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第0章 绪论1

第1节 化学工业的发展1

1.化学工业发展史1

2.化学工业在国民经济中的地位与作用2

3.化学工业发展趋势2

第2节 化工生产过程分析3

1.化工生产的特点3

2.化学工业的分类4

3.化学工业中的原料、原料选择原则及原料加工方法5

第3节 化工过程开发6

1.化工过程分析6

2.化工过程研究方法7

3.化工过程的技术经济分析9

4.化工生产过程的优化10

第4节 化工基础课程内容及学习目的10

1.课程内容10

2.学习目的11

第1章 流体流动过程及输送设备13

第1节 流体的基本性质13

1.基本性质13

2.流量和流速14

3.黏度15

4.定态流动和非定态流动16

5.连续性方程16

6.伯努利方程17

7.流体流动规律应用举例19

第2节 流体压力和流量的测量21

1.流体压力的测量21

2.流体流量的测量22

第3节 流体在管内的流动阻力26

1.牛顿型流体和非牛顿型流体26

2.流体流动形态与雷诺数27

3.流体流动边界层29

4.管、管件及阀门30

5.管内流动阻力计算31

第4节 流体输送设备38

1.离心泵39

2.往复泵42

3.气体输送设备44

4.喷射泵45

思考题45

习题46

第2章 传热过程及传热设备49

第1节 概述49

1.化工生产中的传热49

2.传热的基本方式49

3.生产中的传热方式50

4.热负荷51

第2节 传导传热52

1.热传导基本方程——傅里叶定律52

2.单层平面壁稳态热传导53

3.多层平面壁稳态热传导54

4.单层圆筒壁稳态热传导55

5.多层圆筒壁稳态热传导57

第3节 对流传热58

1.对流传热机理58

2.对流传热系数的影响因素59

3.对流传热系数的求取60

第4节 辐射传热62

1.基本概念63

2.物体辐射能力与斯蒂芬-玻耳兹曼定律63

3.两固体间的辐射传热65

4.设备热损失计算67

第5节 传热过程计算68

1.总传热方程68

2.平均温度差计算69

3.总传热系数K72

第6节 换热设备与传热过程的强化74

1.间壁式换热器74

2.列管换热器的选用78

3.传热过程的强化79

思考题80

习题81

第3章 气体吸收83

第1节 概述83

1.质量传递过程简介83

2.气体吸收过程与流程84

第2节 气体吸收的相平衡87

1.气体的溶解度87

2.亨利定律87

第3节 气体吸收速率89

1.吸收理论89

2.费克定律90

3.吸收速率方程92

4.填料塔的计算96

第4节 填料塔105

1.填料塔105

2.填料塔的流体力学性能107

思考题108

习题108

第4章 精馏111

第1节 双组分物系的气液平衡111

1.双组分理想物系的气液平衡111

2.挥发度与相对挥发度113

3.气液平衡相图115

第2节 简单蒸馏和精馏116

1.简单蒸馏116

2.精馏118

第3节 双组分连续精馏计算119

1.理论板及恒摩尔流假定119

2.物料衡算与操作线方程120

3.进料热状态的影响123

4.q线方程125

第4节 理论塔板数的求法127

1.逐板计算法127

2.图解法129

3.回流比的影响及其选择131

4.简捷法134

5.塔高和塔径计算135

第5节 板式塔137

1.塔板类型及性能137

2.流体力学性能和操作特性140

3.填料塔与板式塔比较143

4.板式塔的节能143

思考题143

习题144

第5章 化学反应工程及反应器146

第1节 概述146

1.化学反应工程简介146

2.反应器分类147

3.反应器的基本计算148

第2节 典型理想反应器及计算148

1.间歇釜式反应器148

2.平推流反应器151

3.全混流反应器154

4.多釜串联反应器156

第3节 理想反应器的比较与选择159

1.理想反应器的比较159

2.理想反应器的选择162

第4节 非理想流动及实际反应器计算167

1.非理想流动对理想流动偏离的原因167

2.停留时间分布的表示方法168

3.停留时间分布的测定方法169

4.停留时间分布的数字特征170

5.理想反应器的停留时间分布172

6.非理想流动模型及计算174

第5节 气固相催化反应及反应器179

1.催化剂及其组成179

2.气固相催化反应过程179

3.气固相催化反应动力学表达式181

4.工业反应器183

思考题187

习题188

第6章 硫酸生产及硫酸铵190

第1节 概述190

1.硫酸的性质和用途190

2.生产原料191

3.硫酸生产方法简介191

4.硫酸工业的特点192

第2节 二氧化硫炉气的制造193

1.二氧化硫炉气的生产193

2.沸腾焙烧和焙烧炉195

3.焙烧工艺条件及特点196

第3节 炉气净化与干燥196

1.炉气净化的原则及指标196

2.炉气除尘及设备197

3.炉气中杂质清除198

4.净化流程200

5.炉气干燥202

第4节 二氧化硫的催化氧化203

1.催化氧化原理203

2.反应动力学和催化剂205

3.催化氧化工艺条件205

4.二氧化硫转化器及工艺流程208

第5节 三氧化硫吸收、生产全流程及应用212

1.三氧化硫的吸收原理212

2.三氧化硫的吸收流程212

3.硫酸生产全流程213

4.硫酸铵的生产214

第6节 三废处理与能量利用215

1.三废的产生及处理215

2.能量利用216

思考题217

习题217

第7章 氨合成及尿素的生产218

第1节 概述218

1.合成氨的重要性218

2.合成氨原则流程218

第2节 氨合成理论基础219

1.氨合成反应的热效应219

2.氨合成反应的平衡常数220

3.影响平衡氨浓度的因素221

4.氨合成反应动力学222

5.催化剂223

第3节 氨合成和分离223

1.氨合成工艺条件223

2.氨的分离225

第4节 原料气制造和净化226

1.原料226

2.原料气制造226

3.原料气净化229

第5节 氨合成塔与合成氨全流程232

1.氨合成塔232

2.合成氨全流程233

3.合成氨生产的发展234

4.技术经济分析235

第6节 尿素的生产236

1.尿素合成理论236

2.工艺条件236

3.工艺流程238

4.分离和回收240

思考题241

习题241

第8章 石油炼制与石油化工242

第1节 石油的性质及加工方法242

1.石油的组成分类242

2.石油产品分类及加工方法243

第2节 常减压蒸馏245

1.工艺流程245

2.工艺条件246

3.常减压蒸馏设备247

第3节 催化裂化247

1.催化裂化及反应247

2.工艺流程249

3.工艺参数250

4.催化裂化装置252

第4节 催化重整253

1.催化重整反应253

2.催化剂254

3.催化重整工艺流程255

4.重整反应器258

第5节 烃类裂解及裂解气分离259

1.烃类裂解259

2.裂解过程动力学分析260

3.原料性质及工艺参数261

4.裂解工艺及设备263

5.裂解气净化与分离266

第6节 乙烯的应用271

1.环氧乙烷和乙二醇271

2.聚乙烯272

第7节 天然气的转化274

1.天然气脱硫274

2.甲烷转化原理275

3.转化工艺条件275

4.转化工艺流程276

5.转化设备278

思考题278

习题278

第9章 化学工业的发展与环境保护280

第1节 化学工业的发展趋势280

1.行业结构、产品结构向“精细化”发展280

2.原料结构的多样化281

3.化学工业发展中的环境保护281

4.化学工业的可持续发展战略282

第2节 新兴化学工业的发展283

1.精细化学工业283

2.生物化学工业285

3.煤化学工业286

4.其他288

第3节 新型传质分离技术简介288

1.超临界流体萃取288

2.膜分离290

3.反应精馏292

4.冷冻干燥293

5.超重力传质技术294

第4节 能源利用、环境保护和安全生产295

1.热能的利用295

2.水资源的利用295

3.再生资源的利用296

4.化工污染的特点297

5.环境保护297

6.化工生产中的安全298

思考题299

习题299

附录300

附表1 符号说明300

附表2 常用单位换算303

附表3 某些气体的物理性质304

附表4 某些液体的物理性质305

附表5 水的物理性质307

附表6 饱和水蒸气表（按温度排序）308

附表7 某些材料的导热系数309

附表8 常用固体材料的密度和比定压热容312

附表9 单级单吸离心泵规格性能表312

附表10 一些气体水体系的亨利系数E值316

附表11 一些气体在水中的溶解度（气体组分及水蒸气总压力为0.1 MPa）316

参考文献317