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绪论 1

一、炼油化工过程概述 1

二、本教材的研究对象及框架结构 1

三、基本概念 1

四、单位制 2

第一章 流体力学基础 3

第一节 流体静力学 3

一、密度、相对密度和比容 3

二、流体的压强 6

三、流体静力学基本方程式 7

四、静力学基本方程式的应用 8

第二节 流体动力学 12

一、流量和流速 12

二、稳定流动与非稳定流动 13

三、稳定流动时的连续性方程 14

四、流体流动的能量守恒——柏努利方程式 15

第三节 流体在管路中流动时的阻力 19

一、流体的黏性——绝对黏度（动力黏度）和运动黏度 19

二、流体流动的类型和雷诺数 21

三、管路中流体流速的分布 23

四、当量直径 24

五、流体阻力的计算 24

第四节 管路计算与流量测量 30

一、简单管路的计算 30

二、流速和流量的测定 32

本章小结 37

思考题 37

习题 38

第二章 流体输送设备 43

第一节 离心泵的工作原理及构造 44

一、离心泵的工作原理 44

二、离心泵的构造及主要部件 45

第二节 离心泵的特性 47

一、离心泵的基本性能参数 47

二、离心泵的特性曲线 50

三、离心泵的比转数 51

第三节 离心泵的汽蚀现象与安装高度 52

一、离心泵的汽蚀现象 52

二、离心泵的安装高度 54

第四节 离心泵的操作 55

一、管路特性 55

二、有泵管路的流量调节 57

三、离心泵的操作 58

四、离心泵的故障及消除措施 59

第五节 离心泵的型号与选择 59

一、离心泵的型号 59

二、离心泵的选用 60

第六节 其他类型泵 61

一、往复泵 61

二、齿轮泵 64

三、各种泵的比较 65

第七节 气体输送与压缩机械 66

一、离心式通风机 67

二、鼓风机 69

三、压缩机 70

四、真空泵 73

本章小结 76

思考题 77

习题 78

第三章 传热过程及设备 81

第一节 概述 81

一、传热过程及设备在炼油化工生产中的作用 81

二、传热的三种基本方式 81

第二节 导热 82

一、稳定传热的概念 82

二、导热速率方程——傅立叶（Fourier）定律 82

三、导热系数 83

四、多层平壁的导热 85

五、单层圆筒壁的导热 87

六、多层圆筒壁的导热 89

第三节 给热（对流传热） 91

一、给热的基本概念 91

二、给热方程式 91

三、影响给热系数的因素 92

四、几种常见给热方式的给热系数大致范围 93

第四节 无相变化时给热系数的具体计算公式 93

一、流体在圆形直管内强制对流时的给热系数 93

二、流体在非圆形管中强制流动时的给热系数 98

第五节 有相变化时的给热情况 98

一、蒸气冷凝时给热的特点及给热系数 98

二、沸腾给热的特点及给热系数 99

第六节 通过间壁的传热速率方程及传热系数 100

一、通过间壁的传热速率方程式 100

二、传热系数的物理意义 101

三、传热热阻 102

四、控制热阻 102

五、污垢热阻 103

第七节 平均温度差 106

一、冷热两流体的流动方式 106

二、平均温度差的计算 107

第八节 K值的标定及大致范围 111

一、传热系数K值的标定 111

二、传热系数K的大致范围 111

第九节 强化传热的途径 113

一、增大传热面积S 113

二、增大平均温度差△tm 113

三、提高总传热系数K 114

第十节 化工设备的保温保冷 115

一、保温保冷的目的 115

二、选择保温保冷材料的原则 115

第十一节 换热器的分类 115

一、按用途分类 115

二、按传热方式分类 116

三、按结构分类 116

第十二节 管壳式换热器 117

一、固定板式列管换热器 117

二、浮头式换热器 118

三、U形管式换热器 121

四、管壳式换热器流体走管程或壳程的选择 123

五、管壳式换热器的发展方向 123

六、管壳式换热器的操作 123

第十三节 板式换热器 124

一、螺旋板式换热器 124

二、板式换热器 125

三、板式换热器的发展方向 125

第十四节 板翅式换热器 125

第十五节 热管式换热器 126

一、工作原理 126

二、热管式换热器的分类 126

三、大型热管空气顶热器在加热炉节能中的应用 127

四、热管式换热器的特点 128

五、热管式换热器的发展方向 128

第十六节 空气冷却器 128

一、空冷器的结构 128

二、被冷却介质的出口温度控制方法 129

三、空气冷却器的特点和发展方向 130

第十七节 其他型式的换热器 130

一、套管式换热器 130

二、喷淋式换热器 130

三、蛇管式换热器 130

第十八节 换热设备的校核计算 131

一、校核计算换热设备的目的 131

二、热负荷的计算 131

三、传热系数K的选取和计算 131

本章小结 137

思考题 139

习题 139

第四章 管式加热炉 143

第一节 概述 143

第二节 管式加热炉的主要炉型 143

一、箱式炉 143

二、立式炉 143

三、圆筒炉 145

四、无焰炉 145

五、管式加热炉的发展方向 146

第三节 燃烧器 147

一、气体燃烧器（或气嘴） 147

二、液体燃烧器（或油嘴） 148

三、油气联合燃烧器（Ⅲ型） 149

四、燃烧器的新进展 149

第四节 管式加热炉的其他部件 153

一、炉管 153

二、回弯头 153

三、管件与管板 154

四、炉墙 154

五、钢结构 155

六、管式加热炉的烟囱 156

第五节 燃料的燃烧 157

一、燃烧过程的实质与理论空气用量 157

二、过剩空气系数 158

三、燃料发热值 158

第六节 管式加热炉的传热特点 160

一、辐射传热基本概念 160

二、热辐射的基本定律 161

三、两黑体之间平行平面的辐射传热 163

四、管式炉的辐射传热 163

第七节 加热炉的热平衡及主要工艺指标分析 164

一、加热炉的热平衡 164

二、加热炉的热效率 164

三、加热炉的热负荷 166

四、炉管表面热强度 166

五、火墙温度 168

六、油品在炉管内的流速和压力降 169

第八节 管式加热炉的操作和清焦 170

一、加热炉开、停工操作的主要步骤 170

二、正常操作 171

三、影响平稳操作的主要因素 172

四、事故处理预案 173

五、空气-蒸汽清焦法 174

第九节 管式加热炉的标定校核计算 175

一、原始标定数据 175

二、计算 176

三、计算结果分析 178

本章小结 179

思考题 179

习题 180

第五章 蒸馏 182

第一节 概述 182

第二节 相组成的表示方法 182

一、质量分率 182

二、摩尔分率 183

三、质量分率与摩尔分率的换算 183

四、气体混合物的组成 183

第三节 双组分溶液气液相平衡 184

一、溶液及理想溶液 184

二、双组分理想溶液气-液相平衡 184

三、道尔顿定律及拉乌尔定律 184

四、相平衡方程 185

第四节 双组分溶液气-液相平衡图 186

一、混合物的沸点、泡点和露点 186

二、泡点方程式及露点方程式 186

三、t-x-y图 186

四、相平衡曲线y-x图 188

五、组分的挥发度和组分间相对挥发度 188

六、相对挥发度计算气液相平衡关系 189

第五节 精馏 190

一、简单蒸馏 190

二、平衡蒸馏 190

三、精馏 190

四、特殊蒸馏方法 192

第六节 物料衡算及操作线方程 195

一、全塔物料衡算 195

二、操作线方程 196

三、操作线方程在y-x相图上的表示 199

第七节 双组分连续精馏塔的计算 200

一、理论塔板数 201

二、实际塔板数 202

三、回流比的确定 203

四、全塔热量衡算 205

五、精馏塔的操作 208

六、精馏操作发展的方向 208

本章小结 209

思考题 211

习题 212

第六章 塔设备 214

第一节 概述 214

第二节 板式塔 214

一、塔板的结构特点 215

二、塔板介绍 216

三、塔板的负荷性能图 225

四、影响板效率的因素 226

本章小结 227

思考题 228

第七章 吸收 229

第一节 吸收的物理基础 229

一、组成的表示方法 229

二、气液相平衡关系 230

三、吸收机理 232

第二节 吸收塔及其计算 233

一、填料塔的构造及操作条件 233

二、吸收塔的物料平衡及应用 234

三、吸收方程式 237

四、填料塔主要尺寸核算 238

五、其他形式吸收塔 240

第三节 吸收的操作流程 240

一、脱吸 240

二、吸收流程 240

本章小结 242

思考题 243

习题 243

第八章 萃取 245

第一节 液-液萃取操作基本原理 245

一、概述 245

二、相平衡 245

三、萃取过程在三元相图上的表示 247

四、溶剂比与温度对萃取过程的影响 247

五、溶剂的选择 249

第二节 液-液萃取设备 249

一、填料萃取塔 249

二、转盘萃取塔 250

三、筛板塔 251

第三节 新萃取技术——超临界流体萃取 251

一、基本原理 251

二、超临界流体的基本概念 252

三、超临界流体萃取的基本特征 252

四、典型的超临界流体萃取过程 253

五、超临界流体萃取在炼油化工生产中的应用 253

六、萃取技术的新进展 254

本章小结 254

思考题 256

习题 256

第九章 冷冻 257

第一节 基本概念 257

一、冷冻的物理基础 257

二、冷冻剂和载冷体 257

三、冷冻能力和冷冻系数 258

第二节 压缩蒸气冷冻机 259

一、压缩蒸气冷冻机的操作循环 259

二、温熵图及其应用 260

三、压缩蒸气冷冻机的核算 261

四、冷冻机主要设备 262

五、单级压缩蒸气冷冻机的适用范围 263

本章小结 264

思考题 265

习题 266

第十章 吸附分离过程及设备 267

第一节 概述 267

第二节 吸附和脱附的概念 268

一、吸附概念 268

二、吸附平衡 268

三、吸附速率 268

四、吸附控制阻力 269

五、影响吸附的因素 269

六、脱附概念 270

第三节 吸附剂的种类及用途 271

第四节 几种典型的吸附分离过程及设备 273

一、变压吸附 273

二、摸拟移动床吸附分离过程 274

三、氨脱附吸附分离过程 276

四、水蒸气脱附过程 276

第五节 吸附塔 277

第六节 吸附分离技术的发展方向 278

一、新型吸附剂的开发 278

二、操作技术及合理的工艺流程的开发 278

本章小结 279

思考题 280

附录 281

一、某些气体的重要物理性质 281

二、某些液体的重要物理性质 282

三、干空气的物理性质（101.33kPa） 284

四、水的物理性质 284

五、水在不同温度下的黏度 284

六、水的饱和蒸汽压（-20～100℃） 285

七、饱和水蒸气表（以温度为准） 285

八、饱和水蒸气表（用kPa为单位的压强为准） 285

九、液体的比热容 286

十、蒸发潜热（汽化热） 288

十二、管子规格（摘录） 290

十三、泵规格 292

十四、4-72-11型离心通风机规格（摘录） 294

十五、氨的热力性质 295

十六、氨的T-S图 296

参考文献 297