化工基础概论PDF电子书下载

绪论 1

0.1　化学工业概貌 1

0.2 化学工业的发展简史 1

0.3 化学工业在国民经济中的地位与作用 2

0.4 化工生产的基本单元过程 3

0.5 现代化学工业特点与要求 4

0.6 本课程的性质、任务、主要内容和学习方法 4

思考题 5

第1篇　化工生产单元过程 6

第1章　流体流动与输送 6

1.1 流体流动、流量和流速 6

1.1.1 流体流动 6

1.1.2 流量 6

1.1.3 流速 7

1.2 流体的流动阻力 7

1.2.1 流体在管内流动阻力的计算 7

1.2.2 流体的两种流动形态——层流和湍流 7

1.2.3 直管阻力的计算 8

1.2.4 局部阻力的计算 9

1.2.5 减小流动阻力的途径 10

1.3 流体输送机械 11

1.3.1 液体输送机械 11

1.3.2 气体输送机械与压送机械 13

思考题 14

第2章 非均相物系的分离与设备 15

2.1 常见非均相物系的分离方法及应用 15

2.2 气-固分离 15

2.2.1 降尘室 15

2.2.2　旋风分离器 16

2.3 液-固分离 17

2.3.1 沉降设备 17

2.3.2 过滤设备 19

2.3.3 湿式除尘设备 21

2.3.4　静电除尘器 22

思考题 22

第3章　传热与换热器 24

3.1 传热在化工生产中的应用 24

3.1.1 概述 24

3.1.2　传热过程 25

3.2 传热方式 26

3.2.1 热传导 26

3.2.2 对流传热 26

3.2.3 辐射传热 27

3.3 间壁式换热器的传热速率方程及应用 27

3.3.1 传热速率方程及应用 27

3.3.2　强化传热的途径 29

3.4 间壁式换热器 30

3.4.1　换热器分类 30

3.4.2 常见间壁式换热器的介绍 31

3.4.3 管壳式换热器的设计和选用 34

3.4.4 传热过程的强化措施 35

3.4.5 其他强化换热器的类型 35

思考题 38

第4章　吸收 39

4.1 吸收操作在工业生产中的应用 39

4.2 吸收操作分类及吸收剂的选择 39

4.2.1 吸收操作分类 39

4.2.2 气体在液体中的溶解度 40

4.2.3 吸收剂的选择 41

4.3 吸收设备及其操作 41

4.3.1　填料塔结构 41

4.3.2 填料 42

4.3.3　填料塔附件 44

4.3.4　填料塔与板式塔的特性比较 46

4.3.5 实际生产中的吸收操作流程 47

4.3.6　操作工艺条件 48

思考题 49

第5章　蒸馏与精馏 50

5.1 蒸馏操作在化工生产中的应用 50

5.1.1　蒸馏及其应用 50

5.1.2 蒸馏操作的分类 51

5.2 蒸馏方式 52

5.2.1 平衡蒸馏 52

5.2.2 简单蒸馏 52

5.2.3 精馏 52

5.3 精馏设备 55

5.3.1 板式塔的结构和类型 55

5.3.2　填料塔的结构 57

思考题 57

第6章 干燥 58

6.1 固体物料的去湿方法 58

6.2 干燥过程的分类 58

6.3　对流干燥过程的分析 59

6.3.1　对流干燥过程 59

6.3.2 对流干燥过程的物料衡算 60

6.4 工业上常见的干燥器 61

6.4.1　厢式干燥器 62

6.4.2　气流干燥器 62

6.4.3 沸腾床干燥器 63

6.4.4　喷雾干燥器 63

6.4.5 转筒干燥器 64

思考题 65

第7章　化学反应器 66

7.1 化学反应器及要求 66

7.2 化学反应器分类 66

7.3 典型化学反应器 67

7.3.1　釜式反应器 67

7.3.2　管式反应器 70

7.3.3 固定床反应器 71

7.3.4　流化床反应器 75

思考题 80

第2篇　典型无机化工产品 81

第8章　合成氨生产 81

8.1 原料气的生产 81

8.1.1 固体燃料气化法 81

8.1.2 烃类蒸汽转化法 83

8.1.3 重质烃部分氧化法 83

8.2　原料气的净化 84

8.2.1 脱硫 84

8.2.2 一氧化碳变换 84

8.2.3 脱碳 85

8.2.4　原料气的精制 86

8.3 氨的合成、分离及工艺流程 86

8.3.1 氨合成理论基础 86

8.3.2 氨的合成与分离工艺流程 88

8.3.3 合成塔 89

8.4　合成氨全流程 90

8.4.1 以煤为原料合成氨的全流程 90

8.4.2 以天然气等气态烃为原料二段转化法流程 90

8.4.3 以重油为原料生产合成氨的原则流程 91

思考题 91

第9章　典型的氨加工产品 93

9.1 碳酸氢铵 93

9.1.1　碳酸氢铵的性质和用途 93

9.1.2　碳酸氢铵的生产原理 93

9.1.3 碳酸氢铵生产的工艺流程 94

9.2 尿素 95

9.2.1 尿素的性质与用途 95

9.2.2　尿素的合成原理 96

9.2.3 全循环法生产尿素的工艺流程 96

9.3 硝酸 97

9.3.1 稀硝酸的生产 97

9.3.2 浓硝酸的制造 101

思考题 102

第10章　硫酸 103

10.1　硫酸及其生产方法 103

10.1.1 硫酸的用途和产品规格 103

10.1.2　硫酸的生产方法 103

10.2 硫铁矿制取二氧化硫炉气 104

10.2.1 焙烧原理及焙烧工艺 104

10.2.2 沸腾焙烧炉及焙烧过程 105

10.3　炉气净化 106

10.3.1 净化的目的和指标 106

10.3.2 净化原理及设备 106

10.3.3　净化流程 106

10.4 二氧化硫的催化氧化 107

10.4.1 二氧化硫的催化氧化理论基础 107

10.4.2 催化氧化工艺条件 109

10.4.3 二氧化硫催化氧化的设备和流程 110

10.5 三氧化硫的吸收 111

10.5.1 吸收成酸 111

10.5.2　冷凝成酸 112

10.6 接触法生产硫酸的全流程及能量利用和技术经济指标 112

10.6.1 接触法生产硫酸的全流程 112

10.6.2 能量利用和技术经济指标 113

10.7 硫酸生产三废治理 113

思考题 114

第11章　纯碱与烧碱 115

11.1 纯碱的性质、用途及工业生产方法 115

11.1.1 纯碱的性质和用途 115

11.1.2　纯碱的生产方法 115

11.2　氨碱法生产纯碱 116

11.2.1 石灰石的煅烧 116

11.2.2　石灰乳的制备 117

11.2.3　氨盐水的制备 117

11.2.4 氨盐水的碳酸化 118

11.2.5 重碱的过滤和煅烧 119

11.2.6 氨的回收 120

11.3　联合法生产纯碱和氯化铵 121

11.3.1 联合制碱法的基本原理 121

11.3.2　联合制碱法的流程 121

11.4 电解法生产烧碱 122

11.4.1 烧碱的性质及用途 122

11.4.2 电解法生产烧碱的基本原理 122

11.4.3 隔膜法电解工艺流程 122

11.4.4 离子交换膜法电解工艺流程 123

思考题 123

第3篇　石油及石油化工产品 125

第12章　石油与石油加工 125

12.1 石油及油品分类 125

12.1.1 石油及其组成 125

12.1.2 油品的分类及使用 125

12.2 原油的热加工 128

12.2.1 原油的预处理 128

12.2.2　蒸馏 129

12.2.3 原油的热加工过程 130

12.3 石油馏分的催化加工 132

12.3.1　催化裂化 132

12.3.2　催化重整 133

12.3.3　加氢裂化 135

思考题 136

第13章　重要石油化工原料及产品 137

13.1 甲醇和甲醛 137

13.1.1 甲醇 137

13.1.2 甲醛 140

13.2　石油烃裂解制烯烃 141

13.2.1 裂解过程化学反应原理 142

13.2.2　裂解工艺条件 143

13.2.3 烃类裂解的工艺流程 144

13.2.4　裂解产物的急冷操作 145

13.2.5　裂解气分离 145

13.3 乙烯及其衍生物 147

13.3.1 乙烯 147

13.3.2 环氧乙烷、乙二醇 148

13.3.3　氯乙烯 150

13.3.4 乙醛 151

13.3.5　醋酸 152

13.3.6 醋酸乙烯（酯） 154

13.3.7　乙醇 154

13.4　丙烯及其衍生物 154

13.4.1　丙烯 154

13.4.2 丙烯腈 155

13.4.3 丙酮、苯酚 158

13.4.4　正丁醇 159

13.5 芳烃的生产 160

13.5.1 芳烃的性质和用途 160

13.5.2　芳烃的来源 160

13.5.3　芳烃的转化 163

13.6 重要副产物的综合利用 165

13.6.1 石油重芳烃 165

13.6.2 二甘醇和三甘醇的综合利用 167

思考题 168

第14章　高分子聚合材料 170

14.1　聚合物概念 170

14.1.1 高分子及高聚物材料 170

14.1.2 聚合物名称 170

14.1.3 聚合物分类 171

14.1.4 有关高分子合成的基本概念 171

14.1.5 高分子聚合实施方法 172

14.1.6 聚合物的性质 173

14.2 塑料 175

14.2.1 塑料的分类与性能 175

14.2.2 塑料的成型加工方法 176

14.2.3　热塑性塑料 177

14.2.4 热固性塑料 180

14.2.5　工程塑料 181

14.3　橡胶 181

14.3.1　橡胶分类 181

14.3.2 橡胶制品的原材料及加工工艺 182

14.3.3　各种合成橡胶简介 183

14.4　合成纤维 185

14.4.1 纤维的分类 186

14.4.2　纤维加工过程 186

14.4.3 重要合成纤维简介 187

思考题 189

第4篇　精细化工产品概述 190

第15章　精细化工产品概述 190

15.1　精细化工简介 190

15.1.1 精细化工产品的分类 190

15.1.2　精细化工的特点 191

15.1.3 精细化工在国民经济中的作用 192

15.1.4 精细化工的发展趋势 193

15.2 无机精细化学品 194

15.2.1 无机精细化学品简介 194

15.2.2 无机精细化学品生产工艺概述 195

15.2.3 无机精细化工的发展趋势和重点 198

15.3 表面活性剂与洗涤剂 198

15.3.1 表面活性剂 198

15.3.2　洗涤剂 201

15.4　涂料和胶黏剂 203

15.4.1 涂料 203

15.4.2　胶黏剂 207

15.5　香料和化妆品 212

15.5.1 香料 212

15.5.2 化妆品 214

15.6　合成材料加工助剂 216

15.6.1　概述 216

15.6.2　增塑剂 217

15.6.3　抗氧剂 217

15.6.4 阻燃剂 217

15.6.5　抗静电剂 218

15.6.6　发泡剂 218

15.6.7 热稳定剂和光稳定剂 218

15.7　其他精细化学品 219

15.7.1　食品添加剂 219

15.7.2　水处理助剂 219

15.7.3　有机染料和颜料 219

15.7.4　功能高分子材料 220

15.7.5　催化剂 220

15.7.6 油墨 220

15.7.7 电子信息材料 221

思考题 221

第5篇　化工安全与环保 222

第16章　化工安全与环保 222

16.1 化工生产危险源和危险物质 222

16.1.1 重大危险源及范围 222

16.1.2 化学危险物质 223

16.1.3 化学危险物质的运输安全 224

16.2 防火防爆技术 225

16.2.1　燃烧类型 225

16.2.2　爆炸的分类 226

16.2.3 点火源的控制 226

16.2.4 火灾爆炸危险物质的处理 228

16.2.5 消防安全 229

16.3　工业防毒技术 231

16.3.1 工业毒物及其分类 231

16.3.2 工业毒物的毒性 232

16.3.3　工业毒物的危害 234

16.3.4　综合防毒措施 234

16.4　压力容器安全技术 237

16.4.1　压力容器的分类 237

16.4.2 压力容器的安全附件 238

16.4.3　压力容器安全使用 240

16.4.4 气瓶的安全技术 241

16.5 工业锅炉安全技术 245

16.5.1 锅炉安全附件 245

16.5.2　锅炉水质处理 246

16.5.3 锅炉运行的安全管理 247

16.6 电气安全与静电防护技术 249

16.6.1 电气安全基本知识 249

16.6.2 电气安全技术措施 251

16.6.3 触电急救 252

16.6.4 静电防护技术 254

16.6.5 防雷技术 258

思考题 260

第17章　化工与环境保护 262

17.1 化学化工的发展与环境保护 262

17.1.1　人类与环境 262

17.1.2　化工与环境污染 262

17.1.3 化工污染的防治途径 264

17.2 工业废水、废气及其处理 265

17.2.1 废气的处理和利用方法 265

17.2.2　废水的净化和利用 267

17.2.3 固体废物（废渣）的净化和利用 270

17.3 化学工业的可持续性发展 271

17.3.1 实现化学工业可持续性发展的措施 271

17.3.2 清洁生产是化学工业实现可持续发展的重要途径 272

思考题 273

参考文献 274