化学工程基础简明教程PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 概述 1

一、化学工程的性质和内容 1

二、化学工程基础的教学目的和任务 2

第二节 四个基本概念 2

一、物料衡算 2

二、热量衡算 3

三、平衡关系 4

四、过程速率 5

第三节 物理量的单位及其换算 5

一、单位制度 5

二、国际单位制 6

三、单位换算 6

复习题、习题 7

本章符号说明 8

第二章 流体动力过程 9

第一篇 传递工程 9

第一节 流体静力学方程 10

一、流体的主要物理性质 10

二、流体静力学基本方程式 12

三、流体静力学基本方程式的应用 12

第二节 流体流动连续性方程 14

一、流体的流量和流速 14

二、稳定流动和不稳定流动 15

三、流体作稳定流动时的物料衡算(连续性方程) 16

第三节 流体流动能量衡算方程 17

一、流体作稳定流动时具有的能量 17

二、理想流体流动过程的能量衡算 18

三、实际流体作稳定流动时的能量衡算 19

四、流体流动能量衡算方程的应用 20

第四节 流体流动的阻力 23

一、流体阻力产生的原因及其影响因素 23

二、粘度 23

三、流体的流动型态 24

四、流体在圆管内流动时的速度分布 26

五、流体在圆管内流动时的阻力计算 27

六、降低流体阻力的途径 33

七、简单管路计算 34

第五节 流体流量的测定 36

一、孔板流量计 36

二、文丘里流量计 37

三、转子流量计 38

第六节 流体输送机械 39

一、离心泵 39

二、往复压缩机 45

复习题、习题 47

本章符号说明 50

一、化工生产中的传热问题 52

二、传热过程的基本概念 52

第一节 概述 52

第三章 传热过程 52

三、热量传递的三种基本方式 53

第二节 热传导 54

一、热传导基本方程——付立叶定律 54

二、导热系数 55

三、平面壁的稳定热传导 57

四、圆筒壁的稳定热传导 59

一、对流传热过程分析 62

第三节 对流传热 62

二、对流传热方程和给热系数 63

三、对流给热系数的准数关联式 63

第四节 热交换的计算 66

一、传热方程式 66

二、热负荷 66

三、传热平均温度差 67

四、传热系数 71

五、强化传热过程的途径 73

二、列管式换热器 75

第五节 换热设备 75

一、换热设备的分类 75

三、其它换热器 79

复习题、习题 82

本章符号说明 83

第四章 气体的吸收 85

第一节 化学工业中的吸收 85

一、基本概念 85

二、相间传质 86

第二节 气液相平衡 86

一、相间组分浓度表示方法 86

二、相际间的平衡 88

第三节 吸收速率 92

一、吸收机理——双膜理论 92

二、吸收速率方程 92

三、强化吸收过程的途径 96

一、吸收操作线方程 99

第四节 吸收剂用量的确定 99

二、吸收剂用量计算 100

第五节 吸收设备及其计算 102

一、填料塔的构造及操作 102

二、填料吸收塔的计算 102

复习题、习题 106

本章符号说明 108

第五章 蒸馏 109

第一节 概述 109

一、蒸馏的概念 109

二、比挥发度及气液平衡关系式 109

三、简单蒸馏 110

第二节 精馏的理论基础 113

一、双组分互溶体系的气液平衡 113

二、双组分互溶体系分离难易的比较 116

一、连续精馏原理 117

第三节 双组分连续精馏 117

二、在精馏塔内进行的精馏过程 118

三、连续精馏流程 119

第四节 连续精馏操作线方程 120

一、全塔物料衡算 120

二、操作线方程 121

第五节 塔板数的确定 124

一、理论塔板数 125

二、实际塔板数 129

三、回流比的选择对塔板数的影响 130

第六节 精馏塔 131

一、精馏塔的一般要求与分类 131

二、典型板式塔 132

复习题、习题 133

本章符号说明 134

本篇参考书目 134

一、反应工程的内容和任务 136

第一节 概论 136

第二篇 化学反应工程——反应器基本原理 136

第六章 基本反应器 136

二、化学反应工程的研究方法 137

三、化学反应器的类型 137

第二节 反应器设计基础 139

一、动力学方程式的建立 139

二、流体流动模型 142

三、反应器基本方程式 144

第三节 间歇反应器 145

一、反应时间的计算 145

二、反应器容积的计算 147

第四节 活塞流反应器 148

一、空间速度、空间时间与停留时间 149

二、活塞流反应器基本设计方程 149

第五节 混合反应器 154

一、理想混合反应器 154

二、多釜串联反应器 157

复习题、习题 161

本章符号说明 161

第七章 反应器型式和操作方法的评选 164

第一节 反应器生产能力的比较 164

一、间歇反应器与活塞流反应器 164

二、间歇反应器与连续混合反应器 164

三、混合反应器与活塞流反应器 165

四、多釜串联反应器与活塞流反应器 167

第二节 关于收率的分析 168

一、平行反应 168

二、连串反应 173

第三节 变温过程 175

一、温度的影响 175

二、变温操作的反应器设计 177

三、反应器的热稳定性 180

复习题、习题 183

本章补充符号说明 184

第八章 非理想流动 185

第一节 理想流动的偏离 185

一、产生偏离的原因 185

二、实际反应器的设计方法 186

第二节 停留时间分布及其测定 187

一、停留时间分布的表示方法 187

二、停留时间分布的测定 188

第三节 理想流动反应器的停留时间分布 191

一、理想活塞流反应器的停留时间分布 191

二、理想混合反应器的停留时间分布 192

三、RTD曲线形状分析 193

第四节 非理想流动反应器的设计 194

一、扩散模型 195

二、多釜串联模型 198

三、非理想流动反应器的计算 199

复习题、习题 202

本章补充符号说明 203

本篇参考书目 204

第三篇 典型工艺 205

第九章 硫酸生产 205

第一节 概述 205

第二节 二氧化硫炉气的制造 206

一、制造二氧化硫炉气的原料 206

二、硫铁矿的破碎与配料 206

三、硫铁矿沸腾焙烧的物理化学基础 207

四、硫铁矿焙烧设备—沸腾炉 208

五、沸腾焙烧原理 209

六、沸腾炉焙烧操作的稳定条件 212

第三节 炉气的净化 213

一、炉气净化的目的 213

二、炉气净化方法及其原理 213

三、炉气净化流程 215

第四节 SO2的催化氧化 216

一、SO2氧化热力学 216

二、催化剂及动力学方程 218

三、SO2氧化的最佳工艺条件 219

四、S02氧化反应设备 223

五、SO2催化氧化工艺流程 225

第五节 SO2的吸收 226

一、吸收酸的浓度 227

二、吸收酸的温度和进气温度 228

三、喷淋密度 228

第六节 硫酸生产总流程和“三废”治理 228

一、硫酸生产总流程 228

二、“三废”治理 229

复习题 231

本章参考书目 231

一、氨在国民经济中的重要性 232

二、合成氨生产技术的进展 232

第一节 概述 232

第十章 氨的合成 232

三、合成氨的生产方法 233

第二节 原料气的制备 234

一、固定层煤气发生炉及生产流程 234

二、固体燃料气化过程的热力学 237

三、固体燃料气化过程的反应动力学 239

第三节 原料气的净化 241

一、脱硫 241

二、变换 242

三、脱二氧化碳 242

四、精制 243

第四节 氨的合成 245

一、氨合成反应热力学 245

二、氨合成反应动力学 247

三、氨合成反应器—合成塔 251

一、氨合成的工艺条件 254

第五节 氨合成的工艺过程 254

二、工艺流程 255

复习题 256

本章参考书目 257

一、石油的重要性 258

二、我国石油工业发展概况 258

三、石油的组成和分类 258

第一节 概述 258

第十一章 石油炼制 258

四、石油精制工艺方案 259

第二节 石油的蒸馏 260

一、多组分混合液的蒸馏 260

二、原油蒸馏过程及设备 261

三、原油蒸馏的特点 263

第三节 催化裂化 264

一、催化裂化原理 265

二、影响催化裂化的因素 266

第四节 催化重整 267

三、催化裂化的工艺流程 267

一、催化重整的基本反应类型 268

二、重整流程 269

第五节 芳烃抽提和气态烃分离 270

一、芳烃抽提(萃取) 270

二、气态烃分离 273

第六节 石油产品的精制 274

一、化学精制法 274

二、物理化学精制法 275

本章参考书目 276

复习题 276

第十二章 氯碱工业 277

第一节 概述 277

一、氯碱工业的现状 277

二、电解食盐水溶液的方法 278

三、水银电解法 278

第二节 盐水制备 279

一、理论基础 280

第三节 食盐水溶液的电解 280

二、隔膜电解槽 282

第四节 槽电压及电流效率 284

一、槽电压 284

二、法拉第定律的应用 284

三、电流效率 285

第五节 氯气处理及盐酸生产 285

一、氯气处理过程 285

二、盐酸生产 286

第六节 电解液的浓缩 288

一、基本原理 289

二、蒸发过程 289

第七节 氯碱工业的发展趋势 291

复习题 292

本章参考书目 292

附录(一) 国际(SI)单位及单位换算 293

附录(二) 水及饱和蒸汽的物理性质 297