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1 绪论1

1.1.1 化学工业及其发展概况1

1.1.2 化学工业在国民经济中的地位2

1.1.3 化工行业及其主要化工产品2

1.1.4 环境保护与绿色化学工艺3

1.1.5 化学工业的发展趋势与重点4

1.1.6 本课程的性质、任务与内容4

思考题与习题5

阅读园地 “安全第一”——化工生产活动的前提5

2 化工生产原料7

2.1 石油及其化工利用7

2.1.1 石油及其组成7

2.1.2 石油的加工7

2.1.3 石油化工产品9

2.2 天然气及其化工利用9

2.2.1 天然气的组成9

2.2.2 天然气的化工利用10

2.3 煤的化工利用11

2.3.1 煤及其加工11

2.3.2 煤的化工产品12

2.4 农副产品的化工利用12

2.4.1 淀粉的化工利用12

2.4.2 纤维素的化工利用13

2.4.3 油脂的化工利用14

2.5 矿物质的化工利用15

2.5.1 盐矿资源的化工利用15

2.5.2 磷矿及硫铁矿的化工利用15

2.6 资源综合利用和“三废”治理16

2.6.1 环境保护与资源综合利用16

2.6.2 “三废”的处理17

2.6.3 绿色化工技术19

本章小结20

思考题与习题20

阅读园地 化工生产活动的“四大规程”20

新能源简介22

3 化学工艺基础知识23

3.1 化工生产过程23

3.1.1 化工生产的组成23

3.1.2 化工生产的操作方式24

3.1.3 化工生产工艺流程25

3.1.4 化工过程的参数31

3.1.5 化工过程的质量与能量守恒33

3.2 化工过程的指标与影响因素34

3.2.1 生产能力与生产强度34

3.2.2 转化率、选择性和收率36

3.2.3 化学反应的限量物与过量物38

3.2.4 化学反应的工艺影响因素38

3.3 催化剂39

3.3.1 催化反应的分类与催化剂的作用40

3.3.2 固体催化剂的构成40

3.3.3 催化剂的特性40

3.3.4 工业生产对催化剂的要求41

3.3.5 催化剂的使用43

3.4 化学反应器45

3.4.1 化学反应器及其类型45

3.4.2 反应器的基本操作46

3.5 化工安全生产48

3.5.1 化工生产的特点48

3.5.2 化工生产的安全技术49

本章小结52

思考题与习题52

阅读园地 催化反应技术54

“导流程”——熟悉化工生产的重要方法54

4 硫酸的生产56

4.1 概述56

4.1.1 硫酸的性质与应用56

4.1.2 硫酸生产的原料57

4.2 二氧化硫的生产58

4.2.1 硫铁矿的焙烧原理58

4.2.2 沸腾焙烧与沸腾焙烧炉58

4.2.3 焙烧炉气的净化59

4.3 硫酸的生产61

4.3.1 二氧化硫催化氧化的基本原理61

4.3.2 工艺影响因素及转化器61

4.3.3 三氧化硫的吸收63

4.3.4 接触法生产硫酸的工艺流程64

4.3.5 硫酸生产中的“三废”处理65

本章小结66

思考题与习题67

阅读园地 固体流态化技术67

5 氯碱的生产68

5.1 概述68

5.1.1 氯碱工业及其产品68

5.1.2 食盐水溶液电解的基本原理69

5.1.3 氯碱生产技术及其发展71

5.2 氯碱的生产71

5.2.1 离子膜电解法的基本原理71

5.2.2 离子膜电解槽及电解条件72

5.2.3 离子膜法生产工艺流程74

5.2.4 碱液的蒸发浓缩77

5.3 盐酸的生产78

5.3.1 生产原理与工艺条件78

5.3.2 合成炉与工艺流程78

5.3.3 吸收操作的基本要求80

5.3.4 腐蚀性物料的贮运与防护80

本章小结81

思考题与习题81

阅读园地 侯德榜与联合制碱法82

6 合成氨83

6.1 概述83

6.1.1 氨的性质和用途83

6.1.2 合成氨的原料83

6.1.3 合成氨原料气的生产与净化84

6.2 氨的合成88

6.2.1 基本原理88

6.2.2 工艺影响因素及条件90

6.2.3 氨合成塔92

6.2.4 工艺流程96

6.3 氨的加工100

6.3.1 尿素的生产100

6.3.2 硝酸的生产101

本章小结102

思考题与习题103

阅读园地 合成氨工业简介103

7 烃类热裂解105

7.1 烃类热裂解的反应原理105

7.1.1 烃类热裂解的化学反应105

7.1.2 烃类热裂解反应的特点与规律106

7.1.3 烃类热裂解的主要工艺因素107

7.2 管式裂解炉与裂解工艺流程108

7.2.1 管式裂解炉108

7.2.2 烃类热裂解的工艺流程109

7.3 裂解气的净化与分离112

7.3.1 裂解气的净化工艺112

7.3.2 裂解气的分离工艺113

本章小结119

思考题与习题120

阅读园地 乙烯与乙烯工业121

化工生产的岗位记录与交接班121

8 醋酸的生产123

8.1 概述123

8.1.1 醋酸的性质及用途123

8.1.2 醋酸的生产方法123

8.1.3 醋酸生产原料124

8.2 乙醛氧化生产醋酸125

8.2.1 反应原理与工艺条件125

8.2.2 鼓泡塔反应器126

8.2.3 工艺流程126

8.3 甲醇低压羰基化生产醋酸128

8.3.1 基本原理128

8.3.2 工艺影响因素129

8.3.3 工艺流程129

本章小结131

思考题与习题131

阅读园地 化工生产装置的开停车131

9 苯酚和丙酮的生产133

9.1 概述133

9.1.1 苯酚和丙酮的性质及用途133

9.1.2 苯酚和丙酮的生产方法134

9.1.3 苯酚和丙酮的生产原料134

9.2 异丙苯法生产苯酚和丙酮135

9.2.1 苯烷基化生产异丙苯135

9.2.2 异丙苯氧化生产过氧化氢异丙苯136

9.2.3 过氧化氢异丙苯分解生产苯酚和丙酮138

本章小结139

思考题与习题140

阅读园地 反应-分离耦合技术140

化工工艺管理141

10 邻苯二甲酸二辛酯的生产142

10.1 概述142

10.1.1 增塑剂的作用与分类142

10.1.2 邻苯二甲酸二辛酯的性质及用途143

10.2 邻苯二甲酸二辛酯的生产145

10.2.1 邻苯二甲酸二辛酯的生产原料145

10.2.2 酯化反应原理146

10.2.3 酯化工艺条件与技术146

10.2.4 酯化反应装置147

10.2.5 邻苯二甲酸二辛酯生产工艺流程148

本章小结150

思考题与习题150

阅读园地 精细化学品与精细化工151

11 柠檬酸的生产152

11.1 概述152

11.1.1 柠檬酸的性质和用途152

11.1.2 发酵的基本知识153

11.2 柠檬酸的生产154

11.2.1 基本原理154

11.2.2 工艺条件155

11.2.3 工艺流程156

11.2.4 发酵设备159

11.2.5 发酵的灭菌操作159

本章小结160

思考题与习题161

阅读园地 生物化工简介161

12 聚醋酸乙烯酯的生产163

12.1 概述163

12.1.1 高聚物及其形成反应163

12.1.2 聚合反应的实施方法164

12.1.3 聚醋酸乙烯酯的性质及用途167

12.2 聚醋酸乙烯酯的生产167

12.2.1 聚合原理167

12.2.2 工艺影响因素169

12.2.3 聚合反应设备与工艺流程170

12.3 聚合反应液的分离172

12.3.1 单体与溶剂的回收172

12.3.2 特殊精馏及应用173

本章小结174

思考题与习题174

阅读园地 高分子材料175

化工生产因素的分析175

13 聚丙烯的生产178

13.1 概述178

13.1.1 聚丙烯的性质与用途178

13.1.2 聚丙烯的生产方法178

13.2 聚丙烯的生产工艺179

13.2.1 基本原理179

13.2.2 工艺影响因素180

13.2.3 工艺流程182

13.3 聚丙烯的改性与加工185

13.3.1 聚丙烯的改性方法185

13.3.2 聚丙烯的加工工艺186

本章小结189

思考题与习题189

阅读园地 废旧塑料的回收与再生190

14 聚氯乙烯的生产191

14.1 概述191

14.1.1 聚氯乙烯的性质与用途191

14.1.2 聚氯乙烯的生产方法192

14.1.3 聚氯乙烯的生产原料193

14.2 聚氯乙烯的生产194

14.2.1 基本原理194

14.2.2 工艺影响因素194

14.2.3 工艺流程与聚合设备196

本章小结198

思考题与习题199

阅读园地 化工过程的开发199

参考文献200