化工原理PDF电子书下载

绪论 1

一、课程内容和任务 1

二、课程中常用的基本概念 1

三、单位与单位换算 2

四、因次和经验公式变换 3

习题 5

第一章 流体流动和流体输送机械 6

第一节 管径选择和管路布置 6

一、流体的主要物理量 6

二、管径选择 8

三、流体在管道中定常连续流动的物料衡算 10

四、常用管子规格、管件和阀门 10

五、管路布置和安装 11

第二节 流体流动过程的机械能衡算 12

一、流动系统的机械能衡算式 12

二、压差、液位测定和液封 14

三、流体管道流动机械能损失的测定 17

四、满足输送要求的位差或压差确定 18

五、应由输送机械提供的能量 19

六、流量测量 20

第三节 流体管内流动的机械能损失 22

一、流体流动形态及其判断 23

二、滞流的摩擦阻力 25

三、用因次分析法建立机械能损失的算式 25

四、局部阻力 28

五、管路系统中的总机械能损失 29

六、阻力对管内流体流动的影响 32

第四节 管路计算 33

一、简单管路计算示例 34

二、复杂管路计算示例 35

第五节 离心泵 37

一、离心泵的工作原理 37

二、离心泵的性能 38

三、离心泵的工作点与流量调节 40

四、离心泵类型和选用 42

五、离心泵的吸上高度 43

六、离心泵的安装与使用 46

第六节 化工中常用的其他类型泵 46

一、往复泵 46

二、旋转泵 47

三、旋涡泵 48

第七节 化工中常用的气体输送机械 49

一、离心式通风机 49

二、离心鼓风机和离心压缩机 52

三、旋转式鼓风机和旋转式压缩机 53

四、往复压缩机 53

五、真空泵 55

习题 56

第二章 过滤与沉降 62

第一节 化工中的过滤操作和常用设备 62

一、板框压滤机 62

二、叶滤机 64

三、转筒真空过滤机 64

四、离心过滤机 65

第二节 过滤过程的工艺计算 66

一、过滤的速度方程 66

二、过滤过程的物料衡算 67

三、恒压过滤时间与滤液的关系 68

四、过滤常数的测定 68

五、洗涤过程的计算 70

六、过滤机生产能力 70

第三节 重力沉降 73

一、重力沉降速度 73

二、降尘室 75

第四节 旋风分离器 76

一、旋风分离器的性能 76

二、旋风分离器的选用 78

习题 80

第三章 传热 82

第一节 化工中的传热和常用换热器 82

一、夹套换热器 82

二、蛇管换热器 82

三、喷淋式换热器 83

四、套管换热器 83

五、列管式换热器 83

六、平板式换热器 85

七、螺旋板式换热器 85

八、翅片管换热器 86

九、板翅式换热器 86

第二节 载热体和间壁式换热器的热量衡算 87

一、化工中常用载热体 87

二、换热器热负荷计算 89

三、间壁换热器的传热速率 90

第三节 热传导 90

一、导热基本方程式 90

二、导热系数 91

三、平壁的定态导热 91

四、圆筒壁的定态导热 93

第四节 对流传热 95

一、对流传热方程式 95

二、影响对流传热（给热）系数的主要因素 96

三、传热过程中常用到的准数 96

四、流体管内强制对流的传热系数关联式 97

五、流体管外强制对流时的传热系数关联式 98

六、蒸汽冷凝时的对流传热系数 101

七、液体沸腾时的传热系数 102

第五节 间壁式换热器的传热计算 103

一、传热平均温度差△tm的计算 103

二、总传热系数 108

三、传热面积的计算与操作核算 111

四、传热单元数法 114

五、非定态传热计算示例 116

六、列管式换热器的选用 118

第六节 辐射传热 121

一、物体对热辐射的性能表现 121

二、物体的辐射能力 122

三、物体间的辐射传热 123

四、辐射和对流的联合传热 124

五、保温层材料的选择 125

习题 127

第四章 蒸发 129

第一节 蒸发设备 129

一、循环式蒸发器 130

二、单程型蒸发器 131

第二节 蒸发过程溶液沸点的确定 133

一、因溶质存在溶液蒸汽压下降而引起的沸点升高 133

二、因液柱压头引起的溶液沸点升高 135

三、因流动阻力产生压降引起的沸点升高 135

第三节 单效蒸发的计算 136

一、物料衡算 136

二、热量衡算 136

三、蒸发器传热面积的计算 138

四、蒸发操作的调节 139

第四节 多效蒸发及提高加热蒸汽利用率的其他措施 141

一、多效蒸发的流程 141

二、多效蒸发与单效蒸发的比较 142

三、多效蒸发的效数限制 143

四、引出额外蒸汽为它用热源 144

五、热泵蒸发 144

六、冷凝水自蒸发的应用 145

习题 145

第五章 吸收 147

第一节 化工中的吸收操作 147

一、吸收在化工中的应用 147

二、吸收操作流程 147

三、吸收剂选择原则 148

四、吸收操作需要解决的基本问题 149

第二节 气液相平衡 149

一、气体在液体中的溶解度 149

二、亨利定律 149

第三节 吸收过程速率 151

一、吸收速率方程 151

二、双膜理论 152

三、总吸收系数与膜系数关系 153

第四节 吸收塔计算 154

一、吸收塔物料衡算 154

二、吸收剂用量的确定 156

三、填料层高度的基本计算式 158

四、传质单元高度概念 158

五、传质单元数的解析计算 159

六、传质单元数的其他求解法 162

七、吸收的操作型计算示例 163

八、解吸塔的计算 164

九、理论塔板数的计算 166

第五节 填料塔 166

一、填料塔的结构与操作 166

二、填料特性 166

三、常用填料 167

四、气、液两相逆流通过填料层的流动状况 169

五、填料塔直径的计算 171

六、填料塔的主要附件 173

习题 175

第六章 精馏 177

第一节 概述 177

一、蒸馏分离的依据 177

二、蒸馏方式 177

三、精馏操作的工程问题 178

第二节 双组分溶液的汽液平衡 179

一、理想物系的泡点方程和露点方程 179

二、相平衡的温度组成图（t-x（y）图） 180

三、相平衡的汽液组成关系图（y-x图） 181

四、相对挥发度与相平衡组成关系表达式 182

第三节 精馏操作过程 183

一、精馏原理 183

二、理论板概念与恒摩尔流假设 185

三、精馏与提馏两塔段的汽液流量关系 186

第四节 双组分物系连续精馏的计算 186

一、全塔物料衡算 186

二、确定理论塔板数的途径 187

三、精馏段任意两相邻板间汽、液的组成关系 188

四、提馏段任意相邻两板间汽、液的组成关系 188

五、理论塔板数的逐板计算法 189

六、精馏段与提馏段两操作线交点的轨迹方程 191

七、理论板数的图解法（McCabe-Thiele法） 191

八、直接蒸汽加热的精馏塔理论板数计算 193

九、塔板效率与实际塔板数 194

十、填料层的理论板当量高度 195

十一、冷凝器和再沸器 196

第五节 精馏操作条件参数选择 196

一、精馏操作压强的确定 196

二、进料状态的影响 196

三、操作回流比的选择 198

四、理论塔板数的简捷计算 200

五、精馏的操作型计算 201

六、连续精馏的操作 202

七、间歇精馏的操作 202

第六节 板式塔 203

一、塔板结构与气液接触状态 203

二、应避免的操作现象与操作负荷性能图 203

三、塔径的确定 205

四、塔高的确定 206

五、塔板类型简介 207

习题 209

第七章 干燥 212

第一节 化工中的干燥操作 212

一、厢式干燥器 212

二、气流干燥器 212

三、沸腾床干燥器 213

四、喷雾干燥器 214

五、转筒干燥器 214

第二节 湿空气性质和湿度图 215

一、湿空气性质 215

二、湿空气的湿焓图（H-I图） 218

三、H-I图的应用 220

第三节 固体干燥的平衡关系 221

一、物料含水量的表示方法 221

二、平衡水分与干燥平衡曲线 222

三、结合水分与非结合水分 222

四、平衡曲线的应用 223

第四节 干燥过程的物料衡算和热量衡算 224

一、干燥过程的物料衡算 224

二、干燥过程的热量衡算 225

三、干燥过程的热效率η 226

四、干燥介质条件的影响与确定 229

第五节 干燥速度与干燥时间 230

一、干燥曲线 230

二、干燥速度曲线 230

三、干燥过程分析 231

四、恒速阶段干燥时间计算 232

五、降速阶段干燥时间计算 232

习题 233

附录 235

一、某些气体的重要物理性质 235

二、某些液体的重要物理性质 236

三、某些固体材料的重要物理性质 238

四、干空气的物理性质（101.3kPa） 239

五、水的物理性质 240

六、饱和水蒸气表（按温度排列） 240

七、饱和水蒸气表（按压力排列） 242

八、某些液体的导热系数 243

九、几种常用液体的导热系数与温度的关系图 245

十、某些气体和蒸汽的导热系数 245

十一、液体粘度共线图 247

十二、气体粘度共线图（常压下用） 249

十三、液体比热共线图 251

十四、气体比热共线图（常压下用） 253

十五、液体汽化潜热共线图 255

十六、液体的表面张力 257

十七、某些有机液体的相对密度（液体密度与4℃水的密度之比） 260

十八、无机盐溶液在101.33kPa压强下的沸点 263

十九、管子规格（摘录） 264

二十、IB型离心泵性能表 265

二十一、IB型泵系列型谱图 269

二十二、Y型离心油泵性能表 270

二十三、F型耐腐蚀泵性能表 271

二十四、4-72-11型离心通风机规格（摘录） 271

二十五、列管式换热器系列标准（摘录） 272