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第1章 化工概述与发展史 1

1.1 化工的含义 1

1.2 化学工业 1

1.2.1 分类方法 1

1.2.2 化工原料 1

1.2.3 化工的特点 2

1.3 化工学科体系 2

1.3.1 化学与化工 2

1.3.2 化工学科的划分 3

1.3.3 化学工程与化学工艺 3

1.4 化工在国民经济中的地位 4

1.4.1 化工与农业 4

1.4.2 化工与医药 5

1.4.3 化工与能源 7

1.4.4 化工与人类生活 9

1.4.5 化工与国防 10

1.5 化学工业发展史 11

1.5.1 世界化学工业发展史 11

1.5.2 中国化学工业发展史 13

第2章 无机化工 16

2.1 无机化工的特点 16

2.2 无机化工原料 16

2.3 无机化工产品 17

2.3.1 硫酸、硝酸和盐酸 17

2.3.2 纯碱与烧碱 18

2.3.3 氨与尿素 18

2.3.4 无机盐工业 19

2.3.5 无机非金属材料 19

2.3.6 稀土材料 20

2.3.7 工业气体 20

2.4 典型无机产品的生产工艺 20

2.4.1 接触法生产硫酸工艺 20

2.4.2 纯碱生产工艺 21

2.4.3 氨的合成 23

2.4.4 溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷膜 24

2.5 无机化工的发展 25

第3章 石油炼制与石油化工 27

3.1 石油与石油炼制 27

3.1.1 石油 27

3.1.2 油品的分类与利用 27

3.1.3 石油炼制 28

3.2 石油烃类裂解制烯烃 30

3.2.1 烃类裂解过程的一次反应 31

3.2.2 烃类裂解过程的二次反应 31

3.2.3 裂解方法和裂解炉 32

3.2.4 裂解产物的急冷操作 33

3.2.5 裂解气的净化与分离 33

3.3 芳烃的生产 34

3.3.1 重整芳烃 35

3.3.2 乙烯装置副产芳烃 36

3.3.3 芳烃转化 36

3.4 石油化工系列产品 37

3.4.1 烯烃的系列产品和用途 37

3.4.2 芳烃的主要产品和用途 40

3.5 典型产品的生产工艺 40

3.5.1 乙烯制环氧乙烷和乙二醇 40

3.5.2 由乙烯生产二氯乙烷和氯乙烯 41

3.5.3 由乙烯生产乙苯和苯乙烯 43

3.5.4 丙烯合成丙烯腈 44

3.5.5 异丙苯法合成苯酚和丙酮 45

3.5.6 对二甲苯氧化生产对苯二甲酸 46

3.6 石油化工发展展望 46

3.6.1 大型化、综合化 46

3.6.2 原料的重质化、石油的深加工 47

3.6.3 采用节约原料、能源的生产工艺 47

3.6.4 采用对环境友好的石油化工技术 47

第4章 高分子化工 48

4.1 通用高分子材料的分类、特性及用途 48

4.1.1 塑料 48

4.1.2 合成橡胶 49

4.1.3 合成纤维 49

4.2 合成聚合物的原料 51

4.2.1 合成聚合物的原料 51

4.2.2 聚合物单体 52

4.2.3 引发剂和催化剂 53

4.3 聚合生产过程 53

4.3.1 聚合物生产的特点 53

4.3.2 聚合反应与设备 54

4.3.3 聚合产物的分离与后处理 55

4.4 高分子材料典型生产工艺 56

4.4.1 聚乙烯 56

4.4.2 聚丁二烯橡胶 57

4.4.3 聚酰胺纤维 58

4.5 功能高分子材料 58

4.5.1 分离性功能高分子材料 59

4.5.2 导电性功能高分子材料 60

4.5.3 高分子液晶 60

4.5.4 医药用功能高分子材料 61

4.5.5 其他功能高分子材料 61

4.6 高分子化工的发展前景 62

4.6.1 通用高分子生产品种 62

4.6.2 工程塑料和特种橡胶 62

4.6.3 功能高分子材料的发展方向 63

4.6.4 精细化工高分子材料 63

第5章 天然气化工与煤化工 64

5.1 天然气与煤 64

5.1.1 天然气资源与组成 64

5.1.2 煤资源与组成 65

5.1.3 天然气与煤的能源利用 67

5.2 天然气化工 67

5.2.1 概述 67

5.2.2 甲烷经合成气的化学转化与系列产品 69

5.2.3 甲烷的直接化学转化 70

5.3 煤化工 72

5.3.1 煤的干馏 72

5.3.2 煤的气化 74

5.3.3 由煤生产电石 75

5.4 煤化工的发展方向 76

5.4.1 煤的拔头工艺生产液体燃料 77

5.4.2 煤的液化 77

5.4.3 煤制氢 77

5.4.4 合成气用于合成液体燃料和发电的联合工艺 77

5.5 温室气体的化学利用 78

5.5.1 CO2的收集和贮存 78

5.5.2 CO2的化学利用 79

第6章 化学工程与工艺的科学基础 83

6.1 化学工程的产生与发展 83

6.1.1 化学工程的产生 83

6.1.2 化工学科体系的形成 84

6.2 化工单元操作原理及设备 84

6.2.1 单元操作的概念 84

6.2.2 典型化工单元操作的原理及设备 84

6.3 化学反应工程 91

6.3.1 化学反应工程的任务和内容 91

6.3.2 化学反应的操作方式 92

6.3.3 反应器的型式 92

6.3.4 研究化学反应工程的基本方法 93

6.4 化工过程控制 94

6.4.1 化工过程控制的目的 94

6.4.2 化工过程控制的原理 94

6.4.3 计算机控制系统的应用 95

6.5 化工技术与经济 96

6.5.1 技术经济的评价原则 96

6.5.2 经济效益分析 96

第7章 精细化工 98

7.1 精细化工的发展与经济地位 98

7.1.1 精细化工的发展 98

7.1.2 精细化工在国民经济中的作用 98

7.2 精细化工品的分类、特点及原料 99

7.2.1 精细化工的定义、分类 99

7.2.2 精细化工的特点 100

7.2.3 精细化工的原料 100

7.3 传统精细化工 101

7.3.1 染料 101

7.3.2 涂料 105

7.3.3 香料及香精 108

7.3.4 胶黏剂 112

7.3.5 农药 115

7.4 新型精细化工 116

7.4.1 电子化学品 116

7.4.2 纳米材料 118

7.4.3 智能材料 121

7.4.4 储氢合金 121

第8章 生物化工 123

8.1 生物化工的特点与发展状况 123

8.1.1 生物化工的特点 123

8.1.2 生物化工的发展 123

8.2 生物化工的主要应用领域 125

8.2.1 现代生物制药 125

8.2.2 农业生物技术与生物农药 126

8.2.3 精细化工中的生物技术 127

8.2.4 生物石油化工 129

8.3 生物化工品的生产工艺技术 130

8.3.1 原材料的选择与预处理 130

8.3.2 工业用微生物的培养 130

8.3.3 生物催化剂 131

8.3.4 生化反应器 132

8.3.5 生物化工产品的分离与提纯 132

8.4 典型生物化工品的生产工艺举例 134

8.4.1 有机化工品——丙烯酰胺 134

8.4.2 食品添加剂——柠檬酸 135

8.4.3 生物农药——苏云金杆菌 137

8.4.4 抗肿瘤药——天冬酰胺酶 137

8.5 生物化工的发展趋势 138

8.5.1 高技术的生物医学与医药 138

8.5.2 农业生物技术 138

8.5.3 洁净新能源 138

8.5.4 可再生资源的生物加工技术与环境 139

第9章 环境化工 140

9.1 概述 140

9.1.1 环境与健康 140

9.1.2 环境与化学 141

9.1.3 环境工程与环境化学工程 141

9.1.4 环境工程和环境化学工程的研究内容 142

9.2 大气污染的防治 143

9.2.1 大气的污染 143

9.2.2 烟尘治理技术 144

9.2.3 有害气体的治理技术 145

9.3 水污染的防治 146

9.3.1 水体污染与污染物 146

9.3.2 水体污染治理技术 148

9.4 固体废物的处理 150

9.4.1 固体废物的来源 150

9.4.2 固体废物的一般处置方法 151

9.4.3 固体废物的处理与利用 151

9.4.4 城市垃圾的回收与利用 152

9.5 清洁生产 153

9.5.1 清洁生产的提出背景 153

9.5.2 清洁生产的定义及内容 154

9.5.3 清洁生产的发展概况 154

9.5.4 发展清洁生产的意义 157

9.5.5 清洁生产的基本理论基础 157

9.5.6 清洁生产原则 158

9.5.7 清洁生产的主要内容 158

9.5.8 清洁生产的评价方法 158

9.5.9 生命周期评估 159

9.5.10 污染预防经济学 161

第10章 化工安全工程基础 164

10.1 危险化学品和化学工业危险性 164

10.1.1 危险化学品 164

10.1.2 化学物质危险性 165

10.1.3 化学物质爆炸性 165

10.1.4 化学工业危险因素 167

10.2 化工安全操作的技术措施 169

10.2.1 爆炸性物质的储存和销毁 169

10.2.2 火灾爆炸危险与防火防爆措施 170

10.2.3 防火防爆措施 172

10.2.4 防止职业毒害的技术措施 173

10.3 火灾爆炸危险指数评价方法 174

10.3.1 物质系数 175

10.3.2 单元工艺危险系数 176

10.3.3 安全设施补偿系数 176

10.3.4 单元危险与损失评价 180

第11章 绿色化学与化工 183

11.1 传统化工面临的挑战 183

11.1.1 化工资源与能源的危机 183

11.1.2 传统化工对生态环境的污染 183

11.1.3 科技发展的基本思考——可持续性发展 184

11.2 绿色化学的兴起与发展 185

11.2.1 环境保护治理的三个发展阶段 185

11.2.2 绿色化学的12条基本原则的提出 186

11.2.3 绿色化学化工的推动与发展 186

11.3 绿色化学与化工的研究内容 188

11.3.1 绿色化学与化工的定义 188

11.3.2 绿色化学与化工的核心——原子经济性反应 189

11.3.3 使用无毒无害原料及可再生资源 190

11.3.4 采用无毒无害催化剂 192

11.3.5 采用无毒无害溶剂/助剂 193

11.3.6 环境无害的绿色化学产品 195

11.4 低碳循环经济下的绿色化学与化工 197

11.4.1 低碳循环经济理念中的“5R”概念 197

11.4.2 生态工业园的建立与发展 197

11.4.3 绿色化学与化工展望 199

第12章 高新技术与现代化工 200

12.1 信息、微电子技术与化工 200

12.1.1 信息存储材料 200

12.1.2 信息显示技术 201

12.1.3 微电子材料和器件 201

12.1.4 电子化学品 201

12.2 自动化技术与化工 202

12.3 新材料技术与化工 202

12.3.1 高分子材料 202

12.3.2 金属材料与无机非金属材料 203

12.3.3 先进复合材料 203

12.4 新能源技术与化工 204

12.4.1 生物质能 204

12.4.2 氢能 206

12.4.3 燃料电池 207

12.4.4 太阳能电池 207

12.4.5 海水盐差发电 208

12.5 国防及空间技术与化工 208

12.5.1 航天航空功能材料 208

12.5.2 航天航空上所用的推进剂 209

12.6 海洋开发技术与化工 209

12.6.1 海洋生物资源的开发利用 209

12.6.2 海水淡化 210

12.6.3 海洋油气资源的勘探与开发利用 210

12.6.4 海洋化学资源的提取和应用 211

12.7 21世纪化工展望 211

12.7.1 资源利用多元化 211

12.7.2 产品结构精细化 212

12.7.3 技术结构现代化 212

12.7.4 经营管理全球化 213

12.7.5 发展方向绿色化 213

第13章 面向21世纪的化工高等教育 215

13.1 中国化工高等教育 215

13.2 新世纪我国化工高等教育面临的挑战 215

13.2.1 现代化工的发展趋势呼唤教育与时俱进 216

13.2.2 转变教育思想，更新教育观念，改革培养目标和培养模式 216

13.2.3 遵循教学规律和科技发展规律，改革教学内容 217

13.2.4 切实改革教学方法，加速革新教学手段 217

13.2.5 培养新世纪全面发展的创新人才，与世界接轨 218

13.3 化工专业人才培养与教学内容体系改革 218

13.3.1 背景 218

13.3.2 指导思想 218

13.3.3 基本思路 219

13.3.4 培养目标 219

13.3.5 课程体系与教学内容 220

13.4 高等工程教育与专业认证 220

13.4.1 高等工程教育人才培养目标 221

13.4.2 国内工程教育专业认证 221

13.4.3 工程教育专业国际认证 222

13.5 化工专业学生的未来与发展 223

13.5.1 采用双学位、辅修专业等措施培养复合型人才 223

13.5.2 研究生教育的特点与发展 224

13.5.3 本科生走向社会的前景 225

结束语——希望 227

参考文献 228