化工作為一個(ge)知識門類來(lai)說,在各(ge)(ge)個(ge)不(bu)同(tong)的(de)歷史時期(qi),在各(ge)(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)目的(de)的(de)要求下,有多種(zhong)分(fen)(fen)解或綜合的(de)分(fen)(fen)類方(fang)法。可按照原料來(lai)源(yuan)、產品性質(zhi)分(fen)(fen)類,也可按照過(guo)程規律、歷史聯系分(fen)(fen)類。每種(zhong)劃分(fen)(fen)方(fang)法都難于嚴格適(shi)應。本卷力求減少不(bu)必要的(de)交叉,采取綜合分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法,設計了從原料出發的(de)燃料(liao)化工分(fen)支;從(cong)產品出發(fa)的無機化工、基本有機化工、高分(fen)子化工、精細化(hua)工(gong)等分(fen)支;還有從(cong)共同的(de)過程規律出(chu)發的(de)化(hua)學工(gong)程分(fen)支,以及從(cong)歷史發展和(he)橫(heng)向聯(lian)系出(chu)發的(de)綜論分(fen)支。燃料(liao)化(hua)工(gong)的(de)原料(liao)是石油(you)(you)、天然(ran)氣、煤和(he)油(you)(you)頁巖等可燃礦(kuang)物,所(suo)以它又劃分(fen)為石油(you)(you)煉制工(gong)業、石油(you)(you)化(hua)工(gong)、天(tian)然氣化工、煤(mei)化工和頁巖(yan)油工業。其中,石油煉制工業是(shi)創造產值較高的工(gong)(gong)業部門,是國家的重要經(jing)濟命脈(mo)。天然氣(qi)常(chang)與石油(you)(you)共生,也常(chang)把(ba)天然氣(qi)化工(gong)(gong)歸屬于石油(you)(you)化工(gong)(gong)。在(zai)現(xian)階段,石油(you)(you)煉制和石油(you)(you)化工(gong)(gong)是燃(ran)料(liao)化工(gong)(gong)的主體。燃(ran)料(liao)化工(gong)(gong)生產的產品包(bao)括燃(ran)料(liao)和化工(gong)(gong)原(yuan)料(liao),后者主要是有機化工(gong)(gong)原(yuan)料(liao)(除合成氣(qi)也用于生產無機(ji)化工產品,如合成(cheng)(cheng)氨等外(wai))。所以,石油(you)化工(gong)也是基(ji)本有機化工(gong)的主(zhu)要(yao)組(zu)成(cheng)(cheng)部分。由石油(you)化工(gong)可以生產塑料、 合成(cheng)(cheng)橡膠、 合成(cheng)(cheng)纖維等三大(da)合成材料(liao),這是(shi)高(gao)分子(zi)化(hua)工(gong)(gong)的(de)(de)(de)主要產(chan)(chan)(chan)品(pin)。因(yin)此(ci),燃料(liao)化(hua)工(gong)(gong)、基本(ben)有(you)機(ji)(ji)(ji)化(hua)工(gong)(gong)和(he)高(gao)分子(zi)化(hua)工(gong)(gong)三者是(shi)有(you)機(ji)(ji)(ji)地聯系(xi)在一起的(de)(de)(de)。至于(yu)無機(ji)(ji)(ji)化(hua)工(gong)(gong)所采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)原料(liao)既有(you)可燃礦(kuang)物,也有(you)無機(ji)(ji)(ji)礦(kuang)物。其產(chan)(chan)(chan)品(pin)主要有(you)化(hua)肥,硫酸、硝酸、磷酸等(deng)酸類,純堿(jian)、燒堿(jian)等(deng)堿(jian)類,還有(you)無機(ji)(ji)(ji)鹽,工(gong)(gong)業氣體(ti)和(he)無機(ji)(ji)(ji)非(fei)金屬材料(liao)等(deng)。無機(ji)(ji)(ji)非(fei)金屬材料(liao)中的(de)(de)(de)硅酸鹽材料(liao),有(you)時被劃(hua)入傳統(tong)的(de)(de)(de)建筑材料(liao)領域。精(jing)細化(hua)工(gong)(gong)生產(chan)(chan)(chan)小批(pi)量、具有(you)專門功能、主要用(yong)于(yu)消(xiao)費的(de)(de)(de)化(hua)學品(pin)。由于(yu)市場需求的(de)(de)(de)發展,有(you)些(xie)產(chan)(chan)(chan)品(pin)已變成大批(pi)量產(chan)(chan)(chan)品(pin),但按習(xi)慣(guan),往往仍視作(zuo)精(jing)細化(hua)工(gong)(gong)產(chan)(chan)(chan)品(pin)。主要有(you)染料(liao)、農藥(yao)、醫藥(yao)、火炸藥、信息記錄材料、涂(tu)料、顏料、膠粘劑、催化(hua)劑(ji)、各(ge)種助劑(ji)和化(hua)學試劑(ji)等。醫藥和火炸藥的生產又(you)往(wang)往(wang)被(bei)分(fen)別(bie)劃(hua)料考慮,則精(jing)細化(hua)工是(shi)(shi)既(ji)有無機的,又(you)有有機的,還有聚合物(wu),是(shi)(shi)一個著眼于使用功能的綜(zong)合部(bu)門。在微電子技術、生物(wu)技術和新型(xing)材料蓬勃發展的新技術(shu)革命中,精細化工(gong)給化學工(gong)業增添了新的活力。
化(hua)學(xue)(xue)工(gong)(gong)程(cheng)又分為化(hua)工(gong)(gong)熱力學(xue)(xue)、傳遞過程(cheng)、單元操作、化(hua)學(xue)(xue)反應工(gong)(gong)程(cheng)和(he)化(hua)工(gong)(gong)系統工(gong)(gong)程(cheng)。前兩(liang)者是化(hua)學(xue)(xue)工(gong)(gong)程(cheng)的理論基礎,單元操作(zuo)是(shi)化(hua)學工(gong)程最早(zao)形成的概(gai)念,它把化(hua)工(gong)生產的物理過程分解為若干單元(yuan),如流體輸送、蒸餾(liu)、萃取、換熱、干燥等(deng)。這些單元操(cao)作不僅在化工生產(chan)中(zhong)起著重要作用,也廣泛用于(yu)冶金(jin)、輕工、食(shi)品、核工業等(deng)與化(hua)(hua)工有共同特點的(de)(de)工業領域(yu)。單元(yuan)操作(zuo)仍在(zai)繼續(xu)發(fa)展和完善(shan),如21世(shi)紀(ji)發(fa)展的(de)(de)顆粒學(xue),作(zuo)為粉體工程(cheng)的(de)(de)一(yi)種理論,已應用于(yu)催化(hua)(hua)劑粒度設(she)計、高溫(wen)氣體除(chu)塵、糧(liang)食干燥和輸送。化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應工程(cheng)著眼于(yu)工業規模(mo)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應過程(cheng)的(de)(de)傳(chuan)遞和動力(li)學(xue)等(deng)規律,以解決反應器的(de)(de)設計和(he)放大的(de)(de)問題。至于(yu)化工(gong)系(xi)統(tong)工(gong)程,則是運用系(xi)統(tong)工(gong)程的(de)(de)理論和(he)方法,來解決(jue)化工(gong)過程優化問題的(de)(de)邊緣學科。
化工(gong)所包(bao)含(han)的核心內容基本上(shang)都可以歸(gui)納在上(shang)述六個(ge)分(fen)支(zhi)之中,并(bing)且(qie)綜論也是(shi)由這六個(ge)分(fen)支(zhi)組成的。但是(shi),這種(zhong)分類方法并不是完全(quan)合理的,如(ru)催化劑工業被列入(ru)精細(xi)化(hua)工。雖然(ran)理(li)論(lun)上講,催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)具(ju)有加(jia)快(kuai)反應速率的(de)(de)專(zhuan)門功能,是(shi)(shi)不參與反應的(de)(de)少量物質,但在大(da)(da)型化(hua)生產的(de)(de)今天(tian),催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)產量和裝填量也(ye)是(shi)(shi)相當(dang)大(da)(da)的(de)(de),中國1985年石油煉制(zhi)催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)用(yong)量達20kt。而且催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)使用(yong)范圍遍及燃料、無機、有機、高分子(zi)和精細(xi)化(hua)工等所有領(ling)域。這樣(yang)的(de)(de)歸屬問題尚有很多(duo)。
此(ci)(ci)外,環境保護(hu)既是(shi)化(hua)工各(ge)部門不斷(duan)解決的(de)共性問題,也(ye)(ye)是(shi)化(hua)工能作出貢獻的(de)領域。18世紀(ji)興起的(de)近代化(hua)學工業,迄今已有200多年的(de)歷(li)史,創造了無數的(de)化(hua)工產品,同時也(ye)(ye)排(pai)放了廢(fei)氣、廢(fei)液(ye)、廢(fei)渣,污(wu)染了環境。因此(ci)(ci),人們要求化(hua)學工盡(jin)其用,成(cheng)為無排(pai)放工程。國(guo)民經濟中其他部門的(de)發展也(ye)(ye)或(huo)多或(huo)少造成(cheng)公害(hai)。長此(ci)(ci)以往,超越大自然環境自凈能力的(de)排(pai)放,必(bi)將使人類的(de)生活環(huan)境(jing)(jing)日益(yi)惡化。因此,有識之士對(dui)世界上大氣、水、土壤(rang)、生物(wu)所(suo)受到的(de)污染和(he)破(po)壞(huai),發出(chu)了危險(xian)警告(gao)。為了解決污染,保(bao)護環(huan)境(jing)(jing),使自然界的(de)生態平衡走向新(xin)的(de)和(he)諧一致,化工(gong)將成為一支主(zhu)力軍。