第0章 绪论 1
第1节 化学工业的发展 1
1.化学工业发展史 1
2.化学工业在国民经济中的地位与作用 2
3.化学工业发展趋势 2
第2节 化工生产过程分析 3
1.化工生产的特点 3
2.化学工业的分类 4
3.化学工业中的原料、原料选择原则及原料加工方法 5
第3节 化工过程开发 6
1.化工过程分析 6
2.化工过程研究方法 7
3.化工过程的技术经济分析 9
4.化工生产过程的优化 10
第4节 化工基础课程内容及学习目的 10
1.课程内容 10
2.学习目的 11
第1章 流体流动过程及输送设备 13
第1节 流体的基本性质 13
1.基本性质 13
2.流量和流速 14
3.黏度 15
4.定态流动和非定态流动 16
5.连续性方程 16
6.伯努利方程 17
7.流体流动规律应用举例 19
第2节 流体压力和流量的测量 21
1.流体压力的测量 21
2.流体流量的测量 22
第3节 流体在管内的流动阻力 26
1.牛顿型流体和非牛顿型流体 26
2.流体流动形态与雷诺数 27
3.流体流动边界层 29
4.管、管件及阀门 30
5.管内流动阻力计算 31
第4节 流体输送设备 38
1.离心泵 39
2.往复泵 42
3.气体输送设备 44
4.喷射泵 45
思考题 45
习题 46
第2章 传热过程及传热设备 49
第1节 概述 49
1.化工生产中的传热 49
2.传热的基本方式 49
3.生产中的传热方式 50
4.热负荷 51
第2节 传导传热 52
1.热传导基本方程——傅里叶定律 52
2.单层平面壁稳态热传导 53
3.多层平面壁稳态热传导 54
4.单层圆筒壁稳态热传导 55
5.多层圆筒壁稳态热传导 57
第3节 对流传热 58
1.对流传热机理 58
2.对流传热系数的影响因素 59
3.对流传热系数的求取 60
第4节 辐射传热 62
1.基本概念 63
2.物体辐射能力与斯蒂芬-玻耳兹曼定律 63
3.两固体间的辐射传热 65
4.设备热损失计算 67
第5节 传热过程计算 68
1.总传热方程 68
2.平均温度差计算 69
3.总传热系数K 72
第6节 换热设备与传热过程的强化 74
1.间壁式换热器 74
2.列管换热器的选用 78
3.传热过程的强化 79
思考题 80
习题 81
第3章 气体吸收 83
第1节 概述 83
1.质量传递过程简介 83
2.气体吸收过程与流程 84
第2节 气体吸收的相平衡 87
1.气体的溶解度 87
2.亨利定律 87
第3节 气体吸收速率 89
1.吸收理论 89
2.费克定律 90
3.吸收速率方程 92
4.填料塔的计算 96
第4节 填料塔 105
1.填料塔 105
2.填料塔的流体力学性能 107
思考题 108
习题 108
第4章 精馏 111
第1节 双组分物系的气液平衡 111
1.双组分理想物系的气液平衡 111
2.挥发度与相对挥发度 113
3.气液平衡相图 115
第2节 简单蒸馏和精馏 116
1.简单蒸馏 116
2.精馏 118
第3节 双组分连续精馏计算 119
1.理论板及恒摩尔流假定 119
2.物料衡算与操作线方程 120
3.进料热状态的影响 123
4.q线方程 125
第4节 理论塔板数的求法 127
1.逐板计算法 127
2.图解法 129
3.回流比的影响及其选择 131
4.简捷法 134
5.塔高和塔径计算 135
第5节 板式塔 137
1.塔板类型及性能 137
2.流体力学性能和操作特性 140
3.填料塔与板式塔比较 143
4.板式塔的节能 143
思考题 143
习题 144
第5章 化学反应工程及反应器 146
第1节 概述 146
1.化学反应工程简介 146
2.反应器分类 147
3.反应器的基本计算 148
第2节 典型理想反应器及计算 148
1.间歇釜式反应器 148
2.平推流反应器 151
3.全混流反应器 154
4.多釜串联反应器 156
第3节 理想反应器的比较与选择 159
1.理想反应器的比较 159
2.理想反应器的选择 162
第4节 非理想流动及实际反应器计算 167
1.非理想流动对理想流动偏离的原因 167
2.停留时间分布的表示方法 168
3.停留时间分布的测定方法 169
4.停留时间分布的数字特征 170
5.理想反应器的停留时间分布 172
6.非理想流动模型及计算 174
第5节 气固相催化反应及反应器 179
1.催化剂及其组成 179
2.气固相催化反应过程 179
3.气固相催化反应动力学表达式 181
4.工业反应器 183
思考题 187
习题 188
第6章 硫酸生产及硫酸铵 190
第1节 概述 190
1.硫酸的性质和用途 190
2.生产原料 191
3.硫酸生产方法简介 191
4.硫酸工业的特点 192
第2节 二氧化硫炉气的制造 193
1.二氧化硫炉气的生产 193
2.沸腾焙烧和焙烧炉 195
3.焙烧工艺条件及特点 196
第3节 炉气净化与干燥 196
1.炉气净化的原则及指标 196
2.炉气除尘及设备 197
3.炉气中杂质清除 198
4.净化流程 200
5.炉气干燥 202
第4节 二氧化硫的催化氧化 203
1.催化氧化原理 203
2.反应动力学和催化剂 205
3.催化氧化工艺条件 205
4.二氧化硫转化器及工艺流程 208
第5节 三氧化硫吸收、生产全流程及应用 212
1.三氧化硫的吸收原理 212
2.三氧化硫的吸收流程 212
3.硫酸生产全流程 213
4.硫酸铵的生产 214
第6节 三废处理与能量利用 215
1.三废的产生及处理 215
2.能量利用 216
思考题 217
习题 217
第7章 氨合成及尿素的生产 218
第1节 概述 218
1.合成氨的重要性 218
2.合成氨原则流程 218
第2节 氨合成理论基础 219
1.氨合成反应的热效应 219
2.氨合成反应的平衡常数 220
3.影响平衡氨浓度的因素 221
4.氨合成反应动力学 222
5.催化剂 223
第3节 氨合成和分离 223
1.氨合成工艺条件 223
2.氨的分离 225
第4节 原料气制造和净化 226
1.原料 226
2.原料气制造 226
3.原料气净化 229
第5节 氨合成塔与合成氨全流程 232
1.氨合成塔 232
2.合成氨全流程 233
3.合成氨生产的发展 234
4.技术经济分析 235
第6节 尿素的生产 236
1.尿素合成理论 236
2.工艺条件 236
3.工艺流程 238
4.分离和回收 240
思考题 241
习题 241
第8章 石油炼制与石油化工 242
第1节 石油的性质及加工方法 242
1.石油的组成分类 242
2.石油产品分类及加工方法 243
第2节 常减压蒸馏 245
1.工艺流程 245
2.工艺条件 246
3.常减压蒸馏设备 247
第3节 催化裂化 247
1.催化裂化及反应 247
2.工艺流程 249
3.工艺参数 250
4.催化裂化装置 252
第4节 催化重整 253
1.催化重整反应 253
2.催化剂 254
3.催化重整工艺流程 255
4.重整反应器 258
第5节 烃类裂解及裂解气分离 259
1.烃类裂解 259
2.裂解过程动力学分析 260
3.原料性质及工艺参数 261
4.裂解工艺及设备 263
5.裂解气净化与分离 266
第6节 乙烯的应用 271
1.环氧乙烷和乙二醇 271
2.聚乙烯 272
第7节 天然气的转化 274
1.天然气脱硫 274
2.甲烷转化原理 275
3.转化工艺条件 275
4.转化工艺流程 276
5.转化设备 278
思考题 278
习题 278
第9章 化学工业的发展与环境保护 280
第1节 化学工业的发展趋势 280
1.行业结构、产品结构向“精细化”发展 280
2.原料结构的多样化 281
3.化学工业发展中的环境保护 281
4.化学工业的可持续发展战略 282
第2节 新兴化学工业的发展 283
1.精细化学工业 283
2.生物化学工业 285
3.煤化学工业 286
4.其他 288
第3节 新型传质分离技术简介 288
1.超临界流体萃取 288
2.膜分离 290
3.反应精馏 292
4.冷冻干燥 293
5.超重力传质技术 294
第4节 能源利用、环境保护和安全生产 295
1.热能的利用 295
2.水资源的利用 295
3.再生资源的利用 296
4.化工污染的特点 297
5.环境保护 297
6.化工生产中的安全 298
思考题 299
习题 299
附录 300
附表1 符号说明 300
附表2 常用单位换算 303
附表3 某些气体的物理性质 304
附表4 某些液体的物理性质 305
附表5 水的物理性质 307
附表6 饱和水蒸气表（按温度排序） 308
附表7 某些材料的导热系数 309
附表8 常用固体材料的密度和比定压热容 312
附表9 单级单吸离心泵规格性能表 312
附表10 一些气体水体系的亨利系数E值 316
附表11 一些气体在水中的溶解度（气体组分及水蒸气总压力为0.1 MPa） 316
参考文献 317