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第一篇 工艺计算基础 9

第一章 物质的重要物理化学常数的选择与近似计算 9

1-1 粘度 9

(一)气体的粘度 9

(二)液体的粘度 15

1-2 热容 16

1-3 导热系数 17

1-4 重度 21

参考文献 22

第二章 物料平衡与热量平衡 23

2-1 绪言 23

2-2 物料平衡和热量平衡的计算步骤 25

2-3 连续过程的物料平衡与热量平衡 31

2-4 循环过程物料平衡的计算实例 33

参考文献 36

第二篇 气固相过程与设备 37

第三章 接触反应器计算的基本原理 37

3-1 工业接触反应器的分类 37

3-2 气固相接触反应动力学 41

3-3 填充床的流体力学 44

(一)填充床的阻力 44

(二)填充床的空隙度 48

(三)填充床层径向流速分布 51

3-4 流体通过填充床时的传热问题 57

(一)填充床的传热机理 57

(二)气流对壁的给热系数αt 58

(三)有效导热系数λｅ与壁给热系数αｗ 60

(四)床层温度分布的计算 62

(五)填充床内流体与颗粒间热传导 69

参考文献 69

第四章 接触反应器触媒用量的计算 71

4-1 动力学控制过程时触媒用量的计算 71

4-2 外扩散控制过程时触媒用量的计算 75

4-3 内扩散控制过程时触媒用量的计算 77

4-4 根据反应器高度的决定来计算反应器 87

4-5 反应在过渡区范围内进行时所需触媒量的计算 91

参考文献 93

第五章 中间换热式接触反应器的计算 94

5-1 中间间接换热式接触反应器的计算 94

(一)计算步骤 94

(二)一氧化碳转化器的计算 100

5-2 中间直接换热接触反应器的计算 107

(一)过程的基本原理 107

(二)炉气冷激式二氧化硫转化器的计算 108

(三)空气冷激式二氧化硫转化器的计算 111

参考文献 114

第六章 内部换热式接触反应器的计算 115

6-1 单管内部换热式接触反应器的计算 115

6-2 当Δtm为不定值时单管内部换热式接触反应器的计算 118

6-3 单管内部换热式接触反应器的分区计算法 123

6-4 双套管内部换热式接触反应器的计算 129

6-5 氨合成塔的计算 134

(一)物料衡算 134

(二)热量衡算 134

(三)动力学方程式的积分 136

参考文献 139

第七章 气固相反应设备的计算 140

7-1 气固相化学反应及其反应设备的分类 140

(一)气固相化学反应的分类 140

(二)气固相化学反应设备的种类 141

7-2 气固相反应器的计算原理 142

7-3 固定床气固反应设备的计算 144

(一)氢氧化铁法脱硫设备的计算 144

(二)竖式石灰窑的计算 145

(三)煤气发生炉的计算 149

7-4 固体颗粒作间歇运动的气固相反应设备 158

(一)物料在回转圆筒中的停留时间及生产能力 159

(二)回转圆筒主要尺寸的决定 162

(三)回转圆筒所需功率的决定 163

参考文献 164

第八章 沸腾床反应器的计算 165

8-1 沸腾床的流体力学计算 165

(一)临界速度 168

(二)带走速度 172

(三)沸腾床的阻力 173

(四)沸腾床的空隙度 174

8-2 沸腾床的传热 174

(一)沸腾床内颗粒与流体间的传热 175

(三)辐射对沸腾床给热系数的影响 183

8-3 沸腾床的热交换过程计算 183

(一)连续向沸腾床内加入物料时热交换过程的计算 183

(二)浸没于沸腾床中换热设备的计算 187

8-4 沸腾床内的传质过程 190

8-5 沸腾层接触反应器的计算 191

(一)固定床及沸腾床进行气—固系接触反应过程的优缺点 191

(二)沸腾床接触反应过程中触媒的内表面利用率 192

(三)沸腾床接触反应过程中触媒的外表面利用率 194

(四)沸腾床中气泡的生成对接触反应过程的影响 194

(五)沸腾层内气相及固相的混合 196

(六)工业沸腾床接触反应过程 199

(七)多程沸腾床接触反应器各层转化率及触媒体积的分配 203

(八)二氧化硫沸腾转化器各段最适宜转化率及反应温度的分配 206

参考文献 208

第三篇 气液相过程与设备 211

第九章 填制吸收塔的计算 211

9-1 计算填料塔的基本数据的选择 211

9-2 填料高度的计算 213

(一)气相阻力控制过程时填料高度的计算 214

(二)液相中进行飞速化学反应时填料高度的计算 216

(三)当吸收剂活泼组份浓度为常数时填料高度的计算 219

(四)铜氨液吸收一氧化碳的吸收塔的计算 222

9-3 液体分布器的计算 224

(一)分布板 224

(二)蛛网器 225

(三)管式喷淋器 225

(四)分布槽 226

(五)压头型喷淋器 227

(六)碰击式演淋器 229

(七)喷淋星 231

9-4 气体的分布 233

9-5 填料支架 233

参考文献 235

第十章 填料洗涤塔的计算 236

10-1 填料洗涤塔的传热系数 236

(一)不饱和气体在填料洗涤塔中的传热系数 236

(二)饱和气体在填料洗涤塔中的传热系数 237

10-2 平均温度差的逐段测定 238

10-3 填料洗涤塔的计算步骤 241

10-4 根据传质方程式计算洗涤塔的方法 245

(一)图解积分法 246

(二)简化的解析计算法 248

10-5 煤气洗涤塔的计算 249

(一)原始数据 249

(二)初步计算 249

(三)洗涤塔直径的初步选择 250

(四)传热系数的决定 251

(五)平均温度差的逐段解析计算 252

(六)填料表面积和洗涤塔填充高度的计算 255

参考文献 255

第十一章 泡沫塔的计算 256

11-1 泡沫塔的流体力学计算 256

(一)泡沫层高度的计算 256

(二)泡沫塔的流体阻力 260

(三)筛板的漏液量 262

(四)气体的雾沫夹带 263

11-2 泡沫层内的传热与传质过程 263

(一)传热与传质过程推动力 264

(二)传热与传质系数 266

11-3 泡沫除尘过程 272

(一)泡沫除尘设备的单板效率 272

(二)多级泡沫除尘器的板效率 274

11-4 泡沫塔的计算步骤 274

(一)单板泡沫塔的计算步骤 274

(二)多板泡沫塔的计算步骤 283

参考文献 287

第十二章 高湍流设备的计算 288

12-1 液体的雾化及气体的高效率洗涤降温和吸收过程 288

(一)液体的雾化 288

(二)气体中尘粒(雾粒)的分离 289

(三)液滴的蒸发 293

12-2 文丘里洗涤器 294

(一)文丘里洗涤器的除尘(雾)作用 295

(二)文丘里洗涤器的降温作用 300

(三)文丘里洗涤器的气流阻力 302

(四)文丘里洗涤器的吸收作用 303

12-3 喷射泵 304

参考文献 310

第四篇 液固相过程与设备 311

第十三章 液固相过程与设备的计算 311

13-1 完全混合的槽式反应器中的反应动力学 311

(一)单一反应器中的化学反应 312

(二)数个串联反应器中的化学反应 315

13-2 反应体积的计算 318

13-3 搅拌器的类型与选择 319

13-4 传热面的计算 321

13-5 用液体浸取或洗涤固体的计算 322

13-6 浸取磷酸的计算 328

(一)浸取器的计算 328

(二)在增稠器内倾析与逆流洗涤的计算 329

(三)沉降面积的计算 330

参考文献 333