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第一章 化学工业与化学工程 1

§1 化学工业概述 1

1-1 化学工业发展概况 1

1-2 我国化学工业的发展和现状 3

1-3 化学工业的特点和发展趋势 4

1-4 化学工业分类 8

§2 化工生产过程 10

2-1 化工生产工艺及流程 10

2-2 三废治理和环境保护 12

§3 化学工程学科 13

3-1 化学工程学的内容 14

3-2 几个常用基本概念 15

§4 实验室研究与化工生产的差别 16

4-1 化学实验室研究与化工生产的差别 17

4-2 从实验室研究到工业化生产 18

第二章 流体流动与输送 20

§1 流体静力学 20

1-1 密度和相对密度 20

1-2 压强 21

1-3 流体静力学方程 22

1-4 流体静力学方程应用举例 23

§2 流体流动 24

2-1 流体的流量和流速 25

2-2 定常态流动与非定常态流动 26

2-3 流动型态 26

2-4 牛顿粘性定律 28

2-5 流动边界层 29

2-6 动量传递概念 31

2-7 流速分布 32

§3 流体流动系统的质量衡算 34

§4 流体流动系统的能量衡算 35

§5 管内流动阻力 38

5-1 沿程阻力损失计算和量纲分析方法 39

5-2 局部阻力损失计算 43

§6 流体流量的测量 48

6-1 孔板流量计 48

6-2 转子流量计 50

§7 流体输送设备 52

7-1 离心泵 52

7-2 往复压缩机和往复泵 60

7-3 旋转泵 64

7-4 真空泵 65

习题 66

第三章 传热过程 70

§1 热传导 70

1-1 傅立叶定律 70

1-2 导热系数 71

1-3 单层及多层平面壁的定常态热传导 72

1-4 单层和多层圆筒壁定常态热传导 74

§2 对流传热 75

2-1 牛顿冷却定律 76

2-2 有效膜的概念 76

2-3 用量纲分析法求无相变时流体的传热膜系数α 77

2-4 流体无相变时强制对流传热膜系数的关联式 79

§3 热辐射 82

3-1 基本概念 82

3-3 实际物体间的辐射能力 83

3-2 斯蒂芬-波尔兹曼定律 83

3-4 实际物体间的辐射传热 84

§4 热交换的计算 85

4-1 热流量方程与传热系数 85

4-2 传热的平均温度差 87

§5 间壁式热交换器 94

5-1 夹套式换热器 94

5-2 蛇管式换热器 95

5-3 套管式换热器 95

5-4 列管式换热器 95

5-5 板式换热器 96

5-6 翅片管换热器 97

5-7 板翅式换热器 98

5-8 热管换热器 99

5-9 各种间壁式换热器的比较和强化传热的途径 100

§6 加热技术 102

6-1 高频介质加热和微波加热 103

6-2 红外线加热技术 104

习题 105

第四章 传质过程 108

§1 传质分离过程概述 108

1-1 传质分离操作在化工生产中的作用 108

1-2 传质分离操作的种类 109

§2 传质过程机理 110

2-1 单相中的传质 111

2-2 相际间传质 125

习题 126

1-1 吸收操作的类型 128

§1 化工生产中的吸收操柞 128

第五章 吸收 128

1-2 吸收操作 129

1-3 吸收剂的选择 132

§2 气液相平衡关系 133

2-1 溶解度曲线 134

2-2 亨利定律 135

2-3 亨利定律的其他形式 135

2-4 相平衡与吸收过程的关系 139

§3 吸收速率方程 143

3-1 分吸收速率方程 143

3-2 总吸收速率方程 146

§4 吸收塔的计算 151

4-1 吸收塔的物料衡算和操作线方程 152

4-2 吸收剂用量的确定 155

4-3 吸收塔塔径计算 162

4-4 吸收塔填料层高度计算 162

§5 多组分吸收简介 176

习题 177

第六章 精馏 182

§1 气液相平衡 182

1-1 x-y相图 182

1-2 气液相平衡方程 184

§2 精馏原理 187

2-1 精馏基本原理 187

2-2 精馏流程 189

§3 双组分连续精馏的物料衡算和能量衡算 190

3-1 恒物质的量流假定 190

3-2 物料衡算和热量衡算 191

§4 理论塔板数的计算 197

4-1 逐板计算法 197

4-2 图解法 199

4-3 回流比的影响及选择 203

4-4 进料热状况的影响 207

4-5 简捷法求理论塔板数 208

4-6 塔板效率和实际塔板数 209

§5 间歇精馏 212

5-1 间歇精馏的特点 212

5-2 恒回流比操作时的间歇精馏计算 213

§6 多组分精馏和其他精馏方法简介 217

6-1 多组分精馏 217

6-2 共沸精馏 218

6-3 萃取精馏 220

§7 传质设备 221

7-1 评价塔设备的指标 221

7-2 填料塔 222

7-3 板式塔 226

习题 232

第七章 新型分离技术 235

§1 膜分离技术 235

1-1 分离用膜和膜分离设备 236

1-2 反渗透 240

1-3 超滤 244

1-4 电渗析 247

1-5 气体的膜分离 250

1-6 液膜分离 252

§2 超临界萃取 256

2-1 超临界萃取 257

2-2 用超临界技术处理废水 263

§3 反应和分离联用技术 264

3-1 反应精馏 264

3-2 反应萃取 267

§4 变压吸附分离 271

4-1 概述 271

4-2 变压吸附操作原理 272

4-3 变压吸附工艺流程 273

4-4 变压吸附的应用 274

习题 275

第八章 化学反应工程学基本原理 276

§1 工业反应器的基本类型 276

1-2 连续操作搅拌釜式反应器 277

1-1 间歇操作搅拌釜式反应器 277

1-3 连续操作管式反应器 278

1-4 多釜串联反应器 278

§2 化学反应的转化率和收率 279

2-1 反应进度 279

2-2 转化率 280

2-3 收率和选择性 281

§3 流动系统的反应动力学 282

3-1 流动系统的反应速率和反应时间 282

3-2 气相反应的膨胀因子 284

3-3 气相流动系统的动力学方程 285

§4 反应器内物料的流动模型 287

4-1 全混流模型 287

4-2 活塞流模型 287

4-3 非理想流动模型 288

§5 反应器内物料的停留时间分布 289

5-1 分布函数的概念 290

5-2 停留时间分布函数的测定 292

5-3 停留时间分布函数的数字特征 296

§6 几种流动模型的停留时间分布函数 298

6-1 活塞流模型 299

6-2 全混流模型 299

6-3 多级全混流模型 301

6-4 轴向扩散模型 304

习题 307

第九章 均相反应过程 310

§1 均相反应动力学 310

§2 间歇操作反应器 311

§3 连续操作管式反应器 313

§4 连续操作釜式反应器 316

§5 多釜串联反应器 321

§6 均相反应过程优化和反应器选择 325

6-1 以生产强度为优化目标 325

6-2 以产率和选择性为优化目标 327

习题 329

第十章 气-固相催化反应过程 334

§1 气-固相催化反应动力学 334

1-1 表面反应动力学模型 335

1-2 外扩散的影响 339

1-3 内扩散的影响 341

§2 固定床催化反应器 344

2-1 固定床催化反应器的类型 344

2-2 固定床催化反应器计算 346

§3 固体流态化和流化床反应器 350

3-1 固体流态化 350

3-2 流化床反应器 353

3-3 流化床反应器放大应考虑的问题 357

§4 反应器操作温度最佳化 359

4-1 最佳温度和平衡温度 359

4-2 最佳温度分布的测定和实施 362

§5 反应器的热稳定性 367

5-1 反应器热稳定性判断 367

5-2 化学反应的生热曲线 368

5-3 反应器的去热曲线 369

5-4 反应器热稳定性的控制 370

5-5 工业上保证热稳定性的措施 372

习题 376

第十一章 生化反应器 378

§1 生物和酶催化反应 379

1-1 生物和酶催化反应的特点 379

1-2 酶催化剂的主要类型和用途 380

§2 生物和酶反应动力学 385

2-1 酶催化反应动力学 385

2-2 生物反应动力学 396

§3 生化反应器 401

3-1 生化反应器类型 401

3-2 生化反应器的计算 405

习题 409

附录 412

索引 438

主要参考文献 444