化工生产基础 第3版

本书从一线生产人员的需要出发，全面、清晰地阐述了化工生产的基本规律。全书共十一章，主要内容有：化工生产概论、十几种常用单元操作(流体的输送、传热、吸收、蒸馏等)的基本知识、单元反应简介、化工生产过程的整体控制等。
本书第三版结合生产实际，补充了近几年生产中普遍采用的新工艺、新设备和新技术，强化了对生产操作技能的培养。
本书采用了“同步教学”模式，在理论讲授的同时安排相应的技能训练，并将制作配套教学光盘供模拟操作训练用。
本书除作为化工中等职业学校的教材外，也可供相关的职业学校或职工培训选用。

 

第一章化工生产概论1
第一节化学工业与化工生产过程1
【阅读1-1】新材料、新能源与化学工业1
第二节化工生产过程的基本组成规律4
一、单元操作和单元反应4
【看看想想1-1】6
二、化工生产过程的三个基本步骤6
三、化工生产过程中的两种转换——物质转换与能量转换7
【技能训练1-1】分析烧碱生产过程的基本组成8
第三节化工生产过程的有关基本概念10
一、相和相变10
二、过程的平衡关系和过程速率13
三、物料计算和能量计算14
第四节化工生产常用的量和单位15
一、量和单位15
二、法定计量单位16
三、化工生产常用的法定计量单位16
四、法定计量单位的使用规则18
五、常用单位的换算18
【阅读1-2】纳米技术与微化工技术20
习题21
第二章流体的输送23
第一节流体力学23
一、流体的主要物理量23
二、流体静力学26
【看看想想2-1】看图，回答问题27
三、流体动力学29
【看看想想2-2】观察日常生活接触到的三种仪表29
【技能训练2-1】压力计、液位计、流量计使用练习29
第二节液体输送机械35
一、离心泵及其操作训练35
【阅读2-1】屏蔽泵和磁力驱动泵——两种无泄漏的离心泵40
【技能训练2-2】离心泵安装训练43
【技能训练2-3】离心泵操作训练44
【技能训练2-4】离心泵性能曲线的测定47
【看看想想2-3】观察你接触到的泵48
二、其他类型泵49
【技能训练2-5】泵的选型练习52
第三节气体的压缩和输送机械53
一、往复式压缩机及操作53
【技能训练2-6】往复式压缩机操作训练60
二、离心式压缩机67
【技能训练2-7】离心式压缩机操作训练70
三、其他类型的气体输送机械72
习题74
第三章非均相物系分离79
第一节概述79
一、混合物的分离79
二、均相物系和非均相物系79
三、非均相物系的分离80
第二节液-固分离80
一、沉降法液-固分离81
二、过滤法液-固分离82
【看看想想3-1】搜集过滤机技术进展的信息88
【技能训练3-1】厢式压滤机的操作89
【技能训练3-2】转鼓真空过滤机的操作89
【看看想想3-2】观察几种生活中的液-固分离现象90
三、离心分离法91
四、液-固分离设备的比较94
【阅读3-1】膜分离技术简介96
第三节气-固分离97
一、沉降法气-固分离97
二、过滤法气-固分离98
三、湿法(洗涤除尘法)98
四、静电除尘法100
五、气-固分离设备的比较100
习题100
第四章传热104
第一节传热有关的基本概念104
一、传热104
二、热现象、热量、比热容104
三、显热和潜热105
第二节传热的方式与原理106
一、传热的三种基本方式106
【看看想想4-1】观察生活中的传热112
二、工业上的换热方法113
第三节间壁式换热器的原理及操作114
一、间壁式换热器传热原理114
二、传热过程的热量衡算115
三、传热速率方程式的计算与应用119
【技能训练4-1】列管换热器传热系数的测定125
【看看想想4-2】利用传热原理实现节能的几个实例128
【看看想想4-3】研究换热器的几个有关问题129
四、换热器的操作技能训练129
【技能训练4-2】列管换热器结构的认识129
【技能训练4-3】列管换热器操作训练133
第四节换热设备及其维护方法134
一、换热器的种类和性能134
【阅读4-1】板式换热器137
二、列管换热器的规格型号和初步选型138
三、换热器的维护与检修140
【技能训练4-4】换热器的日常维护与检修141
【阅读4-2】换热器的技术进展142
第五节设备与管路的保温143
一、保温的意义和目的143
二、保温的内容和技术要求144
三、保温的施工操作和日常维护145
【技能训练4-5】保温的认识、维护与保温材料的选用146
习题147
第五章蒸发151
第一节概述151
一、基本概念151
二、蒸发的应用151
三、蒸发的分类151
第二节单效蒸发152
一、单效蒸发的基本原理和流程152
二、单效蒸发的计算153
第三节多效蒸发157
一、多效蒸发原理157
二、多效蒸发流程157
三、提高蒸发器生产强度的途径159
【技能训练5-1】多效蒸发的操作159
第四节蒸发设备160
一、蒸发器的基本结构160
二、蒸发器的种类和性能161
三、蒸发装置中的辅助设备165
【阅读5-1】闪蒸简介166
习题166
第六章吸收168
第一节概述168
一、基本概念168
二、吸收在化工生产中的应用168
三、吸收操作的分类168
第二节吸收的基本原理169
一、汽-液相平衡关系169
【看看想想6-1】观察硫酸、硝酸生产中吸收装置流程示意图169
二、吸收过程的机理172
三、吸收速率方程式173
【看看想想6-2】观察液体分布器175
四、吸收过程的计算175
五、影响吸收操作的因素177
六、解吸178
【阅读6-1】吸收-解吸联合操作在二氧化碳减排试验中大显身手179
第三节吸收设备179
一、填料塔180
【看看想想6-3】观察几种新型填料182
二、其他类型吸收设备184
【阅读6-2】膜法气体分离简介185
第四节吸收的操作186
一、填料吸收塔操作的基本要求和方法186
二、在校内实训装置上进行的吸收操作训练188
【技能训练6-1】填料塔实训装置操作训练189
【技能训练6-2】填料塔几项特性的测定190
三、填料吸收塔模拟操作训练194
【技能训练6-3】填料吸收塔模拟操作194
习题196
第七章蒸馏200
第一节概述200
一、基本概念200
二、蒸馏在化工生产中的应用201
三、蒸馏操作的分类201
第二节蒸馏基本原理和简单蒸馏201
一、溶液的汽-液平衡关系201
二、T-x(y)图和y-x图203
三、非理想溶液的汽-液相平衡206
四、简单蒸馏的原理及流程207
第三节精馏原理与流程209
一、精馏原理209
二、精馏流程211
三、精馏过程的基本计算212
四、精馏过程的节能与强化215
第四节精馏设备216
一、常用板式塔的结构217
二、几种典型板式塔218
【阅读7-1】蒸馏技术的进展220
【技能训练7-1】精馏塔种类与结构的认识221
第五节精馏的操作222
一、精馏操作的基本要求和方法222
二、精馏操作技能训练224
【技能训练7-2】甲醇精馏的操作224
第六节特殊蒸馏227
一、水蒸气蒸馏228
二、共沸蒸馏228
三、萃取蒸馏229
【阅读7-2】液-液萃取简介230
习题230
第八章结晶234
第一节概述234
一、基本概念234
二、结晶的应用234
三、结晶和其他过程的联系234
第二节结晶的基本原理234
一、溶解度与溶液的过饱和度235
二、结晶过程238
第三节结晶方法和设备239
一、结晶方法239
二、结晶设备240
第四节结晶的操作243
一、结晶操作的基本要求和方法243
二、结晶操作训练244
【技能训练8-1】氯化铵结晶的操作244
【阅读8-1】液体搅拌简介245
习题246
第九章固体物料的处理248
第一节固体物料的干燥248
一、固体物料干燥概述248
二、干燥过程的原理249
三、干燥设备255
【阅读9-1】干燥设备的技术进展257
【阅读9-2】固体流态化简介258
四、干燥的操作259
第二节固体物料的粉碎260
一、粉碎基本概念260
二、粉碎方法261
三、粉碎设备261
【阅读9-3】粉碎设备的技术进展264
第三节固体物料的筛分264
一、基本概念264
二、常用筛分设备265
第四节固体物料的输送266
一、带式输送机266
二、斗式输送机267
三、螺旋输送机267
四、气力输送机械268
习题268
第十章单元反应简介270
第一节概述270
一、基本概念270
二、单元反应的实质和相关规律270
三、单元反应中分子运动基本规律的应用271
第二节单元反应的类型271
一、按相态划分的基本反应类型272
二、按反应器形式分类276
三、反应类型的认识和比较278
第三节几种典型单元反应278
一、在槽式反应器内进行的液-固相反应——磷矿酸解278
二、在塔式反应器内进行的气-液相反应——乙醛氧化281
三、在固定床反应器内进行的气-固相催化反应——二氧化硫氧化284
四、在管式反应器内进行的气相反应——烃类裂解286
第四节单元反应的操作288
一、反应操作的基本要求和方法288
二、单元反应操作技能训练289
【技能训练10-1】乙醛氧化反应的操作289
习题291
第十一章化工生产过程的整体控制293
第一节生产过程启动的整体控制293
一、工程验收294
二、投运准备294
三、系统开车295
第二节生产正常运行的整体控制296
一、生产正常运行整体控制的要求和方法296
二、用计算机进行生产运行整体控制297
第三节生产装置停车与检修的整体控制299
一、生产装置的停车299
二、生产装置的检修300
第四节生产过程整体控制技能训练301
【技能训练11-1】化工生产过程的启动和运行301
习题303
附录305
一、水的物理性质305
二、液体的黏度和在293K时的密度306
三、气体在常压下的黏度308
四、常用泵的规格309
五、比热容列线图315
六、液体汽化潜热列线图317
七、饱和水蒸气表(按压力排列)318
八、饱和水蒸气表(按温度排列)320
九、管板式换热器系列标准摘录(摘自JB/T 4714、4715—92)321
十、无机溶液在大气压下的沸点322
十一、某些双组分混合物在1013kPa(绝压)下的汽-液平衡数据323
十二、国内生产的部分离心机技术参数324
主要参考文献325