無機化工

　　無機化學工業的簡稱。包括制酸（硫酸、硝酸、鹽酸）工業、制堿（純鹼、燒鹼）工業、化肥（合成氨、尿素、磷肥、鉀肥）工業、無機鹽工業等。廣義上也包括無機非金屬材料、精細無機化學品，如陶瓷、無機顏料的生產等。

　　沿革　首先發展的是酸、堿工業。1746年英國人J.羅巴克用鉛室法生產硫酸並建成瞭第一個硫酸廠，以應紡織、印染工業的需要。同時，因因制造肥皂、玻璃需要用堿，天然堿不能滿足要求。1775年法國人N.呂佈蘭提出瞭以食鹽、硫酸為原料生產純堿的呂佈蘭法。硫酸、純堿工業成為18世紀兩個最早的無機化工行業。到19世紀，1842年英國人J.B.勞斯建立瞭生產過磷酸鈣的第一個磷肥工廠；1861年比利時人E.索爾維發明瞭用氨堿法取代呂佈蘭法生產純堿；1893年開始用食鹽飽和水溶液電解生產燒堿和氯氣。到19世紀末期，形成瞭以硫酸、鹽酸、純堿、燒堿、磷肥為主的無機化工工業。到20世紀初，由於農業和軍工生產的需要，迫切需要大量的氨。德國化學傢F.哈伯在高溫、高壓和催化劑存在下成功地利用氮氣和氫氣直接合成瞭氨，並與工程師C.博施合作於1913年建成第一座日產30噸的合成氨裝置，在1922年又用氨和二氧化碳合成尿素實現工業化，從此發展瞭龐大的化肥工業。

　　特點　無機化工產品的原料主要是含硫、鈉、磷、鉀、鈣等的化學礦物以及煤、石油、天然氣、空氣、水等，礦石來源很廣，化學組成差別很大。還可以利用其他工業的一些副產和廢物，而生產的產物品種很多，產量規模差別很大。因此，要求不斷發展新的技術和新的工藝，以保證無機化學工業的不斷發展和壯大。主要特點有：

　　①化工單元操作與反應工程的發展給無機化工的發展產生極大的推動。以合成氨為例，從第一個合成氨裝置反應壓力70兆帕、年生產氨1 000噸的裝置發展至今天，壓力降至15兆帕，年生產氨6×10⁵噸，大大得益於催化劑和反應器的發展，還有中間原料和最終產品的分離和純化技術，使生產成本降低到可滿足農業生產的要求。生產規模的大型化又為提高勞動生產率和進一步降低成本提供瞭條件。酸、堿工業和化肥工業的生產規模都很大。硫酸、化肥、純堿、燒堿的世界年產量都以億噸計算。

　　②新工藝、新材料的不斷發展使無機化工生產不斷更新。例如硫酸生產中開發瞭二次轉化、二次吸收的接觸法新流程，提高瞭原料利用率，並降低瞭尾氣中的二氧化硫濃度；氯堿生產中，20世紀70年代開發瞭離子膜電解法，大大降低瞭能耗。

　　③重視社會的持續發展，減少能耗和生產中對環境的污染。註意原料和副產、廢料的綜合利用，如鋼鐵工業中煉焦過程產生的焦爐煤氣，其中所含的氨可以用硫酸回收制成硫酸銨；黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦的冶煉廢氣中的二氧化硫可以用來生產硫酸；20世紀90年代，中國發展瞭磷酸副產磷石膏制硫酸並聯產水泥新技術，達到瞭基本無廢排放。由於原料和能耗費用在無機化工產品中占有較大比例，特別是合成氨工業、氯堿工業、黃磷和電石生產都是耗能大戶，技術改造和發展的重點是趨向采用低能耗工藝和原料的綜合利用，並盡量淘汰一些落後產品，發展新的產品。化肥工業今後向高濃度復合肥料、緩釋肥料方向發展，例如把尿素施放在大田中，很快分解，肥料並未得到植物的充分利用。若在尿素顆粒外部包覆一層薄膜，使肥料緩慢釋放，便可大幅度提高肥料的利用率。無機化工工業一般排放的廢渣、廢液、廢氣很多，造成環境嚴重污染，一定要采取有效措施解決“三廢”污染和綜合利用問題。

　　④利用控制論和電子計算機技術和新型檢測儀表，實現參數的在線監測和設備和全流程的模擬優化。實現最優化設計和生產的離線和在線優化操作。這些都是挖掘現有生產潛力，節約能耗的最有效措施，為今後努力和發展的主要方向。