无机化工生产技术

绪论1
一、无机化学工业的地位和作用1
二、无机化学工业的发展概况2
三、学习本课程的基本要求7
第一篇 合成氨
第一章 合成氨原料气的生产10
第一节 煤气化10
一、气化原理11
二、制取半水煤气的工业方法14
三、间歇式生产半水煤气15
四、煤间歇法制气原始开车的基本步骤——化工生产操作之一20
五、氧（或富氧空气）舱羝连续气化法24
第二节 烃类制气28
一、气态烃类蒸汽转化法28
二、石脑油蒸汽转化40
思考与练习42

第二章 合成氨原料气的净化44
第一节 原料气脱硫44
一、干法脱硫45
二、湿法脱硫47
第二节 一氧化碳变换51
一、基本原理51
二、变换催化剂55
三、工艺条件58
四、工艺流程59
五、变换反应器的类型62
六、降低能耗的方法63
七、耐硫低温变换原始开车及正常开停车的原则步骤——化工生产操作之二64
第三节 原料气中二氧化碳的脱除65
一、化学吸收法65
二、物理吸收法72
三、脱碳方法的选择75
第四节 原料气的精制75
一、铜氨液洗涤法76
二、甲烷化法77
三、液氮洗涤法78
思考与练习79

第三章 氨的合成82
第一节 氨合成反应的基本原理82
一、氨合成反应的热效应82
二、氨合成反应的化学平衡83
三、平衡氨含量及影响因素84
四、氨合成反应速率86
第二节 氨合成催化剂88
一、催化剂的组成和作用88
二、催化剂的还原和使用88
第三节 氨合成工艺条件91
一、压力91
二、温度91
三、空间速率92
四、合成塔进口气体组成92
第四节 氨的分离及合成工艺流程92
一、氨的分离92
二、氨合成工艺流程93
三、排放气的回收处理96
第五节 氨合成塔96
一、结构特点及基本要求96
二、连续换热式合成塔97
三、冷激式氨合成塔100
第六节 氨合成过程的能量分析及余热回收102
一、能量分析102
二、热能回收的方法103
第七节 氨合成塔的操作控制要点——化工生产操作之三103
一、温度的控制104
二、压力的控制105
三、进塔气体成分控制106
第八节 氨合成系统基本的物料衡算和热量衡算106
一、氨合成塔的物料衡算106
二、合成塔的热量衡算108
三、合成回路的物料衡算109
思考与练习111

第二篇 主要的氨加工产品
第四章 碳酸氢铵112
第一节 三元水盐体系相图113
一、三元体系恒温相图的表示法114
二、简单三元体系相图115
三、复杂的三元体系相图118
第二节 碳酸氢铵的生产122
一、生产原理122
二、碳酸氢铵生产的工艺流程127
思考与练习128

第五章 尿素129
第一节 概述129
一、尿素的性质129
二、尿素的用途130
三、尿素的生产方法130
四、尿素生产的原料132
第二节 尿素的合成132
一、尿素合成的基本原理132
二、尿素合成的工艺条件135
三、工艺流程137
四、尿素合成塔138
五、尿素合成塔的操作控制分析——化工生产操作之四138
第三节 未反应物的分离与回收141
一、减压加热法141
二、二氧化碳气提法146
第四节 尿素溶液的加工149
一、尿素溶液的蒸发149
二、尿素的结晶与造粒151
三、尿素溶液加工的工艺流程152
第五节 尿素生产综述153
一、典型尿素生产方法的简评153
二、尿素生产技术的改进154
思考与练习156

第六章 硝酸157
第一节 稀硝酸的生产157
一、氨的催化氧化158
二、一氧化氮的氧化162
三、氮氧化物的吸收164
四、硝酸尾气的处理164
五、稀硝酸生产的工艺流程165
第二节 浓硝酸的生产167
一、从稀硝酸制造浓硝酸168
二、直接合成法制浓硝酸168
三、超共沸酸精馏制取浓硝酸169
思考与练习170

第三篇 其他典型无机化工产品
第七章 硫酸171
第一节 概述171
一、硫酸的性质171
二、硫酸的生产方法172
第二节 硫铁矿制取二氧化硫炉气173
一、硫铁矿焙烧的基本原理173
二、沸腾焙烧的工艺条件175
三、沸腾焙烧工艺流程176
四、沸腾焙烧炉176
第三节 炉气的净化与干燥176
一、炉气的净化176
二、炉气的干燥180
第四节 二氧化硫的催化氧化180
一、二氧化硫催化氧化的基本原理180
二、二氧化硫氧化的工艺条件183
三、二氧化硫催化氧化的工艺流程183
四、二氧化硫转化器184
五、转化器异常现象的分析——化工生产操作之五185
第五节 三氧化硫的吸收及尾气的处理187
一、吸收的工艺条件187
二、吸收工艺流程188
三、尾气的处理189
思考与练习190

第八章 磷酸与磷肥191
第一节 湿法磷酸192
一、湿法磷酸生产的基本原理192
二、“二水法”湿法磷酸工艺条件的选择195
三、“二水法”湿法磷酸生产的工艺流程197
四、湿法磷酸的浓缩197
第二节 酸法磷肥198
一、普通过磷酸钙199
二、重过磷酸钙的生产204
思考与练习205

第九章 复合肥料与复混肥料207
第一节 磷酸铵208
一、磷酸铵的性质208
二、磷酸铵生产的基本原理及工艺条件209
三、磷酸铵生产的工艺流程和主要设备213
第二节 复混肥料的配混与生产215
一、常见复混肥料的配方体系215
二、复混肥料生产中原料的相配性216
三、复混肥料的生产方法218
四、复混肥料生产的工艺流程219
思考与练习220

第十章 氨碱法制纯碱221
第一节 概述221
一、纯碱的性质和用途221
二、纯碱的工业生产方法222
第二节 石灰石的煅烧与石灰乳的制备223
一、石灰石的煅烧223
二、石灰乳的制备224
第三节 氨盐水的制备224
一、盐水的制备与精制224
二、精盐水的氨化225
第四节 氨盐水的碳酸化227
一、碳酸化过程的基本原理227
二、氨盐水碳酸化过程的工艺条件232
三、氨盐水碳酸化工艺流程和主要设备233
四、碳化塔的倒塔——化工生产操作之六235
第五节 重碱的过滤和煅烧236
一、重碱的过滤236
二、重碱的煅烧237
第六节 氨的回收240
一、蒸氨的基本原理241
二、蒸氨的工艺流程及蒸氨塔241
三、蒸氨的工艺条件242
思考与练习243

第十一章 联合法生产纯碱和氯化铵244
第一节 联合法生产纯碱和氯化铵的基本原理245
一、联合制碱法相图分析245
二、氯化铵的结晶原理247
第二节 制碱与制铵过程的工艺条件250
一、温度250
二、压力251
三、母液成分251
第三节 联合制碱法的工艺流程252
思考与练习255

第十二章 电解法生产烧碱256
第一节 概述256
一、电解法生产烧碱简介256
二、氯碱工业的特点257
三、氯碱工业生产的基本过程257
第二节 电解法制烧碱的基本原理258
一、电解过程的基本定律258
二、电流效率258
三、槽电压及电压效率258
第三节 隔膜法电解260
一、基本原理260
二、电极及隔膜材料261
三、隔膜电解槽的结构262
四、工艺流程263
五、操作条件263
六、隔膜法电解的技术经济指标264
第四节 离子交换膜法电解265
一、离子膜法制碱原理265
二、离子交换膜的性能和种类266
三、离子交换膜电解槽267
四、离子交换膜法电解的技术经济指标269
第五节 盐水的制备与电解产品的后加工269
一、盐水的制备269
二、电解产品的后加工270
思考与练习274

第十三章 无机精细化学品生产275
第一节 概述275
一、无机精细化学品的定义、分类及研究范畴275
二、无机精细化工在发展国民经济中的作用276
三、无机精细化工的发展趋势277
四、我国无机精细化工发展现状277
五、无机精细化学品简述278
第二节 钛白粉的生产283
一、钛白粉的性质和用途283
二、硫酸法生产钛白粉283
第三节 纳米超细碳酸钙的生产286
一、概述286
二、纳米碳酸钙的性能与分类287
三、纳米碳酸钙的生产方法287
四、纳米碳酸钙的主要生产工艺控制289
思考与练习294
参考文献295