第1章 绪论 1
1.1化学工业 1
1.1.1化学工业及其分类 1
1.1.2化学工业在国民经济中的地位和作用 2
1.1.3现代化学工业的发展趋势 2
1.1.4我国石油和化学工业的发展概况 3
1.2绿色化学 4
1.2.1绿色化学的兴起和发展 4
1.2.2绿色化学的含义和研究内容 6
1.2.3绿色化学的原则和特点 7
1.2.4绿色化学是我国化学工业可持续发展的必由之路 8
1.3清洁生产 9
1.3.1清洁生产的含义 10
1.3.2清洁生产的内容 10
1.3.3实施清洁生产的途径 11
复习思考题 12
主要参考文献 12
第2章 化工基础知识 14
2.1化工热力学基础 14
2.1.1物质的状态 14
2.1.2热力学第一定律 17
2.1.3热效应 19
2.2化学反应规律与化学反应器 22
2.2.1化学平衡 22
2.2.2化学反应动力学 26
2.2.3化学反应器 32
2.3工业化学过程计算基础 37
2.3.1物料衡算 38
2.3.2能量衡算 41
2.4化工单元操作与设备 43
2.4.1化工过程与单元操作 43
2.4.2流体流动与流体输送设备 45
2.4.3传热与换热器 51
2.4.4气体吸收 60
2.4.5液体精馏 66
复习思考题 76
主要参考文献 77
第3章 硫酸工业 78
3.1概述 78
3.1.1硫酸的性质和用途 78
3.1.2硫酸的制取 79
3.1.3硫酸工业的发展 79
3.2SO2烟气的制备 81
3.2.1硫铁矿焙烧 81
3.2.2冶炼烟气制酸 86
3.3烟气的净化和干燥 87
3.3.1烟气净化原理和基本方法 87
3.3.2烟气净化的工艺流程 90
3.3.3主要净化设备 90
3.3.4烟气的干燥 92
3.4SO2的转化 93
3.4.1SO2转化原理 93
3.4.2SO2转化的工艺条件 94
3.4.3SO2转化用催化剂 96
3.4.4转化工艺操作条件和工艺流程 96
3.4.5转化设备 98
3.5SO3的吸收 100
3.5.1SO3的吸收原理 100
3.5.2SO3的吸收工艺流程 100
3.5.3SO3吸收的设备 101
3.6硫黄制酸 102
3.7硫酸生产中的三废处理与综合利用 104
3.7.1尾气的处理 104
3.7.2矿渣的处理 105
3.7.3废液的处理 105
复习思考题 107
主要参考文献 107
第4章 合成氨工业 108
4.1概述 108
4.1.1氨的性质和用途 108
4.1.2合成氨工业概况 108
4.2合成氨原料气的制取 109
4.2.1固体燃料气化法 109
4.2.2气态烃蒸气转化法 113
4.3合成氨原料气的净化 116
4.3.1合成氨原料气的脱硫 116
4.3.2CO的变换 119
4.3.3CO2的脱除 121
4.3.4合成氨原料气的最终净化 123
4.4氨的合成 126
4.4.1氨合成反应的热力学基础 126
4.4.2氨合成的反应动力学 126
4.4.3氨合成催化剂 126
4.4.4氨合成的工艺条件 127
4.4.5氨合成工艺流程 128
4.5节能型合成氨工艺 130
4.5.1凯洛格工艺 130
4.5.2布朗深冷净化工艺 131
4.5.3AM-V工艺 132
4.5.4LCA工艺 132
4.5.5KPK工艺 132
4.6尿素 134
4.6.1尿素的性质和用途 134
4.6.2尿素合成原理 135
4.6.3尿素合成主要工艺条件 135
4.6.4尿素生产工艺 137
复习思考题 141
主要参考文献 142
第5章 磷酸盐工业 143
5.1磷和磷矿资源 143
5.1.1磷矿资源的开发和利用 143
5.1.2元素磷 144
5.2磷酸 146
5.2.1磷酸的物理化学性质 146
5.2.2磷酸的用途 147
5.2.3湿法磷酸 148
5.2.4热法磷酸 153
5.3磷酸盐 154
5.3.1磷酸盐的分类和性质 155
5.3.2磷酸二氢钾 157
5.3.3磷酸氢钙 158
5.3.4三聚磷酸钠 161
5.4磷肥 170
5.4.1我国磷肥工业的快速发展 170
5.4.2磷肥加工方法和分类 172
5.4.3过磷酸钙类肥料 173
5.4.4磷酸铵类肥料 177
5.5磷酸盐工业中的三废处理与综合利用 180
5.5.1黄磷尾气的综合利用 180
5.5.2氟的回收和利用 182
5.5.3磷石膏的综合利用 185
复习思考题 188
主要参考文献 189
第6章 制碱工业 190
6.1概述 190
6.1.1碱的性质和用途 190
6.1.2纯碱工业生产方法简介 190
6.1.3烧碱工业生产方法简介 192
6.1.4我国与世界制碱工业发展状况 193
6.2氨碱法制纯碱 193
6.2.1氨碱法生产纯碱的工艺流程 193
6.2.2石灰石煅烧与石灰乳和二氧化碳的制备 194
6.2.3盐水精制与吸氨 196
6.2.4氨盐水碳酸化 199
6.2.5重碱过滤 201
6.2.6重碱的煅烧 202
6.2.7氨的回收 205
6.2.8氨碱法生产纯碱的总流程与特点 207
6.3联碱法制取纯碱与烧碱 208
6.3.1概述 208
6.3.2联碱法工艺流程 209
6.3.3联合生产碱和氯化铵的工艺条件 210
6.3.4氯化铵的结晶与生产流程 212
6.3.5联碱法与氨碱法的比较 215
6.4电解法制烧碱 216
6.4.1隔膜法电解 216
6.4.2离子交换膜法电解 221
复习思考题 228
主要参考文献 228
第7章 工业催化剂 229
7.1概述 229
7.1.1催化剂及其特点 232
7.1.2催化反应和催化剂的分类 232
7.1.3催化剂的组成与功能 235
7.1.4催化剂的物理性状 237
7.1.5催化剂的使用性质 238
7.1.6催化剂的基本性能要求 240
7.1.7催化剂的设计和制备 242
7.1.8催化剂的表征与测定 245
7.2多相催化 247
7.2.1金属催化剂 248
7.2.2固体酸碱催化剂 248
7.2.3分子筛催化剂 250
7.2.4不对称合成催化剂 250
7.3均相催化 251
7.3.1均相催化剂的催化作用及影响因素 252
7.3.2过渡金属配合物催化剂 253
7.3.3均相催化剂的固相化 253
7.4相转移催化剂 254
7.4.1相转移催化剂的性能及分类 254
7.4.2相转移催化剂的类型选择 254
7.4.3相转移催化剂的应用 255
7.5生物催化 255
7.5.1概述 255
7.5.2酶催化反应的特点及其影响因素 255
7.5.3固定化生物催化剂 257
7.5.4仿酶催化 257
复习思考题 258
主要参考文献 258
第8章 石油炼制与石油化工 259
8.1概述 259
8.1.1我国石油工业的发展概况 260
8.1.2原油及其化学组成 260
8.1.3原油的分类及性质 261
8.1.4石油产品分类及加工方案 262
8.2常减压蒸馏 264
8.2.1概述 264
8.2.2常减压蒸馏工艺 265
8.3催化裂化 268
8.3.1概述 268
8.3.2烃类的催化裂化反应 268
8.3.3影响催化裂化的主要因素 271
8.3.4催化裂化工艺流程 272
8.4催化重整 275
8.4.1概述 275
8.4.2催化重整化学反应 275
8.4.3催化重整原料 276
8.4.4催化重整工艺流程 280
8.5石油化工 283
8.5.1烯烃的生产 283
8.5.2烯烃的利用 287
8.5.3丁烯系列 291
8.5.4芳烃的利用 291
复习思考题 295
主要参考文献 295
第9章 高分子化工 296
9.1概述 296
9.1.1高分子化工 296
9.1.2高分子的基本概念 297
9.1.3聚合物的分类和命名 300
9.1.4高分子化合物的合成方法 302
9.1.5高分子化合物的生产过程 305
9.2合成塑料 306
9.2.1塑料的基本概念 306
9.2.2塑料助剂及其作用 308
9.2.3塑料树脂的合成 308
9.3合成纤维 314
9.3.1概述 314
9.3.2合成纤维 314
9.4橡胶 320
9.4.1概述 320
9.4.2橡胶的分类 320
9.4.3合成橡胶 321
复习思考题 325
主要参考文献 325
第10章 精细化工 327
10.1概述 327
10.1.1精细化工的定义 328
10.1.2精细化工的范畴和分类 328
10.1.3精细化工的特点 329
10.1.4精细化工发展的新动向 329
10.2表面活性剂 330
10.2.1表面活性剂的定义、分类与应用 330
10.2.2阴离子表面活性剂 331
10.2.3阳离子表面活性剂 331
10.2.4两性离子表面活性剂 332
10.2.5非离子表面活性剂 333
10.2.6特种表面活性剂 336
10.3合成材料助剂 337
10.3.1助剂的定义和类别 337
10.3.2增塑剂 338
10.3.3阻燃剂 341
10.4食品添加剂 343
10.4.1食品添加剂的定义及分类 343
10.4.2食品添加剂的特点 344
10.4.3防腐剂 344
10.4.4抗氧化剂 346
10.4.5营养强化剂 349
10.5日用化妆品 353
10.5.1日用化妆品的定义与分类 353
10.5.2日用化妆品的主要原料 353
10.5.3特殊化妆品 353
10.5.4中国化妆品工业发展趋势 355
复习思考题 355
主要参考文献 356
第11章 新型功能材料 357
11.1功能材料概述 357
11.1.1功能材料的概念 357
11.1.2功能材料的分类 357
11.1.3功能材料的现状和发展 359
11.2生物医学材料 361
11.2.1生物医学材料的定义和分类 361
11.2.2生物医学材料的特性 363
11.2.3生物医学材料的研究方向与发展趋势 364
11.3膜技术材料 365
11.3.1膜材料的分类 365
11.3.2膜的制备原料 367
11.3.3膜的制备 368
11.3.4膜材料的应用 369
11.3.5膜材料的研究现状及展望 369
11.4功能梯度材料 370
11.4.1功能梯度材料概述 370
11.4.2功能梯度材料的概念和分类 371
11.4.3功能梯度材料的设计、制备和评价 371
11.4.4功能梯度薄膜材料 375
11.4.5功能梯度材料的应用 376
11.4.6功能梯度薄膜的应用 376
11.5信息材料 377
11.5.1信息材料的发展历程 377
11.5.2半导体光电材料 378
11.5.3信息传感材料 378
11.5.4信息存储材料 379
11.5.5信息传输材料 380
11.5.6信息显示材料 380
11.5.7有机光电子材料 381
11.6纳米材料 381
11.6.1纳米材料的基本概念和特性 381
11.6.2纳米材料的分类与制备方法 382
11.6.3纳米材料的研究热点及应用 385
11.6.4纳米材料的安全性 387
11.6.5纳米材料科技的发展 387
11.7生态环境材料 388
11.7.1生态环境材料概述 388
11.7.2生态环境材料的特点 389
11.7.3生态环境材料研究的主要内容 389
11.7.4常见生态环境材料分类及一些应用 390
11.7.5实施生态材料的战略意义 391
复习思考题 391
主要参考文献 391
第12章 工业水处理 394
12.1水资源和工业用水概况 394
12.1.1水资源分布概况 394
12.1.2工业用水的各种水源及其特点 395
12.1.3节约水资源和防止水污染的重要性 396
12.2工业水的预处理 398
12.2.1天然水中的杂质 398
12.2.2工业水的预处理 399
12.3工业循环冷却水处理 418
12.3.1概述 418
12.3.2冷却水系统 418
12.3.3循环冷却水系统中污垢及其控制 419
12.3.4循环冷却水系统中腐蚀及其控制 420
12.3.5循环冷却水系统中微生物生长与控制 423
12.3.6绿色水处理剂及其展望 425
复习思考题 427
主要参考文献 428