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第一章 合成氨原料气的制备1

本章学习要求1

第一节固体燃料气化1

一、固体燃料气化的基本原理1

二、制取半水煤气的工业方法4

三、间歇制气法原料煤消耗分析9

第二节 烃类蒸气转化11

一、气态烃蒸气转化的化学反应11

二、甲烷蒸气转化反应热力学12

三、甲烷蒸气转化反应动力学14

四、烃类蒸气转化催化剂18

五、工业生产方法19

第三节 重油部分氧化23

一、重油气化的基本原理23

二、重油气化的工艺条件25

四、主要设备27

三、工艺流程27

思考练习题30

第二章 合成氨原料气的净化32

本章学习要求32

第一节原料气的脱硫32

一、干法脱硫32

二、湿法脱硫35

第二节 一氧化碳变换38

一、一氧化碳变换的基本原理39

二、变换催化剂42

三、工艺条件的选择45

四、变换的工艺流程47

第三节 二氧化碳的脱除48

一、概述48

二、物理吸收法脱碳49

三、化学吸收法脱碳51

第四节 原料气的最终净化58

一、铜氨液吸收法58

二、甲烷化法62

三、液氮洗涤法63

思考练习题65

第三章 氨的合成67

本章学习要求67

第一节氨合成反应热力学67

一、氨合成反应的化学平衡67

二、氨合成反应的热效应69

一、动力学方程式70

第二节 氨合成反应动力学70

二、扩散对反应速度的影响72

第三节 氧合成催化剂73

一、化学组成和结构73

二、催化剂的还原与活性保持74

第四节 工艺条件的选择75

一、压力75

二、温度75

三、空间速度76

第五节 氨的分离77

四、合成塔进口气体组成77

第六节 氨合成工艺流程78

第七节 氨合成塔80

一、结构特点80

二、主要型式80

思考练习题82

第四章 硫酸84

本章学习要求84

第一节概述84

一、硫酸的性质和用途84

二、硫酸的生产方法87

三、生产硫酸的原料88

四、当代硫酸工业的特点88

第二节 二氧化硫炉气的制造及争化88

一、硫铁矿的焙烧88

二、原料预处理及沸腾焙烧93

三、炉气的净化及干燥94

一、二氧化硫催化氧化的基本原理98

第三节 二氧化硫的催化氧化98

二、二氧化硫氧化用催化剂100

三、二氧化硫催化氧化工艺条件的选择102

四、工艺流程及主要设备104

第四节 三氧化硫吸收及尾气处理107

一、三氧化硫吸收的工艺条件107

二、系统水平衡与发烟硫酸产量108

三、三氧化硫吸收的工艺流程108

四、尾气的处理109

思考练习题110

第五章 硝酸112

本章学习要求112

第一节概述112

第二节 稀硝酸的生产113

一、氨的催化氧化基本原理113

二、一氧化氮的氧化120

三、氮氧化物的吸收124

四、硝酸生产尾气的处理131

五、稀硝酸生产综述133

第三节 浓硝酸的生产134

一、从稀硝酸制造浓硝酸134

二、由氨直接合成浓硝酸137

思考练习题140

第一节 尿素生产工艺141

一、尿素的性质141

本章学习要求141

第六章氮肥的生产141

二、尿素的生产方法143

三、尿素的合成145

四、尿素合成工艺流程153

五、未转化物的回收与循环158

六、尿素溶液的蒸发和造粒162

第二节 硝酸铵的生产164

一、概述164

二、氨与硝酸中和制造硝酸铵166

三、稀硝酸铵溶液的蒸发、结晶和干燥167

四、硝酸铵生产工艺流程168

思考练习题170

第七章 磷肥和复合肥料171

本章学习要求171

第一节湿法磷酸171

一、湿法磷酸生产的基本原理171

二、二水物法生产湿法磷酸173

三、湿法磷酸的浓缩174

一、普通过磷酸钙的生产175

第二节 酸法磷肥175

二、重过磷酸钙的生产178

第三节 热法磷酸和热法磷肥179

一、黄磷与热法磷酸179

二、热法磷肥180

第四节 复合肥料183

一、磷酸铵183

二、硝酸磷肥185

三、复混肥料188

思考练习题191

第八章 钾肥192

本章学习要求192

第一节氯化钾的生产192

一、由钾石盐生产氯化钾193

二、用光卤石生产氯化钾195

第二节 硫酸钾的生产198

一、复分解法生产硫酸钾198

二、以明矾石生产硫酸钾199

思考练习题201

第九章 氨碱法制纯碱202

本章学习要求202

第一节概述202

一、纯碱的性质和用途202

二、纯碱的工业生产方法202

三、制碱的主要原料——氯化钠204

第二节 石灰石煅烧与石灰乳制备204

一、石灰石煅烧204

二、石灰窑及操作指标205

三、石灰乳的制备207

第三节 饱和食盐水的精制208

第四节 精盐水的吸氨209

一、盐水吸氨的基本原理209

二、盐水吸氨的工艺流程及工艺指标控制210

第五节 氨盐水的碳酸化212

一、碳酸化过程基本原理212

二、氨盐水碳酸化过程的工艺条件分析214

三、氨盐水碳酸化流程及碳化塔216

第六节 重碱的过滤217

一、重碱过滤分离设备217

二、真空过滤的流程及控制要点218

第七节 重碱的煅烧219

一、重碱煅烧的基本原理219

二、重碱煅烧设备221

三、湿法分解222

一、蒸氨的原理223

第八节 氨的回收223

二、蒸氨工艺流程及工艺条件分析225

思考练习题227

第十章 联合法生产纯碱与氯化铵228

本章学习要求228

第一节概述228

一、联合法制碱简介228

二、联合制碱法工艺流程228

二、循环过程最高产量讨论230

第二节 联合法制碱的基本原理230

一、联合制碱相图分析230

第三节 制碱与制铵过程工艺条件的选择232

一、压力232

二、温度232

三、母液浓度233

第四节 氯化铵的结晶234

一、氯化铵结晶原理234

二、氯化铵结晶的工艺流程236

思考练习题238

第十一章 电解法制烧碱239

本章学习要求239

第一节概述239

第二节 电解食盐水溶液的基本原理240

一、电解过程基本定律及电流效率240

二、槽电压及电压效率241

三、电能效率244

一、电极反应及副反应245

第三节 隔膜法电解245

二、隔膜法电解工艺流程246

三、隔膜电解槽的构造249

第四节 水银法电解250

一、概述250

二、电极反应及副反应251

三、离子交换膜法电解工艺条件分析252

二、工艺流程252

一、电解原理252

第五节 离子交换膜法电解252

思考练习题254

第十二章 烃类热裂解255

本章学习要求255

第一节概述255

第二节 热裂解过程的化学反应与反应机理256

一、烃类热裂解的一次反应256

二、烃类热裂解的二次反应259

三、烃类热裂解反应机理及动力学260

第三节 烃类管式炉裂解生产乙烯263

一、原料烃组成对裂解结果的影响263

二、操作条件对裂解结果的影响265

三、管式炉裂解生产乙烯的工艺流程272

四、乙烯生产技术展望279

思考练习题281

一、裂解气的组成和分离目的282

第一节 概述282

二、裂解气分离方法简介282

本章学习要求282

第十三章裂解气的净化与分离282

第二节 裂解气的净化与压缩283

一、酸性气体的脱除283

二、脱水285

三、脱炔287

四、压缩与冷冻288

第三节 裂解气深冷分离流程290

一、顺序分离流程290

二、脱甲烷塔及操作条件292

三、利用冷箱提高乙烯回收率293

四、脱甲烷系统的改进295

五、乙烯塔和丙烯塔297

思考练习题299

一、催化加氢反应在化学工业中的应用301

第一节 概述301

本章学习要求301

第十四章催化加氢301

二、加氢反应类型303

三、催化加氢反应中氢的来源303

第二节 催化加氢反应的基本原理305

一、催化加氢反应的热力学分析305

二、催化剂306

三、作用物结构与反应速度之间的关系307

四、动力学分析及反应条件309

第三节 一氧化碳加氢合成甲醇311

一、热力学分析311

二、催化剂及反应条件313

三、合成反应器的结构与材质316

四、一氧化碳加氢合成甲醇工艺流程317

五、甲醇下游产品的开发与应用318

思考练习题321

一、催化脱氢和氧化脱氢反应在基本有机化学工业中的应用322

第一节 概述322

二、催化脱氢反应和氧化脱氢反应的类型及工业应用322

第十五章 催化脱氢和氧化脱氢322

本章学习要求322

第二节烃类催化脱氢反应的基本原理323

一、热力学分析323

二、反应过程及催化剂325

三、动力学分析及反应条件327

第三节 乙苯催化脱氢生产苯乙烯330

一、苯乙烯的性质、用途和生产方法简介330

二、乙苯催化脱氢生产苯乙烯的工艺流程332

二、正丁烯氧化脱氢生产丁二烯335

第四节 烃类的氧化脱氢335

一、氧化脱氢简介335

思考练习题342

第十六章 催化氧化343

本章学习要求343

第一节概述343

一、催化氧化反应在有机化学工业中的地位343

二、催化氧化反应的分类344

三、催化氧化反应过程的共性344

第二节 均相催化氧化反应345

四、氧化剂的选择345

一、均相催化自氧化反应346

二、络合催化氧化反应351

第三节 非均相催化氧化反应356

一、非均相催化氧化反应的类型、特点及工业应用356

二、丙烯氨氧化生产丙烯腈357

思考练习题367

本章学习要求369

第一节卤代烃的应用领域369

第十七章卤化369

第二节 氯代烃类371

一、烃的取代氯化371

二、不饱和烃的加成氯化376

三、烃的氧氯化382

第三节 氟代烃类391

一、氟化方法392

二、四氟乙烯单体的生产394

思考练习题396

参考文献397