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目录1

1 绪论1

1.1 “化学工程与技术”学科简介1

1.1.1 化学工程1

1.1.2 化学工艺2

1.1.3 生物化工2

1.1.4 应用化学2

1.1.5 工业催化2

1.2 化学工业3

1.2.1 化学工业的发展历史及其在人类社会中的作用3

1.2.2 化学工业的分类4

1.2.3 化学工业的原料7

1.2.4 现代化学工业的特点7

1.3 化学工程学9

1.3.1 常用的基本概念9

1.3.2 研究的内容10

1.3.3 化工计算与设计的基本原理11

2.1 概述13

2.1.1 化工单元操作及其分类13

2.1.2 单位及单位换算13

2 化工单元操作13

2.2 流体的输送15

2.2.1 概述15

2.2.2 液体的输送23

2.2.3 气体的输送30

2.3.1 概述35

2.3 传热35

2.3.2 热传导39

2.3.3 对流传热42

2.3.4 传热过程计算43

2.4 蒸馏50

2.4.1 概述50

2.4.2 平衡蒸馏和简单蒸馏54

2.4.3 精馏原理和流程55

2.4.4 双组分精馏塔的物料衡算57

2.5 气体吸收简介58

2.5.1 基本概念58

2.5.2 气体吸收操作的应用59

2.5.3 气体吸收的分类59

2.5.4 吸收操作的流程59

2.5.5 吸收设备60

2.5.6 吸收剂的选择60

3 化学反应过程61

3.1 化学反应过程的分类61

3.2 有关化学反应过程的理论62

3.3 化学反应过程的主要技术指标63

3.4 催化剂的性能及使用66

3.4.1 催化剂在化学工业中的作用66

3.4.2 催化剂的基本特征67

3.4.3 催化剂的分类68

3.4.5 工业催化剂的使用69

3.4.4 工业催化剂的性能指标69

3.5 反应器的基本类型70

3.5.1 均相与非均相反应器71

3.5.2 管式、槽式和塔式反应器72

3.5.3 间歇式与连续式反应器74

3.5.4 直接换热式、间接换热式和绝热式反应器75

3.6 工业化学反应举例——氮加氢制合成氨78

3.6.1 反应原理79

3.6.2 合成氨催化剂83

3.6.3 合成氨催化剂的研制与展望85

3.6.4 合成氨工艺条件的选择85

3.6.5 合成氨工艺流程86

3.6.6 排放气中氢的回收90

3.6.7 氨合成塔90

4 化工原料资源及加工利用94

4.1 化学矿及其加工利用94

4.1.1 主要无机化学矿94

4.1.2 中国化学矿资源特点和分布状况94

4.1.3 磷矿和硫铁矿的加工利用95

4.2 煤及其加工利用96

4.2.1 煤的种类与特征97

4.2.2 煤的化学组成和分子结构98

4.2.3 煤的加工利用99

4.3 石油及其加工利用101

4.3.1 石油的性质、组成和分类102

4.3.2 石油的一次加工——常减压蒸馏104

4.3.3 石油的二次加工——馏分油的化学加工107

4.4 天然气及其加工利用117

4.4.1 天然气的分类和组成118

4.4.2 天然气的初步加工119

4.4.3 天然气的化工利用120

4.5 其他化工资源121

4.5.1 生物质的化工利用121

4.5.2 海洋资源的化工利用123

4.5.3 再生资源的开发利用123

4.5.4 空气和水124

5 典型化工产品126

5.1 丙烯腈126

5.1.1 产品概述126

5.1.2 工艺流程127

5.1.3 原料预处理128

5.1.4 反应过程和反应工艺129

5.1.5 产物的分离过程132

5.1.6 三废治理134

5.1.7 安全卫生防护135

5.1.8 技术进步与能量的综合利用137

5.2 聚氯乙烯137

5.2.1 概述137

5.2.2 产品工艺过程138

5.2.3 原料139

5.2.4 反应机理及反应工艺140

5.3 十二烷基苯磺酸钠143

5.3.1 概述143

5.2.5 产品的后处理143

5.3.2 生产工艺过程145

5.3.3 三废治理及技术进步147

5.4 α-戊基桂醛147

5.4.1 概述147

5.4.2 生产工艺149

5.4.3 三废治理和其他150

5.5.1 概述151

5.5 青霉素151

5.5.2 原料154

5.5.3 发酵工艺155

5.5.4 青霉素的提取和精制156

5.5.5 三废治理原则和方案159

5.5.6 产品的检定和包装160

5.6 苏云金杆菌杀虫农药160

5.6.1 产品概述160

5.6.2 流程框图和流程简述162

5.6.3 反应条件和反应器163

5.6.4 主要碳源、氮源原料165

5.6.5 产物分离和提取166

6 清洁与安全生产168

6.1 清洁生产168

6.1.1 清洁生产工艺的提出168

6.1.2 清洁生产的定义168

6.1.3 清洁生产的主要内容169

6.1.4 清洁生产的意义170

6.1.5 绿色化学172

6.1.6 化学工业可持续发展173

6.2 安全生产174

6.2.1 概述174

6.2.2 火灾和爆炸176

6.2.3 中毒与预防184

6.2.4 烧伤、烫伤、冻伤和化学灼伤189

6.2.5 其他不安全因素191

参考文献195