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绪论1

0.1 化学工业概述1

0.1.1 化学工业在国民经济中的作用与地位1

0.1.2 化学工业的分类1

0.1.3 化学工业的特点2

0.2 化学工业的发展简史3

0.2.1 古代化学加工3

0.2.2 早期化学工业3

0.2.3 近代化学工业4

0.2.4 现代化学工业4

0.3 化工生产过程分析5

0.4 本课程的性质、任务、主要内容和学习方法6

思考题6

第1篇 化工单元操作过程8

第1章 流体流动过程及设备8

1.1 概述8

1.2 有关流体的物理量8

1.2.1 流体的密度和黏度8

1.2.2 流体的静压强9

1.2.3 流体的流量和流速11

1.2.4 流量的测量11

1.3 流体的流动阻力12

1.3.1 雷诺实验和流体流动类型12

1.3.2 流体流动阻力产生的原因13

1.3.3 流动阻力的计算13

1.4 流体流动的基本规律及其应用16

1.4.1 稳定流动与不稳定流动16

1.4.2 连续方程16

1.4.3 伯努利方程17

1.5 化工管路18

1.5.1 化工管路的材料和规格18

1.5.2 管件和阀门19

1.6 离心泵20

1.6.1 离心泵的结构和工作原理20

1.6.2 离心泵的主要部件20

1.6.3 离心泵的主要性能21

1.6.4 离心泵的类型和安装22

1.7 其他类型泵25

1.7.1 往复泵25

1.7.2 计量泵26

1.7.3 齿轮泵26

1.7.4 螺杆泵26

1.7.5 旋涡泵27

1.7.6 各种类型化工用泵的比较27

1.8 气体输送设备的工作原理和应用28

1.8.1 离心式通风机28

1.8.2 罗茨鼓风机28

1.8.3 往复式压缩机29

1.8.4 水环式真空泵29

1.8.5 喷射式真空泵30

思考题30

第2章 传热过程及设备31

2.1 概述31

2.1.1 传热在化工生产中的应用31

2.1.2 工业生产中的换热方法31

2.1.3 稳态传热与非稳态传热32

2.1.4 传热速率与热流密度32

2.2 传热的基本方式33

2.2.1 热传导33

2.2.2 热对流38

2.2.3 热辐射41

2.3 间壁式换热过程42

2.3.1 两流体通过间壁的换热过程42

2.3.2 传热速率方程式43

2.4 换热设备简介50

2.4.1 换热器的分类50

2.4.2 列管式换热器51

2.4.3 其他换热器53

2.4.4 列管式换热器的选用57

思考题59

第3章 传质过程及设备60

3.1 吸收60

3.1.1 概述60

3.1.2 吸收过程分析62

3.1.3 吸收过程的计算65

3.1.4 吸收设备68

3.2 蒸馏72

3.2.1 概述72

3.2.2 蒸馏与精馏原理73

3.2.3 精馏过程的基本计算75

3.2.4 精馏设备82

3.3 萃取87

3.3.1 概述87

3.3.2 萃取过程分析88

3.3.3 萃取设备89

3.3.4 超临界气体萃取简介95

思考题96

第4章 其他单元操作97

4.1 沉降97

4.1.1 重力沉降的原理及影响因素97

4.1.2 离心沉降原理及影响因素99

4.1.3 重力和离心沉降设备100

4.2 过滤103

4.2.1 过滤的基本概念和原理103

4.2.2 过滤设备104

4.3 干燥107

4.3.1 概述107

4.3.2 湿空气的性质108

4.3.3 湿空气的湿度图109

4.3.4 湿物料的性质及干燥机理112

4.3.5 对流干燥设备113

4.4 膜分离116

4.4.1 概述116

4.4.2 气体膜分离117

4.4.3 微滤和超滤118

4.4.4 反渗透119

4.4.5 膜吸收119

4.4.6 膜蒸馏120

4.4.7 膜萃取120

思考题122

第2篇 化学反应过程124

第5章 化学反应过程及反应器124

5.1 化学反应过程的操作方式124

5.1.1 间歇（分批式）操作124

5.1.2 连续操作124

5.1.3 半连续（或半间歇）操作125

5.2 反应器125

5.2.1 概述125

5.2.2 反应器的分类126

5.3 典型反应器简介126

5.3.1 釜式反应器126

5.3.2 管式反应器127

5.3.3 固定床反应器128

5.3.4 流化床反应器129

5.3.5 其他类型反应器130

思考题130

第3篇 石油化工生产过程134

第6章 石油炼制134

6.1 石油及其产品的性质134

6.1.1 石油的性质134

6.1.2 油品的分类及其各项指标136

6.2 石油的常减压蒸馏140

6.2.1 常减压蒸馏的工艺及主要产品140

6.2.2 常减压蒸馏的主要设备142

6.3 石油的二次加工144

6.3.1 催化裂化144

6.3.2 加氢精制和加氢裂化147

6.3.3 减黏裂化150

6.3.4 焦炭化过程151

思考题152

第7章 烯烃及其下游产品的生产153

7.1 烃类热裂解制烯烃153

7.1.1 热裂解工艺及其主要设备153

7.1.2 裂解产物的急冷操作157

7.1.3 裂解气的深冷分离158

7.2 烯烃的下游产品160

7.2.1 乙烯的下游产品160

7.2.2 丙烯的下游产品166

7.2.3 碳四（C4）产品170

思考题174

第8章 芳烃及其下游产品的生产176

8.1 芳烃的性质和用途176

8.1.1 芳烃的性质176

8.1.2 芳烃的用途177

8.2 芳烃的主要来源178

8.2.1 催化重整生产BTX芳烃179

8.2.2 高温裂解制乙烯副产BTX芳烃181

8.2.3 芳烃的转化182

8.2.4 芳烃的分离184

8.2.5 芳烃联合加工流程186

8.3 重要的芳烃衍生物的生产187

8.3.1 苯乙烯188

8.3.2 环己烷189

8.3.3 环己醇（酮）、己二酸及尼龙66191

8.3.4 对苯二甲酸192

8.3.5 聚酯193

思考题194

第9章 高分子化工概述195

9.1 高分子材料及分类195

9.1.1 聚合物的基本概念195

9.1.2 聚合物的分类196

9.2 聚合反应类型及生产过程197

9.2.1 聚合反应类型197

9.2.2 聚合生产过程198

9.3 典型聚合物的生产199

9.3.1 聚乙烯的生产199

9.3.2 聚丙烯的生产202

思考题204

第4篇 其他化工生产过程206

第10章 精细化工概述206

10.1 精细化工产品及其分类206

10.1.1 精细化工产品的定义及特性和范畴206

10.1.2 精细化工产品的发展现状和范畴207

10.2 传统精细化工产品207

10.2.1 石油添加剂207

10.2.2 表面活性剂208

10.2.3 塑料、橡胶助剂209

10.2.4 染料210

10.2.5 涂料210

10.2.6 香料及香精211

10.2.7 黏合剂211

10.2.8 水处理剂213

10.2.9 农药214

10.3 精细化工产品生产特点214

10.3.1 生产方式的特点214

10.3.2 生产设备的特点214

思考题215

第11章 煤化工概述216

11.1 煤的化学组成和煤的化工利用216

11.1.1 煤的化学成分216

11.1.2 煤的化工利用217

11.2 传统煤化工218

11.2.1 煤的干馏218

11.2.2 煤的气化219

11.2.3 合成气制甲醇222

11.2.4 间接液化合成燃料油（费-托法）223

11.3 新型煤化工技术简介226

11.3.1 煤的直接液化227

11.3.2 甲醇制低碳烯烃技术230

11.3.3 甲醇制乙二醇技术231

思考题232

第12章 典型无机化工产品的生产过程233

12.1 概述233

12.1.1 无机化工的特点233

12.1.2 无机化工的原料233

12.1.3 主要的无机化工产品和用途233

12.2 合成氨的生产235

12.2.1 合成氨的主要生产过程235

12.2.2 制氢气236

12.2.3 原料气的净化237

12.2.4 氨的合成238

12.3 硫酸的生产239

12.3.1 硫酸的生产方法239

12.3.2 硫铁矿制硫酸240

12.4 纯碱的生产241

12.4.1 氨碱法生产纯碱241

12.4.2 联合法（联碱法）生产纯碱243

12.5 烧碱的生产244

12.5.1 电解食盐水溶液的基本原理244

12.5.2 电解食盐水溶液生产烧碱技术244

思考题245

参考文献246