本书介绍了典型无机化工产品的生产技术。第一篇为“合成氨”,包括合成氨原料气的生产、合成氨原料气的净化、氨的合成和联醇技术。第二篇为“主要的氨加工产品”,包括尿素、硝酸。第三篇为“其他典型无机化工产品”,包括硫酸、磷酸与磷肥、复合肥料与复混肥料、氨碱法制纯碱、联合法生产纯碱和氯化铵、电解法生产烧碱和无机精细化学品生产。
全书在介绍产品的生产原理、工艺条件的选择、工艺流程和典型设备的同时,重点突出化工生产工艺分析,还介绍了有关产品生产的新工艺、新技术、新设备以及能量回收、“三废”处理等。
本书可作为高等职业院校应用化工技术及相关专业的教材,也可供从事无机化工生产的技术人员和操作人员参考。
绪论 001
一、无机化学工业的地位和作用 001
二、现代无机化学工业的特点 002
三、无机化学工业未来发展趋势 004
四、本课程的基本要求 007
第一篇 合成氨
第一章 合成氨原料气的生产 010
第一节 煤气化 010
一、气化原理 011
二、间歇式生产半水煤气 017
三、水煤浆气化法 018
四、粉煤气化法 026
五、航天粉煤气化技术开停车的原则步骤——化工生产操作之一 031
第二节 烃类制气 035
一、气态烃类蒸汽转化法 035
二、石脑油蒸汽转化法 048
思考与练习 049
第二章 合成氨原料气的净化 051
第一节 原料气脱硫 051
一、干法脱硫 052
二、湿法脱硫 054
第二节 一氧化碳变换 060
一、基本原理 061
二、变换催化剂 064
三、工艺条件 068
四、工艺流程 068
五、变换反应器的类型 070
六、降低能耗的方法 074
七、耐硫低温变换原始开车及正常开停车的原则步骤——化工生产操作之二 075
第三节 原料气中二氧化碳的脱除 076
一、化学吸收法 076
二、物理吸收法 082
三、脱碳方法的选择 091
第四节 原料气的精制 091
一、甲烷化法 092
二、液氮洗涤法 093
思考与练习 097
第三章 氨的合成 099
第一节 氨合成反应的基本原理 099
一、氨合成反应的热效应 099
二、氨合成反应的化学平衡 101
三、平衡氨含量及影响因素 101
四、氨合成反应速率 103
第二节 氨合成催化剂 105
一、催化剂的组成和作用 105
二、催化剂的还原和使用 106
第三节 氨合成工艺条件 108
一、压力 108
二、温度 109
三、空间速率 109
四、合成塔进口气体组成 109
第四节 氨的分离及合成工艺流程 110
一、氨的分离 110
二、氨合成工艺流程 110
三、排放气的回收处理 113
第五节 氨合成塔 113
一、结构特点及基本要求 113
二、连续换热式合成塔 114
三、冷激式氨合成塔 116
第六节 氨合成过程的能量分析及余热回收 118
一、能量分析 118
二、热能回收的方法 119
第七节 氨合成塔的操作控制要点——化工生产操作之三 120
一、温度的控制 120
二、压力的控制 121
三、进塔气体成分控制 122
第八节 氨合成系统基本的物料衡算和热量衡算 122
一、氨合成塔的物料衡算 122
二、氨合成塔的热量衡算 124
三、合成回路的物料衡算 125
思考与练习 127
第四章 联醇技术 128
第一节 概述 128
一、甲醇的性质和用途 128
二、联醇的作用和意义 129
第二节 甲醇的合成与精制 130
一、甲醇的合成 130
二、甲醇的精制 134
思考与练习 136
第二篇 主要的氨加工产品
第五章 尿素 137
第一节 概述 138
一、尿素的性质 138
二、尿素的用途 138
三、尿素的生产方法 139
四、尿素生产的原料 140
第二节 尿素的合成 141
一、尿素合成的基本原理 141
二、尿素合成的工艺条件 143
三、工艺流程 146
四、尿素合成塔 147
五、尿素合成塔的操作控制分析——化工生产操作之四 147
第三节 未反应物的分离与回收 149
一、减压加热法 150
二、二氧化碳气提法 154
第四节 尿素溶液的加工 157
一、尿素溶液的蒸发 157
二、尿素的结晶与造粒 159
三、尿素溶液加工的工艺流程 160
第五节 尿素生产综述 161
一、典型尿素生产方法的简评 161
二、尿素生产技术的改进 163
思考与练习 164
第六章 硝酸 165
第一节 稀硝酸的生产 166
一、氨的催化氧化 166
二、一氧化氮的氧化 170
三、氮氧化物的吸收 172
四、硝酸尾气的处理 172
五、稀硝酸生产的工艺流程 173
第二节 浓硝酸的生产 175
一、用稀硝酸制造浓硝酸 175
二、直接合成法制浓硝酸 176
三、超共沸酸精馏制取浓硝酸 177
思考与练习 177
第三篇 其他典型无机化工产品
第七章 硫酸 179
第一节 概述 180
一、硫酸的性质 180
二、硫酸的生产方法 180
第二节 硫铁矿制取二氧化硫炉气 181
一、硫铁矿焙烧的基本原理 181
二、沸腾焙烧的工艺条件 183
三、沸腾焙烧工艺流程 183
四、沸腾焙烧炉 184
第三节 炉气的净化与干燥 185
一、炉气的净化 185
二、炉气的干燥 188
第四节 二氧化硫的催化氧化 189
一、二氧化硫催化氧化的基本原理 189
二、二氧化硫氧化的工艺条件 191
三、二氧化硫催化氧化的工艺流程 191
四、二氧化硫转化器 192
五、转化器异常现象的分析——化工生产操作之五 194
第五节 三氧化硫的吸收及尾气的处理 195
一、吸收的工艺条件 195
二、吸收工艺流程 196
三、尾气的处理 197
思考与练习 198
第八章 磷酸与磷肥 200
第一节 湿法磷酸 201
一、湿法磷酸生产的基本原理 201
二、“二水法”湿法磷酸工艺条件的选择 204
三、“二水法”湿法磷酸生产的工艺流程 206
四、湿法磷酸的浓缩 206
第二节 酸法磷肥 207
一、普通过磷酸钙的生产 208
二、重过磷酸钙的生产 213
思考与练习 214
第九章 复合肥料与复混肥料 216
第一节 磷酸铵 217
一、磷酸铵的性质 217
二、磷酸铵生产的基本原理及工艺条件 218
三、磷酸铵生产的工艺流程和主要设备 222
第二节 复混肥料的配混与生产 224
一、常见复混肥料的配方体系 225
二、复混肥料生产中原料的相配性 226
三、复混肥料的生产方法 227
四、复混肥料生产的工艺流程 228
思考与练习 229
第十章 氨碱法制纯碱 230
第一节 概述 230
一、纯碱的性质和用途 230
二、纯碱的工业生产方法 231
第二节 石灰石的煅烧与石灰乳的制备 232
一、石灰石的煅烧 232
二、石灰乳的制备 233
第三节 氨盐水的制备 233
一、盐水的制备与精制 233
二、精盐水的氨化 234
第四节 氨盐水的碳酸化 236
一、碳酸化过程的基本原理 236
二、氨盐水碳酸化过程的工艺条件 241
三、氨盐水碳酸化工艺流程和主要设备 242
四、碳化塔的倒塔——化工生产操作之六 243
第五节 重碱的过滤和煅烧 245
一、重碱的过滤 245
二、重碱的煅烧 246
第六节 氨的回收 249
一、蒸氨的基本原理 249
二、蒸氨的工艺流程及蒸氨塔 250
三、蒸氨的工艺条件 251
思考与练习 251
第十一章 联合法生产纯碱和氯化铵 253
第一节 联合法生产纯碱和氯化铵的基本原理 254
一、联合制碱法相图分析 254
二、氯化铵的结晶原理 256
第二节 制碱与制铵过程的工艺条件 259
一、温度 259
二、压力 260
三、母液成分 260
第三节 联合制碱法的工艺流程 261
思考与练习 263
第十二章 电解法生产烧碱 264
第一节 概述 264
一、电解法生产烧碱简介 264
二、氯碱工业的特点 265
三、氯碱工业生产的基本过程 265
第二节 电解法制烧碱的基本原理 266
一、电解过程的基本定律 266
二、电流效率 266
三、槽电压及电压效率 266
第三节 离子交换膜法电解 268
一、离子膜法制碱原理 269
二、离子交换膜的性能和种类 269
三、离子交换膜电解槽 270
四、离子交换膜法电解的技术经济指标 272
第四节 盐水的制备与电解产品的后加工 272
一、盐水的制备 272
二、电解产品的后加工 274
思考与练习 277
第十三章 无机精细化学品生产 278
第一节 概述 278
一、无机精细化学品的定义、分类及研究范畴 278
二、无机精细化工的作用、现状及发展趋势 279
三、无机精细化学品简述 281
第二节 钛白粉的生产 286
一、钛白粉的性质和用途 286
二、硫酸法生产钛白粉 286
第三节 纳米超细碳酸钙的生产 289
一、概述 289
二、纳米碳酸钙的性能与分类 290
三、纳米碳酸钙的生产方法 290
四、纳米碳酸钙的主要生产工艺控制 292
第四节 新型无机精细化工材料 296
一、概述 297
二、精细陶瓷材料 298
三、纳米材料 301
思考与练习 304
参考文献 305
书单推荐
