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第1章　概述1

1.1　工业化学过程的特征1

1.1.1　过程工业1

1.1.2　工业化学过程1

目录1

1.2　工业化学过程的原料及产品3

1.2.1　无机产品及原料3

1.2.2　有机产品及原料3

1.3.1　化学反应的分类5

1.3.2　工业化学过程的分类5

1.3　工业化学过程的分类5

1.4　工业化学产品的开发过程6

1.5　工业化学过程的系统优化8

第2章　物料衡算9

2.1　物料、能量衡算在工业化学过程研究中的作用9

2.2　工业化学过程计算基础10

2.2.1　过程工业生产中的主要操作变量10

2.2.2　有关物料计算的基本概念12

2.3　物料衡算14

2.3.1　系统与环境14

2.3.3　物料平衡方程式15

2.3.2　稳定过程与非稳定过程15

2.4　物料衡算的基本方法16

2.4.1　系统的划分16

2.4.2　计算基准及其选择17

2.4.3　物料衡算的步骤17

2.5　无化学反应过程的物料衡算18

2.5.1　简单过程的物料衡算18

2.5.2　有多个设备过程的物料衡算20

2.6　有化学反应过程的物料衡算21

2.6.1　反应转化率、选择性及收率等概念21

2.6.2　一般反应过程的物料衡算23

2.6.3　有平衡反应过程的物料衡算25

2.7　带有循环、放空及旁路过程的物料衡算27

2.7.1　循环过程的物料衡算27

2.7.2　具有循环及排放过程的物料衡算29

2.7.3　具有旁路过程的物料衡算32

2.8　物料衡算过程的计算机化33

习题34

主要参考文献35

3.1.1　能量的形式36

3.1　能量平衡方程式36

第3章　能量衡算36

3.1.2　与能量衡算有关的重要物理量37

3.2　能量衡算的基本方法及步骤38

3.2.1　总能量衡算38

3.2.2　热量衡算41

3.2.3　机械能衡算42

3.3　无化学反应过程的能量衡算44

3.3.1　无相变的变温变压过程45

3.3.2　相变过程的能量衡算46

3.4.1　反应热及其表示47

3.3.3　溶解与混合过程47

3.4　化学反应过程的能量衡算47

3.4.2　反应热的计算48

3.4.3　化学反应过程的能量衡算50

3.5　能量衡算过程的计算机化54

习题57

主要参考文献58

第4章　物料和能量的联合衡算59

4.1　稳定流动过程的物能联合衡算59

4.1.1　物能联算的一般解法59

4.1.2　独立方程数的决定62

4.1.3　综合分析示例65

4.2　不稳定过程的物料及能量衡算72

4.2.1　不稳定过程的衡算方程72

4.2.2　连续不稳定过程的物料衡算73

4.2.3　连续不稳定过程的能量衡算77

习题80

主要参考文献80

第5章　硫酸工业81

5.1　概述81

5.2.1　硫铁矿焙烧82

5.2　二氧化硫炉气的制备82

5.2.2　焙烧工艺流程和条件84

5.3　炉气的净化与干燥85

5.3.1　炉气的净化原则及净化指标85

5.3.2　炉气除尘85

5.3.3　炉气中氟、砷、硒和酸雾的清除87

5.3.4　湿法净化流程89

5.3.5　炉气的干燥91

5.4　二氧化硫的催化氧化92

5.4.1　基本原理92

5.4.2　二氧化硫氧化催化剂与工艺条件93

5.4.3　二氧化硫转化器及工艺流程95

5.5　三氧化硫的吸收97

5.5.1　三氧化硫吸收的基本原理97

5.5.2　三氧化硫吸收的工艺流程99

习题99

主要参考文献100

第6章　制碱工业101

6.1　制碱工业方法简介101

6.1.1　路布兰法生产纯碱101

6.2　氨碱法制纯碱102

6.2.1　氨碱法生产的流程102

6.1.2　氨碱法生产纯碱102

6.1.3　联碱法制取纯碱和氯化铵102

6.2.2　石灰石煅烧与石灰乳制备103

6.2.3　盐水精制与吸氨105

6.2.4　氨盐水碳酸化108

6.2.5　重碱过滤110

6.2.6　重碱的煅烧111

6.2.7　氨回收113

6.2.8　氨碱法生产纯碱的总流程及特点115

6.3　联碱法生产纯碱和氯化铵116

6.3.1　联碱法工艺流程117

6.3.2　联合生产纯碱和氯化铵的工艺条件118

6.3.3　氯化铵的结晶与生产流程119

6.4　电解法制烧碱122

6.4.1　电解食盐水溶液的理论基础122

6.4.2　隔膜法电解123

6.4.3　离子交换膜法电解126

6.4.4　液氯制造和盐酸合成131

主要参考文献132

习题132

第7章　合成氨工业134

7.1　概述134

7.1.1　氨的性质和用途134

7.1.2　合成氨的生产方法简介134

7.2　合成氨原料气的制取136

7.2.1　固体燃料气化法136

7.2.2　烃类蒸气转化法139

7.2.3　重油部分氧化法142

7.3.1　原料气的脱硫143

7.3.2　一氧化碳的变换143

7.3　合成氨原料气的净化143

7.3.3　二氧化碳的脱除145

7.3.4　原料气的最终净化145

7.4　氨的合成146

7.4.1　氨合成反应的化学平衡146

7.4.2　氨合成的反应机理和动力学方程146

7.4.3　催化剂及氨合成的工艺条件147

7.4.4　氨合成工艺流程149

7.4.5　氨合成塔150

7.5.1　氨合成塔的物料衡算152

7.5　氨合成系统基本的物料衡算和热量衡算152

7.5.2　合成塔的热量衡算153

7.5.3　合成回路的物料衡算154

习题156

主要参考文献157

第8章　水泥工业158

8.1　原料预均化158

8.1.1　预均化的基本原理158

8.1.2　原料采用预均化技术的条件159

8.2　生料的均化159

8.2.1　间歇式生料均化库159

8.2.2　连续式生料均化库160

8.3.1　生料磨系统161

8.3.2　各种烘干粉磨系统的特性及其选用条件161

8.3　生料粉磨161

8.3.3　烘干粉磨系统的调节控制原则163

8.4　熟料煅烧过程的工艺衡算163

8.4.1　水泥熟料的形成过程163

8.4.2　水泥熟料形成热的计算165

8.5　回转窑172

8.5.1　回转窑的煅烧方法172

8.5.2　回转窑内的燃料燃烧173

8.6　悬浮预热窑175

8.5.3　回转窑的结构175

8.6.1　各种悬浮预热窑的特性176

8.6.2　悬浮预热窑的结皮及其防止技术176

8.7　预分解窑178

8.7.1　工艺概要及生产流程179

8.7.2　分解窑的类型与结构179

8.7.3　分解窑的工作原理180

8.8　熟料冷却机181

8.8.1　冷却机的分类181

8.8.2　算式冷却机182

8.9.1　水泥粉磨系统183

8.9　水泥粉磨183

8.9.2　选粉机184

8.9.3　水泥的冷却184

习题185

主要参考文献185

第9章　石油炼制186

9.1　石油的组成及物理性质186

9.1.1　原油的烃组成186

9.1.2　原油的非烃组成186

9.1.3　石油及其馏分的物理性质188

9.2　油品的主要类别189

9.2.1 汽油189

9.2.2　喷气燃料190

9.2.3　柴油191

9.2.4　燃料油192

9.3　石油的蒸馏192

9.4　重质油裂化194

9.5　石油精炼197

9.6　油品精制201

9.7.1　燃料型炼油厂205

9.7.2　燃料-润滑油型炼油厂205

9.7　炼油厂的类型及其工艺205

9.7.3　燃料-化工型炼油厂206

9.8　炼油过程的物料与能量衡算206

9.8.1　分离及反应过程中的物料衡算206

9.8.2　管式加热炉的能量计算207

9.8.3　热量的综合利用208

习题208

主要参考文献208

10.1　概述210

10.2　烃类裂解过程的化学反应210

第10章　烃类裂解210

10.3　烃类热裂解反应的动力学模型211

10.3.1 动力学模型的构成212

10.3.2　电子计算机模型的构成214

10.3.3　实验215

10.3.4　实验值与计算值的比较与分析215

10.3.5　结论217

10.4　裂解工艺过程参数217

10.4.1　温度217

10.4.2　压力217

10.4.3　停留时间218

10.5.1　裂解原料219

10.5　裂解原料和产品分布219

10.5.2　裂解产品220

10.6　管式裂解炉221

10.6.1　结构221

10.6.2　反应管材料221

10.6.3　炉型221

10.7　裂解气的分离和精制222

10.7.1　概述222

10.7.2　深冷分离法222

10.7.3　精馏塔226

主要参考文献227

习题227

第11章　天然气转化228

11.1　概述228

11.2　甲烷转化过程原理229

11.2.1　转化反应229

11.2.2　平衡组成及计算231

11.2.3　影响因素231

11.2.4　过程析碳及其处理232

11.3　天然气转化方法233

11.3.1　天然气转化制氢233

11.2.5　转化催化剂233

11.3.2　天然气转化制合成气234

11.4　天然气脱硫236

11.4.1　钴-钼加氢转化有机硫236

11.4.2　氧化锌脱硫237

11.5　两段转化流程和设备237

11.5.1　两段转化流程237

11.5.2　一段转化炉237

11.6　转化过程的物料及能量衡算239

11.6.1　一段转化炉的物料计算239

11.5.3　两段转化任务的分配239

11.6.2　一段转化炉的热量计算240

11.6.3　二段炉的物料与热量衡算241

11.7　天然气的加工处理241

习题243

主要参考文献243

第12章　精细化工244

12.1　概论244

12.2　精细化工的定义244

12.3　精细化工的范畴和分类244

12.4.2　染料分类245

12.4　染料245

12.4.1　染料名称245

12.5　农药247

12.6　涂料248

12.7　颜料249

12.8　表面活性剂250

12.8.1　表面活性剂的种类250

12.8.2　表面活性剂的合成技术253

习题258

主要参考文献258

13.2.1　概述259

13.2.2　化学合成药物简介259

第13章　医药工业259

13.2　化学制药259

13.1　概述259

13.2.3　药物工艺路线的设计选择与工艺研究261

13.3　天然药物制药262

13.3.1　概述262

13.3.2　天然药物的各主要类型化学成分简介263

13.3.3　天然药物制药264

13.4.3　生物药物的分类与来源266

13.4.2　生物药物的特点266

13.4　生物制药266

13.4.1　概述266

13.4.4　生物制药工艺技术基础267

13.4.5　生物制药工艺技术的发展268

13.5　药物制剂269

13.5.1　概述269

13.5.2　药物剂型的分类270

13.5.3　药物制剂的发展270

13.5.4　片剂生产简介271

习题273

主要参考文献274

第14章　工业水处理275

14.1　工业用水的水质要求275

14.1.1　锅炉用水275

14.1.2　冷却用水275

14.2　水的硬性及其软化方法276

14.2.1　天然水的化学成分276

14.2.2　天然水的硬性277

14.2.3　水的软化277

14.3.1　阻垢剂及分散剂278

14.3　水处理化学药剂278

14.3.2　缓蚀剂279

14.3.3　杀生剂280

14.3.4　清洗剂280

14.3.5　钝化和预膜处理药剂280

14.3.6　水处理药剂的选择281

14.4　工业冷却水系统282

14.4.1　冷却水的水质标准282

14.4.2　水中沉积物的处理与控制282

14.4.3　水中微生物的处理与控制283

14.4.4　水系统中金属腐蚀的处理与控制284

14.4.5　循环冷却水设备的清洗和预膜284

14.5　工业冷却水处理的应用实例285

习题287

主要参考文献288

第15章　过程工业的“三废”治理与综合利用289

15.1　过程工业的“三废”来源和特点289

15.1.1　过程工业废水的来源及特征289

15.1.2　过程工业主要大气污染物的特征289

15.1.3　过程工业固体废弃物的来源及其特征289

15.2.1　水体的污染源和污染物290

15.2　过程工业的“三废”治理和综合利用290

15.2.2　过程工业废水的处理与利用291

15.2.3　过程工业废气的治理与利用302

15.2.4　过程工业固体废弃物的治理与利用304

习题306

主要参考文献307

第16章　过程工业的经济分析与环境评价308

16.1　过程工业的经济分析308

16.1.1　成本估算308

16.1.2 财务评价309

16.1.3　不确定性分析及方案比较311

16.1.4　国民经济评价313

16.1.5　设计概算314

16.2　工业过程的环境影响评价315

16.2.1　环境影响评价的基本原则315

16.2.2　环境影响评价的具体规定316

16.2.3　环境影响评价的主要工作内容和工作程序316

16.2.4　环境影响评价报告书的主要内容316

16.3　工程项目可行性研究报告的基本要求与内容321

16.3.1　工程建设项目可行性研究报告的基本要求321

16.3.2　项目可行性研究报告的内容和深度322

参考文献326