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绪论 1

第一篇 流体输送操作技术 5

第一章 流体输送过程 5

第一节 流体输送案例 5

一、液体输送 5

二、气体输送与压缩 6

第二节 化工管路的基本构成 7

一、管路的分类 7

二、管路的构成及标准化 9

三、化工管材 11

四、管件和阀门 13

第三节 管子的连接 21

一、焊接连接 21

二、法兰连接 22

三、螺纹连接 22

四、承插连接 22

第四节 管路的布置与安装 22

一、管路的布置原则 22

二、管路的安装 23

第五节 化工管道的故障诊断 26

一、管路日常维护 26

二、化工管道泄漏故障诊断 26

三、管路常见故障及排除方法 27

第二章 流体输送原理 29

第一节 流体的基本性质 29

一、流体的密度 29

二、流体的压强 31

三、流体的黏度 32

第二节 流体流动的基本规律 33

一、稳定流动系统的物料衡算——连续性方程 33

二、稳定流动系统的能量衡算——伯努利方程 35

第三节 伯努利方程的应用 38

一、输送流体 38

二、测量压力 39

三、测量流量 40

第四节 流体在管内的流动阻力 42

一、流体阻力产生的原因 42

二、流体的流动型态 42

三、流动阻力 45

四、减小流动阻力的措施 50

第三章 液体输送设备及操作技术 51

第一节 离心泵的结构、工作原理及性能 51

一、离心泵的结构 51

二、离心泵的工作原理 53

三、离心泵的性能 53

第二节 离心泵的类型与选用 55

一、离心泵的类型 55

二、离心泵的选用 57

第三节 离心泵的安装和操作 57

一、离心泵的安装 57

二、离心泵的操作 59

第四节 离心泵的检修及故障处理 61

一、离心泵的检修 61

二、离心泵的故障处理 62

第五节 离心泵的仿真操作 63

一、工艺流程 63

二、培训方案 64

三、操作规程 65

第六节 其他类型泵简介 65

一、往复泵 65

二、齿轮泵 67

三、螺杆泵 68

第四章 气体输送设备及操作技术 69

第一节 离心式通风机 69

一、离心式通风机的结构和工作原理 69

二、离心式通风机的主要性能 70

三、离心式通风机维护与故障处理 70

第二节 罗茨鼓风机 71

一、罗茨鼓风机结构及工作原理 71

二、罗茨鼓风机的使用维护 71

三、罗茨鼓风机故障处理 71

第三节 真空泵 72

一、真空泵的特点 72

二、真空泵的主要性能 73

三、常见真空泵 73

四、真空泵的使用与维护 74

第四节 往复式压缩机 75

一、往复式压缩机的构造与工作过程 75

二、往复式压缩机的主要性能 77

三、多级压缩 77

四、往复式压缩机的分类与选用 77

五、往复式压缩机的操作维护 77

第五节 离心压缩机 80

一、离心压缩机的结构、工作原理 80

二、离心压缩机的性能曲线与调节 81

三、离心压缩机的操作 82

四、离心压缩机的运行和维护 83

第六节 离心压缩机仿真操作 84

一、工艺流程 84

二、操作规程 85

三、事故处理 86

第七节 压缩机工国家职业技能鉴定标准 86

一、鉴定要求 86

二、鉴定内容 87

三、试题样例 88

本篇知识结构图 91

习题 91

本篇主要符号 94

第二篇 传热操作技术 97

第一章 传热过程 97

第一节 传热过程案例 97

一、传热过程在化工生产中的应用 97

二、传热过程案例 97

第二节 工业换热方法 99

一、工业换热方法 99

二、常用的加热剂与冷却剂 100

三、稳定传热与不稳定传热 101

第二章 传热原理 103

第一节 传热的基本方式 103

一、传热的基本方式 103

二、热传导 103

三、对流传热 108

第二节 传热基本方程 111

一、间壁式换热器内的传热过程 111

二、传热基本方程 112

第三节 传热基本计算 113

一、热负荷 113

二、传热平均温度差 115

三、总传热系数 120

第四节 强化传热与削弱传热 123

一、强化传热 123

二、削弱传热 125

第三章 传热设备及操作技术 127

第一节 换热器的分类与结构 127

一、换热器的分类 127

二、换热器的结构型式 128

三、换热器的性能比较 138

四、换热器技术的发展 139

第二节 列管式换热器的选型 139

一、列管式换热器的系列标准 139

二、列管式换热器的选型需考虑的问题 140

三、列管式换热器选型的一般步骤 142

第三节 换热器的操作及维护 143

一、换热器的操作 143

二、换热器的清洗 144

三、换热器的维护保养 145

第四节 换热器的故障处理 146

一、列管式换热器的常见故障及处理 146

二、板式换热器的常见故障及处理 148

第五节 传热操作仿真训练 148

一、工艺流程 148

二、训练步骤 149

三、思考与分析 151

本篇知识结构图 152

习题 152

本篇主要符号 154

第三篇 蒸馏操作技术 157

第一章 蒸馏过程 157

第一节 蒸馏过程案例 157

一、蒸馏在化工生产中的应用 157

二、蒸馏过程案例 157

第二节 蒸馏操作分类 160

一、按蒸馏方式分类 160

二、按操作压力分类 160

三、按被分离混合物中组分的数目分类 160

四、按操作流程分类 160

第三节 精馏流程 160

一、连续精馏流程 161

二、间歇精馏操作流程 161

第二章 精馏原理 163

第一节 气液平衡与精馏基本原理 163

一、理想溶液的气液相平衡 163

二、精馏原理 165

第二节 双组分连续精馏计算 167

一、全塔物料衡算 167

二、操作线方程 168

三、理论塔板数的确定 172

四、塔板效率与实际塔板数 175

五、回流比的影响与选择 176

六、精馏的热量衡算 178

第三章 其他蒸馏方式 180

第一节 简单蒸馏与平衡蒸馏 180

一、平衡蒸馏 180

二、简单蒸馏 180

第二节 恒沸精馏 181

一、非理想物系的气液平衡 181

二、恒沸精馏原理 182

三、恒沸精馏夹带剂的选择 183

四、恒沸精馏流程 183

第三节 萃取精馏 184

一、萃取精馏基本原理 184

二、萃取精馏中萃取剂的选择 185

三、萃取精馏的流程 185

四、萃取精馏的特点 185

第四节 多组分精馏 186

一、气液平衡关系 186

二、流程方案的选择 186

三、关键组分 187

第五节 精馏的优化节能技术 187

一、设置中间冷凝器和中间再沸器 187

二、热泵精馏 188

三、多效精馏 189

第四章 精馏设备及操作技术 190

第一节 塔设备的分类与结构类型 190

一、塔设备的分类 190

二、板式塔的结构类型 190

三、塔设备的发展 194

第二节 板式塔的设计指导 195

一、板式塔的流体力学性能 195

二、板式塔的设计原则 196

第三节 精馏塔的操作与维护 198

一、精馏塔的操作与控制调节 198

二、塔设备的日常维护与保养 201

第四节 塔设备常见故障及处理 202

一、塔设备的振动 202

二、塔设备的腐蚀 202

三、其他常见故障 203

四、常见操作性故障 203

第五节 精馏操作仿真训练 204

一、工艺流程 204

二、训练步骤 205

三、事故处理 207

四、思考与分析 208

第六节 蒸馏工国家职业技能鉴定标准 208

一、鉴定要求 208

二、鉴定内容 208

三、试题样例 210

本篇知识结构图 213

习题 213

本篇主要符号 216

第四篇 吸收操作技术 219

第一章 吸收过程 219

第一节 吸收过程案例 219

一、吸收在工业生产中的应用 219

二、吸收过程案例 219

第二节 吸收操作分类 221

一、物理吸收与化学吸收 221

二、单组分吸收与多组分吸收 221

三、等温吸收与非等温吸收 221

四、低组成吸收与高组成吸收 222

第三节 吸收剂的选择 222

第二章 吸收原理 224

第一节 吸收的气液相平衡 224

一、吸收的气液相平衡 224

二、亨利定律 224

三、相平衡关系在吸收过程中的应用 225

第二节 吸收传质机理 227

一、传质的基本方式 227

二、双膜理论 227

第三节 吸收速率 228

一、吸收速率方程 228

二、传质阻力的控制 230

第四节 吸收塔的物料衡算 230

一、全塔物料衡算 230

二、操作线方程与操作线 231

三、吸收剂用量的确定 232

第五节 填料层高度的计算 233

第六节 其他吸收与解吸 236

一、化学吸收 236

二、多组分吸收 236

三、高浓度吸收 237

四、解吸 237

第三章 吸收设备及操作技术 239

第一节 吸收设备的分类与结构类型 239

一、工业对吸收塔的要求 239

二、吸收设备的分类与结构 239

第二节 填料的类型及性能评价 242

第三节 填料塔的流体力学特性 244

第四节 填料塔的附件 245

第五节 吸收塔的操作 248

一、开停车操作 248

二、正常操作要点及维护 249

三、影响吸收操作的因素与控制调节 249

第六节 填料塔的常见故障及处理 251

一、填料塔常见设备故障与处理 251

二、吸收系统常见操作事故与防止 253

第七节 吸收解吸操作仿真训练 253

一、工艺流程 253

二、训练步骤 255

三、思考与分析 257

第八节 吸收工国家职业技能鉴定标准 257

一、鉴定要求 258

二、鉴定内容 258

三、试题样例 260

本篇知识结构图 265

习题 265

本篇主要符号 267

第五篇 干燥操作技术 269

第一章 干燥过程 269

第一节 干燥过程案例 269

一、干燥在工业生产中的应用 269

二、干燥过程案例 269

第二节 干燥操作分类 271

一、按传热方式分类 271

二、按操作方式分类 272

三、按操作压力分类 272

第三节 对流干燥过程 272

一、对流干燥流程 272

二、对流干燥原理 272

三、对流干燥的条件 273

第二章 干燥原理 274

第一节 湿空气的性质 274

一、湿度H 274

二、相对湿度？ 274

三、比热容cH 275

四、焓I 276

五、比体积vH 276

六、干球温度t、湿球温度tw 277

七、绝热饱和温度tas 277

八、露点td 278

第二节 湿空气的湿度图 278

一、焓湿图的构成 278

二、焓湿图的用法 280

第三节 湿物料中水分的性质 281

一、湿物料含水量的表示方法 281

二、物料中水分的性质 282

第四节 干燥器的物料衡算 283

一、水分蒸发量 283

二、绝干空气消耗量 284

第五节 干燥器的热量衡算 284

一、热量衡算的基本方程 285

二、干燥系统的热效率 286

三、空气通过干燥器时的状态变化 287

第六节 干燥速率和干燥时间 288

一、干燥速率 288

二、干燥曲线和干燥速率曲线 288

三、影响干燥速率的因素 289

四、恒定干燥条件下干燥时间的计算 290

第三章 干燥设备及操作技术 292

第一节 干燥器的结构及应用 292

一、工业对干燥器的基本要求 292

二、工业上常用的干燥器 292

三、干燥器的比较和选择 297

四、干燥技术的发展 298

第二节 干燥器的操作与维护 300

一、干燥操作条件的确定 300

二、典型干燥器的操作 301

三、典型干燥器的维护 302

第三节 干燥工国家职业技能鉴定标准 303

一、鉴定要求 303

二、鉴定内容 304

三、试题样例 306

本篇知识结构图 310

习题 310

本篇主要符号 312

第六篇 非均相物系分离操作技术 315

第一章 非均相物系分离过程 315

一、非均相物系分离在化工生产中的应用 315

二、非均相物系分离案例 315

三、常见非均相物系的分离方法 317

第二章 非均相物系分离原理 318

第一节 重力沉降 318

一、球形颗粒的自由沉降 318

二、阻力系数 319

三、沉降速度的计算 321

四、沉降速度的影响因素 322

第二节 离心沉降 323

一、离心沉降速度 323

二、离心分离因数 324

第三节 过滤 325

一、过滤操作的基本原理 325

二、过滤基本方程 327

三、恒压过滤 329

第三章 非均相物系分离设备及操作技术 331

第一节 降尘室 331

一、降尘室的结构及操作 331

二、降尘室的生产能力 331

第二节 旋风分离器 333

一、旋风分离器的结构与操作原理 333

二、旋风分离器的性能 334

三、旋风分离器类型与选用 334

第三节 过滤设备 335

一、板框压滤机 336

二、转筒真空过滤机 339

三、加压叶滤机 341

第四节 离心机 341

一、三足式离心机 342

二、管式高速离心机 344

三、碟片式高速离心机 344

四、卧式刮刀卸料离心机 345

五、活塞往复式卸料离心机 345

第五节 其他非均相分离设备 346

一、沉降槽 346

二、旋液分离器 347

三、袋滤器 347

四、静电除尘器 348

五、文丘里洗涤器 348

六、泡沫除尘器 349

第六节 非均相物系分离设备的选择 349

一、气固混合物的分离 350

二、液固混合物的分离 350

本篇知识结构图 351

习题 351

本篇主要符号 353

第七篇 蒸发操作技术 356

第一章 蒸发过程 356

第一节 蒸发过程案例 356

一、蒸发在化工生产中的应用 356

二、蒸发生产过程案例 356

第二节 蒸发过程分类 358

一、单效蒸发和多效蒸发 358

二、常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发 358

三、间歇蒸发和连续蒸发 359

第三节 蒸发操作流程 359

一、单效蒸发流程 359

二、多效蒸发流程 359

第二章 蒸发原理 363

第一节 单效蒸发的工艺计算 363

一、溶剂的蒸发量 363

二、加热蒸汽消耗量 363

三、传热平均温度差 366

四、蒸发器的总传热系数 368

五、蒸发器的传热面积 368

第二节 多效蒸发与节能 369

一、蒸发器加热蒸汽的经济性 369

二、多效蒸发的温度差损失及效数限制 370

三、提高加热蒸汽经济性的其他措施 371

第三章 蒸发设备及操作技术 372

第一节 蒸发器的结构及类型 372

一、蒸发器的结构及类型 372

二、蒸发器的辅助设备 376

三、蒸发器的性能比较 377

四、蒸发器的改进与研究 377

第二节 蒸发器的操作与维护 378

一、影响蒸发器蒸发强度的因素 378

二、蒸发器的使用与维护 379

三、蒸发系统常见事故处理 380

第三节 蒸发工国家职业技能鉴定标准 381

一、鉴定要求 381

二、鉴定内容 381

三、试题样例 383

本篇知识结构图 388

习题 388

本篇主要符号 390

第八篇 萃取操作技术 393

第一章 萃取过程 393

第一节 萃取过程案例 393

一、萃取在化工生产中的应用 393

二、萃取生产过程案例 394

第二节 萃取操作特点与分类 395

一、萃取操作的特点 395

二、萃取操作的分类 396

第二章 萃取原理 398

第一节 萃取过程相平衡 398

一、三角形相图 398

二、部分互溶物系的相平衡 400

三、液液相平衡与萃取操作的关系 402

第二节 萃取剂的选择 403

一、萃取剂的选择性及选择性系数 403

二、萃取剂与原溶剂的互溶度 404

三、萃取剂回收的难易及经济性 404

四、萃取剂的物理性质 404

第三节 萃取过程计算 404

一、单级萃取的计算 404

二、多级错流萃取的计算 406

三、多级逆流萃取的计算 408

第四节 超临界流体萃取技术 411

一、基本原理 411

二、超临界流体萃取的流程 412

三、超临界流体萃取技术的特点 413

四、超临界流体萃取的应用 413

第三章 萃取设备及操作技术 415

第一节 萃取设备 415

一、萃取设备的主要类型 415

二、萃取设备的选择 419

第二节 萃取塔的操作 420

一、影响萃取操作的主要因素 420

二、萃取塔的操作 421

本篇知识结构图 423

习题 423

本篇主要符号 425

第九篇 结晶操作技术 427

第一章 结晶过程 427

第一节 结晶过程案例 427

一、结晶在化工生产中的应用 427

二、结晶过程案例 427

第二节 结晶操作类型 429

一、溶液结晶 429

二、熔融结晶 430

三、升华结晶 430

四、沉淀结晶 430

第二章 结晶原理 431

第一节 结晶的基本原理 431

一、基本概念 431

二、结晶过程的相平衡 432

三、结晶生长过程 433

四、晶体生长过程的影响因素 434

第二节 结晶计算 436

一、结晶过程的物料衡算 436

二、物料衡算式的应用 437

第三节 其他结晶方法 438

一、盐析结晶 438

二、反应结晶法 438

三、熔融结晶 439

四、喷雾结晶 440

第三章 结晶设备及操作 441

第一节 结晶设备结构类型 441

一、结晶设备的类型 441

二、常见结晶设备 441

三、结晶设备的选择 444

第二节 结晶设备的操作 445

一、结晶操作方式 446

二、影响结晶操作的因素与控制调节 447

三、结晶过程中应注意的问题 447

第三节 结晶工国家职业技能鉴定标准 448

一、鉴定要求 448

二、鉴定内容 448

三、试题样例 451

本篇知识结构图 455

习题 455

本篇主要符号 456

第十篇 膜分离操作技术 458

第一章 膜分离过程 458

第一节 膜分离过程案例 458

一、膜分离过程 458

二、膜分离操作案例 459

第二节 膜分离技术分类 460

一、膜分离技术分类 460

二、膜分离技术的发展趋势 461

第二章 膜分离的基本原理 464

第一节 反渗透 464

一、反渗透原理 464

二、影响反渗透因素——浓差极化 465

三、反渗透过程工艺流程 465

第二节 电渗析 467

一、电渗析原理 467

二、极化现象 469

三、电渗析的流程 469

第三节 超滤 470

一、基本原理 471

二、超滤的浓差极化 471

三、超滤过程的工艺流程 471

第四节 气体膜分离 473

一、基本原理 473

二、影响气体分离效果的因素 474

三、气体膜分离流程 474

第五节 渗透汽化 475

一、基本原理 475

二、渗透汽化操作模式 476

第三章 膜分离设备及工业应用 479

第一节 分离膜 479

一、分离膜的条件 479

二、膜材料的要求 479

三、膜的种类 479

四、膜的使用 481

第二节 膜分离设备 483

一、板框式 483

二、螺旋卷式 483

三、圆管式 484

四、中空纤维式 485

五、毛细管式 485

六、槽式 485

第三节 反渗透设备及其应用 487

一、反渗透组件及其技术特征 487

二、膜装置的清洗和存放 488

三、反渗透技术的应用 489

第四节 电渗析设备及其应用 490

一、离子交换膜应具有的条件 490

二、电渗析技术的应用 491

第五节 超滤设备及其应用 492

一、超滤设备 492

二、超滤技术的应用 493

第六节 气体膜设备及应用 494

一、气体膜分离设备 494

二、气体膜分离技术应用 494

第七节 渗透汽化设备及其应用 495

一、渗透汽化设备 495

二、渗透汽化的应用 495

本篇知识结构图 497

习题 497

本篇主要符号 498

附录 499

一、法定计量单位及单位换算 499

二、某些气体的重要物理性质 501

三、某些液体的重要物理性质 501

四、空气的重要物理性质（101.3 kPa） 503

五、水的重要物理性质 504

六、常用固体材料的密度和比热容 505

七、饱和水蒸气表 505

八、几种常用液体的导热系数与温度的关系 508

九、某些液体的导热系数 509

十、某些气体和蒸气的导热系数 510

十一、某些固体材料的导热系数 511

十二、液体黏度共线图和密度 512

十三、气体黏度共线图 514

十四、液体的比热容共线图 515

十五、气体的比热容共线图（101.3 kPa） 517

十六、蒸发潜热（汽化热）共线图 518

十七、无机盐水溶液在101.3 kPa下的沸点 520

十八、气体分扩散系数 521

十九、几种气体溶解于水时的亨利系数 522

二十、某些二元物系的气液平衡曲线 522

二十一、某些三元物系的液液平衡数据 524

二十二、某些超临界流体萃取剂的临界特性 524

二十三、管子规格 524

二十四、常用离心泵规格（摘录） 526

二十五、4—72—11型离心式通风机的规格 532

二十六、列管式换热器规格 533

参考文献 537