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化學工藝學(簡體書)
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商品簡介
目次

商品簡介

本書是“湖北省化學工程與工藝專業校企合作聯盟系列教材”之一。
本書是適應高等化工類專業教學改革、拓寬專業面的一本新教材。除了對現代化學工業基本概念、基本理論進行介紹之外,以典型產品為實例對無機化工工藝學、有機化工工藝學、煤化工工藝學和石油化工工藝學進行了重點介紹。
本書為高等院校化學工程與工藝專業本科生教材,也可供化學和相關專業的化學工藝學課程選用,教學內容可以根據具體專業方向進行取舍,還可供從事化工生產、設計的工程技術人員及化工管理、銷售的相關人員參考。

高等教育競爭的本質是人才培養質量的競爭。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》對高等教育的未來發展提出了明確要求,即全面提高高等教育質量、提高人才培養質量、提升科學研究水平、增強社會服務能力、優化結構辦出特色,力爭到2020年,高等教育結構更加合理,特色更加鮮明,人才培養、科學研究和社會服務整體水平全面提升。為此,教育部發布了《關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見》(教高[2011]1號)以及《關于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見》(教高[2011]6號),其目的是進一步深化本科教育教學改革,提高本科教育教學質量,大力提升人才培養水平和創新能力。
武漢工程大學(原武漢化工學院)建校于1972年,經過40年的發展,辦學特色日趨鮮明:化工及相關學科為主、多學科協調發展的學科專業特色;適應復合應用型、創新型人才培養目標要求的工程教育特色;“立足湖北、輻射全國,服務行業和區域經濟社會發展”的服務面向特色。學校緊密圍繞人才培養、科學研究、服務社會、傳承文化的主題,確立了“質量立校、科技強校、人才興校、突出特色、協調發展”的辦學思路以及“以質量為根本,以網絡為基礎,以開放為特點,以創新為動力”的教學指導思想。作為一所有著較強行業背景的地方高校,積極參與實施協同創新和卓越工程師教育培養計劃,既是推動教育與科技、經濟、文化緊密結合,建設創新型國家的戰略行動,也是提高學校核心競爭力、服務行業和區域經濟發展、實現學校新跨越的重要過程。
為了充分發揮高等學校的教學科研優勢,加快建設以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系,探索化工類人才培養的改革創新之路,服務地方經濟建設,按照“學科引領、合作發展、共建共享、彰顯特色、服務地方”的指導思想,2011年7月,由武漢工程大學倡議發起的“湖北省化學工程與工藝專業校企合作聯盟成立大會”在武漢順利召開,加入聯盟的有華中科技大學、武漢理工大學、湖北大學、長江大學、三峽大學等20余所高校以及中石化武漢分公司、武漢有機實業有限公司、湖北祥云(集團)化工股份有限公司等10余家企業。“湖北省化學工程與工藝專業校企合作聯盟”的成立不僅有利于加強湖北省內各高校之間化學工程與工藝專業之間的聯系,有效實現資源共享,而且有利于促進高等學校和企業之間的交流與合作,共同探討新形勢下如何提高化工類專業人才的培養質量和針對性,為化學工業的發展培養優秀的工程技術人才,進而推動化工行業和區域經濟發展。
在國家建設資源節約型、環境友好型社會的大背景下,石油化工、礦產資源等領域發展空間巨大,化學工業發展將是國家新型工業化的戰略重點,化學工業也是湖北省國民經濟的支柱產業之一。在40年的辦學歷程中,學校始終注重學生工程實踐能力和創新能力的培養,注重教學與科研和生產實際相結合,逐步構建了以實訓?實驗?實習?創新為主要內容的“三實一創”實踐教學體系。本次由化學工業出版社出版的《環境與化工清潔生產創新實驗教程》、《化工原理課程設計》、《化工設計》、《化學工程與工藝實習指南》、《化學工藝學》、《化工原理實驗(雙語)》、《物理化學實驗(雙語)》等系列教材匯集了“湖北省化學工程與工藝專業校企合作聯盟”部分高校和企業的教學科研開發成果,旨在緊跟化工行業發展前沿和社會需求,適時調整人才培養計劃,更新教學內容和教學方法,創新課程體系,深化教學改革,為逐步形成專業發展與社會需求相適應的人才培養體系添磚加瓦。

謹此為序。


2012年7月于武漢工程大學

目次

第1章緒論2
1?1化學工藝學的基本概念2
1?1?1物料衡算2
1?1?2能量衡算3
1?1?3平衡關系3
1?1?4過程速率3
1?1?5設備和裝備的生產能力及設計能力3
1?1?6經濟核算4
1?1?7化工安全生產技術4
1?2化學工藝學的研究內容與方法4
1?2?1化學工藝學的研究范疇4
1?2?2化學工藝過程分類5
1?2?3化學工藝過程流程5
1?3化學工藝學研究的現狀與發展方向7
1?3?1現代化學工業過程特點7
1?3?2現代化學工業過程發展方向7
參考文獻8
第2章化學工藝學基礎9
2?1化工原料資源的分類與加工利用9
2?1?1無機化學礦9
2?1?2煤10
2?1?3石油10
2?1?4天然氣14
2?1?5生物質15
2?2化學反應過程基本概念16
2?2?1反應過程主要效率指標16
2?2?2反應裝置的型式19
2?2?3反應條件的影響22
2?3化工反應過程流程設計23
2?3?1反應過程的物料衡算23
2?3?2反應過程的熱量衡算25
2?4產物的分離27
2?4?1產物分離原理28
2?4?2分離技術30
2?4?3產物分離流程設計41
2?5三廢治理42
2?5?1環保標準42
2?5?2廢氣處理技術43
2?5?3廢水處理技術43
2?5?4廢渣處理技術45
2?5?5噪聲控制技術45
參考文獻46
第二篇無機化工工藝學

第3章氯堿化工工藝48
3?1概述48
3?1?1氯堿工業發展概況48
3?1?2中國氯堿工業發展概況48
3?1?3氯堿工業的特點48
3?1?4氯堿工業在國民經濟中的地位49
3?2原鹽的性質及鹽水精制49
3?2?1原鹽的性質49
3?2?2鹽水精制50
3?3隔膜法電解制堿53
3?3?1電化學基本原理53
3?3?2隔膜法電解制堿原理55
3?3?3隔膜法電解制堿工藝流程56
3?3?4電解過程中的副反應56
3?3?5電解液蒸發57
3?4離子交換膜法電解制堿60
3?4?1離子交換膜的進展60
3?4?2離子交換膜電解槽的進展61
3?4?3離子膜法制堿原理61
3?4?4離子膜法制堿工藝流程62
3?4?5影響離子膜壽命的因素63
3?4?6離子膜電解工藝先進性64
參考文獻64
第4章濕法磷酸工藝66
4?1概述66
4?1?1硝酸法66
4?1?2鹽酸法66
4?1?3硫酸法66
4?2化學原理67
4?2?1主要化學反應67
4?2?2硫酸鈣的結晶68
4?3工藝流程70
4?3?1二水物流程70
4?3?2半水?二水物流程71
4?3?3二水?半水物流程71
4?4濃縮72
4?4?1濃縮原理和方法72
4?4?2磷酸濃縮工藝流程73
4?5應用74
4?5?1磷酸鹽74
4?5?2磷石膏75
參考文獻76

第三篇有機化工工藝學

第5章環氧乙烷生產工藝78
5?1概述78
5?1?1氯醇法78
5?1?2直接氧化法78
5?2化學原理79
5?3催化劑80
5?3?1催化劑簡介80
5?3?2催化氧化機理81
5?3?3催化反應動力學82
5?3?4催化劑制備與研究進展84
5?4工藝條件85
5?4?1溫度85
5?4?2壓力86
5?4?3原料純度86
5?5空速87
5?6流程87
5?6?1工藝流程87
5?6?2氧化反應器89
5?7應用90
參考文獻91
第6章酞菁顏料生產工藝92
6?1酞菁顏料的化學結構及性質92
6?1?1酞菁的化學結構92
6?1?2酞菁的性質93
6?2酞菁的合成技術95
6?2?1原料及合成路線95
6?2?2苯酐?尿素工藝95
6?2?3鄰苯二腈工藝101
6?3顏料化加工103
6?3?1酸處理法103
6?3?2研磨法104
6?3?3顏料粒子的微膠囊化105
6?3?4擠水轉相法105
6?3?5衍生物的表面改性處理105
6?4主要品種和性能105
6?4?1α型CuPc顏料105
6?4?2β型及ξ型CuPc顏料106
6?4?3C?I?顏料綠7及C?I?顏料綠36107
6?4?4其他顏料品種107
6?5展望107
參考文獻108
第四篇煤化工工藝學

第7章煤的氣化與焦化工藝110
7?1煤化學基礎110
7?1?1煤的生成、組成、性質及分類110
7?1?2煤的利用116
7?2煤的氣化119
7?2?1氣化原理120
7?2?2氣化方法及工藝121
7?3煤的焦化141
7?3?1煉焦生產原理142
7?3?2煉焦煤料的制備145
7?3?3煉焦爐及其設備152
7?3?4煉焦生產操作161
7?3?5煉焦化學品的回收與制取167
7?3?6焦炭性質與應用178
參考文獻182
第8章合成氨工藝183
8?1概述183
8?1?1氨的性質和用途183
8?1?2合成氨工業概況183
8?1?3我國合成氨工業發展183
8?1?4合成氨生產方法簡介184
8?2煤氣化氣體(原料氣)的凈化185
8?2?1原料氣脫硫185
8?2?2一氧化碳的變換187
8?2?3二氧化碳的脫除190
8?2?4原料氣的最終凈化191
8?3氨的合成192
8?3?1氨合成反應的化學平衡192
8?3?2氨合成的反應機理和動力學方程193
8?3?3催化劑及氨合成的工藝條件193
8?3?4氨合成工藝流程195
8?3?5氨合成塔196
參考文獻199
第五篇石油化工工藝學

第9章石油煉制與加工202
9?1石油的化學組成202
9?1?1石油的一般性質、元素組成和餾分組成202
9?1?2石油氣體及石油餾分的烴類組成205
9?1?3石油中的非烴類化合物208
9?2石油的物理性質209
9?2?1油品的蒸發特性210
9?2?2油品的質量特性211
9?2?3油品的流動特性211
9?2?4油品的燃燒特性211
9?2?5油品的熱性質特性212
9?2?6油品的其他特性212
9?3燃料油生產213
9?3?1原油預處理214
9?3?2原油常減壓蒸餾220
9?3?3催化裂化231
9?3?4催化加氫234
9?4潤滑油生產240
9?4?1潤滑油的分類與性能240
9?4?2潤滑油基礎油的分類與加工路線243
9?4?3潤滑油的精制244
9?5石油烴裂解257
9?5?1裂解原理258
9?5?2裂解爐259
9?5?3裂解氣的凈化與分離260
9?6芳烴生產及轉化261
9?6?1芳烴的生產262
9?6?2芳烴的轉化265
參考文獻268
第10章聚丙烯生產工藝269
10?1概述269
10?1?1聚丙烯的發展歷史269
10?1?2國內聚丙烯的發展狀況269
10?1?3聚丙烯的牌號269
10?2聚丙烯樹脂結構與性能270
10?3丙烯聚合機理272
10?3?1聚合原料272
10?3?2聚合機理275
10?4聚丙烯生產工藝278
10?4?1淤漿法聚合工藝278
10?4?2溶液法聚合工藝278
10?4?3液相本體法聚合工藝278
10?4?4氣相法聚合工藝282
10?4?5液相?氣相組合式連續本體聚合工藝285
10?4?6共聚合工藝288
10?5加工與應用288
10?5?1聚丙烯的流變性288
10?5?2加工成型289
10?5?3應用領域290
參考文獻292
第11章聚酯生產工藝293
11?1概述293
11?2聚酯合成原理293
11?2?1聚酯合成化學反應原理293
11?2?2聚酯合成的主反應294
11?2?3聚酯合成反應動力學297
11?3聚酯生產工藝條件299
11?4聚酯生產工藝流程303
11?5聚酯的應用305
參考文獻306

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