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绪论 1

1 化学工艺学的课程内容 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

4 单位制与单位换算 5

3-5 经济衡算 5

4-1 国际单位制 6

4-2 其它单位制单位与SI单位的换算 8

第一章 流体的流动与输送 10

1 概述 10

1-1 化工生产中的流体流动与输送 10

1-2 理想流体与非理想流体 10

2 流体静力学 11

2-1 流体的密度和比重 11

2-2 压强 11

2-3 流体静力学基本方程式 12

2-4 流体静力学基本方程式的应用 13

3-1 稳定流动与不稳定流动 15

3-2 流体稳定流动时流量与流速 15

3 流体稳定流动时的物科衡算和能量衡算 15

3-3 流体稳定流动时的物料衡算——连续性方程 16

3-4 流体稳定流动时的能量衡算——柏努利方程 17

4 实际流体的流动与阻力计算 22

4-1 流体的粘度 22

4-2 流体流动的类型 23

4-3 实际流体流动过程的阻力计算 25

5-1 液体输送机械泵 30

5 流体输送机械 30

5-2 气体的输送与压缩机械 35

复习题 38

习题 38

第二章 传热过程 40

1 概述 40

1-1 化工生产中的传热过程 40

1-2 工业上的换热方法 41

1-3 稳定传热与不稳定传热 41

1-4 传热的基本方式 41

2-1 传导传热 42

2 传热方程式 42

2-2 对流传热 45

8-1 气-固相催化反应过程 46

2-3 总传热速率方程 49

3 热交换的计算 52

3-1 热量衡算 52

3-2 传热平均温度差 53

4-3 提高传热系数 53

3-3 总传热系数 56

4 强化传热过程的途径 58

4-1 增大传热面积 58

4-2 增大传热温度差 58

5-1 热交换器的种类及主要类型 59

5-2 列管式热交换器 59

5 热交换器 59

5-3 强化传热过程研究和新型换热器 63

复习题 63

习题 64

第三章 吸收 66

1 概述 66

1-1 吸收及其在化工生产中的应用 66

1-2 吸收的类型 66

1-3 吸收方法和流程简述 67

2-1 吸收的相平衡和气体的溶解度 68

2 吸收的相平衡 68

3-1 吸收过程的机理 70

2-2 相组成的表示方法及其换算 70

3 吸收速率 70

3-2 吸收速率方程式 73

4 强化吸收的途径 76

4-1 提高吸收传质系数 76

4-2 增大吸收推动力 77

5-2 典型吸收设备性能比较 78

5 典型吸收设备 78

5-1 吸收设备的主要类型 78

4-3 增大气液接触面积 78

5-3 填料吸收塔 81

6 填料吸收塔的计算 83

6-1 吸收塔的物料衡算 83

6-2 吸收剂的用量 84

6-3 吸收推动力的计算 87

6-4 填料高度的计算 88

6-5 填料塔直径的计算 90

复习题 91

习题 91

第四章 蒸馏 93

1 概述 93

2-1 理想溶液的气液相平衡 94

2 气液相平衡 94

2-2 相对挥发度 95

2-3 t-x-y相图和y-x相图 96

3 蒸馏操作原理 98

3-1 简单蒸馏的原理 98

3-2 精馏塔的作用 99

3-3 精馏塔内气液组成的变化 99

3-4 回流比与塔板数的关系 102

4 间歇精馏 103

4-1 间歇精馏设备流程 103

4-2 间歇精馏的回流比控制 104

4-3 多组分混合物的间歇精馏 105

5 连续精馏 106

5-1 连续精馏的设备流程 106

5-2 连续精馏的物料衡算和操作线方程 108

5-3 图解法计算理论塔板数 109

5-4 实际塔板数的计算 110

6 精馏塔 112

6-1 泡罩塔 112

6-3 浮阀塔 114

6-2 筛板塔 114

6-5 填料塔 115

复习题 115

6-4 并流喷射塔 115

习题 116

第五章 化学反应器 118

1 概述 118

1-1 反应器与反应工程学 118

1-2 化学反应器的分类 118

1-3 流体在反应器内的流动 121

2 间歇操作反应器 122

1-4 反应器的物料衡算 122

2-1 反应时间的计算 123

2-2 反应器实际体积的计算 124

2-3 间歇操作反应釜的特点及应用 125

3 管式反应器 126

3-1 恒容过程反应器体积的计算 126

3-2 变容过程反应器体积的计算 127

3-3 空间时间与空间速度 129

3-4 管式反应器的特点 129

4 连续操作反应釜 130

4-1 连续操作单级反应釜的体积 130

4-2 连续操作单级反应釜的特点 132

4-3 多级串联反应釜 132

5 均相反应器的性能比较与选择 134

5-1 简单反应的反应器体积 134

5-2 复杂反应与反应器的型式 135

5-3 反应器型式的选择 137

6-1 非等温间歇操作反应釜的热量衡算 138

6 反应器的热量衡算 138

6-2 连续操作反应釜 140

6-3 管式反应器的热量衡算 142

7 气-液相反应器 143

7-1 气-液相反应的速度控制步骤 143

7-2 气-液相反应器的类型 144

7-3 气-液相反应器的选择 145

8 气-固本催化反应设备 146

8-2 固定床催化反应器 147

8-3 流化床催化反应器 149

习题 151

1 概述 154

1-1 硫酸工业在国民经济中的重要地位 154

1-2 硫酸工业发展史 154

第六章 硫酸工业 154

1-3 我国的硫酸工业 155

2 生产硫酸的原料和原料的预处理 155

2-1 生产硫酸的原料和原则流程 155

2-2 硫铁矿的种类和性质 157

2-3 硫铁矿的破碎和筛分 157

3-1 硫铁矿焙烧的反应原理和操作条件 158

3 二氧化硫炉气的设备 158

3-2 沸腾炉的构造和操作原理 159

4 二氧化硫炉气的净化和干燥 161

4-1 炉气净化的目的和净化原理 161

4-2 水洗净化流程及设备 161

4-3 其它净化流程 163

4-4 二氧化硫炉气的干燥 163

5 二氧化硫的催化氧化 164

5-1 化学平衡和平衡转化率 164

5-2 催化剂和二氧化硫催化氧化反应速度 167

5-3 最佳工艺条件 168

5-4 二氧化硫催化氧化的工艺流程 170

6 三氧化硫的吸收 172

6-1 三氧化硫吸收原理和操作条件 172

6-2 三氧化硫吸收工艺流程及设备 173

7 接触法生产硫酸的全流程 174

8 硫酸生产中的技术经济问题 175

8-1 硫酸生产中的技术经济指标 175

8-2 硫酸生产中热能的回收利用 176

8-3 硫酸生产中的三废治理与环境保护 176

复习题 178

第七章 合成氨工业 179

1 概述 179

1-1 氨在国民经济中的作用及发展概况 179

1-2 生产方法简介 179

2 氨合成反应的热力学基础 180

2-1 化学平衡 180

2-2 平衡氨含量 182

2-3 影响平衡氨含量的因素 183

3-1 催化剂 186

3 氨合成反应的动力学基础 186

2-4 反应热的计算 186

3-2 反应机理和动力学方程 187

3-3 影响反应速度的因素 188

4 氨的生产 190

4-1 氨的合成 190

4-2 氢氮原料气的生产 196

4-3 脱硫 201

4-4 一氧化碳变换 203

4-5 变换气的净化 205

5-1 硝酸 207

5 氨加工 207

5-2 尿素 211

复习题 212

第八章 氯碱工业 214

1 概述 214

2 电解食盐水溶液的理论基础 215

2-1 离子的放电顺序——析出电位的计算 215

2-2 理论分解电压和槽电压 217

2-3 电解过程中的副反应 219

2-4 电流效率和电能效率的计算 220

3-1 金属阳极 223

3 氯碱工业发展近况——金属阳极和离子交换膜电解法 223

3-2 金属阳极的性能 225

3-3 离子交换膜法电解食盐水溶液 225

4 隔膜法电解食盐水溶液的工艺流程 228

4-1 食盐水的制备和净化 228

4-2 食盐水溶液的电解 230

4-3 稀碱液的蒸发 233

5 液氯和合成盐酸 237

5-1 液氯 237

5-2 合成盐酸 238

复习题 242

第九章 石油化学工业 244

1 概述 244

1-1 石油化工在国民经济中的作用 244

1-2 原油 245

1-3 石油化工生产体系 246

2 石油炼制 246

2-1 炼制方案 246

2-2 常减压蒸馏 247

2-3 催化裂化 248

3-1 裂解反应 252

3 裂解 252

3-2 裂解工艺条件 253

3-3 裂解炉与裂解流程 255

3-4 裂解气的净化和深冷分离 255

4 重整与萃取分离 258

4-1 重整反应 258

4-2 催化剂与最佳工艺条件 259

4-3 重整流程 260

4-4 萃取分离 261

5 氯乙烯的合成 262

5-1 氯乙烯的生产方法 263

5-2 氧氯化法合成氯乙烯的主要反应 264

5-3 氧氯化法合成氯乙烯的主要生产过程 264

6 石油化工生产中的环境保护 266

6-1 污染物的来源 266

6-2 污染的防治 266

7 石油化工发展动态 268

7-1 生产规模大型化 268

7-2 改变原料结构 268

7-3 能量综合利用 269

7-4 采用新工艺 269

复习题 270

1 纯碱工业在国民经济中的重要性及其发展简史 272

第十章 纯碱工业 272

2 氨碱法制纯碱的主要反应及生产流程 273

2-1 氨碱法制纯碱的主要反应 273

2-2 氨碱法制纯碱的生产流程 274

3 氨碱法生产的主要工序及其理论基础 275

3-1 盐水的制备与净化 275

3-2 氨化盐水的制备 276

3-3 氨盐水的碳酸化 279

3-4 碳酸氢钠的过滤 282

3-5 碳酸氢钠的煅烧 283

3-6 氨的回收 285

4 联合制碱法 288

4-1 从母液中结晶氯化铵 288

4-2 联碱法制纯碱的理论基础 289

4-3 联碱法的工艺过程 290

第十一章 高分子化学工业 292

第一部分 塑料 292

1 塑料工业概述 292

1-1 塑料工业在国民经济中的重要作用 292

1-2 塑料的分类、性质和用途 292

2-1 氯乙烯的聚合 295

2 聚氯乙烯的生产 295

2-2 聚氯乙烯塑料的加工 297

3 酚醛塑料的生产 300

3-1 苯酚与甲醛的缩聚反应 300

3-2 酚醛树脂的生产 301

3-3 酚醛塑料的成型 302

第二部分 化学纤维 303

4 化学纤维工业概述 303

4-1 纤维的分类 303

4-2 化学纤维工业的发展 303

4-3 主要合成纤维 304

5 人造纤维 305

5-1 粘胶纤维的生产 305

5-2 醋酸纤维 306

5-3 铜氨纤维 307

6 聚酰胺纤维的生产 307

6-1 聚酞胺-6的生产 308

6-2 聚酰胺-66的生产 308

7 聚酯纤维的生产 310

7-1 酯交换法的反应原理 310

7-2 涤纶的生产过程 311

8 橡胶工业的概述 312

第三部分 橡胶工业 312

9 天然橡胶 313

9-1 天然橡胶的制取 313

9-2 天然橡胶的结构 313

9-3 天然橡胶的硫化 313

10 合成橡胶 314

10-1 主要合成檬胶 315

10-2 丁苯橡胶 315

10-3 顺丁橡胶 317

10-4 异戊橡胶 317

11-1 橡胶配合剂 318

11 橡胶制品的加工 318

11-2 橡胶制品的生产 319

第十二章 农药工业 319

1 农药的重要性及农药工业的发展动态 320

1-1 农药的重要性 320

1-2 农药的分类及主要性能 320

1-3 农药工业的发展动态 321

2 有机磷杀虫剂——敌百虫——的生产 322

2-1 敌百虫的结构和性能 322

2-2 连续法合成敌百虫 325

3-2 反应原理 330

3 除草剂“杀草丹”生产简介 330

3-1 杀草丹的结构和性能 330

3-3 工艺流程 331

3-4 杀草丹的杀草性能及效果 332

4 杀菌剂简介 332

4-1 杀菌剂的重要性 332

4-2 杀菌剂的分类及作用方式 333

4-3 理想杀菌剂的选择原则 333

5 植物生长调节剂简介 334

二、单位换算 336

一、重要物理常数 336

附录 336

三、气体粘度 338

四、液体粘度 338

五、常用固体的导热系数 339

六、某些液体的导热系数 339

七、某些气体不同温度下的导热系数 340

八、干空气的物理性质 340

九、水的物理性质 341

十、水的饱和蒸气压和气化热 341

十一、水煤气输送钢管规格 342