化工基础（冷士良）（第二版）

编者
2021年8月

编者
2007年5月

《化工基础》依据国家教学标准和职业标准（规范）而编写。全书坚持贯彻德技并重、价值引领和新发展的理念，面向岗位需要、实际实用和未来发展的原则选择教材的编写内容。
全书共三篇，篇为单元操作基础，主要介绍工业生产中常见的单元操作规律及设备，第二篇为单元反应基础，主要介绍几种典型反应及反应器；第三篇为化学工艺基础，在介绍工艺概况的基础上，对无机、有机及精细化工各选一例进行介绍。每章配有学习目标、思考题和习题，以引发学习者思考、提高学习兴趣和学以致用，做中提高。书中植入的二维码提供了动画、视频等数字教学资源，便于学习者自主反复学习。书后附有附录，可供深入学习。

无

0绪论001
0.1化工生产概述001
0.1.1化工生产与化学工业001
0.1.2化工单元操作002
0.1.3化工单元反应002
0.1.4化工生产中的基本规律002
0.2化工基础的性质、内容和任务005
0.3单位的正确使用005
0.4学习建议006
思考题006

模块一化工单元操作基础
第1章流体输送008
知识目标008
能力目标008
素质目标008
1.1概述009
1.1.1流体输送在化工生产中的应用009
1.1.2常见流体输送方式009
1.2流体的物理性质010
1.2.1密度与相对密度010
1.2.2压力013
1.2.3黏度014
1.3流体流动基本知识014
1.3.1流量方程式014
1.3.2稳定流动与不稳定流动016
1.3.3稳定流动的物料衡算——连续性方程016
1.3.4稳定流动系统的能量衡算——伯努利方程017
1.3.5流体阻力023
1.4化工管路027
1.4.1化工管路的构成与标准化027
1.4.2化工管路的布置与安装034
1.5流体输送设备035
1.5.1离心泵036
1.5.2其他类型泵046
1.5.3往复式压缩机050
1.6流量测量052
1.6.1孔板流量计052
1.6.2文丘里流量计053
1.6.3转子流量计053
思考题054
习题055
本章主要符号说明057

第2章热量传递058
知识目标058
能力目标058
素质目标058
2.1概述058
2.1.1传热在化工生产中的应用059
2.1.2工业换热方法059
2.1.3典型间壁式换热器060
2.2传热的基本方式061
2.2.1传导传热061
2.2.2对流传热067
2.2.3辐射传热070
2.3间壁传热073
2.3.1总传热速率方程及其应用073
2.3.2热量衡算074
2.3.3传热推动力的计算076
2.3.4传热系数的获取方法082
2.3.5强化传热与削弱传热084
2.3.6工业加热与冷却方法088
2.4换热器089
2.4.1换热器的分类090
2.4.2换热器结构与性能特点090
2.4.3列管换热器的选型原则097
2.4.4换热器的操作与保养102
思考题105
习题105
本章主要符号说明107

第3章混合物分离108
知识目标108
能力目标108
素质目标108
3.1概述109
3.1.1混合物的分类109
3.1.2混合物分离的目的109
3.1.3混合物分离方法109
3.1.4混合物分离技术的发展方向110
3.2沉降110
3.2.1概述110
3.2.2重力沉降111
3.2.3离心沉降115
3.3过滤117
3.3.1基本概念117
3.3.2典型过滤设备119
3.4吸收123
3.4.1吸收及其在化工生产中的应用123
3.4.2气体在液体中的溶解相平衡125
3.4.3吸收速率129
3.4.4吸收的物料衡算140
3.4.5吸收剂用量的确定141
3.4.6塔径的确定143
3.4.7填料层高度的计算144
3.4.8填料塔151
3.4.9吸收塔的操作155
3.5蒸馏156
3.5.1蒸馏在化工生产中的应用156
3.5.2双组分体系的气液相平衡157
3.5.3精馏原理及流程160
3.5.4连续精馏的计算163
3.5.5板式精馏塔的操作分析170
3.5.6板式塔与填料塔的比较175
思考题176
习题177
本章主要符号说明179

模块二单元反应基础
第4章单元反应182
知识目标182
能力目标182
素质目标182
4.1概述182
4.1.1单元反应及其在化工生产中的作用182
4.1.2单元反应的分类183
4.1.3单元反应的表征185
4.1.4反应类型的比较187
4.1.5单元反应对反应器的要求188
4.1.6化学反应器的分类188
4.2典型化学反应设备191
4.2.1釜式反应器191
4.2.2管式反应器195
4.2.3固定床反应器197
4.2.4流化床反应器202
4.2.5化学反应器的选择209
思考题210
习题210
本章主要符号说明211

模块三化学工艺基础
第5章化工工艺概论213
知识目标213
能力目标213
素质目标213
5.1化学工业概况213
5.1.1化学工业在国民经济中的地位213
5.1.2化学工业的分类214
5.1.3化工原料215
5.1.4化学工业的特点216
5.2化工生产工艺流程217
5.2.1工艺流程的组成217
5.2.2工艺流程图218
5.2.3工艺流程的配置219
5.3影响化工生产的主要因素220
5.3.1工业催化剂220
5.3.2工艺操作条件223
5.4化工生产的主要指标225
5.4.1转化率、收率、产率225
5.4.2生产能力与生产强度226
5.4.3工艺技术经济评价指标226
5.5化工安全生产227
5.5.1化工生产中的事故与伤害227
5.5.2火灾和爆炸229
5.5.3中毒与预防234
5.5.4烧伤、烫伤、冻伤和化学灼伤236
5.5.5其他不安全因素239
5.6化工清洁生产与可持续发展241
5.6.1清洁生产241
5.6.2化学工业可持续发展243
思考题244

第6章无机化工实例——硫酸的生产245
知识目标245
能力目标245
素质目标245
6.1概述245
6.1.1硫酸的性质245
6.1.2制造硫酸的原料247
6.1.3硫酸的生产方法248
6.1.4硫酸生产中耐酸材料的选择248
6.2二氧化硫炉气的制造250
6.2.1反应原理250
6.2.2工艺流程250
6.2.3焚硫炉251
6.3炉气的净化与干燥251
6.3.1炉气的净化251
6.3.2炉气和空气的干燥254
6.4二氧化硫的催化氧化257
6.4.1二氧化硫氧化的理论基础257
6.4.2二氧化硫催化氧化的适宜条件262
6.5三氧化硫的吸收271
6.5.1三氧化硫的吸收271
6.5.2吸收流程的配置272
6.5.3吸收的主要设备274
6.6硫酸生产中的综合利用和“三废”治理274
6.6.1热能的回收与利用274
6.6.2烧渣的综合利用275
6.6.3污水处理275
6.6.4从硫酸废泥中提取硒276
6.6.5尾气回收277
思考题277

第7章有机化工实例——氯乙烯生产279
知识目标279
能力目标279
素质目标279
7.1概述279
7.2反应原理280
7.2.1化学平衡与反应热280
7.2.2反应机理和动力学方程280
7.2.3催化剂281
7.3工艺条件281
7.3.1催化剂的活性281
7.3.2原料气的纯度281
7.3.3原料配比的影响282
7.3.4空速的影响283
7.3.5反应温度283
7.3.6合成压力的选择283
7.4工艺流程284
7.4.1反应器284
7.4.2反应条件的影响284
7.4.3工艺流程286
思考题288

第8章精细化工概述289
知识目标289
能力目标289
素质目标289
8.1精细化工的定义与范畴289
8.2我国精细化工的发展趋势290
8.2.1无机精细化工的发展趋势291
8.2.2有机精细化工的发展趋势291
思考题292

附录293
一、中华人民共和国法定计量单位（摘录）293
二、某些气体的重要物理性质293
三、某些液体的重要物理性质294
四、干空气的物理性质（101.33kPa）295
五、水的物理性质296
六、常用固体材料的密度和比热容297
七、饱和水蒸气表（以温度为基准）297
八、某些液体的热导率298
九、某些气体和蒸气的热导率299
十、某些固体材料的热导率300
十一、液体的黏度共线图301
十二、101.33kPa压力下气体的黏度共线图303
十三、液体的比热容共线图304
十四、气体的比热容共线图（101.33kPa）306
十五、蒸发潜热（汽化热）共线图307
十六、某些有机液体的相对密度共线图309
十七、离心泵的规格（摘录）310
十八、管壳式换热器系列标准（摘录）313
十九、某些二元物系在101.33kPa(绝压)下的气液平衡组成315
二十、无缝钢管的直径与壁厚316

参考文献318