本书是“十二五”职业教育国家规划教材,也是国家级精品课程“化工原理”的建设成果。本书重点介绍化工单元操作的基本原理、计算方法和典型设备。全书共九章,包括绪论、流体流动与输送机械、非均相物系分离、传热、蒸发、气体吸收、蒸馏、干燥、液液萃取及其它分离技术。每章均编有适量的例题,章首有本章学习要求,章末附有思考题和习题。 本书理论联系实际,强调工程观点,在阐明基本原理的基础上,注重各化工单元的基本操作方法,同时适当介绍本学科的新进展。内容深入浅出,突出重点。 本书配套建设有智能备课系统及Abook数字课程,提供授课用演示文稿、习题参考答案、教学动画、微视频等数字化教学资源。书中重要的动画和视频资源也可通过移动终端扫描二维码观看。本书使用者可按照“郑重声明”页的资源服务提示获取资源服务。 本书适用于应用性、技能型各类教育的化工类专业及相关专业的“化工原理”课程教学,也可供相关科技人员参考。
前辅文 绪论 第一章 流体流动与输送机械 第一节 流体静力学 1.1.1 密度 1.1.2 压力 1.1.3 流体静力学基本方程 第二节 流体动力学 1.2.1 流体的流量与流速 1.2.2 定态流动与非定态流动 1.2.3 定态流动系统的质量守恒——连续性方程 1.2.4 定态流动系统的机械能守恒——伯努利方程 第三节 管内流体流动现象 1.3.1 流体的黏度 1.3.2 流体的流动型态 1.3.3 流体在圆管内的速度分布 第四节 流体流动阻力 1.4.1 流体在直管中的流动阻力 1.4.2 局部阻力 1.4.3 流体在管路中的总阻力 第五节 管路计算 1.5.1 简单管路 1.5.2 复杂管路 第六节 流速与流量的测量 1.6.1 测速管 1.6.2 孔板流量计 1.6.3 文丘里流量计 1.6.4 转子流量计 第七节 流体输送机械 1.7.1 离心泵 1.7.2 其它类型化工用泵 1.7.3 气体输送机械 思考题 习题 本章符号说明 参考文献 第二章 非均相物系分离 第一节 概述 2.1.1 非均相物系分离在工业中的应用 2.1.2 颗粒与颗粒群的特性 第二节 颗粒沉降 2.2.1 重力沉降及设备 2.2.2 离心沉降及设备 第三节 过滤 2.3.1 概述 2.3.2 过滤基本方程 2.3.3 过滤设备 第四节 过程的强化与展望 2.4.1 沉降过程的强化 2.4.2 过滤过程的强化 2.4.3 过滤技术展望 思考题 习题 本章符号说明 参考文献 第三章 传热 第一节 概述 3.1.1 传热在化工生产中的应用 3.1.2 工业生产中的加热剂和冷却剂 3.1.3 传热设备中冷?热流体的接触方式 3.1.4 传热学中一些基本概念 第二节 热传导 3.2.1 热传导机理简介 3.2.2 热传导速率的表达——傅里叶定律 3.2.3 单层平壁的定态热传导 3.2.4 单层圆筒壁的定态热传导 3.2.5 通过多层壁的定态热传导 第三节 对流传热 3.3.1 对流传热过程分析 3.3.2 对流传热速率——牛顿冷却定律 3.3.3 对流传热系数的实验研究方法 3.3.4 流体无相变时的对流传热系数经验关联式 3.3.5 蒸气冷凝传热 3.3.6 液体沸腾传热 第四节 传热计算 3.4.1 换热器的热量平衡方程 3.4.2 总传热系数 3.4.3 总传热速率方程 3.4.4 总传热速率方程与热量平衡方程的联用 3.4.5 平均传热温差Δtm的计算 3.4.6 传热过程的设计型计算 3.4.7 传热过程的操作型计算 3.4.8 设备壁温的计算 第五节 辐射传热 3.5.1 有关热辐射基本概念 3.5.2 物体的辐射能力 3.5.3 两固体间的辐射传热 3.5.4 对流.辐射联合传热 第六节 换热器 3.6.1 间壁式换热器 3.6.2 列管式换热器的设计与选型中相关条件的选择 3.6.3 列管式换热器的选型计算 第七节 传热过程的强化 思考题 习题 本章符号说明 参考文献 第四章 蒸发 第一节 概述 4.1.1 蒸发操作及其在工业中的应用 4.1.2 蒸发操作的特点 4.1.3 蒸发操作的分类 第二节 单效蒸发与真空蒸发 4.2.1 单效蒸发设计计算 4.2.2 蒸发器的生产能力与生产强度 第三节 多效蒸发 4.3.1 加热蒸汽的经济性 4.3.2 多效蒸发 4.3.3 多效蒸发效数的限制 第四节 蒸发设备 4.4.1 蒸发器 4.4.2 蒸发器的选型 4.4.3 蒸发装置的附属设备和机械 第五节 过程和设备的强化与展望 思考题 习题 本章符号说明 参考文献 第五章 气体吸收 第一节 概述 5.1.1 化工生产中的传质过程 5.1.2 相组成表示法 5.1.3 气体吸收过程 5.1.4 气体吸收过程的应用 5.1.5 吸收剂的选用 5.1.6 吸收过程的分类 第二节 气液相平衡关系 5.2.1 气体在液体中的溶解度 5.2.2 相平衡关系在吸收过程中的应用 第三节 单相传质 5.3.1 定态的一维分子扩散 5.3.2 分子扩散系数 5.3.3 单相对流传质机理 5.3.4 单相对流传质速率方程 第四节 相际传质及总传质速率方程 5.4.1 双膜理论 5.4.2 吸收过程的总传质速率方程 第五节 吸收塔的计算 5.5.1 物料衡算和操作线方程 5.5.2 吸收剂用量与最小液气比 5.5.3 吸收塔填料层高度的计算 5.5.4 吸收塔塔径的计算 5.5.5 吸收塔的操作型计算 5.5.6 解吸及其计算 5.5.7 强化吸收过程的措施 第六节 填料塔 5.6.1 填料塔与填料 5.6.2 填料塔的流体力学性能 5.6.3 填料塔的附件 思考题 习题 本章符号说明 参考文献 第六章 蒸馏 第一节 概述 6.1.1 蒸馏操作在化工生产中的应用 6.1.2 蒸馏操作的依据 6.1.3 蒸馏过程的分类 第二节 双组分物系的气液相平衡 6.2.1 理想物系的气液相平衡 6.2.2 非理想物系的气液相平衡 6.2.3 挥发度及相对挥发度 第三节 简单蒸馏和平衡蒸馏 6.3.1 简单蒸馏 6.3.2 平衡蒸馏 第四节 精馏 6.4.1 精馏原理 6.4.2 精馏操作流程 第五节 双组分连续精馏的计算 6.5.1 理论板的概念与恒摩尔流假设 6.5.2 全塔物料衡算 6.5.3 操作线方程 6.5.4 进料热状况的影响及q线方程 6.5.5 理论板层数的计算 6.5.6 最小回流比?回流比及其选择 6.5.7 理论板层数的简捷计算法 6.5.8 精馏装置的热量衡算 第六节 间歇精馏 6.6.1 恒回流比操作 6.6.2 恒馏出液组成操作 第七节 恒沸精馏与萃取精馏 6.7.1 恒沸精馏 6.7.2 萃取精馏 第八节 板式塔 6.8.1 板式塔的结构 6.8.2 板式塔的流体力学性能 6.8.3 塔板负荷性能图 6.8.4 全塔效率与单板效率 6.8.5 塔高及塔径计算 第九节 过程的强化与展望 6.9.1 蒸馏过程的节能技术 6.9.2 新蒸馏过程的开发 思考题 习题 本章符号说明 参考文献 第七章 干燥 第一节 概述 7.1.1 物料的干燥方式 7.1.2 对流干燥特点 第二节 湿空气的性质及湿度图 7.2.1 湿空气的性质 7.2.2 湿空气的湿度图及其应用 第三节 干燥过程的物料衡算和热量衡算 7.3.1 物料含水量的表示方法 7.3.2 干燥过程的物料衡算 7.3.3 干燥过程的热量衡算 7.3.4 干燥系统的热效率 7.3.5 干燥器空气出口状态的确定 第四节 干燥速率与干燥时间 7.4.1 物料中所含水分性质 7.4.2 恒定干燥条件下的干燥速率 7.4.3 恒定干燥条件下的干燥时间 第五节 干燥器 7.5.1 干燥器的基本要求与分类 7.5.2 工业上常用干燥器 7.5.3 干燥器的选用 第六节 干燥过程的强化与展望 7.6.1 干燥过程的强化 7.6.2 干燥技术的展望 思考题 习题 本章符号说明 参考文献 第八章 液液萃取 第一节 概述 8.1.1 萃取的工艺流程 8.1.2 萃取分离的应用场合 8.1.3 萃取操作的特点 第二节 液液相平衡 8.2.1 三角形相图 8.2.2 部分互溶体系的平衡相图 8.2.3 萃取剂的选择 第三节 萃取过程计算 8.3.1 单级萃取过程 8.3.2 多级错流过程 8.3.3 多级逆流过程 第四节 萃取设备 8.4.1 液液萃取设备简介 8.4.2 萃取设备的选用 8.4.3 分散相的选择 第五节 过程和设备的强化与展望 思考题 习题 本章符号说明 参考文献 第九章 其它分离技术 第一节 结晶 9.1.1 概述 9.1.2 结晶原理 9.1.3 结晶器简介 9.1.4 强化与展望 第二节 吸附分离 9.2.1 概述 9.2.2 吸附剂及其特性 9.2.3 吸附平衡 9.2.4 吸附过程与吸附速率的控制 9.2.5 吸附操作 9.2.6 吸附过程的强化与展望 第三节 膜分离 9.3.1 概述 9.3.2 膜与膜组件 9.3.3 反渗透 9.3.4 超滤与微滤 9.3.5 气体分离 思考题 本章符号说明 参考文献 附录 Ⅰ 常用物理量的单位与量纲 Ⅱ 某些气体的重要物理性质 Ⅲ 某些液体的重要物理性质 Ⅳ 干空气的物理性质(101 3 kPa) Ⅴ 水及蒸汽的物理性质 Ⅵ 黏度 Ⅶ 热导率 Ⅷ 比热容 Ⅸ 液体相变焓共线图 Ⅹ 管子规格 Ⅺ IS型单级单吸离心泵规格(摘录) Ⅻ 换热器系列(摘录)
“十二五”职业教育国家规划教材