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第一章绪论1

第一节 概述1

一、化学工程的性质和内容1

二、化学工程基础的教学目的和任务2

第二节 四个基本概念2

一、物料衡算2

二、热量衡算3

三、平衡关系4

四、过程速率5

第三节 物理量的单位及其换算5

一、单位制度5

二、国际单位制6

三、单位换算6

复习题、习题7

本章符号说明8

第二章 流体动力过程9

第一篇传递工程9

第一节 流体静力学方程10

一、流体的主要物理性质10

二、流体静力学基本方程式12

三、流体静力学基本方程式的应用12

第二节 流体流动连续性方程14

一、流体的流量和流速14

二、稳定流动和不稳定流动15

三、流体作稳定流动时的物料衡算(连续性方程)16

第三节 流体流动能量衡算方程17

一、流体作稳定流动时具有的能量17

二、理想流体流动过程的能量衡算18

三、实际流体作稳定流动时的能量衡算19

四、流体流动能量衡算方程的应用20

第四节 流体流动的阻力23

一、流体阻力产生的原因及其影响因素23

二、粘度23

三、流体的流动型态24

四、流体在圆管内流动时的速度分布26

五、流体在圆管内流动时的阻力计算27

六、降低流体阻力的途径33

七、简单管路计算34

第五节 流体流量的测定36

一、孔板流量计36

二、文丘里流量计37

三、转子流量计38

第六节 流体输送机械39

一、离心泵39

二、往复压缩机45

复习题、习题47

本章符号说明50

一、化工生产中的传热问题52

二、传热过程的基本概念52

第一节 概述52

第三章 传热过程52

三、热量传递的三种基本方式53

第二节 热传导54

一、热传导基本方程——付立叶定律54

二、导热系数55

三、平面壁的稳定热传导57

四、圆筒壁的稳定热传导59

一、对流传热过程分析62

第三节 对流传热62

二、对流传热方程和给热系数63

三、对流给热系数的准数关联式63

第四节 热交换的计算66

一、传热方程式66

二、热负荷66

三、传热平均温度差67

四、传热系数71

五、强化传热过程的途径73

二、列管式换热器75

第五节 换热设备75

一、换热设备的分类75

三、其它换热器79

复习题、习题82

本章符号说明83

第四章 气体的吸收85

第一节 化学工业中的吸收85

一、基本概念85

二、相间传质86

第二节 气液相平衡86

一、相间组分浓度表示方法86

二、相际间的平衡88

第三节 吸收速率92

一、吸收机理——双膜理论92

二、吸收速率方程92

三、强化吸收过程的途径96

一、吸收操作线方程99

第四节 吸收剂用量的确定99

二、吸收剂用量计算100

第五节 吸收设备及其计算102

一、填料塔的构造及操作102

二、填料吸收塔的计算102

复习题、习题106

本章符号说明108

第五章 蒸馏109

第一节 概述109

一、蒸馏的概念109

二、比挥发度及气液平衡关系式109

三、简单蒸馏110

第二节 精馏的理论基础113

一、双组分互溶体系的气液平衡113

二、双组分互溶体系分离难易的比较116

一、连续精馏原理117

第三节 双组分连续精馏117

二、在精馏塔内进行的精馏过程118

三、连续精馏流程119

第四节 连续精馏操作线方程120

一、全塔物料衡算120

二、操作线方程121

第五节 塔板数的确定124

一、理论塔板数125

二、实际塔板数129

三、回流比的选择对塔板数的影响130

第六节 精馏塔131

一、精馏塔的一般要求与分类131

二、典型板式塔132

复习题、习题133

本章符号说明134

本篇参考书目134

一、反应工程的内容和任务136

第一节 概论136

第二篇化学反应工程——反应器基本原理136

第六章 基本反应器136

二、化学反应工程的研究方法137

三、化学反应器的类型137

第二节 反应器设计基础139

一、动力学方程式的建立139

二、流体流动模型142

三、反应器基本方程式144

第三节 间歇反应器145

一、反应时间的计算145

二、反应器容积的计算147

第四节 活塞流反应器148

一、空间速度、空间时间与停留时间149

二、活塞流反应器基本设计方程149

第五节 混合反应器154

一、理想混合反应器154

二、多釜串联反应器157

复习题、习题161

本章符号说明161

第七章 反应器型式和操作方法的评选164

第一节 反应器生产能力的比较164

一、间歇反应器与活塞流反应器164

二、间歇反应器与连续混合反应器164

三、混合反应器与活塞流反应器165

四、多釜串联反应器与活塞流反应器167

第二节 关于收率的分析168

一、平行反应168

二、连串反应173

第三节 变温过程175

一、温度的影响175

二、变温操作的反应器设计177

三、反应器的热稳定性180

复习题、习题183

本章补充符号说明184

第八章 非理想流动185

第一节 理想流动的偏离185

一、产生偏离的原因185

二、实际反应器的设计方法186

第二节 停留时间分布及其测定187

一、停留时间分布的表示方法187

二、停留时间分布的测定188

第三节 理想流动反应器的停留时间分布191

一、理想活塞流反应器的停留时间分布191

二、理想混合反应器的停留时间分布192

三、RTD曲线形状分析193

第四节 非理想流动反应器的设计194

一、扩散模型195

二、多釜串联模型198

三、非理想流动反应器的计算199

复习题、习题202

本章补充符号说明203

本篇参考书目204

第三篇典型工艺205

第九章 硫酸生产205

第一节 概述205

第二节 二氧化硫炉气的制造206

一、制造二氧化硫炉气的原料206

二、硫铁矿的破碎与配料206

三、硫铁矿沸腾焙烧的物理化学基础207

四、硫铁矿焙烧设备—沸腾炉208

五、沸腾焙烧原理209

六、沸腾炉焙烧操作的稳定条件212

第三节 炉气的净化213

一、炉气净化的目的213

二、炉气净化方法及其原理213

三、炉气净化流程215

第四节 SO2的催化氧化216

一、SO2氧化热力学216

二、催化剂及动力学方程218

三、SO2氧化的最佳工艺条件219

四、S02氧化反应设备223

五、SO2催化氧化工艺流程225

第五节 SO2的吸收226

一、吸收酸的浓度227

二、吸收酸的温度和进气温度228

三、喷淋密度228

第六节 硫酸生产总流程和“三废”治理228

一、硫酸生产总流程228

二、“三废”治理229

复习题231

本章参考书目231

一、氨在国民经济中的重要性232

二、合成氨生产技术的进展232

第一节 概述232

第十章 氨的合成232

三、合成氨的生产方法233

第二节 原料气的制备234

一、固定层煤气发生炉及生产流程234

二、固体燃料气化过程的热力学237

三、固体燃料气化过程的反应动力学239

第三节 原料气的净化241

一、脱硫241

二、变换242

三、脱二氧化碳242

四、精制243

第四节 氨的合成245

一、氨合成反应热力学245

二、氨合成反应动力学247

三、氨合成反应器—合成塔251

一、氨合成的工艺条件254

第五节 氨合成的工艺过程254

二、工艺流程255

复习题256

本章参考书目257

一、石油的重要性258

二、我国石油工业发展概况258

三、石油的组成和分类258

第一节 概述258

第十一章 石油炼制258

四、石油精制工艺方案259

第二节 石油的蒸馏260

一、多组分混合液的蒸馏260

二、原油蒸馏过程及设备261

三、原油蒸馏的特点263

第三节 催化裂化264

一、催化裂化原理265

二、影响催化裂化的因素266

第四节 催化重整267

三、催化裂化的工艺流程267

一、催化重整的基本反应类型268

二、重整流程269

第五节 芳烃抽提和气态烃分离270

一、芳烃抽提(萃取)270

二、气态烃分离273

第六节 石油产品的精制274

一、化学精制法274

二、物理化学精制法275

本章参考书目276

复习题276

第十二章 氯碱工业277

第一节 概述277

一、氯碱工业的现状277

二、电解食盐水溶液的方法278

三、水银电解法278

第二节 盐水制备279

一、理论基础280

第三节 食盐水溶液的电解280

二、隔膜电解槽282

第四节 槽电压及电流效率284

一、槽电压284

二、法拉第定律的应用284

三、电流效率285

第五节 氯气处理及盐酸生产285

一、氯气处理过程285

二、盐酸生产286

第六节 电解液的浓缩288

一、基本原理289

二、蒸发过程289

第七节 氯碱工业的发展趋势291

复习题292

本章参考书目292

附录(一) 国际(SI)单位及单位换算293

附录(二) 水及饱和蒸汽的物理性质297