绪论 1
1 化学工艺学的课程内容 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
4 单位制与单位换算 5
3-5 经济衡算 5
4-1 国际单位制 6
4-2 其它单位制单位与SI单位的换算 8
第一章 流体的流动与输送 10
1 概述 10
1-1 化工生产中的流体流动与输送 10
1-2 理想流体与非理想流体 10
2 流体静力学 11
2-1 流体的密度和比重 11
2-2 压强 11
2-3 流体静力学基本方程式 12
2-4 流体静力学基本方程式的应用 13
3-1 稳定流动与不稳定流动 15
3-2 流体稳定流动时流量与流速 15
3 流体稳定流动时的物科衡算和能量衡算 15
3-3 流体稳定流动时的物料衡算——连续性方程 16
3-4 流体稳定流动时的能量衡算——柏努利方程 17
4 实际流体的流动与阻力计算 22
4-1 流体的粘度 22
4-2 流体流动的类型 23
4-3 实际流体流动过程的阻力计算 25
5-1 液体输送机械泵 30
5 流体输送机械 30
5-2 气体的输送与压缩机械 35
复习题 38
习题 38
第二章 传热过程 40
1 概述 40
1-1 化工生产中的传热过程 40
1-2 工业上的换热方法 41
1-3 稳定传热与不稳定传热 41
1-4 传热的基本方式 41
2-1 传导传热 42
2 传热方程式 42
2-2 对流传热 45
8-1 气-固相催化反应过程 46
2-3 总传热速率方程 49
3 热交换的计算 52
3-1 热量衡算 52
3-2 传热平均温度差 53
4-3 提高传热系数 53
3-3 总传热系数 56
4 强化传热过程的途径 58
4-1 增大传热面积 58
4-2 增大传热温度差 58
5-1 热交换器的种类及主要类型 59
5-2 列管式热交换器 59
5 热交换器 59
5-3 强化传热过程研究和新型换热器 63
复习题 63
习题 64
第三章 吸收 66
1 概述 66
1-1 吸收及其在化工生产中的应用 66
1-2 吸收的类型 66
1-3 吸收方法和流程简述 67
2-1 吸收的相平衡和气体的溶解度 68
2 吸收的相平衡 68
3-1 吸收过程的机理 70
2-2 相组成的表示方法及其换算 70
3 吸收速率 70
3-2 吸收速率方程式 73
4 强化吸收的途径 76
4-1 提高吸收传质系数 76
4-2 增大吸收推动力 77
5-2 典型吸收设备性能比较 78
5 典型吸收设备 78
5-1 吸收设备的主要类型 78
4-3 增大气液接触面积 78
5-3 填料吸收塔 81
6 填料吸收塔的计算 83
6-1 吸收塔的物料衡算 83
6-2 吸收剂的用量 84
6-3 吸收推动力的计算 87
6-4 填料高度的计算 88
6-5 填料塔直径的计算 90
复习题 91
习题 91
第四章 蒸馏 93
1 概述 93
2-1 理想溶液的气液相平衡 94
2 气液相平衡 94
2-2 相对挥发度 95
2-3 t-x-y相图和y-x相图 96
3 蒸馏操作原理 98
3-1 简单蒸馏的原理 98
3-2 精馏塔的作用 99
3-3 精馏塔内气液组成的变化 99
3-4 回流比与塔板数的关系 102
4 间歇精馏 103
4-1 间歇精馏设备流程 103
4-2 间歇精馏的回流比控制 104
4-3 多组分混合物的间歇精馏 105
5 连续精馏 106
5-1 连续精馏的设备流程 106
5-2 连续精馏的物料衡算和操作线方程 108
5-3 图解法计算理论塔板数 109
5-4 实际塔板数的计算 110
6 精馏塔 112
6-1 泡罩塔 112
6-3 浮阀塔 114
6-2 筛板塔 114
6-5 填料塔 115
复习题 115
6-4 并流喷射塔 115
习题 116
第五章 化学反应器 118
1 概述 118
1-1 反应器与反应工程学 118
1-2 化学反应器的分类 118
1-3 流体在反应器内的流动 121
2 间歇操作反应器 122
1-4 反应器的物料衡算 122
2-1 反应时间的计算 123
2-2 反应器实际体积的计算 124
2-3 间歇操作反应釜的特点及应用 125
3 管式反应器 126
3-1 恒容过程反应器体积的计算 126
3-2 变容过程反应器体积的计算 127
3-3 空间时间与空间速度 129
3-4 管式反应器的特点 129
4 连续操作反应釜 130
4-1 连续操作单级反应釜的体积 130
4-2 连续操作单级反应釜的特点 132
4-3 多级串联反应釜 132
5 均相反应器的性能比较与选择 134
5-1 简单反应的反应器体积 134
5-2 复杂反应与反应器的型式 135
5-3 反应器型式的选择 137
6-1 非等温间歇操作反应釜的热量衡算 138
6 反应器的热量衡算 138
6-2 连续操作反应釜 140
6-3 管式反应器的热量衡算 142
7 气-液相反应器 143
7-1 气-液相反应的速度控制步骤 143
7-2 气-液相反应器的类型 144
7-3 气-液相反应器的选择 145
8 气-固本催化反应设备 146
8-2 固定床催化反应器 147
8-3 流化床催化反应器 149
习题 151
1 概述 154
1-1 硫酸工业在国民经济中的重要地位 154
1-2 硫酸工业发展史 154
第六章 硫酸工业 154
1-3 我国的硫酸工业 155
2 生产硫酸的原料和原料的预处理 155
2-1 生产硫酸的原料和原则流程 155
2-2 硫铁矿的种类和性质 157
2-3 硫铁矿的破碎和筛分 157
3-1 硫铁矿焙烧的反应原理和操作条件 158
3 二氧化硫炉气的设备 158
3-2 沸腾炉的构造和操作原理 159
4 二氧化硫炉气的净化和干燥 161
4-1 炉气净化的目的和净化原理 161
4-2 水洗净化流程及设备 161
4-3 其它净化流程 163
4-4 二氧化硫炉气的干燥 163
5 二氧化硫的催化氧化 164
5-1 化学平衡和平衡转化率 164
5-2 催化剂和二氧化硫催化氧化反应速度 167
5-3 最佳工艺条件 168
5-4 二氧化硫催化氧化的工艺流程 170
6 三氧化硫的吸收 172
6-1 三氧化硫吸收原理和操作条件 172
6-2 三氧化硫吸收工艺流程及设备 173
7 接触法生产硫酸的全流程 174
8 硫酸生产中的技术经济问题 175
8-1 硫酸生产中的技术经济指标 175
8-2 硫酸生产中热能的回收利用 176
8-3 硫酸生产中的三废治理与环境保护 176
复习题 178
第七章 合成氨工业 179
1 概述 179
1-1 氨在国民经济中的作用及发展概况 179
1-2 生产方法简介 179
2 氨合成反应的热力学基础 180
2-1 化学平衡 180
2-2 平衡氨含量 182
2-3 影响平衡氨含量的因素 183
3-1 催化剂 186
3 氨合成反应的动力学基础 186
2-4 反应热的计算 186
3-2 反应机理和动力学方程 187
3-3 影响反应速度的因素 188
4 氨的生产 190
4-1 氨的合成 190
4-2 氢氮原料气的生产 196
4-3 脱硫 201
4-4 一氧化碳变换 203
4-5 变换气的净化 205
5-1 硝酸 207
5 氨加工 207
5-2 尿素 211
复习题 212
第八章 氯碱工业 214
1 概述 214
2 电解食盐水溶液的理论基础 215
2-1 离子的放电顺序——析出电位的计算 215
2-2 理论分解电压和槽电压 217
2-3 电解过程中的副反应 219
2-4 电流效率和电能效率的计算 220
3-1 金属阳极 223
3 氯碱工业发展近况——金属阳极和离子交换膜电解法 223
3-2 金属阳极的性能 225
3-3 离子交换膜法电解食盐水溶液 225
4 隔膜法电解食盐水溶液的工艺流程 228
4-1 食盐水的制备和净化 228
4-2 食盐水溶液的电解 230
4-3 稀碱液的蒸发 233
5 液氯和合成盐酸 237
5-1 液氯 237
5-2 合成盐酸 238
复习题 242
第九章 石油化学工业 244
1 概述 244
1-1 石油化工在国民经济中的作用 244
1-2 原油 245
1-3 石油化工生产体系 246
2 石油炼制 246
2-1 炼制方案 246
2-2 常减压蒸馏 247
2-3 催化裂化 248
3-1 裂解反应 252
3 裂解 252
3-2 裂解工艺条件 253
3-3 裂解炉与裂解流程 255
3-4 裂解气的净化和深冷分离 255
4 重整与萃取分离 258
4-1 重整反应 258
4-2 催化剂与最佳工艺条件 259
4-3 重整流程 260
4-4 萃取分离 261
5 氯乙烯的合成 262
5-1 氯乙烯的生产方法 263
5-2 氧氯化法合成氯乙烯的主要反应 264
5-3 氧氯化法合成氯乙烯的主要生产过程 264
6 石油化工生产中的环境保护 266
6-1 污染物的来源 266
6-2 污染的防治 266
7 石油化工发展动态 268
7-1 生产规模大型化 268
7-2 改变原料结构 268
7-3 能量综合利用 269
7-4 采用新工艺 269
复习题 270
1 纯碱工业在国民经济中的重要性及其发展简史 272
第十章 纯碱工业 272
2 氨碱法制纯碱的主要反应及生产流程 273
2-1 氨碱法制纯碱的主要反应 273
2-2 氨碱法制纯碱的生产流程 274
3 氨碱法生产的主要工序及其理论基础 275
3-1 盐水的制备与净化 275
3-2 氨化盐水的制备 276
3-3 氨盐水的碳酸化 279
3-4 碳酸氢钠的过滤 282
3-5 碳酸氢钠的煅烧 283
3-6 氨的回收 285
4 联合制碱法 288
4-1 从母液中结晶氯化铵 288
4-2 联碱法制纯碱的理论基础 289
4-3 联碱法的工艺过程 290
第十一章 高分子化学工业 292
第一部分 塑料 292
1 塑料工业概述 292
1-1 塑料工业在国民经济中的重要作用 292
1-2 塑料的分类、性质和用途 292
2-1 氯乙烯的聚合 295
2 聚氯乙烯的生产 295
2-2 聚氯乙烯塑料的加工 297
3 酚醛塑料的生产 300
3-1 苯酚与甲醛的缩聚反应 300
3-2 酚醛树脂的生产 301
3-3 酚醛塑料的成型 302
第二部分 化学纤维 303
4 化学纤维工业概述 303
4-1 纤维的分类 303
4-2 化学纤维工业的发展 303
4-3 主要合成纤维 304
5 人造纤维 305
5-1 粘胶纤维的生产 305
5-2 醋酸纤维 306
5-3 铜氨纤维 307
6 聚酰胺纤维的生产 307
6-1 聚酞胺-6的生产 308
6-2 聚酰胺-66的生产 308
7 聚酯纤维的生产 310
7-1 酯交换法的反应原理 310
7-2 涤纶的生产过程 311
8 橡胶工业的概述 312
第三部分 橡胶工业 312
9 天然橡胶 313
9-1 天然橡胶的制取 313
9-2 天然橡胶的结构 313
9-3 天然橡胶的硫化 313
10 合成橡胶 314
10-1 主要合成檬胶 315
10-2 丁苯橡胶 315
10-3 顺丁橡胶 317
10-4 异戊橡胶 317
11-1 橡胶配合剂 318
11 橡胶制品的加工 318
11-2 橡胶制品的生产 319
第十二章 农药工业 319
1 农药的重要性及农药工业的发展动态 320
1-1 农药的重要性 320
1-2 农药的分类及主要性能 320
1-3 农药工业的发展动态 321
2 有机磷杀虫剂——敌百虫——的生产 322
2-1 敌百虫的结构和性能 322
2-2 连续法合成敌百虫 325
3-2 反应原理 330
3 除草剂“杀草丹”生产简介 330
3-1 杀草丹的结构和性能 330
3-3 工艺流程 331
3-4 杀草丹的杀草性能及效果 332
4 杀菌剂简介 332
4-1 杀菌剂的重要性 332
4-2 杀菌剂的分类及作用方式 333
4-3 理想杀菌剂的选择原则 333
5 植物生长调节剂简介 334
二、单位换算 336
一、重要物理常数 336
附录 336
三、气体粘度 338
四、液体粘度 338
五、常用固体的导热系数 339
六、某些液体的导热系数 339
七、某些气体不同温度下的导热系数 340
八、干空气的物理性质 340
九、水的物理性质 341
十、水的饱和蒸气压和气化热 341
十一、水煤气输送钢管规格 342