第一章 绪论 1
§1.1 化学工艺学课程的性质和内容 1
§1.2 化学工艺学的学习目的和学习方法 1
目录 1
§1.3 四个基本概念 2
1.3.1 物料衡算 2
1.3.2 能量衡算 3
1.3.3 平衡关系 3
1.3.4 过程速率 3
§1.4 我国法定计量单位简介 3
思考题 5
习题 5
§2.1 流体静力学基本方程式 7
2.1.1 流体的密度与压强 7
第二章 流体的流动与输送 7
2.1.2 流体静力学基本方程式 8
2.1.3 流体静力学基本方程式的应用 9
§2.2 流体稳定流动时的衡算 10
2.2.1 流体的流量与流速 10
2.2.2 稳定流动与不稳定流动 11
2.2.3 流体稳定流动时的物料衡算——连续性方程 12
2.2.4 流体稳定流动时的能量衡算——柏努利方程 12
2.2.5 柏努利方程式的应用 15
§2.3 实际流体的流动与阻力计算 16
2.3.1 流体的粘度 16
2.3.2 流体流动的类型 17
2.3.3 流体流动阻力的计算 19
§2.4 流体流量的测定 24
2.4.1 孔板流量计 24
2.5.1 离心泵 26
2.4.2 转子流量计 26
§2.5 流体输送机械 26
2.5.2 旋转泵 30
2.5.3 气体输送与压缩机械 31
思考题 32
习题 33
第三章 传热过程 35
§3.1 概述 35
3.1.1 化工生产中的传热过程 35
3.1.2 工业上的换热方法 35
3.1.3 传热的基本方式 36
3.1.4 稳定传热与不稳定传热 36
§3.2 传导传热 36
3.2.1 热传导基本方程——付立叶定律 36
3.2.2 平面壁的稳定导热 38
3.2.3 圆筒壁的稳定导热 40
§3.3 对流传热 42
3.3.1 对流给热分析 42
3.3.2 对流给热方程——牛顿冷却定律 42
3.3.3 对流给热系数的准数关联式 43
§3.4 热交换的计算 45
3.4.1 总传热速率方程 45
3.4.2 传热总系数 46
3.4.3 热负荷 47
3.4.4 传热平均温度差 48
§3.5 强化传热过程的途径 52
3.5.1 提高传热系数K 52
3.6.1 换热器的类型 53
§3.6 热交换器 53
3.5.3 增大传热面积 53
3.5.2 增大传热温度差△tm 53
3.6.2 列管式换热器 55
思考题 57
习题 58
第四章 吸收 60
§4.1 概述 60
4.1.1 吸收在化工生产中的应用 60
4.1.2 吸收的类型 60
§4.2 气液相平衡 61
4.2.1 吸收的相平衡和气体的溶解度 61
4.2.2 亨利定律 61
4.3.1 吸收过程的机理——双膜理论 66
4.3.2 吸收速率方程式 66
§4.3 吸收过程的机理与吸收速率 66
4.3.3 强化吸收过程的途径 72
§4.4 填料吸收塔及其计算 72
4.4.1 填料吸收塔的结构 72
4.4.2 填料吸收塔的计算 73
思考题 82
习题 82
第五章 精馏 85
§5.1 概述 85
5.1.1 蒸馏在化工生产中的应用 85
5.1.2 蒸馏的类型 85
§5.2 双组分溶液的气液相平衡 85
5.2.1 理想溶液的气液相平衡 85
5.2.2 相对挥发度 86
5.2.4 非理想溶液的气液相平衡 88
5.2.3 双组分气液相平衡图 88
§5.3 双组分连续精馏 89
5.3.1 精馏原理 89
5.3.2 全塔物料衡算 92
5.3.3 理论塔板数的计算 93
5.3.4 实际塔板数的计算 101
§5.4 其它蒸馏类型与板式精馏塔 101
5.4.1 其它蒸馏类型 101
5.4.2 板式精馏塔 103
思考题 105
习题 106
6.1.1 化学反应工程的内容和任务 107
6.1.2 化学反应器的分类 107
§6.1 概述 107
第六章 化学反应器 107
6.1.3 流体在反应器内的流动 109
6.1.4 反应器的物料衡算 110
§6.2 间歇釜式反应器 111
6.2.1 反应时间的计算 111
6.2.2 反应器容积的计算 113
§6.3 连续理想管式反应器 114
§6.4 连续理想釜式反应器 116
§6.5 多釜串联反应器 117
§6.6 均相反应器的型式和操作方法的评比与选择 120
6.6.1 简单反应的反应器容积的比较 120
6.6.2 复杂反应产物收率的比较 122
§6.7 气固相催化反应器 123
6.7.1 气固相催化反应过程与控制步骤 124
6.7.2 固定床反应器 125
6.7.3 流化床催化反应器 126
习题 128
思考题 128
第七章 硫酸工业 131
§7.1 概述 131
7.1.1 硫酸产品的规格和用途 131
7.1.2 硫酸工业的发展状况 132
§7.2 生产硫酸的原料及原则流程 132
7.2.1 生产硫酸的原料 132
7.2.2 原则流程 132
§7.3 二氧化硫炉气的制备 133
7.3.1 硫铁矿的焙烧原理与操作条件 133
7.3.2 沸腾焙烧炉 134
7.4.2 净化方法及流程 135
§7.4 二氧化硫炉气的净化 135
7.4.1 炉气净化的目的 135
7.4.3 二氧化硫炉气的干燥 137
§7.5 二氧化硫的催化氧化 138
7.5.1 二氧化硫催化氧化的基本原理 138
7.5.2 二氧化硫催化氧化的最佳工艺条件 140
7.5.3 二氧化硫催化氧化的工艺流程和设备 141
§7.6 三氧化硫的吸收 143
7.6.1 三氧化硫的吸收原理及操作条件 143
7.6.2 三氧化硫吸收成酸工艺流程 144
§7.7 接触法生产硫酸的总流程 145
思考题 145
8.1.1 氨在国民经济中的作用与发展概况 146
8.1.2 生产方法简介 146
§8.1 概述 146
第八章 合成氨工业 146
§8.2 原料气的生产——造气 147
8.2.1 制取合成氨原料气 147
8.2.2 固定层煤气发生炉 149
§8.3 原料气的净化 149
8.3.1 原料气的脱硫 149
8.3.2 CO的变换 150
8.3.3 变换气中CO2的脱除 152
8.3.4 原料气的精制 152
§8.4 氨的合成 154
8.4.1 氨合成的热力学与动力学基础 154
8.4.2 氨合成的最佳工艺条件的选择 156
8.4.4 氨合成的主要设备——合成塔 157
8.4.3 氨合成的工艺流程 157
§8.5 氨的加工 158
8.5.1 尿素生产简介 158
8.5.2 氨氧化法制硝酸 160
思考题 161
第九章 氯碱工业 162
§9.1 概述 162
9.1.1 氯碱工业的重要性 162
9.1.2 电解方法简介 162
§9.2 食盐水溶液电解的基本原理 163
9.2.1 法拉弟电解定律 163
9.2.2 电极反应及副反应 163
9.2.3 槽电压和电能效率 165
§9.3 隔膜电解的工艺流程 166
9.3.1 饱和食盐水溶液的制备和精制 166
9.3.2 隔膜电解槽的结构、电解工艺流程及操作条件 167
9.4.1 稀碱液的蒸发 168
§9.4 隔膜法电解产物的处理及加工 168
9.4.2 氯、氢气的处理和液氯的生产 169
9.4.3 合成盐酸 170
§9.5 氯碱工业的发展趋势 171
思考题 173
第十章 纯碱工业 174
§10.1 概述 174
10.1.1 纯碱工业在国民经济中的地位 174
10.1.2 纯碱工业的发展简史 174
10.1.3 我国的制碱工业 175
§10.2 氨碱法生产纯碱 175
§10.2.1 氨碱法生产纯碱的反应原理及工艺流程 175
§10.2.2 氨碱法制纯碱的主要工序 177
10.3.1 联合制碱法的生产原理 184
§10.3 联合制碱法 184
10.3.2 联合制碱法的工艺流程 185
思考题 186
第十一章 石油化学工业 187
§11.1 概述 187
11.1.1 石油化学工业在国民经济中的地位 187
11.1.2 石油化学工业的发展概况 187
11.1.3 石油化学工业的原料资源 188
§11.2 石油炼制 189
11.2.1 常、减压蒸馏 191
11.2.2 催化裂化 192
11.2.3 延迟焦化 193
§11.3 催化重整 195
11.3.1 催化重整的化学反应 195
11.3.2 催化重整的工艺流程 195
§11.4 裂解 196
11.4.1 裂解反应 197
11.4.2 裂解操作条件 198
11.4.3 管式炉裂解工艺流程 198
11.4.4 裂解气的净化与分离 199
思考题 200
第十二章 高分子化学工业 201
§12.1 塑料 201
12.1.1 概述 201
12.1.2 聚乙烯（PE） 202
12.1.3 聚氯乙烯（PVC） 204
§12.2 合成纤维 207
12.2.1 概述 207
12.2.2 聚酰胺纤维（锦纶）的生产 208
12.2.3 聚酯纤维（涤纶） 210
12.3.1 概述 212
§12.3 合成橡胶 212
12.3.2 顺丁橡胶 213
思考题 215
附录 216
一、化工生产见习指南 216
二、常用单位的换算 221
三、水的重要物理性质 224
四、饱和水蒸气压（按kPa顺序排列） 225
五、干空气的物理性质（101.33 kPa） 226
六、某些气体的重要物理性质 227
七、某些液体的重要物理性质 228
八、常用固体材料的密度和比热 230
九、管子规格 231
十、双组分体系的气液相平衡 233
主要参考书目 235