化工工艺学第3版-薛为岚,朱志庆,唐黎华编

1绪论1

1.1化学工业的发展历程1

1.2现代化学工业的地位2

1.3现代化学工业主要产品分类4

1.4化工工艺学的研究对象与内容4

1.5化工产品生产的工艺流程组织与评价方法5

1.5.1工艺流程的组织5

1.5.2工艺流程的评价方法6

1.6现代化学工业的发展方向7

1.6.1化学的绿色化7

1.6.2“碳达峰”与“碳中和”7

1.6.3未来化工技术新方向7

习题8

2化工原料及其初步加工9

2.1煤及其初步加工10

2.1.1煤的干馏10

2.1.2煤的气化12

2.1.3煤的液化13

2.1.4煤制电石15

2.1.5煤制乙二醇16

2.2石油及其初步加工18

2.2.1原油的预处理19

2.2.2常减压蒸馏20

2.2.3催化裂化21

2.2.4加氢裂化23

2.2.5催化重整24

2.3天然气及其化工利用25

2.3.1天然气25

2.3.2天然气的化工利用30

2.4化学矿物及其初步加工30

2.4.1磷矿30

2.4.2硫铁矿31

2.4.3硼矿31

2.5生物质资源及其初步加工32

习题33

3无机化工产品典型生产工艺35

3.1合成氨35

3.1.1以煤与天然气为原料的合成氨生产总流程35

3.1.2以煤为原料制合成气37

3.1.3以天然气为原料制合成气42

3.1.4一氧化碳变换49

3.1.5合成气中硫化物与二氧化碳的脱除55

3.1.6氨的合成63

3.1.7合成氨技术发展趋势74

3.2硫酸75

3.2.1硫酸的生产方法76

3.2.2硫铁矿焙烧76

3.2.3二氧化硫炉气净化79

3.2.4二氧化硫催化氧化85

3.2.5三氧化硫的吸收91

3.2.6硫酸生产总流程95

3.2.7“三废”治理98

3.3纯碱99

3.3.1侯氏制碱法原理99

3.3.2侯氏制碱法工艺流程与设备101

3.4烧碱与氯气103

3.4.1电解过程原理103

3.4.2食盐水电解制氯气和烧碱107

习题114

4基本有机化工产品典型生产工艺115

4.1烃类裂解117

4.1.1烃类裂解的理论基础121

4.1.2烃类裂解的工艺操作条件125

4.1.3烃类裂解的流程与装备128

4.1.4裂解气的急冷136

4.1.5裂解气的预分馏与净化137

4.1.6裂解气的分离与精制142

4.1.7乙烯工业的发展趋势147

4.2选择性氧化150

4.2.1概述150

4.2.2乙烯环氧化制环氧乙烷153

4.2.3丙烯氨氧化制丙烯腈157

4.2.4乙烯均相络合催化氧化制乙醛166

4.3加氢与脱氢170

4.3.1加氢反应170

4.3.2脱氢反应182

4.4烷基化194

4.4.1乙苯的合成194

4.4.2甲基叔丁基醚的合成197

4.5羰基化199

4.5.1概述199

4.5.2甲醇低压羰化制醋酸201

4.5.3丙烯氢甲酰化制丁醇和辛醇205

4.6氯化210

4.6.1氯化反应的主要类型210

4.6.2氯化剂212

4.6.3氯化反应机理213

4.6.4平衡型氧氯化法生产氯乙烯214

4.6.5丙烯氯化法制环氧氯丙烷222

习题224

5精细有机化工产品典型生产工艺227

5.1概述227

5.1.1精细化工的特点228

5.1.2国内外精细化工概况229

5.1.3精细化工发展的方向和关键技术230

5.2磺化231

5.2.1磺化反应的基本原理232

5.2.2苯、萘及其衍生物的磺化235

5.2.3十二烷基苯磺酸钠的生产236

5.3硝化238

5.3.1硝化剂和硝化方法238

5.3.2芳烃的硝化241

5.3.3硝基苯的生产244

5.4酯化245

5.4.1几种主要的酯化反应246

5.4.2直接酯化法制乙酸乙酯251

5.4.3邻苯二甲酸二辛酯的合成253

习题255

6聚合物产品典型生产工艺256

6.1概述256

6.1.1高分子化合物的定义256

6.1.2高分子化合物的分类257

6.1.3高分子材料的制备259

6.2聚合反应的理论基础261

6.2.1聚合原理261

6.2.2聚合反应的方法265

6.2.3聚合物改性267

6.3典型产品合成工艺270

6.3.1聚氯乙烯270

6.3.2聚乙烯271

6.3.3聚丙烯273

6.3.4聚酯274

6.3.5聚碳酸酯276

习题280

7化工工艺计算281

7.1概述281

7.1.1物料衡算和热量衡算的主要步骤282

7.1.2化工工艺学中的基本概念283

7.2物料衡算284

7.2.1一般反应过程的物料衡算284

7.2.2具有循环过程的物料衡算292

7.3热量衡算302

7.3.1热量衡算式302

7.3.2热量衡算基本步骤302

习题305

8化工生产与环境保护309

8.1废气的处理309

8.1.1废气的来源309

8.1.2有机废气对人体的危害310

8.1.3废气处理方法311

8.2废水的处理314

8.2.1废水的来源与排放标准314

8.2.2废水处理方法315

8.3固体废物的处理318

8.4绿色化学和绿色化工319

8.4.1绿色化学319

8.4.2原子经济性319

8.4.3绿色化工319

8.4.4绿色化工工艺进展321

8.5双碳减排327

8.5.1气候变化与双碳减排327

8.5.2新能源与双碳减排328

8.5.3化工与双碳减排329

8.5.4碳交易与碳金融332

习题333

参考文献334

薛为岚，华东理工大学副教授，从事化学工程与工艺专业教学与科研工作二十年多年，是华东理工大学教学名师培育团队成员之一，主讲本科上海市精品课程–化工专业核心课“化工工艺学”以及国家 级精品课程-“化学工程与工艺专业实验”，具有丰富的教育教学经验
主持“化工工艺学”课程的教学和改革，获得校级教学成果一等奖，2016年获华东理工大学本科生实习教学优秀范例，2018年获华东理工大学教书育人奖

1.精选内容，深度适宜，理论联系实际，实用性强
全书共分8章，基本涵盖了主要的化学反应单元工艺，适应少学时教学
2.强化工程教育思想，强调实践的重要性，着重结合生产实际案例
3.配有5个不同类型的反应器动画小视频，生动形象地展示了原料是如何通过不同反应器进行反应，外界是如何提供反应热或移除反应热的，有利于强化学生的化工工艺意识
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《化工工艺学》（第三版）全面系统地阐述了目前化工工艺学主要研究的问题
除了对现代化学工业基本知识进行介绍之外，重点介绍了化工原料及其初步加工、无机化工产品典型生产工艺、基本有机化工产品典型生产工艺、精细有机化工产品典型生产工艺、聚合物产品典型生产工艺、化工工艺计算以及化工生产与环境保护几方面的内容
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《化工工艺学》（第三版）为高等院校化学工程与工艺专业教材，也可供化学及相关专业的化工工艺课程选用，还可供从事化工生产和设计的工程技术人员参考

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