0-1 化学工业概述 1
0-1.1 化学工业的发展 1
0-1.2 化学工业分类 5
0-1.3 化学工业特点 5
0-1.4 化学工业的原料与资源 6
0-2 化学工程概述 6
0-2.1 化学工程发展概况 7
0-2.2 化学工程学科内容 8
0-2.3 化学工程的研究方法 11
0-3 化学工艺概述 11
0-4 化学工程中的一些基本规律 12
0-4.1 物料衡算 12
0-4.2 能量衡算 13
0-4.3 平衡关系 14
0-4.4 过程速率 14
0-5 单位制与单位换算 15
0-5.1 单位与单位制 15
0-5.2 单位换算 16
思考题 17
第1章 流体流动与输送 18
1-1 流体静力学 18
1-1.1 流体的密度 19
1-1.2 流体的静压力 20
1-1.3 流体静力学基本方程 21
1-1.4 流体静力学基本方程式的应用 22
1-2 流体流动的基本方程 25
1-2.1 流量与流速 25
1-2.2 稳态流动和非稳态流动 26
1-2.3 连续稳态流动系统的物料衡算 27
1-2.4 连续稳态流动系统的能量衡算 28
1-2.5 柏努利方程式的意义 30
1-2.6 柏努利方程式的应用 31
1-3 流量测量 35
1-3.1 测速管 35
1-3.2 孔板流量计 36
1-3.3 转子流量计 38
1-4 实际流体流动与阻力计算 39
1-4.1 黏度与牛顿黏性定律 39
1-4.2 流体流动型态与雷诺数 40
1-4.3 流体流动时的阻力计算 41
1-5 离心泵 45
1-5.1 离心泵的主要部件和工作原理 45
1-5.2 离心泵的性能参数 46
1-5.3 离心泵的特性曲线及其应用 47
1-5.4 影响离心泵性能的主要因素 48
1-5.5 离心泵的汽蚀现象与安装高度 49
1-5.6 离心泵的工作点与流量调节 50
1-5.7 离心泵的联用、安装与运转 51
思考题 53
习题 53
第2章 传热 59
2-1 概述 59
2-1.1 化工生产中的传热过程 59
2-1.2 传热基本方式 59
2-1.3 传热速率和热强度 60
2-1.4 稳态传热和非稳态传热 60
2-2 传导传热 60
2-2.1 傅里叶定律 60
2-2.2 传导传热计算 61
2-3 对流传热 65
2-3.1 对流传热过程分析 65
2-3.2 牛顿冷却定律 65
2-3.3 影响α的主要因素 66
2-4 热交换计算 66
2-4.1 传热总方程 66
2-4.2 传热总系数 68
2-4.3 热负荷计算 68
2-4.4 传热温度差 69
2-5 强化传热途径 73
2-5.1 温度差△tm 73
2-5.2 传热面积A 73
2-5.3 传热总系数K 74
2-6 列管换热器 74
2-6.1 列管式热交换器的结构 74
2-6.2 流程选择 75
思考题 76
习题 77
第3章 吸收 81
3-1 概述 81
3-1.1 吸收在化学工业中的应用 81
3-1.2 吸收剂的选择 81
3-2 吸收的气液相平衡 82
3-2.1 亨利定律 82
3-2.2 摩尔比 83
3-2.3 相平衡与吸收过程的关系 84
3-3 吸收速率 85
3-3.1 单相内的扩散 85
3-3.2 两相间传质 87
3-3.3 吸收速率方程 87
3-4 吸收塔计算 91
3-4.1 物料衡算和操作线方程 91
3-4.2 填料层高度(低浓度气体) 93
3-4.3 传质单元数和传质单元高度 94
3-4.4 吸收塔塔径计算 97
3-5 填料塔 97
3-5.1 填料塔的结构特点 97
3-5.2 填料 98
3-5.3 填料塔的附属设备 100
思考题 101
习题 101
第4章 精馏 105
4-1 双组分物系气液相平衡 105
4-1.1 理想溶液的气液相平衡 105
4-1.2 挥发度与相对挥发度 106
4-1.3 t-x-y相图和y-x相图 107
4-2 连续精馏 109
4-2.1 精馏原理 110
4-2.2 精馏塔内的气液相组成 111
4-2.3 精馏过程 111
4-3 连续精馏物料衡算 112
4-3.1 全塔物料衡算 112
4-3.2 精馏段物料衡算 113
4-3.3 提馏段物料衡算 114
4-3.4 进料状况及q线方程 114
4-3.5 操作线方程图示 116
4-4 理论塔板数确定 117
4-4.1 逐板计算法 117
4-4.2 图解法 118
4-5 回流比的选择 120
4-5.1 全回流与最小理论塔板数 121
4-5.2 最小回流比 122
4-5.3 适宜回流比的选择 124
4-5.4 捷算法求理论塔板数 124
4-5.5 塔板效率 125
4-6 板式塔 126
4-6.1 板式塔的结构特点 126
4-6.2 板式塔的塔板类型 126
4-6.3 几种典型的错流塔板 127
思考题 130
习题 131
第5章 化学反应工程与反应器 134
5-1 概述 134
5-1.1 化学反应工程与化学反应器 134
5-1.2 工业反应器的分类 134
5-1.3 化学反应工程研究的方法 136
5-2 均相反应动力学 136
5-2.1 化学计量式 136
5-2.2 反应程度 137
5-2.3 转化率 137
5-2.4 化学反应速率 137
5-2.5 化学反应动力学的表达式 138
5-2.6 反应分子数和级数 138
5-2.7 反应速率常数 139
5-3 均相等温等容反应的动力学方程式 139
5-3.1 不可逆反应 139
5-3.2 可逆反应 141
5-3.3 复杂反应 141
5-4 均相反应器 144
5-4.1 概述 144
5-4.2 理想反应器 146
5-5 反应器的组合 152
5-5.1 平推流反应器与全混流反应器组合 152
5-5.2 n个CSTR串联 154
5-6 均相反应器的评比与选择 156
5-6.1 简单反应的反应器体积 156
5-6.2 复杂反应的操作条件与反应器的选型 157
5-6.3 反应器的选择 159
5-7 非均相反应器 160
5-7.1 气-固相催化反应过程 160
5-7.2 固定床催化反应器 161
5-7.3 流化床催化反应器 163
思考题 164
习题 165
第6章 合成氨 169
6-1 概述 169
6-1.1 合成氨工业发展史 169
6-1.2 原料与流程 170
6-2 原料气的制取 171
6-2.1 造气的化学反应 171
6-2.2 固体燃料气化反应器 173
6-2.3 固定床间歇气化法的工作循环 173
6-2.4 间歇法制半水煤气的工艺条件 175
6-2.5 氧-水蒸气连续气化法 176
6-3 脱硫 177
6-3.1 干法脱硫 177
6-3.2 湿法脱硫 179
6-4 变换 181
6-4.1 变换反应的热力学 181
6-4.2 变换反应的动力学 181
6-4.3 变换工艺条件 183
6-5 脱碳 184
6-5.1 二乙醇胺催化热钾碱法 185
6-5.2 低温甲醇脱碳法 185
6-6 精制 186
6-6.1 铜氨液吸收法 186
6-6.2 甲烷化法 187
6-6.3 液氮洗涤法 187
6-7 氨的合成 188
6-7.1 氨合成反应的热力学基础 188
6-7.2 氨合成反应的动力学基础 191
6-7.3 氨的合成 195
习题 199
第7章 煤化工 200
7-1 概述 200
7-1.1 煤的组成和性质 200
7-1.2 煤的分类 201
7-2 煤的气化 201
7-2.1 概述 201
7-2.2 气化原理 202
7-3 煤的液化 205
7-3.1 煤的直接液化 206
7-3.2 煤的间接液化 208
7-4 煤的焦化 210
7-4.1 煤的成焦过程 210
7-4.2 配煤及焦炭质量 212
7-4.3 炼焦炉的结构及操作 216
7-4.4 炼焦挥发物的回收 217
习题 219
第8章 甲醇 221
8-1 概述 221
8-1.1 甲醇生产状况 221
8-1.2 甲醇生产的原则流程 222
8-1.3 甲醇生产方法 222
8-2 原料气制造 224
8-2.1 煤炭气化过程的基本反应 224
8-2.2 煤的加压气化 225
8-3 脱硫 228
8-3.1 氧化锌脱硫 228
8-3.2 钴-钼加氢脱硫 230
8-3.3 干法脱硫工艺流程 231
8-4 甲烷转化 232
8-4.1 甲烷转化反应 232
8-4.2 甲烷的纯氧转化 234
8-5 甲醇合成 237
8-5.1 热力学分析 237
8-5.2 动力学分析 239
8-5.3 合成反应器 240
8-5.4 甲醇合成工艺流程 242
8-6 甲醇精馏工艺 244
8-6.1 甲醇精馏工艺技术 244
8-6.2 甲醇精馏工艺流程 245
8-6.3 产品质量 245
思考题 246
第9章 化工设计初步 247
9-1 基本程序 247
9-1.1 项目建议书 247
9-1.2 可行性研究 248
9-1.3 计划任务书 250
9-1.4 设计阶段 250
9-2 可行性研究报告 251
9-2.1 市场调查 251
9-2.2 产品需求预测和预测方法 252
9-2.3 拟建规划 254
9-2.4 原料路线选择原则 255
9-2.5 工艺路线选择原则 256
9-2.6 项目财务规划 257
9-2.7 项目风险分析 259
9-2.8 环境影响分析 261
9-3 化工工艺设计 261
9-3.1 化工工艺设计的内容 261
9-3.2 工艺设计的初步设计内容和程序 262
9-3.3 初步设计的设计文件 263
9-3.4 工艺施工图设计文件 265
附表 266
一、单位换算 266
二、水的物理性质 267
三、一些液体的物理性质 269
四、水的饱和蒸气表 269
五、一些有机物的蒸气压 271
六、一些气体的物理性质 273
七、B型水泵性能表(摘录) 274
八、一些固体材料的导热系数(常温下) 275
九、扩散系数 276
十、一些传热系数的数据 276
十一、管壳式换热器系列标准(摘录) 277
十二、气体在液体中的溶解度 278
十三、一些填料的性质 280