1.1　过程工业的特征

过程工业（process industry）也称流程工业，它们由一系列单元操作设备通过管道组合成复杂系统，原料通过一定工艺流程，最终输出产品；它们具有连续运行的特征和工艺、设备、控制、操作、管理等多方面的共同规律，也有易燃、易爆、有毒和易发生事故的工业系统。过程工业包括化学工业、石油炼制、石油化工、天然气加工、污水处理、能源工业、冶金工业、建材工业、核能工业、生物技术工业以及医药工业等，其产品的种类已逾上万；它包含了每个国家的大部分重工业，是一个国家发展生产和增强国防力量的基础。发展这类工业，需要应用现代化技术和大量投资。

过程工业的最大特点是原料中的物质在生产过程中经过了许多化学变化和物理变化，因此这类生产过程又称为工业化学过程。在国民经济的各个部门中，工业化学过程得到了广泛应用，工业化学产品遍及工农业生产的各个部门和人民生产生活中的各个领域，诸如现代化农业需要的化学肥料、农药、杀虫剂、除莠剂、饲料添加剂和兽药等都是工业化学产品。工业部门中除了化学工业及石油化学工业本身需要的化工原料、催化剂及其他化学品以外，矿山及油田开采需要的炸药、浮选剂和油井化学处理剂，冶金和机械工业需要的助熔剂、浸取剂、酸洗剂和表面处理剂，石油炼制需要的氢气、酸、碱和催化剂，以及食品加工业需要的冷冻剂和防腐添加剂等，都是工业化学产品。此外，人们的日常生活用品，如化妆品、药品、肥皂、牙膏、洗涤剂、消毒剂等也都属于工业化学产品。可以说，在当今世界上人们生产生活的各个方面——衣、食、住、行、卫生、通信、娱乐和安全保卫等都离不开工业化学产品。

工业化学产品的多样性导致化学加工过程的广泛性、多样性和复杂性。虽然不同过程工业所生产产品的工艺过程各不相同，但只需稍加分析就可以看出它们的共性：一般来说，一个工业化学产品的生产或加工过程大都可以划分为原料预处理、化学反应和产品后加工三个步骤或基本环节。

原料的预处理是化学反应前的准备工作。当使用气体（或液体）原料时，预处理包括原料气的制备、净化和配制，要求制得的原料具有一定的组成、浓度和纯度，尽量少含杂质（特别是有害杂质）。当使用矿物原料时，预处理包括选矿、配矿、粉碎、筛分，有时还需要干燥或煅烧。原料矿粉应具备一定的组成（或品位）及一定的细度，以利于化学反应。

化学反应是工业化学过程的中心环节。为使反应进行得迅速、完全，需要维持一定的温度、压力和流量等操作条件，多数情况下还要使用催化剂，因此在化学反应过程中还要创造良好的传热、传质和流体流动条件，以保证化学反应的顺利进行。

产品的后加工主要是指对产品的分离和提纯以及对未反应物的回收利用。最常见的分离方法有冷冻冷凝、精馏分离和结晶分离等。未反应物的回收利用常常采取循环作业。此外，固体产品的造粒成形、干燥和包装也是产品后加工不可缺少的内容。