。
# a, A; d' e8 ]/ H
% n) j3 e% ]& j' y2 ~0 O. Z所以总体的开发方向应该尽可能基于水基反应，常压，谁的沸点以内的反应为主。这就是中药的熬制方法了。在考虑附加值，易操作等问题，制毒不是唯一也是唯二的选择了。
" a" `/ _) `3 G' ]7 Z
+ D4 ^& Y; [' i我觉得还可以考虑植物提取成分制作化妆品洗涤品。这个在古代其实是有一定基础的，我们无非是将现代的护肤理念带入那个时代。比如植物精油（纯度肯定很惨，不过应该可以对付着用），海藻泥面膜，利用蛋白质制作的两性表面活性剂做洁面乳，椰子榨油做基加钛白粉做防晒，在海南岛那个地方一定很受欢迎。
1 g( J- Z2 ^( p. J, x, r
咦，钙钛矿怎么分离？shit！这个落后的时代！

code_abc

穿越回去的话，IT是最悲剧的。还不如文科生。

史老柒

月近天心 发表于 2016-3-3 11:03
, ^6 u% Y- ?$ ~: `# L: V盘尼西林是第一考虑，但最终还是放弃了。
第一是生物菌种，如果已经知道要穿越了，那当然可以准备，但突 ...

您没看明白我那段话的意思。

8 d9 W$ r2 {$ o2 G' R1 z3 S+ `; F5 C您拿什么提取水杨酸？
& E- k$ x: g. e6 `咱们就不说太久远的事，跟临高启明一样穿越回明代天启5年。
6 C) r8 J! V  T高度酒也才40度，您知道怎么建造有效塔板数费效比30以上的精馏塔吗？
这玩意现在打个电话厂家免费给您安装调试。
" R$ B1 e2 w, I, A1 f9 T当年可是需要您自己画图自己建的。

更别说75乙醇萃取柳树皮的效果也不咋地，累死你也萃取不出来多少。
我就不说为了达到有效萃取所需要的粉碎机和轧辊机这种比较冷门的工业设备了。
' Z  q0 n+ x3 E( X' l& s& i; h您可以搜索一下现代制糖业，看看为了把甘蔗里面的糖分榨出来，有多少道工序来对甘蔗进行处理？
+ |% Y4 J" M# ?0 }
在您看来只要把柳树皮从柳树上剥下来，随便切一切扔锅里加水一煮就行了。
但实际上这属于比较不接地气的拍脑袋的想法。
9 a$ B* L  \  s4 J4 O- W$ T
* j+ ]  x* J( ?+ u$ d生物提取为了增加萃取量是需要进行比较复杂的前期预处理的。
而这一点是绝大多数的化学狗们在实验室里根本不了解也不知道的。

萃取完了你打算怎么去除溶剂？
0 \. A" n5 Z& h; G2 Q' o旋蒸肯定没有，常压蒸馏说白了就是大锅熬，一不小心就糊了，到时候水杨酸有效成分还能剩下多少？

0 k' N, f$ j3 I: j* f1 N1 u& q您一看也是学化学的，化学为什么要提纯原料？
+ o; ]; l$ Q* N: M- h为什么现在最差也要化学纯？

因为原料不纯的话，会凭空增加危险性，这就是早期化学家死亡率极高的原因，原料不纯，本来不爆炸的反应爆炸了，本来不释放剧毒气体的反应闻一口死了。

萃取柳树皮里面的水杨酸至少你也要搞出工业乙醇来，拿75乙醇搞萃取累死你！
2 f8 l  M) o: ~! ~95乙醇明天启的蒸馏设备没戏，有效塔板数太低。
' F8 t1 \& N' s0 V4 p& N; u自己亲自设计精馏塔我觉得比较不现实。

( Y0 @8 @9 N5 Z& Q6 m还有我感觉您貌似对工业化基本没啥了解或者说也就一知半解，土法做硫酸主要指的是用陶瓷大缸，土窑等土设备。
跟量大量小没关系，技术越是落后，量越没法缩小，古代你想开一个几克的反应是不可能的。
就算你有称量工具你也没有25毫升三口瓶啊。
所以古代炼丹最后就那么几个小丸子，丹炉老大个。
您对化学反应的这个理解是片面的，化学反应从来都是越小技术含量要求越高，越大反而越低，您穿越回去的年代越久远，化学反应的量就越大。
- @3 y2 h0 U# {5 o而不是量越小越简单。
4 |0 r/ v( C9 z1 b7 `9 D/ O2 @# r; r您的整体思路基本还停留在今天，完全没有进入状态嘻嘻……

古代你打算怎么做少量的硫酸？
明天启的技术水平都做不了。
我说的不是危害环境，而是工作环境恶劣，就你一个懂技术的，很多事要你亲力亲为，没过几天你挂了，那还玩什么？
3 l. [6 F4 K9 H
但是福寿膏，我可以用土法，大锅熬出来，而且不靠温度计和试纸等一切现代化工具，而且工作环境除了酒精味道和醋味大以外，还算能忍受。
; V* T3 O) P2 l2 L而您说的阿司匹林，真心属于您想多了。
7 W4 W$ P  E5 W1 S) y4 t3 S
基本上，是不可能完成的任务。

月近天心

史老柒 发表于 2016-3-3 09:34
; t6 Y) ]# K$ C+ Z阿司匹林的话还不如盘尼西林，不过后者需要生物试验室。
做化学首先你得想想，你会用的最差的设备是什么 ...

盘尼西林是第一考虑，但最终还是放弃了。
6 w& }2 C7 V6 o; ~7 M第一是生物菌种，如果已经知道要穿越了，那当然可以准备，但突然穿越的话就抓瞎了。
第二，盘尼西林一般要求注射。想想针头、针筒……还是算了吧
第三，盘尼西林纯度要求太高了。
$ L$ ^2 ?' f4 ~! |! T
阿司匹林相对好很多。我不需要拿到纯的才能用啊。谁规定阿司匹林一定是白色小片片？凑合着弄一大颗黑药丸，只要比县里“张神医”那里的效果好一点就行了。
+ x) b% v. U! U1 r0 ?原料就用柳树皮和乙醇（顺便，乙醇是另一种拳头产品）。阿司匹林要是有困难，水杨酸行不行？有人胃痛？那就等我的下一代产品吧。
; ]8 Q6 F- F  u/ N# Y
# X  r& b+ O$ D您写的土法制硫酸，问题当然大。但那是大量生产、使用的啊。我的用量很低的，有问题也先凑合一下吧。福寿膏都做了，还说我危害环境？

3 i* y6 i. \7 S药品里的另一个宝贝是奎宁，也是大杀器。可惜金鸡纳树中国没有，奎宁合成更加困难，算了。

史老柒

月近天心 发表于 2016-3-2 20:37
+ V; C; \/ z+ e' g. Z% [福寿膏的思路是对的。更广泛的说，在科技落后的大背景中，掌握先进技术的要成功，最优先选择的就是医药。我 ...

1 ^$ |4 S. H* O5 J; P# C# E; z! e
阿司匹林的话还不如盘尼西林，不过后者需要生物试验室。
做化学首先你得想想，你会用的最差的设备是什么。
" ~, i: ?- o# H4 k) `( t
古代，温度计肯定是没有，PH试纸没有，硅胶薄层板没有，有也没用，因为没有显色剂，气相液相核磁质谱更别想，搅拌甭管电磁还是机械也没有，各种北化沪式西陇国药的化学试剂也没有，玻璃瓶子那是高级货，一个贵死，不透过透明的玻璃仪器看现象，让你摸黑用一个陶瓷罐子也没有温度计，没有分析纯化学纯的化学原料，溶剂基本只有75乙醇，在那煮，你还能做出阿司匹林吗？
就不说做出复杂化合物了，就算最简单的反应，你怎么控制反应终点呢？
( t: r$ _. c7 x& K% V古代的化学反应对你来说是黑箱状态，完全没有任何检测和监控手段，怎么保证反应顺利进行呢？

现在您再想想，穿回古代怎么合成阿司匹林？

- b  ?! k3 @" }- y+ x! c9 c现有阿司匹林合成路线最有名的就是苯酚-水杨酸路线。
: o1 y) H6 W0 s3 ~& f- s7 l但是在古代，苯酚你从哪搞？
2 u' p, c. Z' n+ w+ o, @不管是苯硫化法还是氯苯水解法。
至少你要先有苯和氯苯。
) R3 e7 `2 B: S而这俩基本都是石油工业下游产物，从原油中直接分离出来并提纯的。
$ J: A9 G( G) n% ?4 n2 H1 X% ?那么您还需要一套石油炼化系统。
分馏塔的有效塔板数您打算怎么解决？
密封性呢？
$ r) I) F  V' e: _/ n# e炉温控制系统呢？
送风系统呢？


' y, ]( E4 X9 L这是土法炼油的图片，这玩意根本拿不到纯的苯和氯苯，但在古代，这已经是先进到姥姥家的天顶星科技了。
! A  y2 l: S- F5 x" R) ~水杨酸虽然柳树皮里面有，但是含量并不高，而且水煮的提取效率很低，水杨酸是脂溶性的并非水溶性的，易溶于乙醇、乙醚、氯仿。
这三种溶剂您打算在古代自己合成吗？
古代的简陋整流设备，蒸馏乙醇的浓度最高也就35%-45%，别说古代，只要是蒸馏，乙醇最多到75%，也就是医用酒精的等级，想得到无水乙醇，需要分馏，精馏，干馏三步，馏分还需要脱水。
/ t3 U5 S  c8 Q3 C8 z+ w$ `  ~就算您拿到75%乙醇，萃取水杨酸的效果也不好，重复操作的工作量是很大的。
' l2 i/ [; z# L2 Q4 {6 y
您现在还觉得自己啥都不带穿回去之后能够合成阿司匹林吗？

我说过，曾经非常专业的研究过这个问题，结论是：

化学狗在脱离现有化学工业体系之外，能够做的事情并不多。
- c( F0 n" u4 q! ?5 _
说个最简单的，化学或者说现代工业的基础是三酸两碱，您穿回古代，什么都不带，仅靠脑子和当时简陋的设备能做出来三酸两碱吗？
$ C7 |' \5 |( V& Y5 k  J/ a
6 Y! G' F+ G- j! O& F  O中国目前国内有四十多种硝石矿石，您认识吗？
3 y7 \- f8 i- P; _* S2 Q6 @您知道怎么把硝石矿石中的硝化物安全的提炼出来，制备成硝酸盐或者硝酸，还不会把人炸死吗？
! f( ^! d8 P1 ?要知道古代做火药受环境，人员素质，原料不纯等因素，死亡率是极高的。
4 v+ e9 m5 U( P  V0 t
8 ^6 W. J$ m; K8 |土法制备硫酸是最简单的，也是基本没啥问题的，有几个陶瓷大缸就可以，这是书上写的，但是书上没写的事，这种方法因为二氧化硫和三氧化硫泄露的问题，导致工作环境酸度极高，大概三个月左右，人的牙齿就都被酸腐蚀脱落了，而且对视网膜的损害也是很大的，共和国大跃进的时代，很多村子土法炼硫酸，全村牙齿都没了，而且眼睛半瞎。

6 v4 G( G2 |1 h' b) `& c这都是有照片和新闻的。

说真的，化学狗们都认真想想自己穿回去能干吗是很有意思的。
2 n5 m0 S2 S5 L) i我抛砖引玉，欢迎您认真地思考您的计划有什么漏洞，然后修改您的计划。
' d: P7 G' v: |  {5 S7 V6 B
7 F9 B. r3 m3 Y- a如果能够告诉我您是打算怎么在古代合成阿司匹林的，我感激不尽。

pcb

月近天心 发表于 2016-3-2 20:37
7 [, d+ O; {. Z: A5 x* I福寿膏的思路是对的。更广泛的说，在科技落后的大背景中，掌握先进技术的要成功，最优先选择的就是医药。我 ...

* q, X1 G7 S6 y& T# E7 M# G要绿色环保
' ?$ z: N) ]/ N/ r要有机

. B2 J5 `0 W  y( P5 x扒柳树皮煮水就是了

月近天心

福寿膏的思路是对的。更广泛的说，在科技落后的大背景中，掌握先进技术的要成功，最优先选择的就是医药。我以前想，要是我穿越了，就先制几片阿司匹林吧。

史老柒

dasa 发表于 2016-3-2 17:48
# h; _" l3 w# Q% O  [老七的鬼主意就是多，不象我一根筋。
理论上我不仅会做福寿膏，七七八八的东西我也会。

7 C. A* O8 A  p7 b: F. s3 l哈哈哈，是吧，咱们先以福寿膏完成第一桶金，然后以当时的技术手段改进设备，把陶瓷大缸和大铁锅改进为简易蒸馏釜，反应釜和索氏提取器。

然后咱们可以人工提炼其他植物提取物。
3 ^+ o% r7 E) X3 C% B% Y) m化学可以小剂量慢慢攒原料，产物反正也是走上层路线给有钱人吃。
% U1 k' i" m$ a" w, \$ `& M
7 j4 ^9 x0 b1 T1 G2 N/ L有时间我把化学狗单穿回古代怎么发展系统的写个帖子，让您点评一下。

dasa

史老柒 发表于 2016-3-2 12:44
. S/ A8 j( q' o( l  g! _中国唐代就有罂粟种植的记载，那时候叫御米，而且有很多诗流穿。
别告诉我你身为一个化学博士，不知道怎 ...

1 Y- {$ n' \+ H2 T+ L0 U" G老七的鬼主意就是多，不象我一根筋。
" q( p! ^/ c& Q, u理论上我不仅会做福寿膏，七七八八的东西我也会。
4 ^* o4 [8 }0 W$ B/ W, \3 `
忽然有底气了

史老柒

  s: v$ L& i1 t6 M% x# Q

dasa 发表于 2016-2-26 11:50
我也发现了。作为一个化学博士，我惊讶的发现，如果我穿越过去，基本上就是两个结局：活着做实验把自己炸 ...

1 h/ T6 @1 k3 H  j1 L6 Y* \. T中国唐代就有罂粟种植的记载，那时候叫御米，而且有很多诗流穿。
4 e* m# E4 @; o0 M4 c4 ]别告诉我你身为一个化学博士，不知道怎么熬制福寿膏。
; w+ S8 n% {; Z
当年吸毒是有钱人的爱好，五石散逍遥散绝对在你的福寿膏面前战五渣。
直接制毒贩毒就好。
; z/ H+ L' i$ [0 `- l& N反正当年制毒贩毒也不违法。

, d; \# y7 Q' F1 q4 I说真的我才是一个应化的本科，但是我系统的考虑过我穿越回去具体干什么。
8 V- e" Q! \( p6 P最终结果就是，利用古代的设备和技术，我最容易的赚钱途径就是熬制福寿膏。

赚钱，安全，容易结交有钱人，不遭人嫉妒。
# X' G8 }4 Y5 c而且技术方便保密。

史老柒

李根 发表于 2016-2-26 10:57
楼主你赶紧写，俺爱看这种讲人类社会浮华表面背后的支撑的文章。

俺也是临高启明的忠实拥趸。但俺还是觉 ...

风暴人家有气象雷达，第一个五年计划风暴预警没啥问题。瘟疫人家有疫苗，去之前全套疫苗接种，还带了很多过去。
不过明朝土著的确应该死于他们带过去的跨时代的病菌才对。
想当年西班牙人皮萨罗带过去的病菌干死了几千万印加人。

橡树村

dasa 发表于 2016-2-26 11:50
0 ^# h: g/ O4 n2 I' g, g: q我也发现了。作为一个化学博士，我惊讶的发现，如果我穿越过去，基本上就是两个结局：活着做实验把自己炸 ...

1 p4 k+ \0 W1 c( O9 @: n4 {7 s在西方可以炼金，在东方可以炼丹么。

shijz

原来为夺第一建的中原制药厂就是中试不过关，建成之时就是倒闭之日。

燕庐敕

dasa 发表于 2016-2-26 11:51
% P& s4 v2 r5 A: v' j$ ~9 |/ g& w不过按照总统的路子，小说估计就没人看了

要让总统写，就成了工业化大项目可行性报告了，估计第一没什么人爱看，第二更少人能看懂