合成氨工学 第1卷PDF电子书下载

目录 1

序 1

前言 1

概述 1

第一章　固体块状燃料气化制取合成氨原料气 7

第一节 固体燃料气化的理论基础 8

（一）气化固体燃料时煤气发生炉内燃料层的分区 8

（二）固体燃料气化的反应机理 9

第二节 气化反应的化学平衡和反应动力学 16

（一）气化反应的化学平衡 16

（二）气化过程的反应动力学 25

第三节　各种理想气体的制备 33

（一）理想空气煤气 35

（二）理想水煤气 37

（三）理想半水煤气（空气煤气和水煤气的混合气） 38

（四）理想氧-蒸汽煤气 41

参考文献 42

第二章　固定层气化固体燃料的工业方法 43

第一节 固定层气化对燃料的要求 43

（一）水分 43

（二）挥发分 45

（四）硫分 46

（三）灰分 46

（六）热稳定性 47

（七）粘结性 47

（五）机械强度 47

（八）化学活性 48

（九）燃料的成渣性能 49

（十）燃料粒度 51

第二节　制取空气煤气与发生炉煤气的工业方法 52

（一）空气煤气的制取 52

（二）发生炉煤气的制取 55

（一）间歇法制水煤气 62

第三节　制取水煤气及半水煤气的工业方法 62

（二）间歇法制半水煤气 73

（三）采用无烟煤和焦炭为原料时操作条件的比较 74

第四节 固定层气化过程中的热损失及回收 76

第五节 固定层煤气发生炉及其生产流程 79

（一）煤气发生炉 79

（二）间歇法制造水煤气和半水煤气系统的工艺流程 93

第六节　其他气化方法 96

（一）在间歇式固定层煤气发生炉中以氧（或富氧空气）蒸汽混合物连续制取水煤气或半水煤气 96

（二）在加压下以氧（或富氧空气）-蒸汽混合物的连续气化法 100

第七节 气体的贮存 106

（一）湿式低压气柜 107

（二）干式低压气柜 110

第八节 间歇式固定层煤气发生炉的物料衡算和热量衡算 112

（一）计算的一般步骤 112

（二）制取发生炉煤气的计算举例 115

（三）制取水煤气的计算举例 121

参考文献 134

第三章　沸腾层及气流床气化固体燃料 136

第一节　沸腾层气化 136

（一）过程的反应机理 136

（二）沸腾层气化对燃料的要求及反应条件分析 143

（三）沸腾层煤气发生炉及造气的工艺流程 152

第二节 气流床气化 159

（一）气流床气化粉煤的反应过程 160

（二）气流床气化粉煤的工业方法 161

参考文献 172

第四章　气体烃转化为合成氨原料气 173

第一节 气体烃转化为合成氨原料气的理论基础 173

（一）热裂解法的理论基础 173

（二）蒸气转化法的理论基础 176

（三）部分氧化法的理论基础 186

第二节　催化剂 202

（一）催化剂的制备 203

（二）催化剂的氧化还原 204

（三）硫化物对催化剂活性的影响 205

第三节　炭黑生成的条件 207

第四节 气体烃转化为合成氨原料气的生产方法 209

（一）热裂解法 209

（二）蒸汽转化法 214

（三）部分氧化法 224

（四）综合法 240

（五）各种生产方法的比较 242

参考文献 244

第五章　用液体烃制取合成氨原料气 246

第一节　液体烃制取合成氨原料气的理论基础 247

（一）部分氧化法气化液体烃的理论基础 247

（二）液体烃气化反应条件的讨论 249

第二节 液体烃气化的主要生产流程 253

（一）德士古法 253

（二）佛瑟-蒙特卡梯尼法 255

（三）谢尔法（壳牌公司气化法） 258

（四）科柏斯-托切克法 259

（一）油及氧化剂的预热 262

第三节　液体烃气化过程中的几个问题 262

（二）液体烃的雾化 263

（三）废热的回收 264

（四）炭黑的生成、清除和回收以及废水的处理 265

第四节　液体烃气化过程的主要设备 267

（一）燃烧器 267

（二）气化炉 268

第五节 液体烃气化的发展动向 269

（一）操作压力 269

（四）进料预热温度 270

（三）原料的品种 270

（二）气化炉的规模 270

（五）炭黑回收设备的改进和简化 271

参考文献 271

第六章　深度冷冻的理论基础及其冷冻循环 272

第一节　概述 272

第二节　深度冷冻的热力学基础 273

（一）真实气体的状态方程式 273

（二）混合气体的状态方程式 278

（三）获得低温原理（致冷）及其方法 279

（四）热力学图表的应用 288

第三节 气体液化的深度冷冻循环 291

（一）气体液化最小功 292

（二）利用节流膨胀的工作循环 293

（三）作外功的绝热膨胀循环 312

（四）气体逐级液化的循环 321

（五）主要冷冻循环的比较 323

参考文献 325

第七章　空气的分离 326

第一节 空气分离的理论基础 326

（一）空气的组成 326

（二）氮氧二元系统的相平衡 327

（三）分离空气所需的理论功 330

（四）液态空气的精馏 331

（五）氩对氮氧产品纯度的影响 342

第二节　液化分离前空气的净化 343

（一）空气中机械杂质的清除 343

（二）空气中二氧化碳的清除 345

（三）空气中水分的清除 349

（四）乙炔及其他烃类的清除 351

第三节 空气分离装置的工艺流程及特性 354

（一）制取高纯度氮气而不带膨胀机的高低压流程 354

（二）具有蓄冷器和透平膨胀机的高低压制氧装置流程 358

（三）全低压制氧流程 364

（四）生产纯氧和纯氮的全低压流程 376

第四节 空气分离的主要设备结构和低温材料 380

（一）膨胀机 380

（二）管式换热器 381

（三）蓄冷器 382

（四）精馏塔 384

（五）冷凝蒸发器 386

（六）低温设备材料 388

第五节 空气分离的主要操作控制 390

（一）压力 390

（三）液面 391

（二）温度 391

（四）设备的加热与吹洗 392

第六节　提取稀有气体 392

（一）氩的提取 392

（二）氖和氦的提取 396

（三）氪和氙的提取 397

第七节 空气分离过程的安全技术 397

（一）有害杂质的来源 398

（二）有害杂质的爆炸 399

（三）防止爆炸的方法 400

参考文献 401

第八章　焦炉气及其他气体烃的分离 403

第一节　焦炉气及其他气体烃分离的理论基础 403

（一）焦炉气及其他烃类气体的组成 403

（二）焦炉气及其他气体烃的部分冷凝 404

（三）液氮洗涤清除氢气中的少量一氧化碳 408

（四）逐级冷凝时气液相组成的计算 413

第二节 焦炉气及其他气体烃分离的工艺流程 416

（一）焦炉气进入分离系统前的净化 416

（二）林德-布朗流程 418

（三）带有高压氮膨胀机的焦炉气分离流程 423

（四）变换气分离的工艺流程 427

（五）空分-氮洗联合装置的工艺流程 428

（六）乙烯提纯的工艺流程 431

第三节 焦炉气分离的主要设备 434

（一）多程换热器 434

（二）液氮蒸发器 434

（三）液氮洗涤塔 436

第四节　焦炉气分离过程的安全技术 438

（一）可能引起爆炸的原因 438

（二）防止爆炸的措施 439

参考文献 440