第1章 化学工业与化学工程学 1
1.1 化学工业概述 1
1.1.1 化学工业发展概况 1
1.1.2 我国化学工业的发展与进步 3
1.1.3 化学工业分类 4
1.1.4 化学工业的特点与发展趋势 5
1.1.5 化工生产工艺及流程 9
1.1.6 实验室研究与化工过程开发 12
1.2 化学工程学 14
1.2.1 化学工程学的形成与发展 14
1.2.2 化学工程学研究特点、内容和对象 16
1.2.3 化学工程领域发展趋势 17
1.3 物料衡算与能量衡算 20
1.3.1 物料衡算 20
1.3.2 能量衡算 21
1.3.3 单位制与单位换算 22
第2章 流体流动与输送 24
2.1 流体静力学 24
2.1.1 相对密度 25
2.1.2 压强 25
2.1.3 流体静力学方程 27
2.1.4 流体静力学方程应用举例 28
2.2 流体流动 30
2.2.1 流体的流量和流速 30
2.2.2 稳态流动与非稳态流动 32
2.2.3 流动型态 32
2.2.4 牛顿黏性定律 34
2.2.5 边界层及边界层分离 36
2.2.6 流体在管内的速度分布 38
2.3 流体流动系统的质量衡算 40
2.4 流体流动系统的能量衡算 41
2.5 管内流动阻力 45
2.5.1 直管阻力损失计算通式 45
2.5.2 层流流动的阻力损失计算 47
2.5.3 湍流摩擦阻力计算与量纲分析法 48
2.5.4 非圆形管内的流动阻力 52
2.5.5 局部阻力损失计算 53
2.6 流体流量的测量 56
2.6.1 孔板流量计 57
2.6.2 转子流量计 59
2.7 流体输送设备 62
2.7.1 离心泵的构造及工作原理 62
2.7.2 往复泵 71
2.7.3 旋转泵 73
2.7.4 真空泵 74
本章物理量符号说明 75
思考题 76
习题 78
第3章 热量传递 85
3.1 概述 85
3.1.1 稳态与非稳态传热 85
3.1.2 传热基本方式 86
3.1.3 热平衡方程与热流量方程 87
3.2 热传导 88
3.2.1 傅里叶定律 88
3.2.2 导热系数 89
3.2.3 平壁的稳态热传导 92
3.2.4 圆筒壁的稳态热传导 93
3.3 对流传热 95
3.3.1 对流传热过程分析 95
3.3.2 牛顿冷却定律 96
3.3.3 传热膜系数 96
3.3.4 对流传热小结 103
3.4 热交换的计算 105
3.4.1 总传热系数 105
3.4.2 传热的平均温度差 108
3.4.3 热交换计算示例 114
3.5 热交换器 115
3.5.1 热交换器的分类 115
3.5.2 间壁式换热器 116
3.6 传热过程的强化 123
本章物理量符号说明 124
思考题 126
习题 127
第4章 传质分离基础 131
4.1 传质分离过程 132
4.1.1 分离与人类的关系 132
4.1.2 传质分离操作的种类 132
4.2 传质过程分析 134
4.2.1 双组分混合体系中的分子传质过程（分子扩散） 134
4.2.2 对流传质过程（对流扩散） 145
4.2.3 两相间的传质模型 148
4.3 传质分离过程的研究进展 150
4.3.1 传质分离理论研究 150
4.3.2 传质分离过程的应用研究 151
习题 153
第5章 吸收 155
5.1 化学工业中的吸收操作 155
5.1.1 吸收操作流程 156
5.1.2 吸收设备 157
5.1.3 其他吸收流程 158
5.1.4 吸收操作分类 158
5.2 吸收过程气液相平衡 160
5.2.1 溶解度曲线 161
5.2.2 亨利定律 164
5.2.3 相平衡与吸收过程的关系 168
5.3 吸收速率方程 170
5.3.1 膜推动力表示的吸收速率方程 171
5.3.2 总推动力表示的吸收速率方程 174
5.3.3 气膜控制与液膜控制 177
5.4 低浓度气体吸收过程的计算 180
5.4.1 低浓度气体的吸收特点 180
5.4.2 物料衡算与操作线方程 180
5.4.3 吸收剂 184
5.4.4 填料层高度的计算 188
5.4.5 吸收塔的调节与分析 200
5.4.6 解吸操作 201
5.5 其他类型吸收过程简介 203
5.5.1 多组分吸收 203
5.5.2 化学吸收 203
5.5.3 非等温吸收 204
习题 205
第6章 精馏 210
6.1 气液相平衡 210
6.1.1 x-y相图 210
6.1.2 气液相平衡方程 212
6.2 精馏原理 216
6.2.1 精馏基本原理 216
6.2.2 精馏流程 218
6.3 双组分连续精馏的物料衡算和能量衡算 219
6.3.1 恒摩尔流假定 219
6.3.2 物料衡算和热量衡算 220
6.4 理论塔板数的计算 227
6.4.1 逐板计算法 227
6.4.2 图解法 229
6.4.3 回流比的影响及选择 233
6.4.4 进料状况的影响 238
6.4.5 简捷法求理论塔板数 238
6.4.6 塔板效率和实际塔板数 240
6.5 间歇精馏 243
6.5.1 间歇精馏的特点 244
6.5.2 恒回流比操作时的间歇精馏计算 244
6.6 多组分精馏和其他精馏方法简介 249
6.6.1 多组分精馏 249
6.6.2 共沸精馏 251
6.6.3 萃取精馏 252
6.7 传质设备 253
6.7.1 评价塔设备的指标 253
6.7.2 填料塔 254
6.7.3 板式塔 259
本章物理量符号说明 265
思考题 266
习题 267
第7章 其他传质分离技术 270
7.1 膜分离技术 270
7.1.1 分离用膜及膜分离过程与设备 271
7.1.2 反渗透 276
7.1.3 纳滤 282
7.1.4 超滤 284
7.1.5 电渗析 287
7.1.6 气体的膜分离 291
7.1.7 渗透汽化膜分离 293
7.1.8 液膜分离 296
7.2 超临界流体萃取 300
7.2.1 萃取基础 300
7.2.2 超临界流体性质 302
7.2.3 超临界流体与溶质体系的相平衡 304
7.2.4 超临界流体萃取的传质动力学 308
7.2.5 超临界流体萃取工艺 308
7.2.6 超临界流体萃取技术的应用 310
7.3 吸附与离子交换 312
7.3.1 概述 312
7.3.2 吸附平衡-吸附等温线 313
7.3.3 吸附动力学-吸附传质速率 318
7.3.4 固定床吸附器 320
7.3.5 变压吸附 323
7.3.6 离子交换 326
本章物理量符号说明 331
习题 333
第8章 化学反应工程基本原理 336
8.1 化学反应工程概述 337
8.2 工业反应器 338
8.2.1 工业反应器类型 338
8.2.2 工业反应器操作方式 342
8.3 化学反应动力学基础 343
8.3.1 化学反应的转化率和收率 343
8.3.2 反应体积、反应时间与空间速度 346
8.3.3 反应动力学 348
8.4 化学反应器中物料的流动模型 352
8.4.1 全混流模型 353
8.4.2 活塞流模型 353
8.4.3 非理想流动模型 354
8.5 反应器内物料的停留时间分布 356
8.5.1 分布函数 356
8.5.2 停留时间分布函数的测定 358
8.5.3 停留时间分布函数的统计特征值 363
8.6 理想流动模型的停留时间分布 366
8.6.1 活塞流模型的停留时间分布 366
8.6.2 全混流模型的停留时间分布 367
8.7 非理想流动模型 369
8.7.1 轴向扩散模型 369
8.7.2 多釜串联模型 371
本章物理量符号说明 376
习题 377
第9章 均相反应过程 380
9.1 间歇反应器 380
9.1.1 反应器结构和操作 380
9.1.2 反应器基本关系式 380
9.2 活塞流反应器或理想管式反应器 384
9.2.1 简单一级反应 385
9.2.2 简单二级反应 385
9.2.3 反应器体积 386
9.3 连续搅拌釜式反应器 388
9.3.1 简单一级反应 389
9.3.2 简单二级反应 389
9.3.3 反应器体积 389
9.4 全混流反应器的串联操作 393
9.5 均相反应过程优化与反应器选择 398
9.5.1 以生产强度为优化目标 398
9.5.2 以产率和选择性为优化目标 400
习题 402
第10章 气固相催化反应器 408
10.1 固体催化剂的特性 408
10.1.1 比表面积 408
10.1.2 孔容积 409
10.2 气固相催化反应过程 410
10.2.1 外扩散的影响 411
10.2.2 内扩散对反应速率的影响 414
10.3 固定床催化反应器 419
10.3.1 固定床催化反应器的类型 419
10.3.2 固定床内的传递特性 421
10.3.3 固定床催化反应器有效容积的计算 424
10.4 固体流态化和流化床反应器 427
10.4.1 固体流态化 428
10.4.2 流化床反应器 431
10.4.3 流化床反应器的放大 434
本章物理量符号说明 437
思考题 437
习题 438
第11章 生化反应器 440
11.1 生化反应过程 440
11.1.1 生化反应过程概述 441
11.1.2 生化反应过程的特点 443
11.1.3 酶催化剂的主要类型和用途 444
11.2 生化反应动力学 449
11.2.1 酶催化反应动力学 449
11.2.2 发酵和细胞培养动力学 461
11.3 生化反应器 466
11.3.1 生化反应器的特殊要求 466
11.3.2 生化反应器类型 467
11.3.3 机械搅拌反应釜 468
11.3.4 塔式生化反应器 471
11.3.5 膜生化反应器 475
11.3.6 酶生化反应器 476
11.3.7 生化反应器的计算 477
本章物理量符号说明 482
习题 484
附录 488
主要参考文献 515
中英文词汇对照表 517