第一章 化学工业与化学工程 1
§1 化学工业概述 1
1-1 化学工业发展概况 1
1-2 我国化学工业的发展和现状 3
1-3 化学工业的特点和发展趋势 4
1-4 化学工业分类 8
§2 化工生产过程 10
2-1 化工生产工艺及流程 10
2-2 三废治理和环境保护 12
§3 化学工程学科 13
3-1 化学工程学的内容 14
3-2 几个常用基本概念 15
§4 实验室研究与化工生产的差别 16
4-1 化学实验室研究与化工生产的差别 17
4-2 从实验室研究到工业化生产 18
第二章 流体流动与输送 20
§1 流体静力学 20
1-1 密度和相对密度 20
1-2 压强 21
1-3 流体静力学方程 22
1-4 流体静力学方程应用举例 23
§2 流体流动 24
2-1 流体的流量和流速 25
2-2 定常态流动与非定常态流动 26
2-3 流动型态 26
2-4 牛顿粘性定律 28
2-5 流动边界层 29
2-6 动量传递概念 31
2-7 流速分布 32
§3 流体流动系统的质量衡算 34
§4 流体流动系统的能量衡算 35
§5 管内流动阻力 38
5-1 沿程阻力损失计算和量纲分析方法 39
5-2 局部阻力损失计算 43
§6 流体流量的测量 48
6-1 孔板流量计 48
6-2 转子流量计 50
§7 流体输送设备 52
7-1 离心泵 52
7-2 往复压缩机和往复泵 60
7-3 旋转泵 64
7-4 真空泵 65
习题 66
第三章 传热过程 70
§1 热传导 70
1-1 傅立叶定律 70
1-2 导热系数 71
1-3 单层及多层平面壁的定常态热传导 72
1-4 单层和多层圆筒壁定常态热传导 74
§2 对流传热 75
2-1 牛顿冷却定律 76
2-2 有效膜的概念 76
2-3 用量纲分析法求无相变时流体的传热膜系数α 77
2-4 流体无相变时强制对流传热膜系数的关联式 79
§3 热辐射 82
3-1 基本概念 82
3-3 实际物体间的辐射能力 83
3-2 斯蒂芬-波尔兹曼定律 83
3-4 实际物体间的辐射传热 84
§4 热交换的计算 85
4-1 热流量方程与传热系数 85
4-2 传热的平均温度差 87
§5 间壁式热交换器 94
5-1 夹套式换热器 94
5-2 蛇管式换热器 95
5-3 套管式换热器 95
5-4 列管式换热器 95
5-5 板式换热器 96
5-6 翅片管换热器 97
5-7 板翅式换热器 98
5-8 热管换热器 99
5-9 各种间壁式换热器的比较和强化传热的途径 100
§6 加热技术 102
6-1 高频介质加热和微波加热 103
6-2 红外线加热技术 104
习题 105
第四章 传质过程 108
§1 传质分离过程概述 108
1-1 传质分离操作在化工生产中的作用 108
1-2 传质分离操作的种类 109
§2 传质过程机理 110
2-1 单相中的传质 111
2-2 相际间传质 125
习题 126
1-1 吸收操作的类型 128
§1 化工生产中的吸收操柞 128
第五章 吸收 128
1-2 吸收操作 129
1-3 吸收剂的选择 132
§2 气液相平衡关系 133
2-1 溶解度曲线 134
2-2 亨利定律 135
2-3 亨利定律的其他形式 135
2-4 相平衡与吸收过程的关系 139
§3 吸收速率方程 143
3-1 分吸收速率方程 143
3-2 总吸收速率方程 146
§4 吸收塔的计算 151
4-1 吸收塔的物料衡算和操作线方程 152
4-2 吸收剂用量的确定 155
4-3 吸收塔塔径计算 162
4-4 吸收塔填料层高度计算 162
§5 多组分吸收简介 176
习题 177
第六章 精馏 182
§1 气液相平衡 182
1-1 x-y相图 182
1-2 气液相平衡方程 184
§2 精馏原理 187
2-1 精馏基本原理 187
2-2 精馏流程 189
§3 双组分连续精馏的物料衡算和能量衡算 190
3-1 恒物质的量流假定 190
3-2 物料衡算和热量衡算 191
§4 理论塔板数的计算 197
4-1 逐板计算法 197
4-2 图解法 199
4-3 回流比的影响及选择 203
4-4 进料热状况的影响 207
4-5 简捷法求理论塔板数 208
4-6 塔板效率和实际塔板数 209
§5 间歇精馏 212
5-1 间歇精馏的特点 212
5-2 恒回流比操作时的间歇精馏计算 213
§6 多组分精馏和其他精馏方法简介 217
6-1 多组分精馏 217
6-2 共沸精馏 218
6-3 萃取精馏 220
§7 传质设备 221
7-1 评价塔设备的指标 221
7-2 填料塔 222
7-3 板式塔 226
习题 232
第七章 新型分离技术 235
§1 膜分离技术 235
1-1 分离用膜和膜分离设备 236
1-2 反渗透 240
1-3 超滤 244
1-4 电渗析 247
1-5 气体的膜分离 250
1-6 液膜分离 252
§2 超临界萃取 256
2-1 超临界萃取 257
2-2 用超临界技术处理废水 263
§3 反应和分离联用技术 264
3-1 反应精馏 264
3-2 反应萃取 267
§4 变压吸附分离 271
4-1 概述 271
4-2 变压吸附操作原理 272
4-3 变压吸附工艺流程 273
4-4 变压吸附的应用 274
习题 275
第八章 化学反应工程学基本原理 276
§1 工业反应器的基本类型 276
1-2 连续操作搅拌釜式反应器 277
1-1 间歇操作搅拌釜式反应器 277
1-3 连续操作管式反应器 278
1-4 多釜串联反应器 278
§2 化学反应的转化率和收率 279
2-1 反应进度 279
2-2 转化率 280
2-3 收率和选择性 281
§3 流动系统的反应动力学 282
3-1 流动系统的反应速率和反应时间 282
3-2 气相反应的膨胀因子 284
3-3 气相流动系统的动力学方程 285
§4 反应器内物料的流动模型 287
4-1 全混流模型 287
4-2 活塞流模型 287
4-3 非理想流动模型 288
§5 反应器内物料的停留时间分布 289
5-1 分布函数的概念 290
5-2 停留时间分布函数的测定 292
5-3 停留时间分布函数的数字特征 296
§6 几种流动模型的停留时间分布函数 298
6-1 活塞流模型 299
6-2 全混流模型 299
6-3 多级全混流模型 301
6-4 轴向扩散模型 304
习题 307
第九章 均相反应过程 310
§1 均相反应动力学 310
§2 间歇操作反应器 311
§3 连续操作管式反应器 313
§4 连续操作釜式反应器 316
§5 多釜串联反应器 321
§6 均相反应过程优化和反应器选择 325
6-1 以生产强度为优化目标 325
6-2 以产率和选择性为优化目标 327
习题 329
第十章 气-固相催化反应过程 334
§1 气-固相催化反应动力学 334
1-1 表面反应动力学模型 335
1-2 外扩散的影响 339
1-3 内扩散的影响 341
§2 固定床催化反应器 344
2-1 固定床催化反应器的类型 344
2-2 固定床催化反应器计算 346
§3 固体流态化和流化床反应器 350
3-1 固体流态化 350
3-2 流化床反应器 353
3-3 流化床反应器放大应考虑的问题 357
§4 反应器操作温度最佳化 359
4-1 最佳温度和平衡温度 359
4-2 最佳温度分布的测定和实施 362
§5 反应器的热稳定性 367
5-1 反应器热稳定性判断 367
5-2 化学反应的生热曲线 368
5-3 反应器的去热曲线 369
5-4 反应器热稳定性的控制 370
5-5 工业上保证热稳定性的措施 372
习题 376
第十一章 生化反应器 378
§1 生物和酶催化反应 379
1-1 生物和酶催化反应的特点 379
1-2 酶催化剂的主要类型和用途 380
§2 生物和酶反应动力学 385
2-1 酶催化反应动力学 385
2-2 生物反应动力学 396
§3 生化反应器 401
3-1 生化反应器类型 401
3-2 生化反应器的计算 405
习题 409
附录 412
索引 438
主要参考文献 444