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1 化学工艺学的课程内容1

绪论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

3-5 经济核算5

1-1 化工生产中流体的流动与输送6

第一章 流体的流动与输送6

1 概述6

1-2 理想流体与实际流体7

2 流体静力学7

2-1 流体的密度7

2-2 压强7

2-3 流体静力学基本方程式8

2-4 流体静力学基本方程式的应用8

3-2 流体稳态流动时的流量与流速10

3-1 稳态流动与非稳态流动10

3 流体稳态流动时的物料衡算和能量衡算10

3-3 流体稳态流动时的物料衡算——连续性方程11

3-4 流体稳态流动时的能量衡算——伯努利方程12

4 实际流体的流动与阻力计算17

4-1 流体的粘度17

4-2 流体流动的类型18

4-3 实际流体流动过程的阻力计算20

5 流体输送机械25

5-1 液体输送机械——泵25

5-2 气体的输送与压缩机械30

复习题32

习题33

第二章 传热过程34

1 概述34

1-1 化工生产中的传热过程34

1-2 工业上的换热方法35

1-3 稳态传热与非稳态传热35

1-4 传热的基本方式35

2-1 热传导基本方程——傅立叶定律36

2-2 导热系数36

2 传导传热36

2-3 传导传热计算37

3 对流传热39

3-1 对流传热分析39

3-2 对流给热方程——牛顿冷却定律40

3-3 对流给热系数40

4 热交换的计算43

4-1 总传热速率方程44

4-2 热量衡算——热负荷与载热体的计算46

4-3 传热平均温度差47

4-4 总传热系数50

5 强化传热过程的途径51

5-1 增大传热面积51

5-2 增大传热温度差52

5-3 提高传热系数52

6 热交换器52

6-1 热交换器的种类及主要类型53

6-2 列管式热交换器53

复习题57

习题57

1-2 吸收操作的类型59

1-1 吸收及其在化工生产中的应用59

第三章 吸收59

1 概述59

1-3 吸收方法和流程简述60

2 吸收的相平衡61

2-1 吸收的相平衡和气体的溶解度61

2-2 相组成的表示方法及其换算64

3 吸收速率65

3-1 吸收过程的机理65

3-2 吸收速率方程式66

4-1 提高吸收传质系数69

4 强化吸收的途径69

4-2 增大吸收推动力70

4-3 增大气液接触面积71

5 典型吸收设备71

5-1 吸收设备的主要类型71

5-2 典型吸收设备性能比较71

5-3 填料吸收塔74

6 填料吸收塔的计算76

6-1 吸收塔的物料衡算76

6-2 吸收剂的用量76

6-3 填料塔直径的计算80

6-4 吸收推动力的计算81

6-5 填料高度的计算82

复习题84

习题84

第四章 蒸馏86

1 概述86

2 气液相平衡87

2-1 理想溶液的气液相平衡87

2-2 相对挥发度87

2-3 t-x-y相图和y-x相图89

3 蒸馏原理90

3-1 简单蒸馏的原理90

3-2 精馏塔的作用92

3-3 精馏塔内气液组成的变化92

3-4 回流比与塔板数的关系95

4 间歇精馏96

4-1 间歇精馏的流程96

4-2 间歇精馏的回流比控制96

4-3 多组分混合物的间歇精馏98

5-1 连续精馏的流程99

5 连续精馏99

5-2 连续精馏的物料衡算和操作线方程100

5-3 图解法计算理论塔板数102

5-4 实际塔板数的计算103

6 精馏塔105

6-1 泡罩塔105

6-2 筛板塔107

6-3 浮阀塔107

6-4 并流喷射塔107

复习题108

6-5 填料塔108

习题109

第五章 化学反应器111

1 概述111

1-1 化学反应器与化学反应工程学111

1-2 化学反应器的分类111

1-3 流体在反应器内的流动114

1-4 反应器的物料衡算115

2 间歇操作反应釜115

2-1 反应时间的计算116

2-2 反应釜实际体积的计算117

2-3 间歇操作反应釜的特点及应用118

3 管式反应器119

3-1 恒容过程管式反应器体积的计算119

3-2 空间时间与空间速度120

3-3 管式反应器的特点121

4 连续操作反应釜121

4-1 连续操作单级反应釜的体积121

4-2 连续操作单级反应釜的特点123

4-3 多级串联反应釜124

5-1 简单反应的反应器体积125

5 均相反应器的性能比较与选择125

5-2 复杂反应的操作条件与反应器的型式127

5-3 反应器型式的选择129

6 气-固相催化反应器130

6-1 气-固相催化反应过程130

6-2 固定床催化反应器131

6-3 流化床催化反应器133

习题135

1 概述137

1-1 硫酸工业在国民经济中的重要地位137

第六章 硫酸工业137

1-2 硫酸工业发展史138

1-3 我国的硫酸工业138

2 生产硫酸的原料和原则流程139

2-1 硫铁矿为原料生产硫酸139

2-2 硫磺为原料生产硫酸141

3 二氧化硫炉气的制备141

3-1 硫铁矿焙烧的反应原理和操作条件141

3-2 沸腾焙烧炉的构造和操作原理143

4-1 炉气净化的目的和净化原理144

4 炉气的净化和干燥144

4-2 炉气净化流程与设备145

4-3 二氧化硫炉气的干燥148

5 二氧化硫的催化氧化149

5-1 化学平衡和平衡转化率149

5-2 催化剂和二氧化硫催化氧化反应速率151

5-3 最佳工艺条件152

5-4 二氧化硫催化氧化的工艺流程与设备154

6 三氧化硫的吸收156

6-1 三氧化硫的吸收原理和操作条件156

6-2 三氧化硫吸收工艺流程与设备157

7 接触法生产硫酸的全流程158

8-1 硫酸生产中的技术经济指标159

8 硫酸生产中的技术经济问题159

8-2 硫酸生产中热能的回收利用160

8-3 硫酸生产中的“三废”治理与环境保护161

复习题162

第七章 合成氨工业163

1 概述163

1-1 氨在国民经济中的作用及发展概况163

1-2 生产方法简介163

2-1 化学平衡164

2 氨合成反应的热力学基础164

2-2 平衡氨含量165

2-3 影响平衡氨含量的因素167

3 氨合成反应的动力学基础168

3-1 催化剂168

3-2 反应机理和动力学方程169

3-3 影响反应速率的因素170

4 氨的生产172

4-1 氨的合成172

4-2 氢氮原料气的生产177

4-3 一氧化碳变换182

4-4 气体的净化与精制186

5 氨加工190

5-1 碳酸氢铵的生产190

5-2 硝酸192

5-3 尿素生产简介195

复习题197

第八章 氯碱工业198

1 我国氯碱工业发展概况198

2-1 电解过程的主反应和副反应199

2 电解食盐水溶液的理论基础199

2-2 理论分解电压和槽电压200

2-3 电流效率和电能消耗的计算202

3 食盐水溶液电解方法及其进展204

3-1 石墨阳极隔膜法204

3-2 金属阳极隔膜法205

3-3 水银法207

3-4 离子交换膜法207

4 隔膜法电解食盐水溶液的工艺流程208

4-1 食盐水的制备和净化209

4-2 食盐水溶液的电解211

5-1 稀碱液蒸发的目的和作用213

5 稀碱液的蒸发213

5-2 碱液的蒸发流程215

5-3 碱液蒸发的主要设备216

6 液氯和合成盐酸217

6-1 液氯217

6-2 合成盐酸218

复习题222

1 概述223

1-1 石油化工在国民经济中的作用223

第九章 石油化学工业223

1-2 原油的组成、分类及性质224

1-3 石油化工生产体系224

2 石油炼制224

2-1 炼制方案224

2-2 常减压蒸馏226

2-3 催化裂化227

3 裂解231

3-1 裂解反应231

3-2 裂解工艺条件232

3-4 裂解气的净化和深冷分离234

3-3 裂解炉与裂解流程234

4 重整与萃取分离237

4-1 重整反应237

4-2 催化剂与工艺条件239

4-3 重整流程239

4-4 萃取分离240

5 氯乙烯的合成241

5-1 氧氯化法合成氯乙烯的主要反应242

5-2 氧氯化法合成氯乙烯的主要生产过程242

6-2 污染的防治244

6-1 污染物的来源244

6 石油化工生产中的环境保护244

复习题246

第十章 纯碱工业247

1 纯碱工业在国民经济中的重要性及其发展简史247

2 氨碱法制纯碱的主要反应及生产流程248

2-1 氨碱法制纯碱的主要反应248

2-2 氨碱法制纯碱的生产流程249

3 氨碱法生产的主要工序及其操作原理250

3-1 盐水的制备与净化250

3-2 氨化盐水的制备251

3-3 氨盐水的碳酸化253

3-4 碳酸氢钠的过滤257

3-5 碳酸氢钠的煅烧258

3-6 氨的回收259

4 联合制碱法261

4-1 从母液中结晶氯化铵的方法262

4-2 联合法制纯碱的理论基础263

4-3 联碱法的工艺过程264

1-1 塑料工业在国民经济中的重要作用266

1-2 塑料的分类266

第一部分 塑料266

1 塑料工业概述266

第十一章 高分子化学工业266

1-3 常用塑料的性质和用途267

1-4 塑料工业的发展动态267

2 聚氯乙烯的生产269

2-1 氯乙烯的聚合方法270

2-2 聚合条件270

2-3 聚合流程270

3-1 苯酚与甲醛的缩聚反应271

3 酚醛树脂的生产271

3-2 酚醛树脂的生产273

4 塑料制品的生产274

4-1 塑料加工的添加剂274

4-2 塑料成型的方法274

第二部分 化学纤维工业276

5 化学纤维工业概述276

5-1 纤维的分类276

5-2 化学纤维工业的发展276

6 粘胶纤维的生产277

5-3 主要的合成纤维277

6-1 制粘胶纤维的反应原理278

6-2 主要生产过程279

7 聚酰胺纤维的生产279

7-1 聚酰胺-6的单体——己内酰胺的制备280

7-2 聚酰胺-6树脂的合成280

8 聚酯纤维的生产280

8-1 酯交换法的反应原理281

8-2 涤纶的生产过程281

9 橡胶工业的概述282

9-1 橡胶工业的发展282

第三部分 橡胶工业282

9-2 主要合成橡胶的性能和用途284

10 天然橡胶284

10-1 天然橡胶的制取284

10-2 天然橡胶的结构284

10-3 天然橡胶的硫化285

11 丁苯橡胶的生产285

11-1 生产丁苯橡胶的反应285

11-2 丁苯橡胶的生产过程286

12-1 橡胶配合剂287

12 橡胶制品的加工287

12-2 橡胶制品的生产288

第十二章 农药工业289

1 农药的重要性及农药工业的发展动态289

1-1 农药的重要性289

1-2 农药的分类及主要性能289

1-3 农药工业的发展动态290

2 有机磷杀虫剂——敌百虫——的生产291

2-1 敌百虫的结构和性能291

2-2 连续法合成敌百虫294

3-1 杀草丹的结构和性能294

3 除草剂“杀草丹”生产简介299

3-2 反应原理300

3-3 工艺流程300

3-4 杀草丹的杀草性能及效果301

4 杀菌剂简介301

4-1 杀菌剂的重要性302

4-2 杀菌剂的分类及作用方式302

4-3 理想杀菌剂的选择原则302

二、国际单位制(SI)305

一、重要物理常数305

附录305

三、国际单位制与其他单位制单位的换算306

四、粘度308

五、常用固体的导热系数309

六、某些液体的导热系数310

七、不同温度下某些气体的导热系数311

八、干空气的物理性质311

九、水的物理性质312

十、水的饱和蒸气压和气化热312

十一、水煤气输送钢管规格313

5 植物生长调节剂简介393