化工过程基础PDF电子书下载

绪论 1

0.1 化学工业概述 1

0.1.1 化学工业在国民经济中的作用与地位 1

0.1.2 化学工业的分类 1

0.1.3 化学工业的特点 2

0.2 化学工业的发展简史 3

0.2.1 古代化学加工 3

0.2.2 早期化学工业 3

0.2.3 近代化学工业 4

0.2.4 现代化学工业 4

0.3 化工生产过程分析 5

0.4 本课程的性质、任务、主要内容和学习方法 6

思考题 6

第1篇 化工单元操作过程 8

第1章 流体流动过程及设备 8

1.1 概述 8

1.2 有关流体的物理量 8

1.2.1 流体的密度和黏度 8

1.2.2 流体的静压强 9

1.2.3 流体的流量和流速 11

1.2.4 流量的测量 11

1.3 流体的流动阻力 12

1.3.1 雷诺实验和流体流动类型 12

1.3.2 流体流动阻力产生的原因 13

1.3.3 流动阻力的计算 13

1.4 流体流动的基本规律及其应用 16

1.4.1 稳定流动与不稳定流动 16

1.4.2 连续方程 16

1.4.3 伯努利方程 17

1.5 化工管路 18

1.5.1 化工管路的材料和规格 18

1.5.2 管件和阀门 19

1.6 离心泵 20

1.6.1 离心泵的结构和工作原理 20

1.6.2 离心泵的主要部件 20

1.6.3 离心泵的主要性能 21

1.6.4 离心泵的类型和安装 22

1.7 其他类型泵 25

1.7.1 往复泵 25

1.7.2 计量泵 26

1.7.3 齿轮泵 26

1.7.4 螺杆泵 26

1.7.5 旋涡泵 27

1.7.6 各种类型化工用泵的比较 27

1.8 气体输送设备的工作原理和应用 28

1.8.1 离心式通风机 28

1.8.2 罗茨鼓风机 28

1.8.3 往复式压缩机 29

1.8.4 水环式真空泵 29

1.8.5 喷射式真空泵 30

思考题 30

第2章 传热过程及设备 31

2.1 概述 31

2.1.1 传热在化工生产中的应用 31

2.1.2 工业生产中的换热方法 31

2.1.3 稳态传热与非稳态传热 32

2.1.4 传热速率与热流密度 32

2.2 传热的基本方式 33

2.2.1 热传导 33

2.2.2 热对流 38

2.2.3 热辐射 41

2.3 间壁式换热过程 42

2.3.1 两流体通过间壁的换热过程 42

2.3.2 传热速率方程式 43

2.4 换热设备简介 50

2.4.1 换热器的分类 50

2.4.2 列管式换热器 51

2.4.3 其他换热器 53

2.4.4 列管式换热器的选用 57

思考题 59

第3章 传质过程及设备 60

3.1 吸收 60

3.1.1 概述 60

3.1.2 吸收过程分析 62

3.1.3 吸收过程的计算 65

3.1.4 吸收设备 68

3.2 蒸馏 72

3.2.1 概述 72

3.2.2 蒸馏与精馏原理 73

3.2.3 精馏过程的基本计算 75

3.2.4 精馏设备 82

3.3 萃取 87

3.3.1 概述 87

3.3.2 萃取过程分析 88

3.3.3 萃取设备 89

3.3.4 超临界气体萃取简介 95

思考题 96

第4章 其他单元操作 97

4.1 沉降 97

4.1.1 重力沉降的原理及影响因素 97

4.1.2 离心沉降原理及影响因素 99

4.1.3 重力和离心沉降设备 100

4.2 过滤 103

4.2.1 过滤的基本概念和原理 103

4.2.2 过滤设备 104

4.3 干燥 107

4.3.1 概述 107

4.3.2 湿空气的性质 108

4.3.3 湿空气的湿度图 109

4.3.4 湿物料的性质及干燥机理 112

4.3.5 对流干燥设备 113

4.4 膜分离 116

4.4.1 概述 116

4.4.2 气体膜分离 117

4.4.3 微滤和超滤 118

4.4.4 反渗透 119

4.4.5 膜吸收 119

4.4.6 膜蒸馏 120

4.4.7 膜萃取 120

思考题 122

第2篇 化学反应过程 124

第5章 化学反应过程及反应器 124

5.1 化学反应过程的操作方式 124

5.1.1 间歇（分批式）操作 124

5.1.2 连续操作 124

5.1.3 半连续（或半间歇）操作 125

5.2 反应器 125

5.2.1 概述 125

5.2.2 反应器的分类 126

5.3 典型反应器简介 126

5.3.1 釜式反应器 126

5.3.2 管式反应器 127

5.3.3 固定床反应器 128

5.3.4 流化床反应器 129

5.3.5 其他类型反应器 130

思考题 130

第3篇 石油化工生产过程 134

第6章 石油炼制 134

6.1 石油及其产品的性质 134

6.1.1 石油的性质 134

6.1.2 油品的分类及其各项指标 136

6.2 石油的常减压蒸馏 140

6.2.1 常减压蒸馏的工艺及主要产品 140

6.2.2 常减压蒸馏的主要设备 142

6.3 石油的二次加工 144

6.3.1 催化裂化 144

6.3.2 加氢精制和加氢裂化 147

6.3.3 减黏裂化 150

6.3.4 焦炭化过程 151

思考题 152

第7章 烯烃及其下游产品的生产 153

7.1 烃类热裂解制烯烃 153

7.1.1 热裂解工艺及其主要设备 153

7.1.2 裂解产物的急冷操作 157

7.1.3 裂解气的深冷分离 158

7.2 烯烃的下游产品 160

7.2.1 乙烯的下游产品 160

7.2.2 丙烯的下游产品 166

7.2.3 碳四（C4）产品 170

思考题 174

第8章 芳烃及其下游产品的生产 176

8.1 芳烃的性质和用途 176

8.1.1 芳烃的性质 176

8.1.2 芳烃的用途 177

8.2 芳烃的主要来源 178

8.2.1 催化重整生产BTX芳烃 179

8.2.2 高温裂解制乙烯副产BTX芳烃 181

8.2.3 芳烃的转化 182

8.2.4 芳烃的分离 184

8.2.5 芳烃联合加工流程 186

8.3 重要的芳烃衍生物的生产 187

8.3.1 苯乙烯 188

8.3.2 环己烷 189

8.3.3 环己醇（酮）、己二酸及尼龙66 191

8.3.4 对苯二甲酸 192

8.3.5 聚酯 193

思考题 194

第9章 高分子化工概述 195

9.1 高分子材料及分类 195

9.1.1 聚合物的基本概念 195

9.1.2 聚合物的分类 196

9.2 聚合反应类型及生产过程 197

9.2.1 聚合反应类型 197

9.2.2 聚合生产过程 198

9.3 典型聚合物的生产 199

9.3.1 聚乙烯的生产 199

9.3.2 聚丙烯的生产 202

思考题 204

第4篇 其他化工生产过程 206

第10章 精细化工概述 206

10.1 精细化工产品及其分类 206

10.1.1 精细化工产品的定义及特性和范畴 206

10.1.2 精细化工产品的发展现状和范畴 207

10.2 传统精细化工产品 207

10.2.1 石油添加剂 207

10.2.2 表面活性剂 208

10.2.3 塑料、橡胶助剂 209

10.2.4 染料 210

10.2.5 涂料 210

10.2.6 香料及香精 211

10.2.7 黏合剂 211

10.2.8 水处理剂 213

10.2.9 农药 214

10.3 精细化工产品生产特点 214

10.3.1 生产方式的特点 214

10.3.2 生产设备的特点 214

思考题 215

第11章 煤化工概述 216

11.1 煤的化学组成和煤的化工利用 216

11.1.1 煤的化学成分 216

11.1.2 煤的化工利用 217

11.2 传统煤化工 218

11.2.1 煤的干馏 218

11.2.2 煤的气化 219

11.2.3 合成气制甲醇 222

11.2.4 间接液化合成燃料油（费-托法） 223

11.3 新型煤化工技术简介 226

11.3.1 煤的直接液化 227

11.3.2 甲醇制低碳烯烃技术 230

11.3.3 甲醇制乙二醇技术 231

思考题 232

第12章 典型无机化工产品的生产过程 233

12.1 概述 233

12.1.1 无机化工的特点 233

12.1.2 无机化工的原料 233

12.1.3 主要的无机化工产品和用途 233

12.2 合成氨的生产 235

12.2.1 合成氨的主要生产过程 235

12.2.2 制氢气 236

12.2.3 原料气的净化 237

12.2.4 氨的合成 238

12.3 硫酸的生产 239

12.3.1 硫酸的生产方法 239

12.3.2 硫铁矿制硫酸 240

12.4 纯碱的生产 241

12.4.1 氨碱法生产纯碱 241

12.4.2 联合法（联碱法）生产纯碱 243

12.5 烧碱的生产 244

12.5.1 电解食盐水溶液的基本原理 244

12.5.2 电解食盐水溶液生产烧碱技术 244

思考题 245

参考文献 246