有色冶金化工过程原理及设备PDF电子书下载

0 绪论 1

0.1 有色冶金化工过程原理及设备的内容、性质及任务 1

O.2 有色冶金化工过程原理及设备解决问题的基本方法 1

1 流体力学基本原理 3

1.1 流体的基本性质 3

1.1.1 密度 3

1.1.2 黏度 4

1.2 流体静力学基本方程式 6

1.2.1 流体的压强 6

1.2.2 流体静力学基本方程式 6

1.2.3 流体静力学基本方程式的应用 8

1.3 流体在管内流动 11

1.3.1 流动的基本概念 11

1.3.2 流动现象 13

1.3.3 流动的基本方程 16

1.3.4 流体在圆管内流动的速度分布规律 24

1.4 流体流动阻力 26

1.4.1 阻力类型 26

1.4.2 等截面直管阻力计算 26

1.4.3 局部阻力计算 32

1.5 管路计算 34

1.5.1 管路类型及其特点 34

1.5.2 管路阻力对管内流动的影响 36

1.5.3 管路计算中的几类问题 36

1.6 流量测量 40

1.6.1 测速管 40

1.6.2 孔板流量计 41

1.6.3 文丘里流量计 43

1.6.4 转子流量计 43

习题 44

参考文献 48

2 流体输送装置 49

2.1 离心泵 49

2.1.1 离心泵的工作原理和主要部件 49

2.1.2 离心泵的基本方程 51

2.1.3 离心泵的主要性能参数和特性曲线 53

2.1.4 离心泵的汽蚀现象与安装高度 57

2.1.5 离心泵的工作点与流量调节 60

2.1.6 离心泵的类型与选用 63

2.2 其他类型泵及常用泵的比较 66

2.2.1 往复泵 66

2.2.2 旋转泵 69

2.2.3 旋涡泵 70

2.2.4 常用泵的比较 70

2.3 离心式风机 71

2.3.1 离心式通风机 71

2.3.2 离心鼓风机 75

2.4 真空泵 76

2.4.1 真空泵的性能指标 76

2.4.2 真空泵的常见类型 76

2.4.3 真空泵的选用 78

2.5 烟囱 80

2.5.1 烟囱工作原理 80

2.5.2 烟囱主要尺寸计算 81

习题 84

参考文献 85

3 非均相混合物的分离 86

3.1 重力沉降 86

3.1.1 重力沉降速度 86

3.1.2 重力沉降设备 92

3.2 离心沉降 98

3.2.1 离心沉降速度 98

3.2.2 离心沉降设备 98

3.3 电力沉降 106

3.3.1 电力沉降速度 106

3.3.2 电力沉降设备 107

3.4 过滤 112

3.4.1 悬浮液的过滤 112

3.4.2 含尘气体的过滤 136

习题 139

参考文献 141

4 传热 142

4.1 概述 142

4.1.1 传热过程的基本概念 142

4.1.2 传热过程中冷热流体的接触方式 143

4.2 热传导 143

4.2.1 傅里叶定律 143

4.2.2 热导率 144

4.2.3 平壁的一维稳态导热 145

4.2.4 圆筒壁的一维稳态导热 149

4.3 对流传热 151

4.3.1 对流传热过程机理 151

4.3.2 牛顿冷却定律 152

4.3.3 影响对流传热的因素 153

4.3.4 对流传热系数关联式 153

4.4 辐射换热 165

4.4.1 辐射换热的基本概念 165

4.4.2 物体辐射力的计算 167

4.4.3 物体表面间辐射换热量的计算 170

4.4.4 气体辐射 177

4.5 稳态综合换热 181

4.5.1 对流与辐射同时存在的综合换热 182

4.5.2 火焰炉内的综合换热 183

4.5.3 通过间壁的换热 186

4.6 传热过程计算 188

4.6.1 传热量的计算 188

4.6.2 传热平均温差计算 189

4.6.3 总传热系数的确定及其影响因素 193

4.6.4 壁温的估算 196

4.6.5 传热面积计算 198

4.7 换热设备 198

4.7.1 换热器的结构形式 198

4.7.2 换热器的选型 204

4.7.3 换热器传热过程的强化 204

习题 205

参考文献 207

5 蒸发 209

5.1 概述 209

5.2 单效蒸发计算 209

5.2.1 物料衡算 210

5.2.2 热量衡算 211

5.2.3 传热面积计算 212

5.2.4 蒸发器的生产能力和生产强度 219

5.3 多效蒸发 219

5.3.1 多效蒸发流程 219

5.3.2 多效蒸发计算 220

5.3.3 多效和单效的比较 223

5.4 蒸发设备及其辅助装置 225

5.4.1 蒸发器的结构形式和特点 225

5.4.2 蒸发的辅助设备 229

5.4.3 蒸发器的选型 229

习题 231

参考文献 231

6 吸收 233

6.1 概述 233

6.2 吸收过程的相平衡关系 233

6.2.1 吸收中气、液相组成的表示方法 234

6.2.2 气液相平衡关系 234

6.2.3 吸收推动力 236

6.3 吸收过程中的传质理论基础 237

6.3.1 气体吸收过程 237

6.3.2 相内传质 238

6.3.3 相际传质 243

6.4 吸收塔的计算 248

6.4.1 吸收剂用量的确定 248

6.4.2 填料层高度的计算 251

6.5 吸收系数 257

6.5.1 吸收系数的实验测定法 257

6.5.2 吸收系数计算的经验公式 258

6.5.3 吸收系数的特征数关联式 258

6.6 填料塔 259

6.6.1 填料塔与填料 259

6.6.2 填料塔的流体力学特性 261

6.6.3 填料塔径的计算 262

习题 263

参考文献 264

7 蒸馏 265

7.1 双组分理想溶液的气液相平衡关系 265

7.1.1 以拉乌尔定律表示的气液相平衡关系 265

7.1.2 以相平衡曲线图表示的相平衡关系 266

7.1.3 以相对挥发度表示的气液相平衡关系—相平衡方程 267

7.2 精馏原理 268

7.2.1 精馏装置与流程 268

7.2.2 精馏原理 268

7.3 双组分连续精馏塔的计算 270

7.3.1 全塔物料衡算 270

7.3.2 理论塔板数及理论加料板位置的确定 271

7.3.3 板效率和实际塔板数的确定 284

7.3.4 塔高和塔径的计算 285

7.3.5 加热剂和冷却剂消耗量的计算 288

7.4 特殊精馏与反应精馏 290

7.4.1 特殊精馏 290

7.4.2 反应精馏 291

7.5 板式塔 292

7.5.1 塔板类型 292

7.5.2 浮阀塔基本知识 293

习题 295

参考文献 296

8 萃取 298

8.1 概述 298

8.1.1 萃取的基本原理 298

8.1.2 萃取的基本概念 298

8.1.3 萃取剂的选择原则 300

8.1.4 萃取工艺流程 300

8.2 萃取设备 302

8.2.1 萃取设备简介 302

8.2.2 箱式混合-澄清槽 302

8.2.3 塔式萃取设备 303

8.2.4 离心萃取器 305

8.2.5 萃取设备的选择 306

8.2.6 萃取设备的发展方向 307

8.3 多级萃取设计计算 307

8.3.1 物料衡算与操作线方程 307

8.3.2 理论级数的确定 308

8.3.3 箱式混合-澄清槽的设计计算 312

8.4 新型萃取技术 319

8.4.1 超临界流体萃取 319

8.4.2 膜萃取 320

习题 321

参考文献 322

9 干燥 323

9.1 湿空气的性质和湿度图 323

9.1.1 湿空气的性质 323

9.1.2 湿空气的H-I图 327

9.1.3 H-I图的应用 329

9.2 物料湿分的性质和干燥特性 329

9.2.1 湿物料中含水量的表示方法 329

9.2.2 物料湿分的性质 330

9.2.3 干燥特性曲线 331

9.3 干燥过程的计算 332

9.3.1 物料衡算 332

9.3.2 热量衡算 333

9.3.3 干燥器的热效率 334

9.3.4 干燥时间的计算 335

9.4 干燥设备 337

9.4.1 干燥设备的主要类型 337

9.4.2 干燥设备的选择 342

9.4.3 常见干燥器主要尺寸设计计算 343

习题 354

参考文献 356

10 工业燃料及燃烧 357

10.1 概述 357

10.1.1 固体燃料 357

10.1.2 液体燃料 358

10.1.3 气体燃料 359

10.2 燃料的化学组成和发热量 360

10.2.1 燃料的化学组成 360

10.2.2 燃料的发热量 364

10.3 燃烧计算 367

10.3.1 燃烧需要的空气量和燃烧产物计算 367

10.3.2 空气系数的影响及大小的确定 374

10.3.3 燃烧温度的计算 375

10.4 燃料的燃烧 380

10.4.1 气体燃料的燃烧 380

10.4.2 液体燃料的燃烧 381

10.4.3 固体燃料的燃烧 382

习题 384

参考文献 385

11 工业设备材料 386

11.1 腐蚀与防腐蚀 386

11.1.1 腐蚀的概念和分类 386

11.1.2 影响腐蚀的因素 386

11.1.3 防腐蚀的方法 387

11.2 金属防腐材料 388

11.2.1 碳钢和铸铁 388

11.2.2 高硅铁 389

11.2.3 不锈耐酸钢 389

11.2.4 耐热钢 390

11.2.5 铝及其合金 390

11.2.6 铜及其合金 391

11.2.7 镍及其合金 392

11.2.8 铅及其合金 393

11.2.9 钛及其合金 393

11.3 非金属防腐材料 394

11.3.1 有机材料 394

11.3.2 无机材料 398

11.3.3 胶黏剂和胶泥 401

11.4 耐火材料 403

11.4.1 耐火材料概述 403

11.4.2 耐火材料的化学矿物组成 405

11.4.3 耐火材料的性质 406

11.4.4 几种常用及新型的耐火材料 411

11.4.5 特种耐火材料 422

11.5 绝热材料 423

参考文献 426

附录 427

附录1 干空气的物理性质（101.33kPa） 427

附录2 水的物理性质 428

附录3 饱和水蒸气物理性质（以温度为准） 429

附录4 无机盐溶液在101.33kPa下的沸点 430

附录5 101.33kPa下溶液的沸点升高与浓度的关系 431

附录6 液体黏度共线图 431

附录7 气体黏度共线图（常压下用） 433

附录8 管子规格（摘录） 434

附录9 泵规格（摘录） 435

附录10 4-72-11型离心通风机规格（摘录） 438

附录11 各种不同材料在表面法线方向上的辐射黑度 439

附录12 某些气体的平均恒压比热容（标准状态） 440

附录13 局部阻力系数 441

附录14 空气及煤气的饱和水蒸气含量（101325Pa，标态） 444