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上册1

第一章 绪论1

第一节 概述1

一、化工工艺学的内容和任务1

二、化学工业在国民经济中的地位和作用1

三、我国的化学工业2

第二节 基本概念4

一、生产流程4

二、含量和浓度4

三、平衡转化率4

四、转化率5

五、产率5

六、选择率(选择性)5

七、利用率5

八、过量率5

第三节 化工过程开发6

一、化工生产过程的组成6

二、化工过程开发概述7

三、化工开发的调研和评价9

四、化工设计的阶段9

参考文献10

第二章 化工工艺过程基本原理11

第一节 概述11

第二节 化学反应的工艺特性11

一、化学工艺的分类11

二、化学反应的工艺特性12

第三节 化工工艺流程13

一、间歇过程和连续过程13

二、操作流向14

三、物料的多次加工14

四、工艺流程的编制15

第四节 化学平衡16

一、平衡常数16

二、吕·查德里原理和质量作用定律18

三、温度对平衡的影响20

四、浓度对平衡的影响21

五、压强对平衡的影响22

六、催化作用与化学平衡23

第五节 化学反应速率24

一、反应速率方程式24

二、平行反应和串联反应24

三、级数和分子数25

四、提高过程速率的主要方法25

五、反应物浓度对反应速率的影响26

六、压强对反应速率的影响27

七、温度对反应速率的影响27

八、接触面对反应速率的影响30

第六节 催化作用32

一、催化剂的作用32

二、催化作用的分类35

三、多相催化过程的历程35

四、催化剂的特性36

五、催化剂的载体和助剂37

六、催化剂的活性评价39

参考文献39

第三章 化工工艺基本计算40

第一节 计算方法40

一、内插和外推40

二、求平均值40

三、因式分解41

四、量纲一致性和单位一致性41

五、最小二乘法42

六、试算法43

七、逼近法43

八、解析积分44

九、图解积分44

十、梯形法则积分44

十一、辛普逊法则积分45

十二、差分法45

十三、拟合数学模型法45

十四、用微分求极值的优化46

十五、图解法求优化条件46

第二节 物料衡算46

一、基本知识46

二、实例48

第三节 热量衡算57

一、基本概念57

二、实例59

参考文献63

第四章 合成氨工业64

第一节 概述64

第二节 造气65

一、烃类蒸汽转化法65

二、煤气化法68

三、重油部分氧化法72

第三节 净化73

一、脱硫73

二、CO 变换76

三、CO2的脱除77

四、少量 CO 的脱除79

第四节 氨的合成80

一、氨合成的基本原理80

二、氨合成的工艺与设备83

参考文献86

第五章 硫酸工业87

第一节 概述87

一、硫酸生产的发展87

二、硫酸生产的原料88

三、硫酸生产工艺88

第二节 以硫铁矿为原料制取 SO2炉气89

一、硫铁矿的焙烧反应89

二、焙烧速率及其影响因素90

三、硫铁矿的预处理及沸腾焙烧90

四、焙烧流程和工艺条件92

五、硫铁矿焙烧的工艺计算93

第三节 SO2炉气的净化95

一、炉气净化设备95

二、炉气净制工艺流程97

第四节 二氧化硫的催化氧化99

一、化学平衡和平衡转化率99

二、二氧化硫氧化反应催化剂100

三、二氧化硫催化氧化的反应机理与反应速度101

四、SO2催化氧化的最佳工艺条件101

五、二氧化硫转化的工艺流程103

第五节 三氧化硫的吸收105

一、浓硫酸吸收 SO3的最适宜条件106

二、吸收流程106

三、吸收过程的热效应计算107

第六节 接触法制硫酸的全流程107

第七节 硫磺制硫酸109

第八节 硫酸生产主要污染物及防治措施110

一、尾气处理110

二、烧渣的综合利用112

三、废水处理112

参考文献113

第六章 制碱工业114

第一节 概述114

一、纯碱的工业生产114

二、烧碱的工业生产115

三、天然碱加工115

第二节 氨碱法制纯碱115

一、氨碱法生产工艺流程115

二、氨碱法的主要工序和设备115

第三节 联碱法制纯碱124

一、联碱法的基本工序124

二、联碱法析铵的基本原理125

第四节 电解法制烧碱126

一、电解制碱原理127

二、隔膜法电解128

三、水银法电解129

四、离子交换膜电解130

参考文献132

第七章 石油化学工业133

第一节 概述133

一、石油化学工业的含义133

二、石油化工的发展133

三、石油化工在国民经济中的作用134

第二节 石油炼制135

一、概述135

二、石油产品136

三、主要炼油工艺简介137

第三节 催化裂化143

一、催化裂化的原料143

二、衡量原料性质的指标144

三、烃类的催化裂化反应146

四、催化裂化工艺流程149

第四节 催化重整153

一、原料油预处理153

二、催化重整装置构成155

三、催化重整的化学反应155

四、芳烃的抽提158

五、芳烃精馏161

第五节 裂解和乙烯生产162

一、概述162

二、烃类裂解的化学反应163

三、裂解工艺流程167

四、裂解气的净化与分离169

五、裂解气深冷分离流程175

参考文献178

第八章 化肥工业179

第一节 概述179

一、化学肥料在国民经济中的作用179

二、化学肥料的分类与品种179

三、化学肥料工业的发展概况180

第二节 氮肥的生产181

一、氮素在作物中的作用181

二、氮肥的分类与品种181

三、尿素的生产181

四、碳酸氢铵的生产187

第三节 磷肥的生产190

一、磷肥的作用190

二、磷肥的分类与品种190

三、过磷酸钙的生产191

四、钙镁磷肥的生产193

第四节 钾肥的生产195

一、钾肥的作用195

二、钾肥的品种195

三、钾肥生产的原料196

四、氯化钾的生产196

五、硫酸钾的生产198

第五节 复合肥的生产200

一、复合肥的种类200

二、磷酸铵的生产201

三、三元复合肥的生产204

参考文献207

第九章 高聚物合成工艺208

第一节 塑料工业208

一、概述208

二、聚氯乙烯(PVC)的生产213

第二节 橡胶工业230

一、概述230

二、丁苯橡胶的生产230

第三节 化学纤维239

一、概述239

二、聚酯的生产239

第四节 水溶性聚合物243

一、概述243

二、聚丙烯酰胺的生产工艺251

参考文献254

第十章 无机盐工业255

第一节 概述255

一、无机盐工业的历史、现状和发展趋势255

二、无机盐工业的原料257

三、无机盐工业生产方法及典型流程257

四、功能化无机盐产品的开发与应用258

五、无机盐工业在国民经济中的地位和作用259

第二节 磷酸盐259

一、磷酸的生产工艺259

二、正磷酸钙盐的生产工艺262

三、三聚磷酸钠的生产工艺268

第三节 碳酸钙270

一、轻质碳酸钙的生产工艺271

二、活性碳酸钙278

三、超细碳酸钙279

第四节 硅酸盐282

一、硅酸盐水泥及其生产工艺282

二、玻璃生产工艺285

三、陶瓷生产工艺289

第五节 氯的含氧酸盐291

一、二氧化氯291

二、次氯酸钠295

三、亚氯酸钠298

四、氯酸钠298

五、氯酸钾299

参考文献301

第十一章 农副产品化工303

第一节 变性淀粉303

一、淀粉及变性淀粉概述303

二、阳离子淀粉306

三、磷酸酯淀粉308

四、羧甲基淀粉310

五、氧化淀粉312

六、羟烷基淀粉313

七、交联淀粉314

八、接枝共聚淀粉315

九、淀粉黄原酸酯318

第二节 改性纤维素319

一、纤维素及其衍生物概述319

二、羧甲基纤维素321

三、纤维素烷基醚323

四、纤维素羟烷基醚324

五、改性纤维素酯327

六、阳离子纤维素醚331

第三节 半乳甘露聚糖衍生物化工332

一、半乳甘露聚糖的结构与性能332

二、半乳甘露聚糖衍生物的制备及应用333

第四节 甲壳素衍生物化工335

一、甲壳素、壳聚糖的特性及制备工艺335

二、甲壳素的化学改性及其应用336

参考文献338