第一章 绪论 1
1-1 本课程的内容和学习目的 2
1-1.1 化工学科的内容 2
1-1.2 学习本课程的目的 4
1-2 化工生产的特点 5
1-3 化学工程和工艺中的一些基本规律 7
1-3.1 质量守恒 7
1-3.2 能量守恒 7
1-3.3 平衡关系 8
1-3.4 过程速率 8
1-4 从实验室研究到工厂生产 9
1-4.1 实验室研究 10
1-4.2 可行性研究 11
1-4.3 中间试验 12
1-4.4 工业装置的设计和投产 12
1-5 有关技术经济评价的概念 13
1-5.1 评价的原则 13
1-5.2 技术经济评价的主要指标 14
1-6 我国化学工业的行业和近期发展 16
1-6.1 我国化学工业的行业 16
1-6.2 我国化学工业的近期发展 17
本章主要参考书刊 20
第一篇 传递过程 22
第二章 流体的流动和输送 22
2-1 一些基本概念 23
2-1.1 理想流体和实际流体 23
2-1.2 流体的密度、相对密度和比容 23
2-1.3 流体的压力及其测量 24
2-1.4 流量和流速 28
2-1.5 定态流动和非定态流动 30
2-2 流体定态流动时的衡算 30
2-2.1 流体定态流动时的物料衡算 30
2-2.2 流体定态流动时的能量衡算 31
2-2.3 柏努利方程的应用举例 33
2-2.4 流体流量的测量 36
2-3 实际流体的流动 40
2-3.1 粘度 41
2-3.2 流体流动的形态 43
2-4 流体在圆管内流动时的阻力计算 46
2-4.1 滞流时的摩擦阻力 46
2-4.2 湍流时的流动阻力 48
2-4.3 局部阻力 50
2-4.4 管路计算 51
2-5 液体输送机械 54
2-5.1 离心泵 55
2-5.2 往复泵 57
2-5.3 旋转泵 59
2-6 气体输送机械 60
2-6.1 离心式风机 61
2-6.2 旋转式风机 62
2-6.3 往复式压缩机 62
2-6.4 喷射泵 64
2-7 量纲分析 64
本章符号 68
复习题和思考题 69
习题 71
第三章 流体-固体颗粒间的运动和流态化 76
3-1 流体通过填充床层的流动 76
3-1.1 流体通过毛细管的流动 76
3-1.2 流体通过颗粒床层的流动 77
3-1.3 流体通过填料床层的流动 82
3-2 固体颗粒在流体中的运动 83
3-2.1 球形颗粒的沉降 83
3-2.2 重力沉降的应用 86
3-2.3 离心沉降 87
3-3 流态化 89
3-3.1 流态化现象 89
3-3.2 床层的压降 91
3-3.3 临界流化速度 92
3-3.4 带出速度 94
3-3.5 计算公式小结 95
3-4 流化床 96
3-4.1 流化床的类型 96
3-4.2 流化床的床径和总高 97
3-4.3 气体分布板 99
本章符号 99
复习题 100
习题 100
第四章 传热过程 103
4-1 概述 103
4-1.1 化工生产中的传热过程 103
4-1.2 传热中的一些基本物理量和单位 103
4-1.3 定态传热和非定态传热 104
4-2 传导传热 104
4-2.1 热传导基本方程——傅里叶定律 104
4-2.2 平面壁的定态热传导 106
4-2.3 圆筒壁的传导传热 108
4-3 对流传热 111
4-3.1 对流传热机理 111
4-3.2 对流传热膜系数 112
4-3.3 对流传热膜系数的值 116
4-4 热交换的计算 117
4-4.1 总传热方程 117
4-4.2 传热系数的大致范围 119
4-4.3 传热温差 121
4-4.4 强化传热过程的途径 126
4-5 热交换器 127
4-5.1 列管式热交换器 127
4-5.2 其他热交换器 129
4-6 辐射传热 132
4-6.1 基本概念 132
4-6.2 管式炉 136
4-6.3 远红外和微波技术 137
4-6.4 三种传热方式的概括比较 138
4-7 化工生产中的节能途径 139
本章符号 141
复习题 141
习题 142
第五章 吸收 145
5-1 概述 145
5-1.1 吸收的类型 145
5-1.2 吸收剂的选择 146
5-1.3 吸收操作的条件 146
5-2 吸收的相平衡 147
5-2.1 亨利定律 147
5-2.2 用摩尔比表示的相平衡关系 148
5-2.3 气体在液体中的溶解度 150
5-3 吸收速率 150
5-3.1 双膜理论 151
5-3.2 分子扩散定律——菲克定律 152
5-3.3 吸收速率方程 153
5-4 填料吸收塔的计算 157
5-4.1 填料层高度的计算式 157
5-4.2 吸收塔中的物料衡算——操作线方程 159
5-4.3 传质单元数的计算 161
5-4.4 传质单元高度的求算 165
5-4.5 三传中的类似律 166
5-5 填料塔 168
5-5.1 填料 168
5-5.2 填料塔的附属设备 171
5-5.3 液泛速度和塔径的计算 172
5-5.4 填料层的压力降 174
5-6 绝热吸收 175
5-7 分离气均相系的新技术 180
5-7.1 变压吸附 180
5-7.2 膜分离技术 182
本章符号 184
复习题 184
习题 185
第六章 精馏 189
6-1 精馏原理 189
6-1.1 理想的两组分互溶体系 190
6-1.2 相对挥发度 192
6-1.3 非理想的两组分互溶体系 193
6-1.4 压力对气液平衡的影响 194
6-1.5 以t-x-y相图表示的蒸馏过程 196
6-1.6 以x-y相图表示的蒸馏过程 197
6-2 简单蒸馏 199
6-2.1 简单蒸馏的操作和应用 199
6-2.2 简单蒸馏的计算 200
6-2.3 闪蒸馏 202
6-3 连续精馏 202
6-3.1 精馏的依据 202
6-3.2 精馏塔中物相组成的变化 205
6-3.3 回流比 207
6-3.4 连续精馏的流程 208
6-4 连续精馏理论塔板数的计算 208
6-4.1 计算的前提 208
6-4.2 精馏段操作线方程 208
6-4.3 提馏段操作线方程 209
6-4.4 理论塔板数的图解求算 210
6-4.5 理论塔板数图解求算的原理和逐板计算法 211
6-4.6 回流比与精馏的关系 214
6-4.7 进料状态对精馏的影响 216
6-4.8 捷算法求理论塔板数 219
6-5 间歇精馏 221
6-6 多组分精馏 222
6-6.1 多组分精馏的方式 222
6-6.2 多组分的气液平衡 223
6-6.3 关键组分 226
6-6.4 捷算法求理论塔板数 226
6-7 特殊蒸馏 228
6-7.1 恒沸蒸馏 228
6-7.2 萃取蒸馏 230
6-7.3 催化精馏 232
6-7.4 石油的侧线分馏 233
6-7.5 热泵精馏 235
6-8 板式塔 236
6-8.1 泡罩塔 236
6-8.2 筛板塔 237
6-8.3 浮阀塔 238
6-8.4 喷射塔 239
6-8.5 旋流板塔 240
6-8.6 塔板效率 241
6-8.7 填料塔与板式塔的对比 242
本章符号 242
复习题 243
习题 243
本篇主要参考书刊 249
附录 一些基础数据的算式 251
附表 261
一、单位换算 261
二、水的物理性质 263
三、一些液体的物理性质 265
四、一些有机物的蒸气压 266
五、饱和水蒸气表 268
六、一些气体的物理性质 270
七、一些固体材料的导热系数 272
八、扩散系数 272
九、气体在液体中的溶解度 273
十、一些填料的性质 275
索引 276