教学资源网_化学工业出版社_现代化工导论（第二版）

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现代化工导论（第二版）

作者：

李淑芬、王成扬、张毅民主编天津大学化工导论课程教研组编

ISBN：

978-7-122-11087-9

定价：

29.00

出版时间：

2015.11

编辑：

何丽

装帧：

平

开本：

16

版次：

2-1

字数：

384千字

页数：

229

译者：

所属分类：

本科、研究生教材 >> 化工类 >> 专业方向课
规划教材 >> “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

[简介] [目录] [前言]
本书主要是为理工科院校化工类及其相关专业的学生学习和了解现代化工概貌及其工程与技术基础知识编写的入门教材。全书共13章，包括化工概述与发展史、无机化工、石油炼制与石油化工、高分子化工、天然气化工与煤化工、化学工程与工艺的科学基础、精细化工、生物化工、环境化工、化工安全工程基础、绿色化学与化工、高新技术与现代化工和面向21世纪的化工高等教育。书中对化工各领域的基础知识、典型生产过程及发展的方向等作了介绍；同时结合新世纪化工面临的挑战阐述了绿色化学与化工在全球的兴起，以及传统化工向绿色化、精细化、高科技化的现代化工的发展趋势。本书可作为化工及相关专业（如化工、炼油、制药、能源、材料、轻工、环境化工、生物化工等）大学一年级必修课程教材，也可作为化工及相关企业在职人员教育的参考教材。同时还可作为非化工专业人员了解现代化工概貌的参考书。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1 123化工的特点2 13化工学科体系2 131化学与化工2 132化工学科的划分3 133化学工程与化学工艺3 14化工在国民经济中的地位4 141化工与农业4 142化工与医药5 143化工与能源7 144化工与人类生活9 145化工与国防10 15化学工业发展史11 151世界化学工业发展史11 152中国化学工业发展史13 第2章无机化工16 21无机化工的特点16 22无机化工原料16 23无机化工产品17 231硫酸、硝酸和盐酸17 232纯碱与烧碱18 233氨与尿素18 234无机盐工业19 235无机非金属材料19 236稀土材料20 237工业气体20 24典型无机产品的生产工艺20 241接触法生产硫酸工艺20 242纯碱生产工艺21 243氨的合成23 244溶胶凝胶法制备多孔陶瓷膜24 25无机化工的发展25 第3章石油炼制与石油化工27 31石油与石油炼制27 311石油27 312油品的分类与利用27 313石油炼制28 32石油烃类裂解制烯烃30 321烃类裂解过程的一次反应31 322烃类裂解过程的二次反应31 323裂解方法和裂解炉32 324裂解产物的急冷操作33 325裂解气的净化与分离33 33芳烃的生产34 331重整芳烃35 332乙烯装置副产芳烃36 333芳烃转化36 34石油化工系列产品37 341烯烃的系列产品和用途37 342芳烃的主要产品和用途40 35典型产品的生产工艺40 351乙烯制环氧乙烷和乙二醇40 352由乙烯生产二氯乙烷和氯乙烯41 353由乙烯生产乙苯和苯乙烯43 354丙烯合成丙烯腈44 355异丙苯法合成苯酚和丙酮45 356对二甲苯氧化生产对苯二甲酸46 36石油化工发展展望46 361大型化、综合化46 362原料的重质化、石油的深加工47 363采用节约原料、能源的生产工艺47 364采用对环境友好的石油化工技术47 第4章高分子化工48 41通用高分子材料的分类、特性及用途48 411塑料48 412合成橡胶49 413合成纤维49 42合成聚合物的原料51 421合成聚合物的原料51 422聚合物单体52 423引发剂和催化剂53 43聚合生产过程53 431聚合物生产的特点53 432聚合反应与设备54 433聚合产物的分离与后处理55 44高分子材料典型生产工艺56 441聚乙烯56 442聚丁二烯橡胶57 443聚酰胺纤维58 45功能高分子材料58 451分离性功能高分子材料59 452导电性功能高分子材料60 453高分子液晶60 454医药用功能高分子材料61 455其他功能高分子材料61 46高分子化工的发展前景62 461通用高分子生产品种62 462工程塑料和特种橡胶62 463功能高分子材料的发展方向63 464精细化工高分子材料63 第5章天然气化工与煤化工64 51天然气与煤64 511天然气资源与组成64 512煤资源与组成65 513天然气与煤的能源利用67 52天然气化工67 521概述67 522甲烷经合成气的化学转化与系列产品69 523甲烷的直接化学转化70 53煤化工72 531煤的干馏72 532煤的气化74 533由煤生产电石75 54煤化工的发展方向76 541煤的拔头工艺生产液体燃料77 542煤的液化77 543煤制氢77 544合成气用于合成液体燃料和发电的联合工艺77 55温室气体的化学利用78 551CO2的收集和贮存78 552CO2的化学利用79 第6章化学工程与工艺的科学基础83 61化学工程的产生与发展83 611化学工程的产生83 612化工学科体系的形成84 62化工单元操作原理及设备84 621单元操作的概念84 622典型化工单元操作的原理及设备84 63化学反应工程91 631化学反应工程的任务和内容91 632化学反应的操作方式92 633反应器的型式92 634研究化学反应工程的基本方法93 64化工过程控制94 641化工过程控制的目的94 642化工过程控制的原理94 643计算机控制系统的应用95 65化工技术与经济96 651技术经济的评价原则96 652经济效益分析96 第7章精细化工98 71精细化工的发展与经济地位98 711精细化工的发展98 712精细化工在国民经济中的作用98 72精细化工品的分类、特点及原料99 721精细化工的定义、分类99 722精细化工的特点100 723精细化工的原料100 73传统精细化工101 731染料101 732涂料105 733香料及香精108 734胶黏剂112 735农药115 74新型精细化工116 741电子化学品116 742纳米材料118 743智能材料121 744储氢合金121 第8章生物化工123 81生物化工的特点与发展状况123 811生物化工的特点123 812生物化工的发展123 82生物化工的主要应用领域125 821现代生物制药125 822农业生物技术与生物农药126 823精细化工中的生物技术127 824生物石油化工129 83生物化工品的生产工艺技术130 831原材料的选择与预处理130 832工业用微生物的培养130 833生物催化剂131 834生化反应器132 835生物化工产品的分离与提纯132 84典型生物化工品的生产工艺举例134 841有机化工品——丙烯酰胺134 842食品添加剂——柠檬酸135 843生物农药——苏云金杆菌137 844抗肿瘤药——天冬酰胺酶137 85生物化工的发展趋势138 851高技术的生物医学与医药138 852农业生物技术138 853洁净新能源138 854可再生资源的生物加工技术与环境139 第9章环境化工140 91概述140 911环境与健康140 912环境与化学141 913环境工程与环境化学工程141 914环境工程和环境化学工程的研究内容142 92大气污染的防治143 921大气的污染143 922烟尘治理技术144 923有害气体的治理技术145 93水污染的防治146 931水体污染与污染物146 932水体污染治理技术148 94固体废物的处理150 941固体废物的来源150 942固体废物的一般处置方法151 943固体废物的处理与利用151 944城市垃圾的回收与利用152 95清洁生产153 951清洁生产的提出背景153 952清洁生产的定义及内容154 953清洁生产的发展概况154 954发展清洁生产的意义157 955清洁生产的基本理论基础157 956清洁生产原则158 957清洁生产的主要内容158 958清洁生产的评价方法158 959生命周期评估159 9510污染预防经济学161 第10章化工安全工程基础164 101危险化学品和化学工业危险性164 1011危险化学品164 1012化学物质危险性165 1013化学物质爆炸性165 1014化学工业危险因素167 102化工安全操作的技术措施169 1021爆炸性物质的储存和销毁169 1022火灾爆炸危险与防火防爆措施170 1023防火防爆措施172 1024防止职业毒害的技术措施173 103火灾爆炸危险指数评价方法174 1031物质系数175 1032单元工艺危险系数176 1033安全设施补偿系数176 1034单元危险与损失评价180 第11章绿色化学与化工183 111传统化工面临的挑战183 1111化工资源与能源的危机183 1112传统化工对生态环境的污染183 1113科技发展的基本思考——可持续性发展184 112绿色化学的兴起与发展185 1121环境保护治理的三个发展阶段185 1122绿色化学的12条基本原则的提出186 1123绿色化学化工的推动与发展186 113绿色化学与化工的研究内容188 1131绿色化学与化工的定义188 1132绿色化学与化工的核心——原子经济性反应189 1133使用无毒无害原料及可再生资源190 1134采用无毒无害催化剂192 1135采用无毒无害溶剂/助剂193 1136环境无害的绿色化学产品195 114低碳循环经济下的绿色化学与化工197 1141低碳循环经济理念中的“5R” 概念197 1142生态工业园的建立与发展197 1143绿色化学与化工展望199 第12章高新技术与现代化工200 121信息、微电子技术与化工200 1211信息存储材料200 1212信息显示技术201 1213微电子材料和器件201 1214电子化学品201 122自动化技术与化工202 123新材料技术与化工202 1231高分子材料202 1232金属材料与无机非金属材料203 1233先进复合材料203 124新能源技术与化工204 1241生物质能204 1242氢能206 1243燃料电池207 1244太阳能电池207 1245海水盐差发电208 125国防及空间技术与化工208 1251航天航空功能材料208 1252航天航空上所用的推进剂209 126海洋开发技术与化工209 1261海洋生物资源的开发利用209 1262海水淡化210 1263海洋油气资源的勘探与开发利用210 1264海洋化学资源的提取和应用211 12721世纪化工展望211 1271资源利用多元化211 1272产品结构精细化212 1273技术结构现代化212 1274经营管理全球化213 1275发展方向绿色化213 第13章面向21世纪的化工高等教育215 131中国化工高等教育215 132新世纪我国化工高等教育面临的挑战215 1321现代化工的发展趋势呼唤教育与时俱进216 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216 1323遵循教学规律和科技发展规律，改革教学内容217 1324切实改革教学方法，加速革新教学手段217 1325培养新世纪全面发展的创新人才，与世界接轨218 133化工专业人才培养与教学内容体系改革218 1331背景218 1332指导思想218 1333基本思路219 1334培养目标219 1335课程体系与教学内容220 134高等工程教育与专业认证220 1341高等工程教育人才培养目标221 1342国内工程教育专业认证221 1343工程教育专业国际认证222 135化工专业学生的未来与发展223 1351采用双学位、辅修专业等措施培养复合型人才223 1352研究生教育的特点与发展224 1353本科生走向社会的前景225 结束语——希望227 参考文献228 《现代化工导论》主要是为满足国内高等化工教育对教材的需求，依据天津大学《化工导论》课程教研组的教学成果编写，概括地反映现代化工风貌与特点的导论性教科书，面向大专院校化工类及与化工相关专业。本书有助于提高学生对现代化工的全面认识和后续整体课程体系起到引导作用。第一版自2004年由化学工业出版社出版以来至今已有7年，被众多院校认可和选用。为促进本科教学改革工作的深入开展和不断提高本科教学水平和教育质量，借此次再版机会对一版书各章进行了认真的修订。本次修订中，更正了第一版中的疏漏之处，删除了某些陈旧内容，补充了化工发展中的新数据，并将一版的11章扩展到13章。其中，对一版中的第10章内容进行了增补，分成了“绿色化学工与化工”及“高新技术与现代化工”两章，以便更突出当前现代化工的研究前沿——绿色化学与化工，以及对高新技术与现代化工的关系进行较深入的表述。本次修订还增加了新章节“化工安全工程基础”，以便提高对安全操作与标准的认识。在介绍化工高等教育的第13章中，还专门对近年来我国高等工程教育与专业认证取得的成果进行概述。本书共13章，包括：化工概述与发展史、无机化工、石油炼制与石油化工、高分子化工、天然气化工与煤化工、化学工程与工艺的科学基础、精细化工、生物化工、环境化工、化工安全工程基础、绿色化学与化工、高新技术与现代化工和面向21世纪的化工高等教育。本书由天津大学《化工导论》教研组成员编写，由李淑芬、王成扬、张毅民主编。参加修订的教师包括李淑芬（第1、11章）、王成扬（第2章）、郑嘉明（第3章）、刘国柱（第4、7章）、王莅（第5、6章）、唐韶坤（第8、12章）、张毅民（第7、9、10章）、王保国（第13章）。本书是一本化工入门教材，编写中参考了许多中外专家、学者的文献资料与相关教材、专著等，包括综合性图书和期刊等，主要参考列在书后的参考文献中，并致以深谢。同时，本书是在第一版基础上完成的，在此向为一版教材编写做出贡献的已退休的马沛生、王宁惠、阮湘泉老师表示感谢；也感谢本学科的一些研究生对部分书稿文字、图表加工处理等工作的协助。本书还得到化学工业出版社、天津大学及化工学院的支持、鼓励和帮助，在此一并表示衷心的谢意。由于编者的知识和经验有限，加上内容涉及面广，书中难免仍然有误，诚望专家和读者指教。编者2011年3月于天津大学第一版前言本书是教育部（世行贷款）教改项目《化工类专业创新人才培养模式、教学内容、教学方法和教学技术改革的研究与实施》的研究成果之一。 21世纪高等教育要面向现代化、面向世界、面向未来，其主要任务是培养德、智、美、体全面发展的高素质的人才。因此，为了培养基础厚、专业宽、能力强、素质高、具有创新精神的化工专业人才，提高学生对现代化工的全面认识是至关重要的。化工是国民经济的支柱产业，是发展农业的支持，是战胜疾病的武器，是改善生活的手段，是发展最迅速、与人们关系最密切的部门之一。它的重要地位和巨大作用，曾引起人们的广泛兴趣，吸引了成千上万优秀人才为之献出毕生精力。但近年来，一些学生在高考填报志愿时，把化工放在较靠后的位置；进入化工专业后又设法转到其他所谓热门专业。化工专业似乎不被看好，甚至被认为是“夕阳工业”“环境污染”的代名词。鉴于上述情况，对新同学进行专业教育具有重要意义。 20世纪50年代，天津大学也曾开设像“工业化学”这种具有导论性的课程，由学识经验丰富的教授主讲，并激起学生对化工的热爱和专业的兴趣，但后来由于课时所限等原因被取消。近年来，为提高学生对化工在国民经济中的地位与作用的认识，天津大学一些专家学者建议开设《化工导论》课程。为此，我们组成专门教学组，于2000年将《化工导论》课程开始作为化工学院一年级本科生的必修课程进行讲授。该课程从一开始就受到学校重视，被列为天津大学“面向21世纪教育振兴行动计划”课程建设项目，最近又被列为天津大学精品课程。虽然本课程的开设至今只有4年多，但作为教学改革设立的新课程受到了新生的普遍欢迎。本课程在2002年又成为天津大学与南开大学校际交流选修课程，以《现代化工与高科技》课程命名，这样可以使对化工专业和学科有兴趣的非化工专业学生也能了解现代化工的基本知识。为满足国内化工高等教育对教材的需求，在上述几年教学实践的基础上，我们对讲义进行了必要的调整和补充，并确定书名为《现代化工导论》，力求使本书能成为一本概括反映现代化工概貌与特点的导论性教材。全书共11章，包括化工的地位与发展史、无机化工、石油炼制与石油化工、高分子合成材料、天然气化工与煤化工、化学工程与工艺的科学基础、精细化工、生物化工、环境化工、现代化工的发展前景和面向21世纪的化工高等教育等。书中介绍了现代化工各领域有关化学工程与技术的基础知识、典型工艺生产过程及近年发展的新动向、新技术和新成果，同时较深入地介绍了绿色化学与化工在全球的兴起，绿色化学与化工的研究方向，阐述了传统化工向绿色化、精细化、高科技化的现代化工的发展趋势。另外，进入21世纪，我国的高等教育正面临知识经济和新科技革命的挑战。本书也概述了当前我国化工高等教育改革的发展方向。总之，本书拟作为化工类及相关专业（如化工、炼油、制药、能源、材料、轻工、环境化工、生物化工等）大学一年级入门必修课程的教材，教师可结合专业需求选择书中内讲授的深度与广度，并可将新生的素质教育与专业教育紧密结合。同时，本书内容丰富，深入浅出，亦可作为化工企业在职教育的参考教材；本书还可作为非化工专业人员了解现代化工概貌的窗口和参考书。本书是天津大学《现代化工导论》课程教学组的共同教学成果。马沛生参编第1章、第10章、第11章；李淑芬参编第1章、第3章、第5章、第6章、第10章、第11章；王成扬参编第2章、第3章、第6章，张毅民参编第7章、第8章、第9章。天津理工大学王宁惠应邀参编第2章、第3章、第4章、第7章、第8章、第9章。本书由李淑芬主编，王宁惠参与对全书的统一调整，马沛生对书稿进行了审定。由于本书是一本化工入门教材，编写中参考了中外专家、学者的文献资料与相关教材、专著，包括综合性图书和期刊等。主要参考资料列在书后的参考文献中，并致以深深的谢意。作者感谢本学科的阮湘泉教授在课程讲授第一年里对课程及教材的贡献；感谢本学科的一些研究生对部分书稿文字、图表加工处理等工作的协助；同时也感谢化学工业出版社对本书的出版给予的大力支持。作者还要特别感谢天津大学将此书作为精品课程教材予以立项支持，使其得以顺利出版。由于编者的知识和经验有限，书中内容涉及面广，不妥之处诚望专家和读者指教。编者 2004年6月于天津大学