化学工艺学 第2版PDF电子书下载

1 化学工艺学的课程内容 1

绪论 1

2 化学工业的分类 2

3 化学工艺学中的一些基本概念 3

3-1 物料衡算 3

3-2 能量衡算 4

3-3 平衡关系 4

3-4 过程速率 4

3-5 经济核算 5

1-1 化工生产中流体的流动与输送 6

第一章 流体的流动与输送 6

1 概述 6

1-2 理想流体与实际流体 7

2 流体静力学 7

2-1 流体的密度 7

2-2 压强 7

2-3 流体静力学基本方程式 8

2-4 流体静力学基本方程式的应用 8

3-2 流体稳态流动时的流量与流速 10

3-1 稳态流动与非稳态流动 10

3 流体稳态流动时的物料衡算和能量衡算 10

3-3 流体稳态流动时的物料衡算——连续性方程 11

3-4 流体稳态流动时的能量衡算——伯努利方程 12

4 实际流体的流动与阻力计算 17

4-1 流体的粘度 17

4-2 流体流动的类型 18

4-3 实际流体流动过程的阻力计算 20

5 流体输送机械 25

5-1 液体输送机械——泵 25

5-2 气体的输送与压缩机械 30

复习题 32

习题 33

第二章 传热过程 34

1 概述 34

1-1 化工生产中的传热过程 34

1-2 工业上的换热方法 35

1-3 稳态传热与非稳态传热 35

1-4 传热的基本方式 35

2-1 热传导基本方程——傅立叶定律 36

2-2 导热系数 36

2 传导传热 36

2-3 传导传热计算 37

3 对流传热 39

3-1 对流传热分析 39

3-2 对流给热方程——牛顿冷却定律 40

3-3 对流给热系数 40

4 热交换的计算 43

4-1 总传热速率方程 44

4-2 热量衡算——热负荷与载热体的计算 46

4-3 传热平均温度差 47

4-4 总传热系数 50

5 强化传热过程的途径 51

5-1 增大传热面积 51

5-2 增大传热温度差 52

5-3 提高传热系数 52

6 热交换器 52

6-1 热交换器的种类及主要类型 53

6-2 列管式热交换器 53

复习题 57

习题 57

1-2 吸收操作的类型 59

1-1 吸收及其在化工生产中的应用 59

第三章 吸收 59

1 概述 59

1-3 吸收方法和流程简述 60

2 吸收的相平衡 61

2-1 吸收的相平衡和气体的溶解度 61

2-2 相组成的表示方法及其换算 64

3 吸收速率 65

3-1 吸收过程的机理 65

3-2 吸收速率方程式 66

4-1 提高吸收传质系数 69

4 强化吸收的途径 69

4-2 增大吸收推动力 70

4-3 增大气液接触面积 71

5 典型吸收设备 71

5-1 吸收设备的主要类型 71

5-2 典型吸收设备性能比较 71

5-3 填料吸收塔 74

6 填料吸收塔的计算 76

6-1 吸收塔的物料衡算 76

6-2 吸收剂的用量 76

6-3 填料塔直径的计算 80

6-4 吸收推动力的计算 81

6-5 填料高度的计算 82

复习题 84

习题 84

第四章 蒸馏 86

1 概述 86

2 气液相平衡 87

2-1 理想溶液的气液相平衡 87

2-2 相对挥发度 87

2-3 t-x-y相图和y-x相图 89

3 蒸馏原理 90

3-1 简单蒸馏的原理 90

3-2 精馏塔的作用 92

3-3 精馏塔内气液组成的变化 92

3-4 回流比与塔板数的关系 95

4 间歇精馏 96

4-1 间歇精馏的流程 96

4-2 间歇精馏的回流比控制 96

4-3 多组分混合物的间歇精馏 98

5-1 连续精馏的流程 99

5 连续精馏 99

5-2 连续精馏的物料衡算和操作线方程 100

5-3 图解法计算理论塔板数 102

5-4 实际塔板数的计算 103

6 精馏塔 105

6-1 泡罩塔 105

6-2 筛板塔 107

6-3 浮阀塔 107

6-4 并流喷射塔 107

复习题 108

6-5 填料塔 108

习题 109

第五章 化学反应器 111

1 概述 111

1-1 化学反应器与化学反应工程学 111

1-2 化学反应器的分类 111

1-3 流体在反应器内的流动 114

1-4 反应器的物料衡算 115

2 间歇操作反应釜 115

2-1 反应时间的计算 116

2-2 反应釜实际体积的计算 117

2-3 间歇操作反应釜的特点及应用 118

3 管式反应器 119

3-1 恒容过程管式反应器体积的计算 119

3-2 空间时间与空间速度 120

3-3 管式反应器的特点 121

4 连续操作反应釜 121

4-1 连续操作单级反应釜的体积 121

4-2 连续操作单级反应釜的特点 123

4-3 多级串联反应釜 124

5-1 简单反应的反应器体积 125

5 均相反应器的性能比较与选择 125

5-2 复杂反应的操作条件与反应器的型式 127

5-3 反应器型式的选择 129

6 气-固相催化反应器 130

6-1 气-固相催化反应过程 130

6-2 固定床催化反应器 131

6-3 流化床催化反应器 133

习题 135

1 概述 137

1-1 硫酸工业在国民经济中的重要地位 137

第六章 硫酸工业 137

1-2 硫酸工业发展史 138

1-3 我国的硫酸工业 138

2 生产硫酸的原料和原则流程 139

2-1 硫铁矿为原料生产硫酸 139

2-2 硫磺为原料生产硫酸 141

3 二氧化硫炉气的制备 141

3-1 硫铁矿焙烧的反应原理和操作条件 141

3-2 沸腾焙烧炉的构造和操作原理 143

4-1 炉气净化的目的和净化原理 144

4 炉气的净化和干燥 144

4-2 炉气净化流程与设备 145

4-3 二氧化硫炉气的干燥 148

5 二氧化硫的催化氧化 149

5-1 化学平衡和平衡转化率 149

5-2 催化剂和二氧化硫催化氧化反应速率 151

5-3 最佳工艺条件 152

5-4 二氧化硫催化氧化的工艺流程与设备 154

6 三氧化硫的吸收 156

6-1 三氧化硫的吸收原理和操作条件 156

6-2 三氧化硫吸收工艺流程与设备 157

7 接触法生产硫酸的全流程 158

8-1 硫酸生产中的技术经济指标 159

8 硫酸生产中的技术经济问题 159

8-2 硫酸生产中热能的回收利用 160

8-3 硫酸生产中的“三废”治理与环境保护 161

复习题 162

第七章 合成氨工业 163

1 概述 163

1-1 氨在国民经济中的作用及发展概况 163

1-2 生产方法简介 163

2-1 化学平衡 164

2 氨合成反应的热力学基础 164

2-2 平衡氨含量 165

2-3 影响平衡氨含量的因素 167

3 氨合成反应的动力学基础 168

3-1 催化剂 168

3-2 反应机理和动力学方程 169

3-3 影响反应速率的因素 170

4 氨的生产 172

4-1 氨的合成 172

4-2 氢氮原料气的生产 177

4-3 一氧化碳变换 182

4-4 气体的净化与精制 186

5 氨加工 190

5-1 碳酸氢铵的生产 190

5-2 硝酸 192

5-3 尿素生产简介 195

复习题 197

第八章 氯碱工业 198

1 我国氯碱工业发展概况 198

2-1 电解过程的主反应和副反应 199

2 电解食盐水溶液的理论基础 199

2-2 理论分解电压和槽电压 200

2-3 电流效率和电能消耗的计算 202

3 食盐水溶液电解方法及其进展 204

3-1 石墨阳极隔膜法 204

3-2 金属阳极隔膜法 205

3-3 水银法 207

3-4 离子交换膜法 207

4 隔膜法电解食盐水溶液的工艺流程 208

4-1 食盐水的制备和净化 209

4-2 食盐水溶液的电解 211

5-1 稀碱液蒸发的目的和作用 213

5 稀碱液的蒸发 213

5-2 碱液的蒸发流程 215

5-3 碱液蒸发的主要设备 216

6 液氯和合成盐酸 217

6-1 液氯 217

6-2 合成盐酸 218

复习题 222

1 概述 223

1-1 石油化工在国民经济中的作用 223

第九章 石油化学工业 223

1-2 原油的组成、分类及性质 224

1-3 石油化工生产体系 224

2 石油炼制 224

2-1 炼制方案 224

2-2 常减压蒸馏 226

2-3 催化裂化 227

3 裂解 231

3-1 裂解反应 231

3-2 裂解工艺条件 232

3-4 裂解气的净化和深冷分离 234

3-3 裂解炉与裂解流程 234

4 重整与萃取分离 237

4-1 重整反应 237

4-2 催化剂与工艺条件 239

4-3 重整流程 239

4-4 萃取分离 240

5 氯乙烯的合成 241

5-1 氧氯化法合成氯乙烯的主要反应 242

5-2 氧氯化法合成氯乙烯的主要生产过程 242

6-2 污染的防治 244

6-1 污染物的来源 244

6 石油化工生产中的环境保护 244

复习题 246

第十章 纯碱工业 247

1 纯碱工业在国民经济中的重要性及其发展简史 247

2 氨碱法制纯碱的主要反应及生产流程 248

2-1 氨碱法制纯碱的主要反应 248

2-2 氨碱法制纯碱的生产流程 249

3 氨碱法生产的主要工序及其操作原理 250

3-1 盐水的制备与净化 250

3-2 氨化盐水的制备 251

3-3 氨盐水的碳酸化 253

3-4 碳酸氢钠的过滤 257

3-5 碳酸氢钠的煅烧 258

3-6 氨的回收 259

4 联合制碱法 261

4-1 从母液中结晶氯化铵的方法 262

4-2 联合法制纯碱的理论基础 263

4-3 联碱法的工艺过程 264

1-1 塑料工业在国民经济中的重要作用 266

1-2 塑料的分类 266

第一部分 塑料 266

1 塑料工业概述 266

第十一章 高分子化学工业 266

1-3 常用塑料的性质和用途 267

1-4 塑料工业的发展动态 267

2 聚氯乙烯的生产 269

2-1 氯乙烯的聚合方法 270

2-2 聚合条件 270

2-3 聚合流程 270

3-1 苯酚与甲醛的缩聚反应 271

3 酚醛树脂的生产 271

3-2 酚醛树脂的生产 273

4 塑料制品的生产 274

4-1 塑料加工的添加剂 274

4-2 塑料成型的方法 274

第二部分 化学纤维工业 276

5 化学纤维工业概述 276

5-1 纤维的分类 276

5-2 化学纤维工业的发展 276

6 粘胶纤维的生产 277

5-3 主要的合成纤维 277

6-1 制粘胶纤维的反应原理 278

6-2 主要生产过程 279

7 聚酰胺纤维的生产 279

7-1 聚酰胺-6的单体——己内酰胺的制备 280

7-2 聚酰胺-6树脂的合成 280

8 聚酯纤维的生产 280

8-1 酯交换法的反应原理 281

8-2 涤纶的生产过程 281

9 橡胶工业的概述 282

9-1 橡胶工业的发展 282

第三部分 橡胶工业 282

9-2 主要合成橡胶的性能和用途 284

10 天然橡胶 284

10-1 天然橡胶的制取 284

10-2 天然橡胶的结构 284

10-3 天然橡胶的硫化 285

11 丁苯橡胶的生产 285

11-1 生产丁苯橡胶的反应 285

11-2 丁苯橡胶的生产过程 286

12-1 橡胶配合剂 287

12 橡胶制品的加工 287

12-2 橡胶制品的生产 288

第十二章 农药工业 289

1 农药的重要性及农药工业的发展动态 289

1-1 农药的重要性 289

1-2 农药的分类及主要性能 289

1-3 农药工业的发展动态 290

2 有机磷杀虫剂——敌百虫——的生产 291

2-1 敌百虫的结构和性能 291

2-2 连续法合成敌百虫 294

3-1 杀草丹的结构和性能 294

3 除草剂“杀草丹”生产简介 299

3-2 反应原理 300

3-3 工艺流程 300

3-4 杀草丹的杀草性能及效果 301

4 杀菌剂简介 301

4-1 杀菌剂的重要性 302

4-2 杀菌剂的分类及作用方式 302

4-3 理想杀菌剂的选择原则 302

二、国际单位制(SI) 305

一、重要物理常数 305

附录 305

三、国际单位制与其他单位制单位的换算 306

四、粘度 308

五、常用固体的导热系数 309

六、某些液体的导热系数 310

七、不同温度下某些气体的导热系数 311

八、干空气的物理性质 311

九、水的物理性质 312

十、水的饱和蒸气压和气化热 312

十一、水煤气输送钢管规格 313

5 植物生长调节剂简介 393