1 化学工艺学的课程内容 1
绪论 1
2 化学工业的分类 2
3 化学工艺学中的一些基本概念 3
3-1 物料衡算 3
3-2 能量衡算 4
3-3 平衡关系 4
3-4 过程速率 4
3-5 经济核算 5
1-1 化工生产中流体的流动与输送 6
第一章 流体的流动与输送 6
1 概述 6
1-2 理想流体与实际流体 7
2 流体静力学 7
2-1 流体的密度 7
2-2 压强 7
2-3 流体静力学基本方程式 8
2-4 流体静力学基本方程式的应用 8
3-2 流体稳态流动时的流量与流速 10
3-1 稳态流动与非稳态流动 10
3 流体稳态流动时的物料衡算和能量衡算 10
3-3 流体稳态流动时的物料衡算——连续性方程 11
3-4 流体稳态流动时的能量衡算——伯努利方程 12
4 实际流体的流动与阻力计算 17
4-1 流体的粘度 17
4-2 流体流动的类型 18
4-3 实际流体流动过程的阻力计算 20
5 流体输送机械 25
5-1 液体输送机械——泵 25
5-2 气体的输送与压缩机械 30
复习题 32
习题 33
第二章 传热过程 34
1 概述 34
1-1 化工生产中的传热过程 34
1-2 工业上的换热方法 35
1-3 稳态传热与非稳态传热 35
1-4 传热的基本方式 35
2-1 热传导基本方程——傅立叶定律 36
2-2 导热系数 36
2 传导传热 36
2-3 传导传热计算 37
3 对流传热 39
3-1 对流传热分析 39
3-2 对流给热方程——牛顿冷却定律 40
3-3 对流给热系数 40
4 热交换的计算 43
4-1 总传热速率方程 44
4-2 热量衡算——热负荷与载热体的计算 46
4-3 传热平均温度差 47
4-4 总传热系数 50
5 强化传热过程的途径 51
5-1 增大传热面积 51
5-2 增大传热温度差 52
5-3 提高传热系数 52
6 热交换器 52
6-1 热交换器的种类及主要类型 53
6-2 列管式热交换器 53
复习题 57
习题 57
1-2 吸收操作的类型 59
1-1 吸收及其在化工生产中的应用 59
第三章 吸收 59
1 概述 59
1-3 吸收方法和流程简述 60
2 吸收的相平衡 61
2-1 吸收的相平衡和气体的溶解度 61
2-2 相组成的表示方法及其换算 64
3 吸收速率 65
3-1 吸收过程的机理 65
3-2 吸收速率方程式 66
4-1 提高吸收传质系数 69
4 强化吸收的途径 69
4-2 增大吸收推动力 70
4-3 增大气液接触面积 71
5 典型吸收设备 71
5-1 吸收设备的主要类型 71
5-2 典型吸收设备性能比较 71
5-3 填料吸收塔 74
6 填料吸收塔的计算 76
6-1 吸收塔的物料衡算 76
6-2 吸收剂的用量 76
6-3 填料塔直径的计算 80
6-4 吸收推动力的计算 81
6-5 填料高度的计算 82
复习题 84
习题 84
第四章 蒸馏 86
1 概述 86
2 气液相平衡 87
2-1 理想溶液的气液相平衡 87
2-2 相对挥发度 87
2-3 t-x-y相图和y-x相图 89
3 蒸馏原理 90
3-1 简单蒸馏的原理 90
3-2 精馏塔的作用 92
3-3 精馏塔内气液组成的变化 92
3-4 回流比与塔板数的关系 95
4 间歇精馏 96
4-1 间歇精馏的流程 96
4-2 间歇精馏的回流比控制 96
4-3 多组分混合物的间歇精馏 98
5-1 连续精馏的流程 99
5 连续精馏 99
5-2 连续精馏的物料衡算和操作线方程 100
5-3 图解法计算理论塔板数 102
5-4 实际塔板数的计算 103
6 精馏塔 105
6-1 泡罩塔 105
6-2 筛板塔 107
6-3 浮阀塔 107
6-4 并流喷射塔 107
复习题 108
6-5 填料塔 108
习题 109
第五章 化学反应器 111
1 概述 111
1-1 化学反应器与化学反应工程学 111
1-2 化学反应器的分类 111
1-3 流体在反应器内的流动 114
1-4 反应器的物料衡算 115
2 间歇操作反应釜 115
2-1 反应时间的计算 116
2-2 反应釜实际体积的计算 117
2-3 间歇操作反应釜的特点及应用 118
3 管式反应器 119
3-1 恒容过程管式反应器体积的计算 119
3-2 空间时间与空间速度 120
3-3 管式反应器的特点 121
4 连续操作反应釜 121
4-1 连续操作单级反应釜的体积 121
4-2 连续操作单级反应釜的特点 123
4-3 多级串联反应釜 124
5-1 简单反应的反应器体积 125
5 均相反应器的性能比较与选择 125
5-2 复杂反应的操作条件与反应器的型式 127
5-3 反应器型式的选择 129
6 气-固相催化反应器 130
6-1 气-固相催化反应过程 130
6-2 固定床催化反应器 131
6-3 流化床催化反应器 133
习题 135
1 概述 137
1-1 硫酸工业在国民经济中的重要地位 137
第六章 硫酸工业 137
1-2 硫酸工业发展史 138
1-3 我国的硫酸工业 138
2 生产硫酸的原料和原则流程 139
2-1 硫铁矿为原料生产硫酸 139
2-2 硫磺为原料生产硫酸 141
3 二氧化硫炉气的制备 141
3-1 硫铁矿焙烧的反应原理和操作条件 141
3-2 沸腾焙烧炉的构造和操作原理 143
4-1 炉气净化的目的和净化原理 144
4 炉气的净化和干燥 144
4-2 炉气净化流程与设备 145
4-3 二氧化硫炉气的干燥 148
5 二氧化硫的催化氧化 149
5-1 化学平衡和平衡转化率 149
5-2 催化剂和二氧化硫催化氧化反应速率 151
5-3 最佳工艺条件 152
5-4 二氧化硫催化氧化的工艺流程与设备 154
6 三氧化硫的吸收 156
6-1 三氧化硫的吸收原理和操作条件 156
6-2 三氧化硫吸收工艺流程与设备 157
7 接触法生产硫酸的全流程 158
8-1 硫酸生产中的技术经济指标 159
8 硫酸生产中的技术经济问题 159
8-2 硫酸生产中热能的回收利用 160
8-3 硫酸生产中的“三废”治理与环境保护 161
复习题 162
第七章 合成氨工业 163
1 概述 163
1-1 氨在国民经济中的作用及发展概况 163
1-2 生产方法简介 163
2-1 化学平衡 164
2 氨合成反应的热力学基础 164
2-2 平衡氨含量 165
2-3 影响平衡氨含量的因素 167
3 氨合成反应的动力学基础 168
3-1 催化剂 168
3-2 反应机理和动力学方程 169
3-3 影响反应速率的因素 170
4 氨的生产 172
4-1 氨的合成 172
4-2 氢氮原料气的生产 177
4-3 一氧化碳变换 182
4-4 气体的净化与精制 186
5 氨加工 190
5-1 碳酸氢铵的生产 190
5-2 硝酸 192
5-3 尿素生产简介 195
复习题 197
第八章 氯碱工业 198
1 我国氯碱工业发展概况 198
2-1 电解过程的主反应和副反应 199
2 电解食盐水溶液的理论基础 199
2-2 理论分解电压和槽电压 200
2-3 电流效率和电能消耗的计算 202
3 食盐水溶液电解方法及其进展 204
3-1 石墨阳极隔膜法 204
3-2 金属阳极隔膜法 205
3-3 水银法 207
3-4 离子交换膜法 207
4 隔膜法电解食盐水溶液的工艺流程 208
4-1 食盐水的制备和净化 209
4-2 食盐水溶液的电解 211
5-1 稀碱液蒸发的目的和作用 213
5 稀碱液的蒸发 213
5-2 碱液的蒸发流程 215
5-3 碱液蒸发的主要设备 216
6 液氯和合成盐酸 217
6-1 液氯 217
6-2 合成盐酸 218
复习题 222
1 概述 223
1-1 石油化工在国民经济中的作用 223
第九章 石油化学工业 223
1-2 原油的组成、分类及性质 224
1-3 石油化工生产体系 224
2 石油炼制 224
2-1 炼制方案 224
2-2 常减压蒸馏 226
2-3 催化裂化 227
3 裂解 231
3-1 裂解反应 231
3-2 裂解工艺条件 232
3-4 裂解气的净化和深冷分离 234
3-3 裂解炉与裂解流程 234
4 重整与萃取分离 237
4-1 重整反应 237
4-2 催化剂与工艺条件 239
4-3 重整流程 239
4-4 萃取分离 240
5 氯乙烯的合成 241
5-1 氧氯化法合成氯乙烯的主要反应 242
5-2 氧氯化法合成氯乙烯的主要生产过程 242
6-2 污染的防治 244
6-1 污染物的来源 244
6 石油化工生产中的环境保护 244
复习题 246
第十章 纯碱工业 247
1 纯碱工业在国民经济中的重要性及其发展简史 247
2 氨碱法制纯碱的主要反应及生产流程 248
2-1 氨碱法制纯碱的主要反应 248
2-2 氨碱法制纯碱的生产流程 249
3 氨碱法生产的主要工序及其操作原理 250
3-1 盐水的制备与净化 250
3-2 氨化盐水的制备 251
3-3 氨盐水的碳酸化 253
3-4 碳酸氢钠的过滤 257
3-5 碳酸氢钠的煅烧 258
3-6 氨的回收 259
4 联合制碱法 261
4-1 从母液中结晶氯化铵的方法 262
4-2 联合法制纯碱的理论基础 263
4-3 联碱法的工艺过程 264
1-1 塑料工业在国民经济中的重要作用 266
1-2 塑料的分类 266
第一部分 塑料 266
1 塑料工业概述 266
第十一章 高分子化学工业 266
1-3 常用塑料的性质和用途 267
1-4 塑料工业的发展动态 267
2 聚氯乙烯的生产 269
2-1 氯乙烯的聚合方法 270
2-2 聚合条件 270
2-3 聚合流程 270
3-1 苯酚与甲醛的缩聚反应 271
3 酚醛树脂的生产 271
3-2 酚醛树脂的生产 273
4 塑料制品的生产 274
4-1 塑料加工的添加剂 274
4-2 塑料成型的方法 274
第二部分 化学纤维工业 276
5 化学纤维工业概述 276
5-1 纤维的分类 276
5-2 化学纤维工业的发展 276
6 粘胶纤维的生产 277
5-3 主要的合成纤维 277
6-1 制粘胶纤维的反应原理 278
6-2 主要生产过程 279
7 聚酰胺纤维的生产 279
7-1 聚酰胺-6的单体——己内酰胺的制备 280
7-2 聚酰胺-6树脂的合成 280
8 聚酯纤维的生产 280
8-1 酯交换法的反应原理 281
8-2 涤纶的生产过程 281
9 橡胶工业的概述 282
9-1 橡胶工业的发展 282
第三部分 橡胶工业 282
9-2 主要合成橡胶的性能和用途 284
10 天然橡胶 284
10-1 天然橡胶的制取 284
10-2 天然橡胶的结构 284
10-3 天然橡胶的硫化 285
11 丁苯橡胶的生产 285
11-1 生产丁苯橡胶的反应 285
11-2 丁苯橡胶的生产过程 286
12-1 橡胶配合剂 287
12 橡胶制品的加工 287
12-2 橡胶制品的生产 288
第十二章 农药工业 289
1 农药的重要性及农药工业的发展动态 289
1-1 农药的重要性 289
1-2 农药的分类及主要性能 289
1-3 农药工业的发展动态 290
2 有机磷杀虫剂——敌百虫——的生产 291
2-1 敌百虫的结构和性能 291
2-2 连续法合成敌百虫 294
3-1 杀草丹的结构和性能 294
3 除草剂“杀草丹”生产简介 299
3-2 反应原理 300
3-3 工艺流程 300
3-4 杀草丹的杀草性能及效果 301
4 杀菌剂简介 301
4-1 杀菌剂的重要性 302
4-2 杀菌剂的分类及作用方式 302
4-3 理想杀菌剂的选择原则 302
二、国际单位制(SI) 305
一、重要物理常数 305
附录 305
三、国际单位制与其他单位制单位的换算 306
四、粘度 308
五、常用固体的导热系数 309
六、某些液体的导热系数 310
七、不同温度下某些气体的导热系数 311
八、干空气的物理性质 311
九、水的物理性质 312
十、水的饱和蒸气压和气化热 312
十一、水煤气输送钢管规格 313
5 植物生长调节剂简介 393