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绪论1

1化学工艺学的课程内容1

2 化学工业的分类2

3 化学工艺学中的一些基本概念3

3-1 物料衡算3

3-2 能量衡算4

3-3 平衡关系4

3-4 过程速率4

4 单位制与单位换算5

3-5 经济衡算5

4-1 国际单位制6

4-2 其它单位制单位与SI单位的换算8

第一章流体的流动与输送10

1 概述10

1-1 化工生产中的流体流动与输送10

1-2 理想流体与非理想流体10

2 流体静力学11

2-1 流体的密度和比重11

2-2 压强11

2-3 流体静力学基本方程式12

2-4 流体静力学基本方程式的应用13

3-1 稳定流动与不稳定流动15

3-2 流体稳定流动时流量与流速15

3 流体稳定流动时的物科衡算和能量衡算15

3-3 流体稳定流动时的物料衡算——连续性方程16

3-4 流体稳定流动时的能量衡算——柏努利方程17

4 实际流体的流动与阻力计算22

4-1 流体的粘度22

4-2 流体流动的类型23

4-3 实际流体流动过程的阻力计算25

5-1 液体输送机械泵30

5 流体输送机械30

5-2 气体的输送与压缩机械35

复习题38

习题38

第二章传热过程40

1 概述40

1-1 化工生产中的传热过程40

1-2 工业上的换热方法41

1-3 稳定传热与不稳定传热41

1-4 传热的基本方式41

2-1 传导传热42

2 传热方程式42

2-2 对流传热45

8-1 气-固相催化反应过程46

2-3 总传热速率方程49

3 热交换的计算52

3-1 热量衡算52

3-2 传热平均温度差53

4-3 提高传热系数53

3-3 总传热系数56

4 强化传热过程的途径58

4-1 增大传热面积58

4-2 增大传热温度差58

5-1 热交换器的种类及主要类型59

5-2 列管式热交换器59

5 热交换器59

5-3 强化传热过程研究和新型换热器63

复习题63

习题64

第三章吸收66

1 概述66

1-1 吸收及其在化工生产中的应用66

1-2 吸收的类型66

1-3 吸收方法和流程简述67

2-1 吸收的相平衡和气体的溶解度68

2 吸收的相平衡68

3-1 吸收过程的机理70

2-2 相组成的表示方法及其换算70

3 吸收速率70

3-2 吸收速率方程式73

4 强化吸收的途径76

4-1 提高吸收传质系数76

4-2 增大吸收推动力77

5-2 典型吸收设备性能比较78

5 典型吸收设备78

5-1 吸收设备的主要类型78

4-3 增大气液接触面积78

5-3 填料吸收塔81

6 填料吸收塔的计算83

6-1 吸收塔的物料衡算83

6-2 吸收剂的用量84

6-3 吸收推动力的计算87

6-4 填料高度的计算88

6-5 填料塔直径的计算90

复习题91

习题91

第四章蒸馏93

1 概述93

2-1 理想溶液的气液相平衡94

2 气液相平衡94

2-2 相对挥发度95

2-3 t-x-y相图和y-x相图96

3 蒸馏操作原理98

3-1 简单蒸馏的原理98

3-2 精馏塔的作用99

3-3 精馏塔内气液组成的变化99

3-4 回流比与塔板数的关系102

4 间歇精馏103

4-1 间歇精馏设备流程103

4-2 间歇精馏的回流比控制104

4-3 多组分混合物的间歇精馏105

5 连续精馏106

5-1 连续精馏的设备流程106

5-2 连续精馏的物料衡算和操作线方程108

5-3 图解法计算理论塔板数109

5-4 实际塔板数的计算110

6 精馏塔112

6-1 泡罩塔112

6-3 浮阀塔114

6-2 筛板塔114

6-5 填料塔115

复习题115

6-4 并流喷射塔115

习题116

第五章化学反应器118

1 概述118

1-1 反应器与反应工程学118

1-2 化学反应器的分类118

1-3 流体在反应器内的流动121

2 间歇操作反应器122

1-4 反应器的物料衡算122

2-1 反应时间的计算123

2-2 反应器实际体积的计算124

2-3 间歇操作反应釜的特点及应用125

3 管式反应器126

3-1 恒容过程反应器体积的计算126

3-2 变容过程反应器体积的计算127

3-3 空间时间与空间速度129

3-4 管式反应器的特点129

4 连续操作反应釜130

4-1 连续操作单级反应釜的体积130

4-2 连续操作单级反应釜的特点132

4-3 多级串联反应釜132

5 均相反应器的性能比较与选择134

5-1 简单反应的反应器体积134

5-2 复杂反应与反应器的型式135

5-3 反应器型式的选择137

6-1 非等温间歇操作反应釜的热量衡算138

6 反应器的热量衡算138

6-2 连续操作反应釜140

6-3 管式反应器的热量衡算142

7 气-液相反应器143

7-1 气-液相反应的速度控制步骤143

7-2 气-液相反应器的类型144

7-3 气-液相反应器的选择145

8 气-固本催化反应设备146

8-2 固定床催化反应器147

8-3 流化床催化反应器149

习题151

1 概述154

1-1 硫酸工业在国民经济中的重要地位154

1-2 硫酸工业发展史154

第六章硫酸工业154

1-3 我国的硫酸工业155

2 生产硫酸的原料和原料的预处理155

2-1 生产硫酸的原料和原则流程155

2-2 硫铁矿的种类和性质157

2-3 硫铁矿的破碎和筛分157

3-1 硫铁矿焙烧的反应原理和操作条件158

3 二氧化硫炉气的设备158

3-2 沸腾炉的构造和操作原理159

4 二氧化硫炉气的净化和干燥161

4-1 炉气净化的目的和净化原理161

4-2 水洗净化流程及设备161

4-3 其它净化流程163

4-4 二氧化硫炉气的干燥163

5 二氧化硫的催化氧化164

5-1 化学平衡和平衡转化率164

5-2 催化剂和二氧化硫催化氧化反应速度167

5-3 最佳工艺条件168

5-4 二氧化硫催化氧化的工艺流程170

6 三氧化硫的吸收172

6-1 三氧化硫吸收原理和操作条件172

6-2 三氧化硫吸收工艺流程及设备173

7 接触法生产硫酸的全流程174

8 硫酸生产中的技术经济问题175

8-1 硫酸生产中的技术经济指标175

8-2 硫酸生产中热能的回收利用176

8-3 硫酸生产中的三废治理与环境保护176

复习题178

第七章合成氨工业179

1 概述179

1-1 氨在国民经济中的作用及发展概况179

1-2 生产方法简介179

2 氨合成反应的热力学基础180

2-1 化学平衡180

2-2 平衡氨含量182

2-3 影响平衡氨含量的因素183

3-1 催化剂186

3氨合成反应的动力学基础186

2-4 反应热的计算186

3-2 反应机理和动力学方程187

3-3 影响反应速度的因素188

4 氨的生产190

4-1 氨的合成190

4-2 氢氮原料气的生产196

4-3 脱硫201

4-4 一氧化碳变换203

4-5 变换气的净化205

5-1 硝酸207

5 氨加工207

5-2 尿素211

复习题212

第八章氯碱工业214

1 概述214

2 电解食盐水溶液的理论基础215

2-1 离子的放电顺序——析出电位的计算215

2-2 理论分解电压和槽电压217

2-3 电解过程中的副反应219

2-4 电流效率和电能效率的计算220

3-1 金属阳极223

3 氯碱工业发展近况——金属阳极和离子交换膜电解法223

3-2 金属阳极的性能225

3-3 离子交换膜法电解食盐水溶液225

4 隔膜法电解食盐水溶液的工艺流程228

4-1 食盐水的制备和净化228

4-2 食盐水溶液的电解230

4-3 稀碱液的蒸发233

5 液氯和合成盐酸237

5-1 液氯237

5-2 合成盐酸238

复习题242

第九章石油化学工业244

1 概述244

1-1 石油化工在国民经济中的作用244

1-2 原油245

1-3 石油化工生产体系246

2 石油炼制246

2-1 炼制方案246

2-2 常减压蒸馏247

2-3 催化裂化248

3-1 裂解反应252

3 裂解252

3-2 裂解工艺条件253

3-3 裂解炉与裂解流程255

3-4 裂解气的净化和深冷分离255

4 重整与萃取分离258

4-1 重整反应258

4-2 催化剂与最佳工艺条件259

4-3 重整流程260

4-4 萃取分离261

5 氯乙烯的合成262

5-1 氯乙烯的生产方法263

5-2 氧氯化法合成氯乙烯的主要反应264

5-3 氧氯化法合成氯乙烯的主要生产过程264

6 石油化工生产中的环境保护266

6-1 污染物的来源266

6-2 污染的防治266

7 石油化工发展动态268

7-1 生产规模大型化268

7-2 改变原料结构268

7-3 能量综合利用269

7-4 采用新工艺269

复习题270

1 纯碱工业在国民经济中的重要性及其发展简史272

第十章纯碱工业272

2 氨碱法制纯碱的主要反应及生产流程273

2-1 氨碱法制纯碱的主要反应273

2-2 氨碱法制纯碱的生产流程274

3 氨碱法生产的主要工序及其理论基础275

3-1 盐水的制备与净化275

3-2 氨化盐水的制备276

3-3 氨盐水的碳酸化279

3-4 碳酸氢钠的过滤282

3-5 碳酸氢钠的煅烧283

3-6 氨的回收285

4 联合制碱法288

4-1 从母液中结晶氯化铵288

4-2 联碱法制纯碱的理论基础289

4-3 联碱法的工艺过程290

第十一章高分子化学工业292

第一部分 塑料292

1 塑料工业概述292

1-1 塑料工业在国民经济中的重要作用292

1-2 塑料的分类、性质和用途292

2-1 氯乙烯的聚合295

2 聚氯乙烯的生产295

2-2 聚氯乙烯塑料的加工297

3 酚醛塑料的生产300

3-1 苯酚与甲醛的缩聚反应300

3-2 酚醛树脂的生产301

3-3 酚醛塑料的成型302

第二部分 化学纤维303

4 化学纤维工业概述303

4-1 纤维的分类303

4-2 化学纤维工业的发展303

4-3 主要合成纤维304

5 人造纤维305

5-1 粘胶纤维的生产305

5-2 醋酸纤维306

5-3 铜氨纤维307

6 聚酰胺纤维的生产307

6-1 聚酞胺-6的生产308

6-2 聚酰胺-66的生产308

7 聚酯纤维的生产310

7-1 酯交换法的反应原理310

7-2 涤纶的生产过程311

8 橡胶工业的概述312

第三部分 橡胶工业312

9 天然橡胶313

9-1 天然橡胶的制取313

9-2 天然橡胶的结构313

9-3 天然橡胶的硫化313

10 合成橡胶314

10-1 主要合成檬胶315

10-2 丁苯橡胶315

10-3 顺丁橡胶317

10-4 异戊橡胶317

11-1 橡胶配合剂318

11 橡胶制品的加工318

11-2 橡胶制品的生产319

第十二章农药工业319

1 农药的重要性及农药工业的发展动态320

1-1 农药的重要性320

1-2 农药的分类及主要性能320

1-3 农药工业的发展动态321

2 有机磷杀虫剂——敌百虫——的生产322

2-1 敌百虫的结构和性能322

2-2 连续法合成敌百虫325

3-2 反应原理330

3 除草剂“杀草丹”生产简介330

3-1 杀草丹的结构和性能330

3-3 工艺流程331

3-4 杀草丹的杀草性能及效果332

4 杀菌剂简介332

4-1 杀菌剂的重要性332

4-2 杀菌剂的分类及作用方式333

4-3 理想杀菌剂的选择原则333

5 植物生长调节剂简介334

二、单位换算336

一、重要物理常数336

附录336

三、气体粘度338

四、液体粘度338

五、常用固体的导热系数339

六、某些液体的导热系数339

七、某些气体不同温度下的导热系数340

八、干空气的物理性质340

九、水的物理性质341

十、水的饱和蒸气压和气化热341

十一、水煤气输送钢管规格342