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第二篇 化学反应工程 1

第七章 化学反应动力学和间歇单相等温过程 2

7-1 动力学基本概念 2

7-1.1 化学反应速率的定义 2

7-1.2 化学反应动力学的表达式 3

7-1.3 反应速率的温度效应和反应活化能 4

7-1.4 化学反应速率的浓度效应和反应级数 6

7-2 间歇搅拌釜式反应器 6

7-2.1 结构与操作特点 6

7-2.2 反应器容积的计算 7

7-3.1 一级反应 9

7-3.2 二级反应 9

7-3 一级反应与二级反应 9

7-3.3 一级反应与二级反应的比较 11

7-4 非等容过程 12

第八章 物料连续流动过程与返混 17

8-1 平推流反应器 17

8-2 全混流反应器 20

8-3 返混及其对简单反应的影响 22

8-4 多釜串联反应器 25

8-4.1 代数法 26

8-4.2 图解法 27

8-5 逗留时间分布 30

8-6 自催化反应 31

8-7.1 浓度对可逆反应的影响 33

8-7 浓度对复杂反应的影响 33

8-7.2 浓度对平行反应的影响 35

8-7.3 浓度对连串反应的影响 36

第九章 非等温过程与热量传递 42

9-1 温度对复杂反应的影响 42

9-1.1 温度对可逆反应的影响 42

9-1.2 温度对平行反应的影响 44

9-1.3 温度对连串反应的影响 45

9-2 热量衡算与绝热反应器的计算 46

9-2.1 热量衡算与绝热温升 46

9-2.2 绝热反应器的容积计算 49

9-3.1 热稳定性原理 51

9-3 反应器的热稳定性原理 51

9-3.2 熄火与飞温 54

9-3.3 热反馈与反应器的整体热稳定性 55

第十章 多相反应过程与质量传递 58

10-1 气固催化反应过程的特点 58

10-2 气固催化反应的扩散过程 59

10-2.1 外扩散过程 60

10-2.2 内扩散过程 63

10-3 气液反应中的质量传递 67

10-4 化学反应器的选择 69

10-4.1 间歇反应器和连续流动反应器 69

10-4.2 釜式反应器和管式反应器 70

10-4.3 气固反应器 71

10-4.4 气液反应器 75

第十一章 逗留时间分布与流动模型 78

11-1 逗留时间分布的表示方法 78

11-1.1 E函数和F函数 78

11-1.2 逗留时间分布的实验测定 79

11-1.3 逗留时间分布的数字特征 80

11-1.4 逗留时间分布的应用 81

11-2 几种流动模型 83

11-2.1 理想流动模型 83

11-2.2 多釜串联模型 83

11-2.3 扩散模型 86

第三篇 化学工艺学 93

第十二章 硫酸的生产 95

12-1 概述 95

12-1.1 硫酸的用途和产品规格 95

12-1.2 硫酸生产的历史 96

12-2 原料路线和接触法生产路线的原则流程 97

12-2.1 原料路线 97

12-2.2 接触法生产的原则流程 98

12-3 二氧化硫催化氧化过程 99

12-3.1 反应的物理化学基础 99

12-3.2 工艺条件的优化 102

12-3.3 反应器 103

12-4 造气过程 106

12-3.4 多段转化生产流程 106

12-4.1 硫铁矿焙烧反应 107

12-4.2 沸腾炉 107

12-5 净化过程 108

12-5.1 净制要求 108

12-5.2 净化方法 108

12-6 成酸过程 109

12-6.1 反应特点和成酸方式 109

12-6.2 吸收设备与工艺条件 109

12-6.3 吸收流程 110

12-7 生产全流程 110

12-8.1 技术经济指标 111

12-8 硫酸生产中的某些技术经济问题 111

12-8.2 物料衡算与能量衡算 112

12-9 硫酸生产技术展望 114

第十三章 合成氨 116

13-1 概述 116

13-1.1 重要性 116

13-1.2 原料路线 116

13-1.3 原则流程 118

13-2 氨合成的热力学基础 118

13-2.1 化学反应与反应热 118

13-2.2 平衡常数 118

13-2.3 影响平衡时氨浓度的因素 119

13-3.1 催化剂 120

13-3 氨合成动力学 120

13-3.2 动力学过程 121

13-4 氨的合成和分离 122

13-4.1 最优工艺条件 122

13-4.2 合成塔 124

13-4.3 合成和分离流程 126

13-5 原料气的生产 127

13-5.1 以煤为原料的生产 127

13-5.2 以轻质烃为原料的生产 129

13-5.3 以重质烃为原料的生产 131

13-5.4 变换 132

13-6.1 脱硫 133

13-6 原料气的净化 133

13-6.2 脱碳 134

13-6.3 脱一氧化碳 134

13-7 氨生产全流程 135

13-8 技术经济分析和综合利用 138

13-8.1 生产规模大型化 139

13-8.2 降低能耗和能量综合利用 140

13-8.3 物料的综合利用 141

第十四章 氨加工 143

第一部分 尿素的合成 143

14-1 概述 143

14-2.2 工艺条件的优化 145

14-2.1 合成反应的物化基础 145

14-2 尿素的合成 145

14-2.3 反应器 146

14-3 分离与循环利用 147

14-4 尿素生产流程 149

第二部分 硝酸的生产 151

14-5 概述 151

14-6 氨的氧化 152

14-6.1 氨氧化的动力学方程 152

14-6.2 工艺条件的优化 152

14-6.3 反应器 153

14-7.1 一氧化氮的氧化 154

14-7 一氧化氮氧化与二氧化氮的吸收 154

14-7.2 二氧化氮的吸收 155

14-7.3 两个化学反应过程的交叉 155

14-7.4 工艺条件 155

14-7.5 反应器 156

14-8 生产流程 157

第十五章 氯碱工业 159

15-1 概述 159

15-2 析出电压 160

15-3 食盐水电解反应的主要优化目标 161

15-4 电解方法 162

15-4.1 隔膜法 162

15-4.3 离子交换膜法 163

15-4.2 汞阴极法 163

15-4.4 三种方法比较 165

15-5 工艺条件 166

15-6 电解槽 167

15-6.1 改良型隔膜槽 167

15-6.2 复极式膜电解槽 167

15-7.3 氢 169

15-8 合成氯化氢 169

15-8.1 反应的物理化学基础 169

15-7.2 氯 169

15-7.1 烧碱 169

15-7 后处理 169

15-8.2 反应特点和主要优化目标 170

15-8.3 工艺条件 170

15-8.4 合成炉与烧嘴 171

15-8.5 生产流程 171

第十六章 石油化工 173

16-1 概述 173

16-1.1 石油化工在国民经济中的重要性 173

16-1.2 原油 174

16-1.3 石油加工方案 174

16-2 常减压蒸馏 177

16-3 催化裂化 179

16-3.1 催化裂化反应和反应特点 179

16-3.2 最优工艺条件 180

16-3.3 流化床反应器 181

16-4 裂解 183

16-4.1 裂解反应 183

16-4.2 最优工艺条件 186

16-4.3 裂解炉与裂解流程 187

16-5 聚氯乙烯的生产 189

16-5.1 氯乙烯的合成路线 189

16-5.2 电石乙炔法生产氯乙烯 190

16-5.3 氧氯化法生产氯乙烯 191

16-6 氯乙烯的聚合 194

第十七章 化工过程开发概论 199

17-1 化工过程开发的基本步骤 199

17-2.2 数学模型法 203

17-2 化工过程开发的基本方法 203

17-2.1 逐级放大法 203

17-2.3 部分解析法 204

17-2.4 相似放大法 205

17-3 化工过程开发举例 205

17-3.1 水解反应器的开发 205

17-3.2 间歇搅拌釜式反应器的放大 206

17-3.3 异丁二烯二聚反应器的开发 209

17-3.4 丁烯氧化脱氢反应器的开发 210

17-3.5 氯苯反应器的开发 213

附录 224

索引 231