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化工與製藥生產基礎（簡體書）
- 系列名：高職高專“十二五”規劃教材
- ISBN13：9787122180162
- 出版社：化學工業出版社
- 作者：張志華
- 裝訂／頁數：平裝／222頁
- 規格：26cm*19cm (高/寬)
- 版次：一版
- 出版日：2023/08/01
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商品簡介
名人/編輯推薦
序
目次
書摘/試閱
商品簡介
本書重點介紹化工、制藥企業廣泛使用的典型單元操作，以單元操作過程分析為切入點，以培養學生的工程意識和應用能力為主線，加強對機械與設備的基本原理、結構、性能、操作要點的介紹。選擇了化工、制藥行業的典型工藝，使學生對化工、制藥生產工藝有較深入的理解。“化工與制藥生產安全知識與技術”一章將使學生全面了解生產過程中的安全問題，建立安全第一的生產意識。“緒論”、“化工與制藥生產過程的基本知識”兩章，使學生對化工與制藥行業及生產過程有一個總體的了解。
本教材適用于高職高專化工、制藥技術相關專業（例如，工業分析與檢測、化工設備維修技術、高分子材料加工技術、過程裝備及其自動化等）學生，也可作為化工制藥企業的培訓教材。化工、制藥工藝類專業學生也可參考使用。
本教材適用于高職高專化工、制藥技術相關專業（例如，工業分析與檢測、化工設備維修技術、高分子材料加工技術、過程裝備及其自動化等）學生，也可作為化工制藥企業的培訓教材。化工、制藥工藝類專業學生也可參考使用。
名人/編輯推薦
《高職高專"十二五"規劃教材:化工與制藥生產基礎》適用于高職高專化工、制藥技術相關專業（例如，工業分析與檢測、化工設備維修技術、高分子材料加工技術、過程裝備及其自動化等）學生，也可作為化工制藥企業的培訓教材。化工、制藥工藝類專業學生也可參考使用。
序
為更好地滿足化工、制藥行業對人才知識和能力的需求，適應高職高專人才培養的要求，我們組織編寫了本教材。教材有如下幾個特點。
1以企業崗位要求確定教材的內容和體系
化工與制藥企業非工藝技術類崗位（例如，工業分析與檢測、化工設備維修技術、高分子材料加工技術、過程裝備及其自動化等）的人員除需具備一些本專業的知識和技能要求外，還需要掌握化工與制藥生產工藝過程基本知識，并具有安全生產意識和能力。本教材以此確定內容和編寫體系。
2遵循認知規律，增強教材的針對性和實用性
教材首先對化工、制藥生產過程的一些共性進行了介紹，并對所需的一些基本理論知識進行有針對性的介紹，以便于知識的銜接。單元操作過程側重于基本原理、設備基本結構與性能、主要參數的測量與控制。典型化工、制藥生產工藝重點介紹基本原理、工藝流程、工藝參數及生產控制。不求多，不求全，但求針對性、實用性要強。
3拓寬教材的使用范圍，增加制藥生產典型工藝、化工與制藥生產安全知識與技術等
與化工基礎類教材相比，增加了制藥生產過程的一些有代表性的單元操作與典型工藝、化工與制藥生產安全知識與技術，可滿足更多人群的需要，拓寬了教材的選擇和使用范圍。
教材的編寫力求符合非化工、制藥生產技術專業學生的知識與能力結構要求。符合非化工、制藥技術類崗位的對化工生產知識與能力的要求，教材編寫簡明、實用，體現企業正在使用的新工藝、新技術。
本教材由河北工程技術高等專科學校張志華擔任主編，河北化工醫藥職業技術學院閆志謙、滄州職業技術學院白建忠擔任副主編，石家莊職業技術學院吳英綿擔任主審。緒論、第二章、第三章由張志華編寫；第一章、第四章由閆志謙編寫；第五章、第六章由白建忠編寫；第七章、第八章的第三節、第九章由河北化工醫藥職業技術學院張之東編寫；第八章的第一節、第二節由河北海特偉業石化有限公司張如璐編寫。
由于編者水平所限，不妥之處在所難免，敬請專家和廣大讀者提出寶貴的批評和建議，以便今后修訂。
編者2013年5月
1以企業崗位要求確定教材的內容和體系
化工與制藥企業非工藝技術類崗位（例如，工業分析與檢測、化工設備維修技術、高分子材料加工技術、過程裝備及其自動化等）的人員除需具備一些本專業的知識和技能要求外，還需要掌握化工與制藥生產工藝過程基本知識，并具有安全生產意識和能力。本教材以此確定內容和編寫體系。
2遵循認知規律，增強教材的針對性和實用性
教材首先對化工、制藥生產過程的一些共性進行了介紹，并對所需的一些基本理論知識進行有針對性的介紹，以便于知識的銜接。單元操作過程側重于基本原理、設備基本結構與性能、主要參數的測量與控制。典型化工、制藥生產工藝重點介紹基本原理、工藝流程、工藝參數及生產控制。不求多，不求全，但求針對性、實用性要強。
3拓寬教材的使用范圍，增加制藥生產典型工藝、化工與制藥生產安全知識與技術等
與化工基礎類教材相比，增加了制藥生產過程的一些有代表性的單元操作與典型工藝、化工與制藥生產安全知識與技術，可滿足更多人群的需要，拓寬了教材的選擇和使用范圍。
教材的編寫力求符合非化工、制藥生產技術專業學生的知識與能力結構要求。符合非化工、制藥技術類崗位的對化工生產知識與能力的要求，教材編寫簡明、實用，體現企業正在使用的新工藝、新技術。
本教材由河北工程技術高等專科學校張志華擔任主編，河北化工醫藥職業技術學院閆志謙、滄州職業技術學院白建忠擔任副主編，石家莊職業技術學院吳英綿擔任主審。緒論、第二章、第三章由張志華編寫；第一章、第四章由閆志謙編寫；第五章、第六章由白建忠編寫；第七章、第八章的第三節、第九章由河北化工醫藥職業技術學院張之東編寫；第八章的第一節、第二節由河北海特偉業石化有限公司張如璐編寫。
由于編者水平所限，不妥之處在所難免，敬請專家和廣大讀者提出寶貴的批評和建議，以便今后修訂。
編者2013年5月
目次
緒論1
一、化學工業與化工生產1
二、制藥工業與制藥生產2
三、綠色化工3
四、課程的任務和內容4
第一章化工、制藥生產過程的基本知識6
第一節化工、制藥生產過程組成6
一、原料的選擇和預處理6
二、生產中的反應過程7
三、產物分離和提純過程8
第二節生產過程常用指標9
一、生產能力、生產強度與空間速度9
二、轉化率、選擇性和收率10
第三節生產過程熱力學分析11
一、熱力學第一定律和熱力學第二定律12
二、化學反應限度分析12
三、化學反應平衡移動分析12
第四節生產過程動力學分析13
一、溫度對化學反應速率的影響14
二、濃度對化學反應速率的影響14
三、催化劑對化學反應速率的影響15
第五節工藝條件分析15
一、溫度15
二、壓力16
三、原料配比16
思考題17
第二章流體輸送及機械18
第一節概述18
一、流體輸送在化工與制藥生產中的應用18
二、化工與制藥生產過程中流體輸送的實例18
三、常見流體輸送方式18
第二節化工與制藥生產管路的基本構成20
一、公稱壓力與公稱直徑20
二、管路的選擇21
三、管件的選擇22
四、閥門的選擇22
第三節流體的基本性質24
一、密度24
二、壓力25
三、黏度26
第四節流體運動的基本規律26
一、流量與流速26
二、穩定流動和不穩定流動28
三、流體穩定流動時的物料衡算——連續性方程28
四、流體穩定流動時的能量衡算——伯努利方程29
五、流體在管內的流動阻力33
第五節流動參數的測量39
一、流量的測量39
二、壓力測量41
第六節流體輸送機械42
一、液體輸送設備43
二、氣體輸送設備46
思考題48
計算題49
第三章傳熱與換熱器51
第一節概述51
一、傳熱在化工與制藥生產中的應用51
二、傳熱的基本方式51
三、化工與制藥生產中的換熱方法52
第二節間壁傳熱過程分析53
一、間壁傳熱過程53
二、傳熱速率方程及應用54
第三節換熱器58
一、管式換熱器58
二、板式換熱器61
三、翅片式換熱器63
四、夾套式換熱器64
五、熱管換熱器64
六、強化換熱器傳熱效果的途徑65
七、換熱器的選擇與使用66
第四節管路和設備的保溫67
一、保溫的目的67
二、保溫結構67
三、對保溫材料的要求67
四、保溫層的厚度67
思考題71
計算題72
第四章蒸餾與設備74
第一節概述74
一、蒸餾操作在化工、制藥生產中的應用74
二、蒸餾操作依據和分類75
第二節精餾過程分析75
一、精餾裝置系統的組成75
二、精餾原理76
第三節雙組分混合液精餾塔操作分析82
一、基本假設82
二、雙組分連續精餾基本計算83
第四節精餾設備90
一、板式塔的結構90
二、影響精餾操作的主要因素92
三、精餾技術展望94
思考題95
計算題95
第五章吸收與設備96
第一節概述96
一、吸收操作在化工、制藥生產中的應用96
二、氣體吸收過程97
第二節吸收劑的選擇98
一、吸收原理98
二、吸收劑用量的計算102
第三節吸收設備106
一、填料塔106
二、吸收操作參數的選擇與調節111
三、填料塔與板式塔的比較113
四、強化吸收過程的途徑114
五、再生塔114
思考題116
第六章干燥與設備117
第一節概述117
第二節干燥過程118
一、對流干燥過程118
二、濕空氣119
三、濕物料122
四、干燥速率123
五、濕度圖125
六、干燥過程的計算127
第三節典型干燥設備128
一、間歇式干燥器——廂式干燥器128
二、連續式干燥器128
三、干燥操作條件的確定131
思考題132
第七章新型傳質分離技術133
第一節膜分離133
一、概述133
二、膜的分類與應用133
三、氣體膜分離過程氫氣回收實例134
四、反滲透膜海水淡化分離過程實例135
五、膜分離基本原理136
六、膜分離設備139
第二節冷凍干燥140
一、概述140
二、冷凍干燥設備141
三、冷凍干燥設備操作142
思考題144
第八章典型化工與制藥產品生產工藝145
第一節氨的合成145
一、氨合成反應的基本原理145
二、氨合成催化劑148
三、氨的分離及合成工藝流程150
四、氨合成工藝條件153
五、氨合成塔155
六、氨合成塔的操作控制要點159
第二節乙炔法生產醋酸乙烯酯生產工藝161
一、乙炔法生產醋酸乙烯酯的工藝原理162
二、乙炔法生產醋酸乙烯酯合成工序工藝流程163
三、乙炔法生產醋酸乙烯酯操作及分析164
四、流化床反應器165
第三節青霉素生產工藝165
一、青霉素發酵工藝166
二、青霉素提煉工藝167
思考題175
第九章化工與制藥生產安全知識與技術176
第一節安全生產概況176
一、安全與本質安全176
二、化工與制藥安全生產特點177
三、企業安全生產現狀177
四、安全生產法規建設177
第二節工業防毒179
一、概述179
二、工業毒物在人體內的轉化182
三、職業中毒與最高容許濃度183
四、綜合防毒技術184
第三節防火防爆185
一、防火防爆基本知識185
二、防火防爆基本措施186
三、限制火災爆炸的擴散與蔓延188
四、消防安全190
第四節壓力容器安全191
一、壓力容器分類192
二、壓力容器安全附件192
三、壓力容器的安全操作193
第五節電氣安全194
一、電氣安全基本知識194
二、觸電事故預防與急救196
思考題198
附錄199
一、某些氣體的重要物理性質199
二、某些液體的重要物理性質200
三、某些固體的重要物理性質201
四、干空氣的物理性質202
五、水的物理性質202
六、飽和水蒸氣的物理性質（按溫度排列）203
七、飽和水蒸氣的物理性質（按壓力排列）205
八、液體的黏度和密度206
九、10133kPa壓力下氣體的黏度209
十、液體的比熱容211
十一、10133kPa壓力下氣體的比熱容213
十二、汽化熱（蒸發潛熱）215
十三、管子規格（摘錄）217
十四、離心泵規格（摘錄）218
十五、離心通風機規格221
參考文獻223
一、化學工業與化工生產1
二、制藥工業與制藥生產2
三、綠色化工3
四、課程的任務和內容4
第一章化工、制藥生產過程的基本知識6
第一節化工、制藥生產過程組成6
一、原料的選擇和預處理6
二、生產中的反應過程7
三、產物分離和提純過程8
第二節生產過程常用指標9
一、生產能力、生產強度與空間速度9
二、轉化率、選擇性和收率10
第三節生產過程熱力學分析11
一、熱力學第一定律和熱力學第二定律12
二、化學反應限度分析12
三、化學反應平衡移動分析12
第四節生產過程動力學分析13
一、溫度對化學反應速率的影響14
二、濃度對化學反應速率的影響14
三、催化劑對化學反應速率的影響15
第五節工藝條件分析15
一、溫度15
二、壓力16
三、原料配比16
思考題17
第二章流體輸送及機械18
第一節概述18
一、流體輸送在化工與制藥生產中的應用18
二、化工與制藥生產過程中流體輸送的實例18
三、常見流體輸送方式18
第二節化工與制藥生產管路的基本構成20
一、公稱壓力與公稱直徑20
二、管路的選擇21
三、管件的選擇22
四、閥門的選擇22
第三節流體的基本性質24
一、密度24
二、壓力25
三、黏度26
第四節流體運動的基本規律26
一、流量與流速26
二、穩定流動和不穩定流動28
三、流體穩定流動時的物料衡算——連續性方程28
四、流體穩定流動時的能量衡算——伯努利方程29
五、流體在管內的流動阻力33
第五節流動參數的測量39
一、流量的測量39
二、壓力測量41
第六節流體輸送機械42
一、液體輸送設備43
二、氣體輸送設備46
思考題48
計算題49
第三章傳熱與換熱器51
第一節概述51
一、傳熱在化工與制藥生產中的應用51
二、傳熱的基本方式51
三、化工與制藥生產中的換熱方法52
第二節間壁傳熱過程分析53
一、間壁傳熱過程53
二、傳熱速率方程及應用54
第三節換熱器58
一、管式換熱器58
二、板式換熱器61
三、翅片式換熱器63
四、夾套式換熱器64
五、熱管換熱器64
六、強化換熱器傳熱效果的途徑65
七、換熱器的選擇與使用66
第四節管路和設備的保溫67
一、保溫的目的67
二、保溫結構67
三、對保溫材料的要求67
四、保溫層的厚度67
思考題71
計算題72
第四章蒸餾與設備74
第一節概述74
一、蒸餾操作在化工、制藥生產中的應用74
二、蒸餾操作依據和分類75
第二節精餾過程分析75
一、精餾裝置系統的組成75
二、精餾原理76
第三節雙組分混合液精餾塔操作分析82
一、基本假設82
二、雙組分連續精餾基本計算83
第四節精餾設備90
一、板式塔的結構90
二、影響精餾操作的主要因素92
三、精餾技術展望94
思考題95
計算題95
第五章吸收與設備96
第一節概述96
一、吸收操作在化工、制藥生產中的應用96
二、氣體吸收過程97
第二節吸收劑的選擇98
一、吸收原理98
二、吸收劑用量的計算102
第三節吸收設備106
一、填料塔106
二、吸收操作參數的選擇與調節111
三、填料塔與板式塔的比較113
四、強化吸收過程的途徑114
五、再生塔114
思考題116
第六章干燥與設備117
第一節概述117
第二節干燥過程118
一、對流干燥過程118
二、濕空氣119
三、濕物料122
四、干燥速率123
五、濕度圖125
六、干燥過程的計算127
第三節典型干燥設備128
一、間歇式干燥器——廂式干燥器128
二、連續式干燥器128
三、干燥操作條件的確定131
思考題132
第七章新型傳質分離技術133
第一節膜分離133
一、概述133
二、膜的分類與應用133
三、氣體膜分離過程氫氣回收實例134
四、反滲透膜海水淡化分離過程實例135
五、膜分離基本原理136
六、膜分離設備139
第二節冷凍干燥140
一、概述140
二、冷凍干燥設備141
三、冷凍干燥設備操作142
思考題144
第八章典型化工與制藥產品生產工藝145
第一節氨的合成145
一、氨合成反應的基本原理145
二、氨合成催化劑148
三、氨的分離及合成工藝流程150
四、氨合成工藝條件153
五、氨合成塔155
六、氨合成塔的操作控制要點159
第二節乙炔法生產醋酸乙烯酯生產工藝161
一、乙炔法生產醋酸乙烯酯的工藝原理162
二、乙炔法生產醋酸乙烯酯合成工序工藝流程163
三、乙炔法生產醋酸乙烯酯操作及分析164
四、流化床反應器165
第三節青霉素生產工藝165
一、青霉素發酵工藝166
二、青霉素提煉工藝167
思考題175
第九章化工與制藥生產安全知識與技術176
第一節安全生產概況176
一、安全與本質安全176
二、化工與制藥安全生產特點177
三、企業安全生產現狀177
四、安全生產法規建設177
第二節工業防毒179
一、概述179
二、工業毒物在人體內的轉化182
三、職業中毒與最高容許濃度183
四、綜合防毒技術184
第三節防火防爆185
一、防火防爆基本知識185
二、防火防爆基本措施186
三、限制火災爆炸的擴散與蔓延188
四、消防安全190
第四節壓力容器安全191
一、壓力容器分類192
二、壓力容器安全附件192
三、壓力容器的安全操作193
第五節電氣安全194
一、電氣安全基本知識194
二、觸電事故預防與急救196
思考題198
附錄199
一、某些氣體的重要物理性質199
二、某些液體的重要物理性質200
三、某些固體的重要物理性質201
四、干空氣的物理性質202
五、水的物理性質202
六、飽和水蒸氣的物理性質（按溫度排列）203
七、飽和水蒸氣的物理性質（按壓力排列）205
八、液體的黏度和密度206
九、10133kPa壓力下氣體的黏度209
十、液體的比熱容211
十一、10133kPa壓力下氣體的比熱容213
十二、汽化熱（蒸發潛熱）215
十三、管子規格（摘錄）217
十四、離心泵規格（摘錄）218
十五、離心通風機規格221
參考文獻223
書摘/試閱
蒸餾作為當代工業應用最廣的分離技術，目前已具有了相當成熟的工程設計經驗以及一定的理論研究基礎。但是作為能量消耗很大的單元操作之一，在大型工業化生產過程中不可避免地遇到產品的高純度與高能耗的矛盾。因此，在產品達到高純度分離的同時又能降低能耗，成為當今蒸餾分離研究開發的重要目標。
從現有理論研究和工程經驗看，強化蒸餾和傳質過程的主要途徑是：①改進設備結構，從而改善氣液兩相流動，使氣液充分接觸，達到最好的分離效果；②優化工藝過程，降低蒸餾過程中的能量消耗。前者通過改進塔板或采用高效填料可以達到。蒸餾工藝過程的強化主要是蒸餾過程的節能和新蒸餾過程的開發。
1.蒸餾過程的節能技術
蒸餾過程的節能技術大致可分為三方面：蒸餾過程熱能的充分回收利用，它是以熱力學第一定律為基礎；減少蒸餾過程本身的能量需求，它是以蒸餾原理為基礎；提高蒸餾系統的熱力學效率，它是以熱力學第二定律為基礎。
充分回收利用過程本身的熱能是以熱力學第一定律為依據的。據此，應使排出系統或散失于外界的熱能減為最小。一般采用加強保溫以及回收物料的一部分顯熱或潛熱等節能方法。
蒸餾過程加熱蒸汽的消耗量在很大程度上取決于回流比的大小。為此，應在可能條件下減小操作的回流比，或間接采用提高分離效率的方法，以較小的回流比實現相同的分離效果，從而減少過程本身對能量的需求。
從熱力學第二定律觀點出發，研究降低蒸餾過程能耗的途徑，即提高過程的熱力學效率，主要方法有：①增設中間再沸器和中間冷凝器；②采用多效蒸餾、熱偶蒸餾、熱泵蒸餾等方法。
上述方法均能獲得不同程度的節能效果，但在大多數情況下是以增加設備費用為代價的，此外，節能措施往往使操作變得復雜，在應用節能技術時需要綜合考慮，權衡利弊。
2.新蒸餾過程的開發
對于具有恒沸點或沸點相近的物系，一般僅僅利用蒸餾是難以達到有效的分離目的的，為了達到強化傳質和最好的分離效果，一些特殊的蒸餾方法以及為分離一些特殊物料（如熱敏性物料）的蒸餾方法已進入探索與開發階段。這些蒸餾方法包括以下三種。
（1）結合反應（包括均相和非均相）、吸附等其他化工單元操作的優勢提出或已經實現工業化的，如：反應精餾（主要與化學反應相結合）、催化蒸餾（主要與催化反應相結合）、吸附蒸餾（主要與吸附過程相結合）以及膜蒸餾（主要與固膜分離過程相結合）等蒸餾方法。
（2）在蒸餾過程中引入某些添加劑，以利用溶液的非理想性質改變組分之間相對揮發度，實現高效和節能的分離目的。除了早期的萃取精餾、恒沸精餾外，近年來發展了加鹽蒸餾、加鹽萃取蒸餾等方法。
（3）引入第二能量（如磁場、電場和激光）以促進傳質過程的進行。目前這種方式雖未投人生產使用，但專家預計，第二能量的引入將會使蒸餾過程產生巨大的經濟效益。隨著超導材料和激光器制備技術的提高和生產成本的降低，相信這種蒸餾過程的實現將不會太遠。
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