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目录 1

1 绪论 1

1.1 “化学工程与技术”学科简介 1

1.1.1 化学工程 1

1.1.2 化学工艺 2

1.1.3 生物化工 2

1.1.4 应用化学 2

1.1.5 工业催化 2

1.2 化学工业 3

1.2.1 化学工业的发展历史及其在人类社会中的作用 3

1.2.2 化学工业的分类 4

1.2.3 化学工业的原料 7

1.2.4 现代化学工业的特点 7

1.3 化学工程学 9

1.3.1 常用的基本概念 9

1.3.2 研究的内容 10

1.3.3 化工计算与设计的基本原理 11

2.1 概述 13

2.1.1 化工单元操作及其分类 13

2.1.2 单位及单位换算 13

2 化工单元操作 13

2.2 流体的输送 15

2.2.1 概述 15

2.2.2 液体的输送 23

2.2.3 气体的输送 30

2.3.1 概述 35

2.3 传热 35

2.3.2 热传导 39

2.3.3 对流传热 42

2.3.4 传热过程计算 43

2.4 蒸馏 50

2.4.1 概述 50

2.4.2 平衡蒸馏和简单蒸馏 54

2.4.3 精馏原理和流程 55

2.4.4 双组分精馏塔的物料衡算 57

2.5 气体吸收简介 58

2.5.1 基本概念 58

2.5.2 气体吸收操作的应用 59

2.5.3 气体吸收的分类 59

2.5.4 吸收操作的流程 59

2.5.5 吸收设备 60

2.5.6 吸收剂的选择 60

3 化学反应过程 61

3.1 化学反应过程的分类 61

3.2 有关化学反应过程的理论 62

3.3 化学反应过程的主要技术指标 63

3.4 催化剂的性能及使用 66

3.4.1 催化剂在化学工业中的作用 66

3.4.2 催化剂的基本特征 67

3.4.3 催化剂的分类 68

3.4.5 工业催化剂的使用 69

3.4.4 工业催化剂的性能指标 69

3.5 反应器的基本类型 70

3.5.1 均相与非均相反应器 71

3.5.2 管式、槽式和塔式反应器 72

3.5.3 间歇式与连续式反应器 74

3.5.4 直接换热式、间接换热式和绝热式反应器 75

3.6 工业化学反应举例——氮加氢制合成氨 78

3.6.1 反应原理 79

3.6.2 合成氨催化剂 83

3.6.3 合成氨催化剂的研制与展望 85

3.6.4 合成氨工艺条件的选择 85

3.6.5 合成氨工艺流程 86

3.6.6 排放气中氢的回收 90

3.6.7 氨合成塔 90

4 化工原料资源及加工利用 94

4.1 化学矿及其加工利用 94

4.1.1 主要无机化学矿 94

4.1.2 中国化学矿资源特点和分布状况 94

4.1.3 磷矿和硫铁矿的加工利用 95

4.2 煤及其加工利用 96

4.2.1 煤的种类与特征 97

4.2.2 煤的化学组成和分子结构 98

4.2.3 煤的加工利用 99

4.3 石油及其加工利用 101

4.3.1 石油的性质、组成和分类 102

4.3.2 石油的一次加工——常减压蒸馏 104

4.3.3 石油的二次加工——馏分油的化学加工 107

4.4 天然气及其加工利用 117

4.4.1 天然气的分类和组成 118

4.4.2 天然气的初步加工 119

4.4.3 天然气的化工利用 120

4.5 其他化工资源 121

4.5.1 生物质的化工利用 121

4.5.2 海洋资源的化工利用 123

4.5.3 再生资源的开发利用 123

4.5.4 空气和水 124

5 典型化工产品 126

5.1 丙烯腈 126

5.1.1 产品概述 126

5.1.2 工艺流程 127

5.1.3 原料预处理 128

5.1.4 反应过程和反应工艺 129

5.1.5 产物的分离过程 132

5.1.6 三废治理 134

5.1.7 安全卫生防护 135

5.1.8 技术进步与能量的综合利用 137

5.2 聚氯乙烯 137

5.2.1 概述 137

5.2.2 产品工艺过程 138

5.2.3 原料 139

5.2.4 反应机理及反应工艺 140

5.3 十二烷基苯磺酸钠 143

5.3.1 概述 143

5.2.5 产品的后处理 143

5.3.2 生产工艺过程 145

5.3.3 三废治理及技术进步 147

5.4 α-戊基桂醛 147

5.4.1 概述 147

5.4.2 生产工艺 149

5.4.3 三废治理和其他 150

5.5.1 概述 151

5.5 青霉素 151

5.5.2 原料 154

5.5.3 发酵工艺 155

5.5.4 青霉素的提取和精制 156

5.5.5 三废治理原则和方案 159

5.5.6 产品的检定和包装 160

5.6 苏云金杆菌杀虫农药 160

5.6.1 产品概述 160

5.6.2 流程框图和流程简述 162

5.6.3 反应条件和反应器 163

5.6.4 主要碳源、氮源原料 165

5.6.5 产物分离和提取 166

6 清洁与安全生产 168

6.1 清洁生产 168

6.1.1 清洁生产工艺的提出 168

6.1.2 清洁生产的定义 168

6.1.3 清洁生产的主要内容 169

6.1.4 清洁生产的意义 170

6.1.5 绿色化学 172

6.1.6 化学工业可持续发展 173

6.2 安全生产 174

6.2.1 概述 174

6.2.2 火灾和爆炸 176

6.2.3 中毒与预防 184

6.2.4 烧伤、烫伤、冻伤和化学灼伤 189

6.2.5 其他不安全因素 191

参考文献 195