化工单元操作技术及其工业应用

第一部分

第1章化工单元操作实验基础知识1

1.1化工基础实验的目的和要求1

1.1.1实验预习1

1.1.2实验数据的记录1

1.1.3实验报告的完成1

1.2化工基础实验室的安全知识2

1.2.1防火安全2

1.2.2用电安全2

1.2.3高压钢瓶的安全使用3

1.2.4汞的安全使用3

1.3化工基础实验实验误差的估算与分析4

1.3.1实验数据的误差4

1.3.2实验数据的有效数字和记数法6

1.3.3实验数据的列表法和图示法8

第2章化工实验数据的测量10

2.1压强、流量、温度的测量10

2.1.1压强的测量10

2.1.2流量的测量12

2.1.3温度的测量15

2.2物流组成的分析18

2.2.1液体组成测量18

2.2.2气体组成测量24

2.2.3固体含水量测量25

第3章化工基础实验27

3.1流体流动形态的观察与测定27

3.2流体流动过程中的能量变化29

3.3节流式流量计性能测定实验30

3.4离心泵特性曲线的测定32

3.5换热器传热系数的测定35

3.6旋风分离器性能演示实验37

3.7多相搅拌实验38

3.8液-液萃取实验40

3.9连续精馏实验44

3.10填料塔液侧传质膜系数的测定46

3.11共沸精馏实验49

3.12萃取精馏实验52

3.13连续流动反应器实验54

3.14反应精馏实验59

3.15恒压过滤常数测定实验61

3.16超滤膜分离实验64

3.17干燥速率曲线的测定实验66

3.18Aspenplus软件在化工实验中的应用68

3.18.1计算机仿真及仿真技术的发展历程68

3.18.2实现计算机仿真的步骤和核心68

3.18.3仿真系统在化工领域中的应用69

附录70

第二部分

第4章化工单元集成技术在资源加工过程中的应用76

4.1煤炭综合利用及开发的前景76

4.2石油综合利用及开发的前景78

4.3天然气综合利用及发展前景79

4.4生物质综合利用及开发前景80

4.5化工单元集成技术对资源综合利用的影响80

第5章石油化工产品的加工及综合利用82

5.1概述82

5.1.1石油化工产品的分类82

5.1.2石油化工在国民经济中的重要性82

5.1.3石油化工的发展概况83

5.1.4石油化工生产体系84

5.2原油炼制84

5.2.1原油的组成和分类84

5.2.2原油炼制工艺方案85

5.3炼油装置86

5.3.1常减压蒸馏装置86

5.3.2催化裂化装置87

5.3.3裂解装置88

5.3.4催化重整装置88

5.3.5芳烃抽提装置88

5.4催化重整和分离结合生产“三苯”89

5.4.1“三苯”的国内外市场及生产状况89

5.4.2“三苯”生产工艺95

5.5烃类裂解生产乙烯105

5.5.1乙烯的性质及其用途105

5.5.2烃类裂解的反应装置107

5.5.3裂解气的净化与分离110

5.6基本有机化工生产中的污染与防治123

5.6.1环境污染的危害123

5.6.2石油化工环境污染的特点124

5.6.3污染物的来源124

5.6.4污染物的处理方法124

5.7石油化工发展动态125

第6章合成氨生产工艺126

6.1概述126

6.2合成氨生产的重要性、原料、主要步骤及类型126

6.2.1重要性126

6.2.2原料126

6.2.3合成氨生产的主要步骤126

6.2.4合成氨生产类型127

6.3合成氨工业发展趋势128

6.3.1原料路线的变化128

6.3.2生产规模大型化129

6.3.3过程综合利用129

6.4大型合成氨生产工艺简介130

6.4.1石脑油的脱硫131

6.4.2石脑油的蒸汽转化133

6.4.3一氧化碳变换138

6.4.4二氧化碳脱除141

6.4.5甲烷化145

6.4.6氨的合成147

6.4.7氨的吸收152

第7章酯类制造154

7.1酯类生产过程原理154

7.1.1羧酸与醇的酯化反应154

7.1.2其他化合物的酯化155

7.2酯类生产的工艺158

7.2.1间歇酯化工艺158

7.2.2连续酯化工艺158

7.3酯化生产装置161

7.4酯化反应混合物的分离162

7.4.1精馏法162

7.4.2共沸精馏及加盐恒沸精馏164

7.4.3盐析法分离166

7.4.4液-液萃取167

7.4.5超临界萃取分离167

7.4.6膜分离168

7.4.7萃取精馏及加盐萃取精馏168

参考文献173

　　本书介绍了重点单元操作和实践内容，通过有限时间的学习，熟悉化工过程中的共性和代表性操作单元，分析每个单元装置、运行步骤及遇到的问题，系统介绍有机和无机两大类化学工业的代表产品，内容由市场分析、生产状况逐渐向装置及过程方向深入，形成完整的单元操作过程及应用体系。本书力求在汲取各家之长的基础上，融入自己多年的教学和实践体会，将专业实验和实践训练内容有机结合，写出自己的风格。　　本书系统介绍了重点单元操作、实践要点、有机和无机两大类化学工业代表产品等内容，并通过化工过程中的共性和代表性操作，分析每个单元装置、运行步骤及遇到的问题，由市场分析、生产状况逐渐向装置及过程方向深入，形成完整的单元操作过程及应用体系。　　本书适合化工及相关专业工程技术人员及大专院校师生参考使用。