化工原理简明教程PDF电子书下载

绪论 1

0.1 化工过程与单元操作 1

0.1.1 化工过程 1

0.1.2 单元操作 1

0.2 化工原理课程的内容和教学要求 2

0.3 化工原理的研究基础和方法 3

0.3.1 化工过程计算的理论基础 3

0.3.2 化工原理课程的研究方法 4

0.4 单位制与单位换算 4

0.4.1 国际单位制与法定计量单位 4

0.4.2 因次（量纲） 6

0.4.3 单位换算 6

第1章 流体流动与输送机械 7

1.1 流体的重要性质 7

1.1.1 连续性假设 7

1.1.2 流体的密度 8

1.1.3 流体的压缩性 9

1.1.4 流体的黏性 9

1.1.5 流体的受力 10

1.2 流体静力学 11

1.2.1 静力学方程 11

1.2.2 压强能和位能 12

1.2.3 流体静力学方程式的应用 12

1.3 管内流体流动 15

1.3.1 流量与流速 15

1.3.2 稳定流动与不稳定流动 17

1.3.3 质量守恒——连续性方程 17

1.3.4 机械能守恒——伯努利方程 18

1.3.5 实际流体管流的机械能衡算式 18

1.3.6 机械能衡算式的应用 19

1.4 流体流动的阻力 20

1.4.1 流体流动的类型 21

1.4.2 阻力损失的分类 22

1.4.3 直管阻力损失 22

1.4.4 局部阻力损失 26

1.4.5 管内流体流动的总阻力损失 29

1.5 管路计算 30

1.6 流量的测量 32

1.6.1 皮托管 32

1.6.2 孔板流量计 34

1.6.3 转子流量计 36

1.7 离心泵 37

1.7.1 离心泵的工作原理 37

1.7.2 离心泵的主要部件 38

1.7.3 离心泵的主要性能参数 39

1.7.4 离心泵的特性曲线及其影响因素 41

1.7.5 离心泵的工作点与流量调节 43

1.7.6 离心泵的汽蚀现象与安装高度 46

1.7.7 离心泵的类型与选用 47

1.8 其他类型化工用泵 49

1.8.1 往复泵 49

1.8.2 齿轮泵 50

1.8.3 旋涡泵 50

1.9 气体输送机械 51

1.9.1 离心式通风机 52

1.9.2 鼓风机 53

1.9.3 压缩机 54

1.9.4 真空泵 57

习题 58

思考题 62

工程案例 63

本章符号说明 67

参考文献 68

第2章 非均相混合物的分离 69

2.1 概述 69

2.2 重力沉降 70

2.2.1 颗粒的特性 70

2.2.2 球形颗粒的自由沉降 71

2.2.3 自由沉降速度计算 73

2.2.4 重力沉降设备 74

2.3 离心沉降 77

2.3.1 离心沉降的速度 78

2.3.2 旋风分离器 79

2.3.3 旋液分离器 82

2.3.4 离心沉降机 82

2.4 过滤 84

2.4.1 过滤操作原理 84

2.4.2 流体流过固定床层 85

2.4.3 过滤基本方程式 87

2.4.4 恒压过滤 90

2.4.5 过滤设备 94

习题 99

思考题 101

工程案例 101

本章符号说明 103

参考文献 105

第3章 传热 106

3.1 传热过程概述 106

3.2 热传导 107

3.2.1 傅里叶定律 107

3.2.2 导热系数 108

3.2.3 平壁稳定热传导 110

3.2.4 圆筒壁的热传导 112

3.3 对流传热 114

3.3.1 对流传热分析 115

3.3.2 牛顿冷却定律和对流传热系数 115

3.3.3 对流传热系数 116

3.3.4 无相变对流传热过程 117

3.3.5 有相变对流传热过程 124

3.4 传热过程的计算 127

3.4.1 热量衡算 127

3.4.2 总传热速率方程 128

3.4.3 传热系数和传热面积 129

3.4.4 平均温度差 130

3.4.5 传热效率和传热单元数法 132

3.5 辐射传热 135

3.5.1 基本概念和定律 135

3.5.2 两固体间的辐射传热 137

3.6 换热器简介 140

3.6.1 间壁式换热器的类型 141

习题 147

思考题 148

工程案例 149

本章符号说明 152

参考文献 153

第4章 气体吸收 154

4.1 概述 154

4.1.1 吸收及其在化工中的应用 154

4.1.2 吸收设备 155

4.1.3 吸收操作的分类 155

4.1.4 吸收剂的选择 156

4.2 气液相平衡关系 157

4.2.1 气体的溶解度 157

4.2.2 亨利定律 158

4.2.3 相平衡关系在吸收过程中的应用 161

4.3 传质机理及吸收过程速率 162

4.3.1 分子扩散与费克定律 162

4.3.2 等摩尔反向扩散 163

4.3.3 单向扩散 164

4.3.4 分子扩散系数 166

4.3.5 单相内的对流传质 167

4.3.6 相际对流传质及总传质速率方程 170

4.3.7 传质系数之间的关系及吸收过程中的控制步骤 171

4.4 填料吸收塔的计算 174

4.4.1 物料衡算和操作线方程 175

4.4.2 吸收剂用量与最小液气比 176

4.4.3 填料层高度的计算 178

4.4.4 吸收塔的操作型计算 185

4.5 解吸 187

4.5.1 解吸操作线与最小气液比 187

4.5.2 解吸塔填料层高度计算 188

4.6 填料塔 189

4.6.1 填料塔的结构与填料 189

4.6.2 填料塔的流体力学性能 193

4.6.3 填料塔塔径的计算 195

4.6.4 填料塔的附属设备 196

习题 198

思考题 200

工程案例 201

本章符号说明 203

参考文献 204

第5章 蒸馏 205

5.1 概述 205

5.1.1 蒸馏过程概述 205

5.1.2 蒸馏分离的特点 206

5.1.3 蒸馏过程的分类 206

5.2 两组分溶液气液平衡 206

5.2.1 两组分理想物系的气液平衡 207

5.2.2 二元理想物系气液相平衡 208

5.2.3 两组分非理想溶液的气液平衡 211

5.3 蒸馏与精馏原理 211

5.3.1 平衡蒸馏（闪蒸） 211

5.3.2 简单蒸馏 214

5.3.3 精馏 216

5.4 两组分连续精馏的计算 217

5.4.1 理论塔板的概念及恒摩尔流假设 217

5.4.2 物料衡算与操作线方程 218

5.4.3 进料的热状况及选择 221

5.4.4 理论板数的计算 223

5.4.5 几种特殊情况下理论板数的求法 229

5.4.6 回流比的影响及其选择 231

5.4.7 简捷法求理论版层数 234

5.4.8 塔高和塔径的计算 235

5.4.9 连续精馏装置的焓衡算 237

5.4.10 精馏塔的操作与调节 238

5.5 间歇精馏 239

5.5.1 间歇精馏过程的特点 240

5.5.2 馏出液组成恒定的间歇精馏 240

5.5.3 回流比保持恒定的间歇精馏 241

5.6 特殊精馏 241

5.6.1 恒沸精馏 242

5.6.2 萃取精馏 243

5.7 板式塔 244

5.7.1 板式塔的结构 244

5.7.2 板式塔塔板类型 245

5.7.3 板式塔的工艺设计 247

习题 250

思考题 253

工程案例 253

本章符号说明 255

参考文献 256

第6章 其他分离技术 257

6.1 液液萃取 257

6.1.1 概述 257

6.1.2 液液相平衡原理 259

6.1.3 萃取过程计算 263

6.1.4 萃取设备 269

6.2 超临界萃取 269

6.2.1 超临界流体 269

6.2.2 超临界萃取过程 271

6.2.3 国内超临界二氧化碳萃取装置生产工艺 272

6.2.4 超临界萃取的应用 273

6.3 结晶 273

6.3.1 概述 273

6.3.2 结晶机理与动力学 274

6.3.3 结晶器简介 276

6.4 膜分离技术 278

6.4.1 膜分离技术概述 278

6.4.2 膜分离过程的基本原理及特点 279

6.4.3 各种膜过程简介 281

6.4.4 常规膜结构和组件 286

6.5 吸附分离 289

6.5.1 概述 289

6.5.2 吸附平衡与速率 290

6.5.3 工业吸附方法与设备 295

6.6 分离方法的选择 297

6.6.1 分离方法选择的基本依据 297

6.6.2 分离方法选择的原则 298

习题 299

思考题 301

工程案例 301

本章符号说明 304

参考文献 305

第7章 固体干燥 306

7.1 概述 306

7.2 湿空气的性质及湿度图 307

7.2.1 湿空气的性质 307

7.2.2 湿空气的H-I图 312

7.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 315

7.3.1 湿物料中含水量表示方法 315

7.3.2 物料衡算与热量衡算 316

7.3.3 干燥器出口空气状态的确定 319

7.3.4 干燥器的热效率 320

7.4 干燥速率与干燥时间 323

7.4.1 物料中水分的性质 323

7.4.2 干燥速率及其影响因素 325

7.4.3 恒定干燥条件下干燥时间的计算 328

7.5 干燥器 329

习题 334

思考题 336

工程案例 336

本章符号说明 340

参考文献 341

附录 342

习题参考答案 373