全国高等院校过程装备与控制工程专业系列规划教材化工工艺学

全国高等院校过程装备与控制工程专业系列规划教材化工工艺学主编邓建强军军军副主编张早校赵小玲参编卢涛蒲永平主审姚瑞清赵永志内容简介本书主要阐述几种重要化工领域产品的制备原理、生产特点、工艺过程和关键设备，较系统地介绍了一些重要化工产品、石油和煤炭资源的能源化工生产工艺现状，重点地反映了现代国内外化学工业的发展面貌，特别突出了化学工业的一些新的工业进展，如微反应原理与设备等。全书共11章：第1章绪论，第2章化工基础知识，第3章硫酸工业，第4章合成氨工业，第5章磷酸盐工业，第6章碱工业，第7章石油炼制与石油加工，第8章煤化工工业，第9章硅酸盐工业，第10章精细化工，第11章微反应工艺。本书可作为过程装备与控制工程(化工过程机械)等相关专业本科生教材，也可作为化工专业师生的参考书，还可供从事化工生产及相关领域的科研与工程技术人员阅读参考。图书在版编目(CIP)数据化工工艺学/邓建强主编.—北京：北京大学出版社，2009.6(全国高等院校过程装备与控制工程专业系列规划教材)ISBN978-7-301-15283-6Ⅰ.化…Ⅱ.邓…Ⅲ.化工过程—生产工艺—高等学校—教材Ⅳ.TQ02中国版本图书馆CIP数据核字(2009)第091394号书名：化工工艺学著作责任者：邓建强主编责任编辑：郭穗娟标准书号：ISBN978-7-301-15283-6/TH·0137出版者：北京大学出版社地址：北京市海淀区成府路205号100871网址：电话：邮购部62752015发行部62750672编辑部62750667出版部62754962电子邮箱：[e-mail]印刷者：发行者：北京大学出版社经销者：新华书店787毫米×1092毫米16开本26.25印张630千字彩插4页2009年6月第1版2009年6月第1次印刷定价：42.00元未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有侵权必究举报电话：[phone]电子邮箱：[e-mail]前言过程工业是指以流程性物料(如气体、液体、粉体)为主要对象，以改变物料的状态和性质为主要目的的工业，它包括化工、石油化工、生物化工、化学、炼油等诸多行业与部门。过程工业所涉及的一些物理、化学过程，主要有传质过程、传热过程、流动过程、反应过程、机械过程、热力学过程等，其生产过程融“过程”、“机械”和“控制”为一体。在当前大力提倡大学生素质教育活动中，如何将“化工过程”有关的知识与“机械”和“信息”等知识融合成多科型、交叉型的知识体系，将对大学生素质的提高起到重要作用。化学工业是国民经济发展中的重要基础产业，它与人们的衣、食、住、行及社会文化生活等各个方面息息相关。世界化学工业发展很快，新工艺、新技术、新产品和新设备不断涌现，极大地促进了社会的文明与进步。同时，为应对日益紧迫的能源、资源危机和越来越严峻的环境污染问题，世界各国都积极加快发展现代化学工业。绿色化学化工、循环经济与生态工业成为化学工业发展的重要理念，得到人们的广泛认同。本书主要涵盖了当代以化学工业为主的一些过程工业的生产现状和发展趋势，包括化学工业的主要领域及重要产品的制备原理和生产工艺过程、重要化工原料的加工利用以及一些新化工技术的发展。对于将要从事化学工业等过程工业领域的大学生来说，需要应对各种复杂的局面，因此，除了掌握专业的化学知识以外，还要熟悉生产流程、运行参数、设备结构和环保措施等知识，需要拥有现代过程工业的全局和发展观念，树立思维创新能力，还需要认识资源、能源、环境与化学工业可持续发展的内在联系，奠定坚实的过程生产知识基础，在从事相关专业技术工作中能够联系实际、融会贯通，实现我国过程工业的良性循环发展。本书重点突出、内容新颖、难易合适、切合实际。各高校同类专业的教学活动可以根据侧重点的需要进行内容的取舍，参考学时数32～48学时。在介绍传统化学工业的基础上，突出石油化工和煤化工，重点论述现代化学工业的前沿领域和最新成果，例如煤气化与煤液化、微反应工艺等，具有一定的前瞻性，以适应技术的进步。本书内容涉及面广，各章均附有教学要求、知识链接、应用案例、特别提示、练习与思考题等内容，有利于读者对本书学习内容的掌握与应用。各章习题答案请登录网站下载。全书由邓建强担任主编，张早校、赵小玲担任副主编。参加编写的人员有西安交通大学邓建强(第1、2、4、5章)、西安科技大学赵小玲(第3、6章)、北京化工大学卢涛(第7章)、西安交通大学张早校(第8章)、陕西科技大学蒲永平(第9章)、西北大学姚瑞清(第10章)、浙江大学赵永志(第11章)。在本书的编写过程中，得到了兄弟院校相关专业授课教师的大力支持，得到了北京大学出版社编辑的鼎力相助；西安交通大学硕士研究生韦帮远、强科、王懿、张春飞等做了大量资料收集与整理工作，在此一并表示衷心的感谢！同时也得到了孙建国等许多专家和网友的热情支持，并参考和借鉴了许多国内外公开化工工艺学·II··II·出版或发表的文献，在此一并致谢！由于编者水平有限，加之时间仓促，书中仍然可能存在不妥或疏漏之处，恳请广大读者批评指正，以便再版时修正。编者2009年4月目录第1章绪论.......................................................11.1化学工业................................................21.1.1化学工业及其分类.....................21.1.2化学工业的地位和作用.............31.1.3化学工业的发展趋势.................41.1.4我国化学工业的发展与进步.....51.2绿色化学与清洁生产.............................61.2.1绿色化学的原则及内容.............61.2.2清洁生产概要.............................71.3循环经济与生态工业.............................91.3.1循环经济....................................91.3.2生态工业..................................10本章小结.......................................................14练习与思考...................................................15第2章化工基础知识..................................162.1化学热力学基础..................................172.1.1热力学第一定律.......................172.1.2化学反应热的计算...................202.2化学反应速率和化学平衡...................232.2.1化学反应速率...........................232.2.2化学平衡..................................302.3工业催化剂..........................................352.3.1概述..........................................352.3.2催化剂基本知识.......................362.3.3工业催化剂..............................382.4化工生产的基本概念...........................432.4.1基本概念..................................432.4.2化工单元过程与化工单元操作...........................452.4.3工艺程序结构...........................46本章小结.......................................................49练习与思考...................................................50第3章硫酸工业............................................523.1概述......................................................533.1.1硫酸的性质与应用...................533.1.2硫酸工业发展现状...................543.1.3硫酸生产的原料.......................553.1.4硫酸生产过程简介...................563.2接触法生产硫酸...................................573.2.1二氧化硫炉气的制备...............573.2.2炉气的净化与干燥...................623.2.3二氧化硫的催化氧化...............713.2.4三氧化硫的吸收.......................793.2.5接触法生产硫酸的全流程.......823.3硫黄制酸..............................................843.4硫酸生产中的技术经济问题...............863.4.1硫酸生产中的技术经济指标...863.4.2硫酸生产中热能的回收利用...873.4.3硫酸生产的“三废”处理与综合利用...................................88本章小结.......................................................91练习与思考...................................................92第4章合成氨工业.......................................944.1概述......................................................954.1.1氨的性质和用途.......................954.1.2合成氨工业概况.......................954.1.3合成氨生产方法简介...............964.2合成氨原料气的制取...........................984.2.1固体燃料气化法.......................994.2.2烃类蒸汽转化法.....................1054.2.3重油部分氧化法.....................1084.3合成氨原料气的净化.........................1114.3.1原料气的脱硫.........................1114.3.2一氧化碳的变换.....................114化工工艺学·IV··IV·4.3.3二氧化碳的脱除......................1174.3.4原料气的最终净化..................1184.4氨的合成.............................................1214.4.1氨合成反应的化学平衡..........1214.4.2氨合成的反应机理和动力学方程.............................