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第0章　绪论 1

0.1　资源化工过程与单元操作 1

0.2　化工过程中的几个基本概念 3

0.3　单元操作常用物理量和单位 4

0.4　本课程的性质、内容和任务 4

第1章　流体流动与输送机械 5

1.1　流体流动的基本概念 5

1.1.1　流体的密度 5

1.1.2　流体的比体积 6

1.1.3　流体的黏度 6

1.2　流体静力学 7

1.2.1　静止流体的压强 8

1.2.2　静力学基本方程 8

1.2.3　静力学方程的应用 8

1.3　流体动力学 9

1.3.1　流量与流速 9

1.3.2　定态流动与非定态流动 10

1.3.3　连续性方程 10

1.3.4　伯努利方程 11

1.4　流体流动现象 16

1.4.1　雷诺实验 16

1.4.2　流动类型 16

1.4.3　边界层的概念 17

1.5　管内流动阻力计算 21

1.5.1　化工管路 21

1.5.2　流体在管内流动阻力的计算 24

1.6　流量的测量 34

1.6.1　测速管 34

1.6.2　孔板流量计和文丘里流量计 35

1.6.3　转子流量计 38

1.7　离心泵 41

1.7.1　离心泵的工作原理 41

1.7.2　离心泵的结构和应用 42

1.7.3　离心泵的主要性能参数和性能曲线 44

1.7.4　离心泵的工作点和流量调节 46

1.7.5　离心泵的气蚀现象和安装高度 49

1.7.6　离心泵的种类、型号、选用及操作 52

1.8　其他类型泵 55

1.8.1　往复泵 55

1.8.2　齿轮泵 57

1.8.3　螺杆泵 57

1.8.4　旋涡泵 58

1.8.5　轴流泵 59

1.9　气体输送装置 59

1.9.1　离心通风机 59

1.9.2　鼓风机 62

1.9.3　压缩机 63

1.9.4　真空泵 67

本章符号说明 68

复习与思考 69

习题 69

第2章　传热 74

2.1　概述 74

2.1.1　传热的基本方式 74

2.1.2　资源化工中的换热 75

2.1.3　定态与非定态传热 75

2.2　热传导 75

2.2.1　平壁定态热传导 76

2.2.2　圆筒壁定态热传导 79

2.3　对流传热 82

2.3.1　对流传热的过程分析 82

2.3.2　对流传热基本方程 83

2.3.3　流体无相变时的对流传热 86

2.3.4　流体有相变时的对流传热 95

2.4　辐射传热 103

2.4.1　基本概念 103

2.4.2　辐射基本定律 104

2.4.3　两固体间的辐射传热 107

2.4.4　辐射与对流联合传热 109

2.5　传热计算 110

2.5.1　传热速率方程 110

2.5.2　传热过程计算举例 114

2.6　换热器 116

2.6.1　间壁式换热器 116

2.6.2　传热过程的强化 123

2.6.3　列管式换热器的设计与选择 125

2.7　工业循环冷却水系统 133

2.7.1　冷却水系统 133

2.7.2　冷却设备 135

本章符号说明 136

复习与思考 137

习题 138

第3章　蒸馏 140

3.1　概述 140

3.2　双组分溶液的气-液平衡 141

3.2.1　相律 141

3.2.2　溶液的蒸气压及拉乌尔定律 141

3.2.3　用相对挥发度表示的气-液平衡关系 143

3.2.4　两组分理想溶液的气-液平衡相图 144

3.2.5　两组分非理想物系的气-液平衡 145

3.3　蒸馏与精馏基本原理 146

3.3.1　平衡蒸馏与简单蒸馏 146

3.3.2　精馏原理 147

3.4　精馏操作流程 149

3.4.1　连续精馏操作流程 149

3.4.2　间歇精馏操作流程 149

3.5　两组分连续精馏的计算 150

3.5.1　理论板的概念以及恒摩尔流假定 150

3.5.2　物料衡算与操作线方程 151

3.6　进料热状况对操作线方程的影响 153

3.6.1　精馏塔的进料热状况 153

3.6.2　进料热状况参数 154

3.6.3　进料热状况对操作线方程的影响 155

3.7　理论板层数的计算与回流比的影响 156

3.7.1　理论板层数的计算 156

3.7.2　回流比的影响及其选择 159

3.7.3　理论板的简洁计算 165

3.8　连续精馏装置的热量衡算 165

3.8.1　冷凝器热量衡算 166

3.8.2　再沸器的热负荷 166

3.9　间歇精馏 167

3.9.1　回流比恒定时的间歇精馏 168

3.9.2　馏出液组成恒定时的间歇精馏 169

3.10　特殊蒸馏 172

3.10.1　恒沸精馏 172

3.10.2　萃取精馏 172

3.10.3　分子蒸馏 173

3.10.4　反应蒸馏 173

3.10.5　高温精馏 174

3.11　板式塔 175

3.11.1　板式塔的结构 175

3.11.2　塔板的类型 175

3.11.3　板式塔的流体力学性能 178

3.11.4　塔板效率 182

3.11.5　塔高、塔径计算 183

本章符号说明 184

复习与思考 185

习题 186

第4章　气体吸收 189

4.1　概述 189

4.2　气、液相平衡 190

4.2.1　气体在液体中的溶解度 190

4.2.2　亨利定律 191

4.2.3　相平衡与吸收过程的关系 192

4.3　吸收过程的速率 193

4.3.1　分子扩散与菲克定律 193

4.3.2　单相内对流传质及两相间传质的双膜理论 194

4.3.3　传质速率方程 195

4.4　吸收塔的计算 198

4.4.1　物料衡算与操作线方程 198

4.4.2　吸收剂的用量与最小液气比 199

4.4.3　填料层高度的计算 201

4.4.4　解吸塔的计算 205

4.5　其他类型的吸收 207

4.5.1　多组分吸收 207

4.5.2　化学吸收 208

4.5.3　高浓度气体吸收 208

4.6　填料塔 210

4.6.1　填料塔的结构及填料特性 210

4.6.2　填料塔附件 212

4.6.3　填料塔内气、液两相流动特性 213

4.6.4　塔径的计算 215

本章符号说明 216

复习与思考 217

习题 217

第5章　颗粒性质及流态化 219

5.1　颗粒物性 219

5.1.1　颗粒的粒径及粒度分布 219

5.1.2　颗粒密度 220

5.1.3　黏性剪切强度 221

5.1.4　聚团大小 221

5.2　颗粒流态化 222

5.2.1　流态化现象 223

5.2.2　流化特性 225

5.2.3　流态化设备及应用 227

5.2.4　流化床放大 229

本章符号说明 230

复习与思考 231

第6章　干燥 232

6.1　概述 232

6.1.1　湿空气的性质 232

6.1.2　空气的湿度图及其应用 238

6.2　干燥过程的物料衡算和热量衡算 239

6.2.1　物料衡算与热量衡算 240

6.2.2　干燥系统的热效率 242

6.2.3　干燥速率和干燥时间 244

6.2.4　干燥过程的操作分析 251

6.3　干燥器 252

6.3.1　干燥器的主要型式 253

6.3.2　干燥器选用 258

本章符号说明 260

复习与思考 261

习题 261

第7章　非均相物系的分离 265

7.1　概述 265

7.2　沉降 265

7.2.1　重力沉降 266

7.2.2　离心沉降 278

7.3　过滤 281

7.3.1　过滤的基本概念 281

7.3.2　过滤基本理论 281

7.3.3　过滤常数的测定 284

7.3.4　过滤机的生产能力 285

7.3.5　过滤设备及其操作 285

7.4　泡沫分离 290

7.4.1　泡沫分离的基本概念 290

7.4.2　气泡在流体中的运动 291

7.4.3　颗粒表面润湿性与浮选 292

7.4.4　浮选药剂与浮选流程 293

7.4.5　泡沫分离设备 293

本章符号说明 295

复习与思考 296

习题 297

第8章　蒸发 299

8.1　概述 299

8.2　单效蒸发 299

8.2.1　单效蒸发的物料衡算和热量衡算 299

8.2.2　蒸发器的传热面积 300

8.2.3　温度差损失 300

8.3　多效蒸发 302

8.3.1　多效蒸发概述 302

8.3.2　多效蒸发流程 303

8.3.3　多效蒸发的效数 304

8.4　蒸发设备 304

8.4.1　蒸发器的结构和分类 304

8.4.2　循环型蒸发器 305

8.4.3　膜式（单程型）蒸发器 306

8.4.4　直接加热蒸发器 307

8.5　蒸发器的生产能力和生产强度 308

8.5.1　蒸发器的生产能力 308

8.5.2　蒸发器的生产强度 308

8.5.3　蒸发操作的其他节能措施 309

本章符号说明 310

复习与思考 311

习题 311

第9章　液-液萃取 312

9.1　概述 312

9.1.1　液-液萃取的原理 312

9.1.2　液-液萃取的特点 313

9.1.3　液-液萃取的应用 314

9.2　液-液萃取相平衡 315

9.2.1　三角形坐标图 315

9.2.2　杠杆规则 316

9.2.3　三角形相图 317

9.2.4　在三角形相图上表示萃取过程 319

9.3　影响萃取操作的主要因素 320

9.3.1　分配系数和分配曲线 320

9.3.2　影响萃取操作主要因素介绍 322

9.4　液-液萃取过程的计算 326

9.4.1　单级萃取的计算 326

9.4.2　多级错流萃取的计算 331

9.4.3　多级逆流萃取的计算 334

9.4.4　微分接触逆流萃取的计算 340

9.5　液-液萃取设备 342

9.5.1　萃取设备的主要类型 343

9.5.2　萃取设备的选择 348

9.6　超临界流体萃取 349

9.6.1　超临界流体萃取的原理 349

9.6.2　超临界流体萃取的特点 352

9.6.3　超临界流体萃取的典型流程 353

9.6.4　超临界流体萃取的工业应用 354

9.7　反胶团萃取 354

9.7.1　反胶团萃取的原理 354

9.7.2　反胶团萃取体系 356

9.7.3　反胶团萃取的优点 357

9.7.4　反胶团萃取的影响因素 357

9.7.5　反胶团萃取的典型流程与实例 358

9.8　双水相萃取 359

9.8.1　双水相萃取的原理 360

9.8.2　双水相萃取的特点 362

9.8.3　双水相萃取的影响因素 362

9.8.4　双水相萃取的应用实例与典型流程 363

本章符号说明 365

复习与思考 365

习题 366

第10章　资源化工其他单元操作 368

10.1　概述 368

10.2　筛分和粉碎 369

10.2.1　筛分 369

10.2.2　粉碎 371

10.3　搅拌 376

10.3.1　搅拌与搅拌器 376

10.3.2　搅拌罐中流体的流动类型 377

10.3.3　搅拌器的功率 378

10.4　膜分离 382

10.4.1　膜分离的基本原理 382

10.4.2　膜分离过程的主要传递机理 384

10.4.3　膜污染 387

10.4.4　膜分离技术的应用 388

10.4.5　膜分离设备与选型 389

10.5　吸附 390

10.5.1　吸附概述 390

10.5.2　吸附基本理论 393

10.5.3　搅拌釜吸附 395

10.5.4　固定床吸附 397

10.6　结晶 401

10.6.1　结晶概述 401

10.6.2　溶液结晶基础 403

10.6.3　结晶过程的物料衡算和热量衡算 407

10.6.4　溶液结晶设备 409

10.7　浸出 410

10.7.1　浸出概述 410

10.7.2　浸出过程中的平衡关系 411

10.7.3　浸出流程 412

10.7.4　浸出设备 414

10.8　乳化、起泡和消泡 417

10.8.1　乳化 417

10.8.2　起泡与消泡 421

10.9　色谱分离 424

10.9.1　色谱分类 424

10.9.2　洗脱色谱 426

本章符号说明 428

复习与思考 429

习题 429

参考文献 431

附录 432

附录1　SI基本单位和化工中常用的辅助单位和导出单位 432

附录2　化工中常用的SI单位与非标准单位之间的换算关系 433

附录3　水的物理性质 434

附录4　饱和水蒸气表（按温度排列） 435

附录5　饱和水蒸气表（按压力排列） 437

附录6　水在不同温度下的黏度 439

附录7　某些液体的物理性质 440

附录8　液体黏度共线图 442

附录9　某些有机液体的相对密度共线图 444

附录10　液体的比热容共线图 446

附录11　有机液体的表面张力共线图 448

附录12　液体气化潜热共线图 450

附录13　某些液体的导热系数 451

附录14　干空气的物理性质（101.3 kPa） 453

附录15　某些气体的重要物理性质 454

附录16　气体黏度共线图（101.3 kPa） 456

附录17　气体的比热容共线图（101.3 kPa） 458

附录18　常用气体的导热系数图 460

附录19　常见固体的导热系数 461

附录20　某些双组分混合物气-液平衡数据（101.3 kPa） 461

附录21　某些气体溶于水中的亨利系数 463

附录22　管子规格 464

附录23　IS型单级单吸离心泵规格（摘录） 465

附录24　管板式热交换器系列标准（摘录） 468

附录25　几种常用填料的特性数据（摘录） 469

附录26　4-72-11型离心通风机规格（摘录） 471