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第1章 化工概述与发展史1

1.1化工的含义1

1.2化学工业1

1.2.1分类方法1

1.2.2化工原料2

1.2.3化工的特点2

1.3化工学科体系3

1.3.1化学与化工3

1.3.2化工学科的划分4

1.3.3化学工程与化学工艺4

1.4化工在国民经济中的地位5

1.4.1化工与农业5

1.4.2化工与医药6

1.4.3化工与能源7

1.4.4化工与人类生活10

1.4.5化工与国防11

1.5化学工业发展史12

1.5.1世界化学工业发展史12

1.5.2中国化学工业发展史15

第2章 无机化工17

2.1无机化工的特点17

2.2无机化工原料18

2.3无机化工产品18

2.3.1硫酸、硝酸和盐酸18

2.3.2纯碱与烧碱19

2.3.3氨与尿素19

2.3.4无机盐工业20

2.3.5无机非金属材料20

2.3.6稀土材料21

2.3.7工业气体22

2.4典型无机产品的生产工艺22

2.4.1接触法生产硫酸工艺22

2.4.2纯碱生产工艺23

2.4.3氨的合成24

2.4.4溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷膜26

2.5无机化工的发展27

第3章 石油炼制与石油化工29

3.1石油与石油炼制29

3.1.1石油29

3.1.2油品的分类与利用30

3.1.3石油炼制31

3.2石油烃类裂解制烯烃33

3.2.1烃类裂解过程的一次反应33

3.2.2烃类裂解过程的二次反应34

3.2.3裂解方法和裂解炉35

3.2.4裂解产物的急冷操作36

3.2.5裂解气的净化与分离36

3.3芳烃的生产37

3.3.1重整芳烃37

3.3.2乙烯装置副产芳烃38

3.3.3芳烃转化39

3.4石油化工系列产品40

3.4.1烯烃的系列产品和用途40

3.4.2芳烃的主要产品和用途43

3.5典型产品的生产工艺43

3.5.1乙烯制环氧乙烷和乙二醇43

3.5.2由乙烯生产二氯乙烷和氯乙烯44

3.5.3由乙烯生产乙苯和苯乙烯46

3.5.4丙烯合成丙烯腈47

3.5.5异丙苯法合成苯酚和丙酮47

3.5.6对二甲苯氧化生产对苯二甲酸49

3.6石油化工发展展望49

3.6.1大型化、综合化49

3.6.2原料的重质化、石油的深加工50

3.6.3采用节约原料、能源的生产工艺50

3.6.4采用对环境友好的石油化工技术50

第4章 高分子化工51

4.1高分子的基本概念51

4.2通用高分子材料52

4.2.1塑料52

4.2.2合成橡胶53

4.2.3合成纤维54

4.3合成聚合物的原料55

4.3.1合成聚合物的原料55

4.3.2聚合物单体55

4.3.3引发剂和催化剂56

4.4聚合生产过程56

4.4.1聚合物生产的特点56

4.4.2聚合反应与设备57

4.4.3聚合产物的分离与后处理59

4.5高分子材料典型生产工艺60

4.5.1聚乙烯60

4.5.2聚丁二烯橡胶61

4.5.3聚酰胺纤维61

4.6功能高分子材料62

4.6.1分离性功能高分子材料63

4.6.2导电性功能高分子材料63

4.6.3高分子液晶64

4.6.4医药用功能高分子材料64

4.6.5其他功能高分子材料65

4.7高分子化工的发展前景66

4.7.1通用高分子生产品种66

4.7.2工程塑料和特种橡胶66

4.7.3功能高分子材料的发展方向66

4.7.4精细化工高分子材料66

第5章 天然气化工与煤化工68

5.1天然气与煤68

5.1.1天然气资源与组成68

5.1.2煤资源与组成69

5.1.3天然气与煤的能源利用71

5.2天然气化工72

5.2.1概述72

5.2.2甲烷经合成气的化学转化与系列产品73

5.2.3甲烷的直接化学转化75

5.3煤化工76

5.3.1煤的干馏77

5.3.2煤的气化79

5.3.3由煤生产电石80

5.4煤化工的发展方向81

5.4.1煤的拔头工艺生产液体燃料81

5.4.2煤的液化81

5.4.3煤制氢82

5.4.4合成气用于合成液体燃料和发电的联合工艺82

5.5温室气体的化学利用82

5.5.1 CO2的收集和储存83

5.5.2 CO2的化学利用84

第6章 化学工程与工艺的科学基础87

6.1化学工程的产生与发展87

6.1.1化学工程的产生87

6.1.2化工学科体系的形成88

6.2化工单元操作原理及设备88

6.2.1单元操作的概念88

6.2.2典型化工单元操作的原理及设备89

6.3化学反应工程96

6.3.1化学反应工程的任务和内容96

6.3.2化学反应的操作方式96

6.3.3反应器的型式96

6.3.4研究化学反应工程的基本方法98

6.4化工过程控制98

6.4.1化工过程控制的目的98

6.4.2化工过程控制的原理99

6.4.3计算机控制系统的应用100

6.5化工技术与经济100

6.5.1技术经济的评价原则100

6.5.2经济效益分析101

第7章 精细化工103

7.1精细化工的发展与经济地位103

7.1.1精细化工的发展103

7.1.2精细化工在国民经济中的作用104

7.2精细化工品的分类、特点及原料104

7.2.1精细化工的定义、分类104

7.2.2精细化工的特点105

7.2.3精细化工的原料105

7.3传统精细化工106

7.3.1染料106

7.3.2涂料110

7.3.3香料及香精113

7.3.4胶黏剂117

7.3.5农药120

7.4新型精细化工121

7.4.1电子化学品121

7.4.2纳米材料124

7.4.3智能材料126

7.4.4储氢合金127

第8章 生物化工128

8.1生物化工的特点与发展状况128

8.1.1生物化工的特点128

8.1.2生物化工的发展129

8.2生物化工的主要应用领域130

8.2.1现代生物制药130

8.2.2农业生物技术与生物农药131

8.2.3精细化工中的生物技术132

8.2.4生物石油化工134

8.3生物化工品的生产工艺技术135

8.3.1原材料的选择与预处理135

8.3.2工业用微生物的培养136

8.3.3生物催化剂137

8.3.4生化反应器137

8.3.5生物化工产品的分离与提纯139

8.4典型生物化工品的生产工艺举例140

8.4.1有机化工品——丙烯酰胺140

8.4.2食品添加剂——柠檬酸141

8.4.3生物农药——苏云金杆菌142

8.4.4抗肿瘤药——天冬酰胺酶143

8.5生物化工的发展趋势143

8.5.1高技术的生物医学与医药144

8.5.2农业生物技术144

8.5.3洁净新能源144

8.5.4可再生资源的生物加工技术与环境144

第9章 环境化工146

9.1概述146

9.1.1环境与健康146

9.1.2环境与化学146

9.1.3环境工程与环境化学工程147

9.1.4环境工程和环境化学工程的研究内容148

9.2大气污染的防治149

9.2.1大气的污染149

9.2.2烟尘治理技术150

9.2.3有害气体的治理技术151

9.2.4 PM2.5控制技术153

9.3水污染的防治154

9.3.1水体污染与污染物154

9.3.2水体污染治理技术156

9.4 固体废物的处理157

9.4.1固体废物的来源158

9.4.2固体废物的一般处置方法159

9.4.3固体废物的处理与利用159

9.4.4城市垃圾的回收与利用160

9.5清洁生产161

9.5.1清洁生产的提出背景161

9.5.2清洁生产的定义及内容162

9.5.3清洁生产的发展概况163

9.5.4发展清洁生产的意义165

9.5.5清洁生产的基本理论基础166

9.5.6清洁生产原则166

9.5.7清洁生产的主要内容166

9.5.8清洁生产的评价方法167

9.5.9生命周期评估168

9.5.10污染预防经济学169

第10章 化工安全工程基础172

10.1危险化学品和化学工业危险性172

10.1.1危险化学品172

10.1.2化学物质危险性173

10.1.3化学物质爆炸性173

10.1.4化学工业危险因素175

10.2化工安全操作的技术措施177

10.2.1爆炸性物质的储存和销毁177

10.2.2火灾爆炸危险与防火防爆措施178

10.2.3防火防爆措施180

10.2.4防止职业毒害的技术措施182

10.3火灾爆炸危险指数评价方法183

10.3.1物质系数183

10.3.2单元工艺危险系数184

10.3.3安全设施补偿系数185

10.3.4单元危险与损失评价189

第11章 绿色化学与化工192

11.1传统化工面临的挑战192

11.1.1化工资源与能源的危机192

11.1.2传统化工对生态环境的污染193

11.1.3科技发展的基本思考——可持续 发展193

11.2绿色化学的兴起与发展195

11.2.1环境保护治理的三个发展阶段195

11.2.2绿色化学的12条基本原则的提出195

11.2.3绿色化学化工的推动与发展196

11.3绿色化学与化工的研究内容198

11.3.1绿色化学与化工的定义198

11.3.2绿色化学与化工的核心——原子经济性反应198

11.3.3使用无毒无害原料及可再生资源200

11.3.4采用无毒无害催化剂202

11.3.5采用无毒无害溶剂/助剂203

11.3.6环境无害的绿色化学产品205

11.4低碳循环经济下的绿色化学与化工207

11.4.1低碳循环经济207

11.4.2绿色化学与化工在发展低碳循环经济中的作用208

11.4.3低碳循环经济理念中的“5R”概念208

11.4.4生态工业园的建立与发展209

11.4.5低碳循环经济下的绿色化学与化工展望210

第12章 高新技术与现代化工212

12.1信息、微电子技术与化工212

12.1.1信息存储材料212

12.1.2信息显示技术213

12.1.3微电子材料和器件213

12.1.4电子化学品213

12.2自动化技术与化工214

12.3新材料技术与化工214

12.3.1高分子材料215

12.3.2金属材料与无机非金属材料215

12.3.3纳米材料216

12.3.4先进复合材料216

12.4新能源技术与化工217

12.4.1生物质能217

12.4.2氢能220

12.4.3燃料电池220

12.4.4太阳能电池220

12.4.5海水盐差发电221

12.5国防及空间技术与化工221

12.5.1航天航空功能材料221

12.5.2航天航空上所用的推进剂222

12.6海洋开发技术与化工223

12.6.1海洋生物资源的开发利用223

12.6.2海水淡化223

12.6.3海洋油气资源的勘探与开发利用224

12.6.4海洋化学资源的提取和应用224

12.7 21世纪化工展望224

12.7.1资源利用多元化224

12.7.2产品结构精细化225

12.7.3技术结构现代化226

12.7.4经营管理全球化226

12.7.5发展方向绿色化227

第13章 面向21世纪的化工高等教育228

13.1中国化工高等教育228

13.2新世纪我国化工高等教育面临的挑战228

13.2.1现代化工的发展趋势呼唤教育与时俱进229

13.2.2转变教育思想，更新教育观念，改革培养目标和培养模式230

13.2.3遵循教学规律和科技发展规律，改革教学内容230

13.2.4切实改革教学方法，加速革新教学手段231

13.2.5培养新世纪全面发展的创新人才，与世界接轨231

13.3化工专业人才培养与教学内容体系改革231

13.3.1背景231

13.3.2指导思想232

13.3.3基本思路232

13.3.4培养目标232

13.3.5课程体系与教学内容233

13.4高等工程教育与专业认证234

13.4.1高等工程教育人才培养目标234

13.4.2国内工程教育专业认证235

13.4.3工程教育专业国际认证235

13.5化工专业学生的未来与发展236

13.5.1采用双学位、辅修专业等措施培养复合型人才236

13.5.2研究生教育的特点与发展237

13.5.3本科生走向社会的前景238

结束语——希望241

参考文献242