化工单元过程及操作PDF电子书下载

绪论 1

一、化工过程与单元操作 1

二、化工单元操作的内容、性质及任务 3

三、化工常用量和单位 4

四、学习本课程的主要方法 5

思考题与习题 6

第一章　流体力学 7

第一节　概述 7

第二节　流体静力学 7

一、流体的主要物理量 7

二、流体静力学基本方程式及其应用 10

第三节　流体动力学 17

一、流量和流速 17

二、稳定流动和不稳定流动 19

三、稳定流动的连续性——连续性方程 19

四、伯努利方程 20

一、流体的黏度 26

第四节　流体阻力 26

二、流体流动的类型 27

三、层流和湍流的比较 29

四、流动阻力 29

第五节　简单管路的计算和管路布置 35

一、简单管路的计算 35

二、管路布置和安装的一般原则 36

第六节　流量测量 40

一、孔板流量计 40

二、文氏管流量计 42

三、转子流量计 43

思考题与习题 44

第二章　流体输送机械 47

第一节　概述 47

一、液体输送机械的作用及分类 47

二、气体压缩与输送机械的作用及分类 47

第二节　液体输送机械 48

一、离心泵 48

二、往复泵 61

三、其他类型泵 63

四、各类泵的比较 66

第三节　气体压缩和输送机械 67

一、往复压缩机 68

二、离心压缩机 76

三、离心鼓风机和通风机 80

四、旋转鼓风机和压缩机 84

五、真空泵 85

思考题与习题 86

第一节　概述 88

第三章　非均相物系的分离 88

第二节　重力沉降 89

一、重力沉降速度及其影响因素 89

二、重力沉降设备的结构和计算 91

第三节　过滤 94

一、过滤的基本概念 94

二、过滤操作中液体通过颗粒层的流动 96

三、过滤的基本方程式 96

四、过滤机的结构和操作 97

一、离心力作用下的沉降速度 100

第四节　离心机 100

二、离心机的构造和操作 101

三、旋液分离器 104

四、离心机的选择和操作管理 104

第五节　气体净制设备 105

一、旋风分离器 105

二、其他气体净制设备 107

第六节　固体流态化 109

一、固体流态化的基本概念 109

二、流化床的流体力学 110

三、流化床操作的优缺点 112

思考题与习题 113

第四章　传热原理及换热器 115

第一节　概述 115

一、传热的基本方式 115

二、工业换热方法 116

第二节　热传导 116

一、热传导基本规律 116

二、平壁的热传导 118

三、圆筒壁的热传导 119

第三节　对流传热 123

一、对流传热方程式 123

二、对流传热膜系数 123

第四节　辐射传热 126

一、热辐射的基本概念 126

二、热辐射的基本定律 127

一、传热基本方程式 128

二、传热速率的计算 128

第五节　传热计算 128

三、两固体间的辐射传热 128

三、平均传热温度差的计算 130

四、流体流动方向的选择 132

五、传热系数的测定和估算 133

六、传热面积的计算 136

第六节　传热过程的强化与削弱 137

一、传热过程的强化 137

第七节　工业加热与冷却、冷凝 139

二、传热过程的削弱 139

一、加热剂与冷却剂 140

二、加热方法 140

三、冷却方法 141

四、冷凝方法 141

第八节　换热器 141

一、列管式换热器 142

二、蛇管式换热器 143

四、套管式换热器 144

三、夹套式换热器 144

五、螺旋板式换热器 145

六、平板式换热器 145

七、板翅式换热器 146

八、翅片管式换热器 146

九、热管式换热器 146

十、各种换热器的比较 147

十一、换热器的日常维护 147

思考题与习题 148

二、蒸发的基本概念 151

一、蒸发的目的 151

第五章　蒸发 151

第一节　概述 151

第二节　单效蒸发 153

一、单效蒸发计算 153

二、温度差损失 156

第三节　多效蒸发简介 158

一、多效蒸发流程 158

二、多效蒸发的效数限度 159

第四节　蒸发器的生产能力和生产强度 159

一、蒸发器的生产能力 159

二、蒸发器的生产强度 159

第五节　蒸发器 160

一、蒸发器的结构 160

二、除沫器和冷凝器 165

思考题与习题 166

一、蒸馏的基本概念 167

三、蒸馏的分类 167

二、蒸馏在化工生产中的应用 167

第一节　概述 167

第六章　蒸馏 167

第二节　汽－液平衡关系 168

一、相组成表示方法 168

二、理想溶液和非理想溶液汽－液平衡关系 168

三、相对挥发度及汽－液平衡方程 172

第三节　简单蒸馏与精馏原理 173

一、简单蒸馏的原理及流程 173

二、精馏的理论基础 174

三、精馏流程 176

第四节 精馏塔的物料衡算——操作线方程 177

一、全塔物料衡算 177

二、精馏段操作线方程 179

三、提馏段操作线方程 180

四、进料状况对操作线的影响 180

五、操作线在y-x图上的作法 184

第五节　精馏过程的计算 185

二、全回流和最少理论塔板数 188

第六节　回流比 188

一、回流比对精馏塔塔板数的影响 188

三、最小回流比 189

四、操作回流比的确定 189

第七节　连续精馏的热量衡算 190

第八节　特殊蒸馏简介 191

一、水蒸气蒸馏 191

二、恒沸精馏 191

一、板式塔的基本结构和类型 192

第九节　精馏设备——板式塔 192

二、塔板上的流体力学现象 194

三、辅助设备 195

四、塔板负荷性能图和负荷上、下限 195

思考题与习题 197

第七章　吸收 199

第一节　概述 199

一、吸收单元操作的基本概念 199

二、吸收在工业上的应用 199

一、汽－液平衡关系及其意义 200

第二节　吸收过程的相平衡关系 200

三、解吸的基本概念 200

四、气体吸收的分类 200

二、传质的基本方式 204

三、吸收机理——双膜理论 204

第三节 吸收速率方程及吸收总系数 205

一、吸收速率方程 205

二、吸收总系数 206

第四节　吸收过程的计算 207

一、全塔物料衡算 207

二、吸收操作线方程 208

三、吸收剂用量的确定 209

第五节　解吸和吸收流程 212

一、解吸流程 212

二、吸收流程 213

第六节　填料塔 215

一、填料塔的结构和工作原理 215

二、填料的类型和特性 216

三、吸收操作分析 220

思考题与习题 221

第八章　干燥 223

第一节　概述 223

一、干燥的目的 223

二、干燥的概念 223

三、干燥的分类 224

四、对流干燥过程的分析 224

第二节　湿空气的性质和湿－焓图 224

一、湿空气的性质 224

二、湿空气的湿－焓图及其应用 228

第三节　干燥过程的物热衡算 231

一、对流干燥操作流程 231

二、物料含水量的表示方法与物料衡算 231

三、热量衡算与干燥热效率 233

四、干燥器出口空气状态的确定 234

一、物料中所含水分的性质 235

第四节　干燥速率和干燥时间 235

二、干燥速率及其影响因素 236

第五节　对流干燥设备 238

一、常见对流干燥设备 238

二、干燥器的比较和选择 240

三、干燥过程的调节控制 241

思考题与习题 242

第一节　概述 244

一、冷冻单元操作的概念 244

第九章　冷冻 244

二、冷冻的实质 245

第二节　压缩蒸气冷冻机 245

一、压缩蒸气冷冻机的工作过程 245

二、温－熵图 246

三、压缩蒸气冷冻机的计算 247

四、多级压缩蒸气冷冻机 249

第三节　冷冻剂和冷冻盐水 250

一、冷冻剂 250

二、冷冻盐水 251

一、压缩机 252

第四节　压缩蒸气冷冻机的主要设备 252

二、冷凝器 253

三、蒸发器 253

四、膨胀阀 254

思考题与习题 254

第十章　结晶 256

第一节　概述 256

一、结晶的概念及其工业应用 256

二、固－液体系相平衡 257

三、晶核的形成与影响因素 259

四、晶体的成长与影响因素 260

第二节　结晶方法 261

一、冷却结晶 262

二、蒸发结晶 262

三、真空冷却结晶 262

四、盐析结晶 262

六、升华结晶 263

七、熔融结晶 263

五、反应沉淀结晶 263

第三节　结晶设备及操作 264

一、结晶设备的类型、特点及选择 264

二、常见结晶设备 265

三、结晶操作 267

思考题与习题 268

第十一章　液－液萃取 269

第一节　概述 269

一、萃取在工业生产中的应用 269

二、萃取剂的选择 270

三、萃取操作流程 271

第二节　部分互溶物系的相平衡 272

一、三角形相图 272

二、溶解度曲线与平衡连接线 273

三、分配曲线与分配系数 275

四、辅助曲线与杠杆规则 277

五、萃取过程在三元相图上的表示 278

第三节　萃取设备 280

一、塔式萃取设备 280

二、萃取设备的选用 282

三、萃取塔的操作 283

思考题与习题 284

第十二章　新型单元操作简介 286

第一节　吸附 286

一、吸附的基本概念与吸附剂 286

二、吸附原理 289

三、吸附工艺简介 290

第二节　膜分离 291

一、膜分离技术的基本概况 291

二、分离膜应具备的条件及类型 295

第三节　超临界流体萃取 297

一、超临界流体萃取技术的发展与特点 297

二、超临界流体萃取原理及过程简介 297

思考题与习题 299

附录 301

一、化工常用法定计量单位及单位换算 301

二、某些气体的重要物理性质 303

三、某些液体的重要物理性质 304

五、水的重要物理性质 305

四、常用固体材料的密度和比热容 305

六、干空气的重要物理性质（101.33kPa） 306

七、饱和水蒸气表（按压强排列） 307

八、饱和水蒸气表（按温度排列） 308

九、液体黏度共线图 309

十、气体黏度共线图（常压下用） 311

十一、液体比热容共线图 313

十二、气体比热容共线图（常压下用） 315

十三、液体汽化潜热共线图 317

十四、固体材料的热导率 318

十五、某些液体的热导率 319

十六、气体的热导率共线图（常压下用） 320

十七、管子规格 321

十八、泵及通风机规格 322

十九、若干气体水溶液的亨利系数 323

二十、部分双组分混合液在101.3kPa下的汽－液平衡数据 324

二十一、氨的温－熵图 324

参考资料 326