化学工程案例分析——广西典型化工过程(秦祖赠)

本书根据化学工程的特点，收集了四个具有广西典型特征的化学工程案例，如木薯变性淀粉加工、蔗糖及蔗糖酯制备工艺学、硫酸锰多效蒸发预浓缩-结晶一体化节能改造及肉桂油及其衍生物的综合利用等，并针对专业学位硕士时必须考虑的工程伦理，将典型的广西化工过程中的工程伦理问题进行研讨。这些案例各具特色和优势，代表了化工过程尤其是精细化工过程的发展趋势和前沿。 本书可为相关行业提供案例支撑，也可作为化学工程与工艺本科生及化学工程与技术、材料与化工硕士生的选修教材。

秦祖赠，男，1978年生，博士、教授，博士生导师。2009年毕业于广西大学化学工艺专业，获工学博士学位，2014年评为教授。目前主要从事环境友好的催化过程及精细化学品的合成与分离等方面的研究。主持在研2项和主持完成2项国家自然科学基金项目、主持1项广西杰出青年基金项目：二氧化碳多相催化转化与强化，主持广西重点研发项目2项、广西自然科学基金重点项目1项和多项其它项目，已在Appl. Catal. B，AIChEJ.，Chem. Eng. Sci.，Ind.Eng. Chem. Res.，Chem. Eng. J.等化工领域的国际权威期刊上发表学术论文60余篇，己申请国家发明专利29件、实用新型2件，获授权15件。近年来主讲《化工分离工程》、《化学反应工程》等化学工程与工艺专业主干专业课程，积极推进上述课程在教学内容、教学方法、教学手段和考核体系等方面的教学改革与创新，强调立足广西资源、面向工程应用，注重科研与教学相结合，收到良好教学效果，提高了教学质量；指导毕业的两名工业催化硕士研究生均获广西大学优秀硕士学位论文，主持省部级教改项目2项和校级教改项目3项，指导区级、校级大学生创新实验项目5项，在《化工高等教育》等期刊上发表教学改革论文9篇。

第1章木薯变性淀粉加工技术1 1.1概述1 1.2木薯淀粉生产工艺2 1.2.1原料选择2 1.2.2原料输送及清洗去皮2 1.2.3碎解3 1.2.4筛分3 1.2.5精制3 1.2.6脱水和干燥4 1.3木薯变性淀粉5 1.3.1淀粉变性的目的6 1.3.2淀粉变性的原理6 1.3.3淀粉变性的方法6 1.3.4变性淀粉的生产工艺7 1.3.5变性淀粉的种类及其生产方法、性质、应用9 参考文献30 第2章蔗糖及蔗糖脂肪酸酯制备工艺学33 2.1制糖发展历史33 2.2蔗糖、蔗糖脂肪酸酯的应用及广西蔗糖现状分析34 2.2.1蔗糖的应用34 2.2.2蔗糖脂肪酸酯的应用35 2.2.3广西蔗糖及蔗糖脂肪酸酯的现状分析36 2.3蔗糖的生产37 2.3.1原料来源37 2.3.2生产工艺流程37 2.4蔗糖脂肪酸酯的生产47 2.4.1原料来源48 2.4.2蔗糖脂肪酸酯的性质49 2.4.3蔗糖脂肪酸酯的合成及生产工艺流程50 2.4.4蔗糖脂肪酸多酯的分离、纯化和回收58 2.4.5蔗糖脂肪酸酯的分离60 参考文献62 第3章硫酸锰生产中的节能集成技术应用65 3.1工业硫酸锰生产概况65 3.1.1硫酸锰概况65 3.1.2硫酸锰的生产方法68 3.1.3蒸汽机械再压缩（MVR）技术的国内外发展现状与趋势70 3.2案例过程分析73 3.2.1传统硫酸锰厂的蒸发结晶工艺73 3.2.2改造案例工艺方案分析74 3.2.3硫酸锰多效蒸发中试试验77 3.2.4硫酸锰多效蒸发计算机模拟计算83 3.3硫酸锰多效蒸发预浓缩技术改造工程实施方案84 3.3.1硫酸锰多效蒸发预浓缩-结晶一体化改造工艺方案85 3.3.2硫酸锰多效蒸发-结晶系统生产过程概述85 3.3.3硫酸锰多效蒸发系统技改工艺计算86 3.4经济性分析88 3.5实施效果89 参考文献91 第4章肉桂油及其衍生物的综合利用92 4.1肉桂油简介92 4.2肉桂油生产工艺92 4.2.1水蒸气蒸馏法93 4.2.2分子蒸馏法96 4.2.3溶剂萃取法97 4.2.4亚临界萃取法98 4.3肉桂油的应用99 4.3.1肉桂油在香精香料方面的应用99 4.3.2肉桂油在日用化学品方面的应用100 4.3.3肉桂油在食品添加剂方面的应用101 4.3.4肉桂油在饲料方面的应用101 4.3.5肉桂油在医药合成方面的应用102 4.3.6肉桂油在化学工业方面的应用103 4.4肉桂油衍生物的合成工艺、功效及应用104 4.4.1苯甲醛104 4.4.2肉桂醇与苯丙醇108 4.4.3肉桂酸113 4.5肉桂油产业现状、存在问题以及发展趋势与对策116 4.5.1产业现状116 4.5.2存在问题116 4.5.3发展趋势与对策117 参考文献118 第5章合成氨典型的生产工艺121 5.1合成氨的概述121 5.1.1氨的定义及发现121 5.1.2合成氨的重要性及其工业的发展122 5.1.3中国合成氨工业的发展史123 5.2合成气的制备123 5.2.1合成氨生产总流程124 5.2.2煤法制合成气125 5.2.3天然气法制合成气128 5.3合成气的净化134 5.3.1合成气中硫化物的脱除与回收134 5.3.2一氧化碳的变换137 5.3.3合成气中二氧化碳的脱除143 5.4氨的合成145 5.4.1氨合成的基本反应原理145 5.4.2氨合成催化剂145 5.4.3氨合成反应的动力学146 5.4.4氨合成工艺条件的选择147 5.4.5氨合成塔148 5.4.6氨合成工艺流程150 5.4.7氨合成技术发展的趋势151 参考文献152