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第一章 合成氨原料气的制备 1

本章学习要求 1

第一节 固体燃料气化 1

一、固体燃料气化的基本原理 1

二、制取半水煤气的工业方法 4

三、间歇制气法原料煤消耗分析 9

第二节 烃类蒸气转化 11

一、气态烃蒸气转化的化学反应 11

二、甲烷蒸气转化反应热力学 12

三、甲烷蒸气转化反应动力学 14

四、烃类蒸气转化催化剂 18

五、工业生产方法 19

第三节 重油部分氧化 23

一、重油气化的基本原理 23

二、重油气化的工艺条件 25

四、主要设备 27

三、工艺流程 27

思考练习题 30

第二章 合成氨原料气的净化 32

本章学习要求 32

第一节 原料气的脱硫 32

一、干法脱硫 32

二、湿法脱硫 35

第二节 一氧化碳变换 38

一、一氧化碳变换的基本原理 39

二、变换催化剂 42

三、工艺条件的选择 45

四、变换的工艺流程 47

第三节 二氧化碳的脱除 48

一、概述 48

二、物理吸收法脱碳 49

三、化学吸收法脱碳 51

第四节 原料气的最终净化 58

一、铜氨液吸收法 58

二、甲烷化法 62

三、液氮洗涤法 63

思考练习题 65

第三章 氨的合成 67

本章学习要求 67

第一节 氨合成反应热力学 67

一、氨合成反应的化学平衡 67

二、氨合成反应的热效应 69

一、动力学方程式 70

第二节 氨合成反应动力学 70

二、扩散对反应速度的影响 72

第三节 氨合成催化剂 73

一、化学组成和结构 73

二、催化剂的还原与活性保持 74

第四节 工艺条件的选择 75

一、压力 75

二、温度 75

三、空间速度 76

第五节 氨的分离 77

四、合成塔进口气体组成 77

第六节 氨合成工艺流程 78

第七节 氨合成塔 80

一、结构特点 80

二、主要型式 80

思考练习题 82

第四章 硫酸 84

本章学习要求 84

第一节 概述 84

一、硫酸的性质和用途 84

二、硫酸的生产方法 87

三、生产硫酸的原料 88

四、当代硫酸工业的特点 88

第二节 二氧化硫炉气的制造及净化 88

一、硫铁矿的焙烧 88

二、原料预处理及沸腾焙烧 93

三、炉气的净化及干燥 94

一、二氧化硫催化氧化的基本原理 98

第三节 二氧化硫的催化氧化 98

二、二氧化硫氧化用催化剂 100

三、二氧化硫催化氧化工艺条件的选择 102

四、工艺流程及主要设备 104

第四节 三氧化硫吸收及尾气处理 107

一、三氧化硫吸收的工艺条件 107

二、系统水平衡与发烟硫酸产量 108

三、三氧化硫吸收的工艺流程 108

四、尾气的处理 109

思考练习题 110

第五章 硝酸 112

本章学习要求 112

第一节 概述 112

第二节 稀硝酸的生产 113

一、氨的催化氧化基本原理 113

二、一氧化氮的氧化 120

三、氮氧化物的吸收 124

四、硝酸生产尾气的处理 131

五、稀硝酸生产综述 133

第三节 浓硝酸的生产 134

一、从稀硝酸制造浓硝酸 134

二、由氨直接合成浓硝酸 137

思考练习题 140

第一节 尿素生产工艺 141

一、尿素的性质 141

本章学习要求 141

第六章 氮肥的生产 141

二、尿素的生产方法 143

三、尿素的合成 145

四、尿素合成工艺流程 153

五、未转化物的回收与循环 158

六、尿素溶液的蒸发和造粒 162

第二节 硝酸铵的生产 164

一、概述 164

二、氨与硝酸中和制造硝酸铵 166

三、稀硝酸铵溶液的蒸发、结晶和干燥 167

四、硝酸铵生产工艺流程 168

思考练习题 170

第七章 磷肥和复合肥料 171

本章学习要求 171

第一节 湿法磷酸 171

一、湿法磷酸生产的基本原理 171

二、二水物法生产湿法磷酸 173

三、湿法磷酸的浓缩 174

一、普通过磷酸钙的生产 175

第二节 酸法磷肥 175

二、重过磷酸钙的生产 178

第三节 热法磷酸和热法磷肥 179

一、黄磷与热法磷酸 179

二、热法磷肥 180

第四节 复合肥料 183

一、磷酸铵 183

二、硝酸磷肥 185

三、复混肥料 188

思考练习题 191

第八章 钾肥 192

本章学习要求 192

第一节 氯化钾的生产 192

一、由钾石盐生产氯化钾 193

二、用光卤石生产氯化钾 195

第二节 硫酸钾的生产 198

一、复分解法生产硫酸钾 198

二、以明矾石生产硫酸钾 199

思考练习题 201

第九章 氨碱法制纯碱 202

本章学习要求 202

第一节 概述 202

一、纯碱的性质和用途 202

二、纯碱的工业生产方法 202

三、制碱的主要原料——氯化钠 204

第二节 石灰石煅烧与石灰乳制备 204

一、石灰石煅烧 204

二、石灰窑及操作指标 205

三、石灰乳的制备 207

第三节 饱和食盐水的精制 208

第四节 精盐水的吸氨 209

一、盐水吸氨的基本原理 209

二、盐水吸氨的工艺流程及工艺指标控制 210

第五节 氨盐水的碳酸化 212

一、碳酸化过程基本原理 212

二、氨盐水碳酸化过程的工艺条件分析 214

三、氨盐水碳酸化流程及碳化塔 216

一、重碱过滤分离设备 217

第六节 重碱的过滤 217

二、真空过滤的流程及控制要点 218

第七节 重碱的煅烧 219

一、重碱煅烧的基本原理 219

二、重碱煅烧设备 221

三、湿法分解 222

第八节 氨的回收 223

一、蒸氨的原理 223

二、蒸氨工艺流程及工艺条件分析 225

思考练习题 227

五、乙烯塔和丙烯塔 227

本章学习要求 228

第一节 概述 228

一、联合法制碱简介 228

二、联合制碱法工艺流程 228

第十章 联合法生产纯碱与氯化铵 228

第二节 联合法制碱的基本原理 230

一、联合制碱相图分析 230

二、循环过程最高产量讨论 230

第三节 制碱与制铵过程工艺条件的选择 232

一、压力 232

二、温度 232

三、母液浓度 233

第四节 氯化铵的结晶 234

一、氯化铵结晶原理 234

二、氯化铵结晶的工艺流程 236

思考练习题 238

第一节 概述 239

第十一章 电解法制烧碱 239

本章学习要求 239

第二节 电解食盐水溶液的基本原理 240

一、电解过程基本定律及电流效率 240

二、槽电压及电压效率 241

三、电能效率 244

第三节 隔膜法电解 245

一、电极反应及副反应 245

二、隔膜法电解工艺流程 246

三、隔膜电解槽的构造 249

第四节 水银法电解 250

一、概述 250

二、电极反应及副反应 251

二、工艺流程 252

三、离子交换膜法电解工艺条件分析 252

第五节 离子交换膜法电解 252

一、电解原理 252

思考练习题 254

第十二章 烃类热裂解 255

本章学习要求 255

第一节 概述 255

第二节 热裂解过程的化学反应与反应机理 256

一、烃类热裂解的一次反应 256

二、烃类热裂解的二次反应 259

三、烃类热裂解反应机理及动力学 260

一、原料烃组成对裂解结果的影响 263

第三节 烃类管式炉裂解生产乙烯 263

二、操作条件对裂解结果的影响 265

三、管式炉裂解生产乙烯的工艺流程 272

四、乙烯生产技术展望 279

思考练习题 281

一、裂解气的组成和分离目的 282

二、裂解气分离方法简介 282

第一节 概述 282

本章学习要求 282

第十三章 裂解气的净化与分离 282

第二节 裂解气的净化与压缩 283

一、酸性气体的脱除 283

二、脱水 285

二、脱炔 287

四、压缩与冷冻 288

第三节 裂解气深冷分离流程 290

一、顺序分离流程 290

二、脱甲烷塔及操作条件 292

三、利用冷箱提高乙烯回收率 293

四、脱甲烷系统的改进 295

思考练习题 299

一、催化加氢反应在化学工业中的应用 301

第一节 概述 301

本章学习要求 301

第十四章 催化加氢 301

二、加氢反应类型 303

三、催化加氢反应中氢的来源 303

第二节 催化加氢反应的基本原理 305

一、催化加氢反应的热力学分析 305

二、催化剂 306

三、作用物结构与反应速度之间的关系 307

四、动力学分析及反应条件 309

第三节 一氧化碳加氢合成甲醇 311

一、热力学分析 311

二、催化剂及反应条件 313

三、合成反应器的结构与材质 316

四、一氧化碳加氢合成甲醇工艺流程 317

五、甲醇下游产品的开发与应用 318

思考练习题 321

一、催化脱氢和氧化脱氢反应在基本有机化学工业中的应用 322

第一节 概述 322

二、催化脱氢反应和氧化脱氢反应的类型及工业应用 322

第十五章 催化脱氢和氧化脱氢 322

本章学习要求 322

第二节 烃类催化脱氢反应的基本原理 323

一、热力学分析 323

二、反应过程及催化剂 325

三、动力学分析及反应条件 327

第三节 乙苯催化脱氢生产苯乙烯 330

一、苯乙烯的性质、用途和生产方法简介 330

二、乙苯催化脱氢生产苯乙烯的工艺流程 332

二、正丁烯氧化脱氢生产丁二烯 335

第四节 烃类的氧化脱氢 335

一、氧化脱氢简介 335

思考练习题 342

第十六章 催化氧化 343

本章学习要求 343

第一节 概述 343

一、催化氧化反应在有机化学工业中的地位 343

二、催化氧化反应的分类 344

三、催化氧化反应过程的共性 344

第二节 均相催化氧化反应 345

四、氧化剂的选择 345

一、均相催化自氧化反应 346

二、络合催化氧化反应 351

第三节 非均相催化氧化反应 356

一、非均相催化氧化反应的类型、特点及工业应用 356

二、丙烯氨氧化生产丙烯腈 357

思考练习题 367

本章学习要求 369

第一节 卤代烃的应用领域 369

第十七章 卤化 369

第二节 氯代烃类 371

一、烃的取代氯化 371

二、不饱和烃的加成氯化 376

三、烃的氧氯化 382

第三节 氟代烃类 391

一、氟化方法 392

二、四氟乙烯单体的生产 394

思考练习题 396

参考文献 397