绪论 1
一、化工单元操作与化工过程 1
二、工程学与工程观念 3
三、学习本课程应注意的几个问题 5
复习思考题 6
习题 6
第一章 流体的流动与输送 7
1.1 一般概念 7
1.1.1 化工生产中的流体流动问题 7
1.1.2 流体的有关物理参数 8
1.1.3 稳定流动与连续流动 12
1.1.4 流体的流动形态 14
1.2 连续、稳定流动系统的能量衡算 17
1.2.1 流动系统的能量分析 17
1.2.2 流动系统的机械能量衡算 18
1.2.3 柏努利方程的工程应用 20
1.3 化工管路的基本知识 29
1.3.1 管子的类型 29
1.3.2 管件、阀以及管路的联接方式 31
1.3.3 能量损失的计算 35
1.3.4 管路计算的基本方法 43
1.3.5 管路布置及安装注意事项 49
1.4 液体输送机械 51
1.4.1 离心泵 52
1.4.2 其他类型泵 64
1.4.3 各类化工用泵的比较 69
1.5 气体输送机械 70
1.5.1 压缩机 70
1.5.2 鼓风机 80
1.5.3 通风机 81
1.5.4 真空泵 83
1.6 液体搅拌 85
1.6.1 搅拌器的常用类型 86
1.6.2 强化搅拌作用的措施 88
复习思考题 89
习题 91
本章符号说明 95
第二章 流体与粒子间的相对运动 97
2.1 沉降 98
2.1.1 基本概念 98
2.1.2 影响沉降操作的因素 100
2.1.3 沉降设备 103
2.2 过滤 109
2.2.1 过滤操作概述 109
2.2.2 过滤速率基本方程式 110
2.2.3 影响过滤操作的因素 114
2.2.4 过滤设备 114
2.3 固体流态化 121
2.3.1 一般概念 121
2.3.2 流化床中的流体力学特性 125
2.3.3 流化床操作中的几个问题 125
2.4 气力输送 129
2.4.1 一般概念 129
2.4.2 气力输送装置与流程 131
复习思考题 133
习题 134
本章符号说明 135
第三章 传热 136
3.1 基本概念 136
3.1.1 化工生产中的传热问题 136
3.1.2 传热的基本方式 137
3.1.3 稳定传热与不稳定传热 138
3.1.4 传热介质的热力学参数 139
3.2 热量传递的基本规律 140
3.2.1 导热过程 140
3.2.2 给热过程 146
3.2.3 给热-导热-给热过程 153
3.2.4 辐射传热过程 163
3.3 换热器 167
3.3.1 换热器的分类 167
3.3.2 管式换热器 170
3.3.3 板式换热器 172
3.4 列管换热器的工艺计算 175
3.4.1 换热器的能量衡算 175
3.4.2 主要结构尺寸的确定 179
3.4.3 设计计算中的其他问题 183
3.4.4 列管换热器设计计算的一般程序 186
3.5 化工生产中的节能(热) 189
3.5.1 化工生产中节约热能的途径 190
3.5.2 节热与保温计算 193
3.5.3 节水 199
复习思考题 200
习题 201
本章符号说明 204
第四章 蒸发 206
4.1 基本概念 206
4.1.1 化工生产中的蒸发操作 206
4.1.2 蒸发操作的特点 206
4.1.3 蒸发操作的分类 207
4.2 单效蒸发的计算 207
4.2.1 计算的主要内容 208
4.2.2 蒸发器中传热温度差的在确定方法 210
4.3 蒸发操作的几个问题 213
4.3.1 操作条件的选择 213
4.3.2 强化传热速率的措施 214
4.4 多效蒸发 215
4.4.1 多效蒸发的概念 215
4.4.2 多效蒸发的常用流程 216
4.5 蒸发设备 217
4.5.1 自然循环型蒸发器 217
4.5.2 强制循环蒸改器 219
4.5.3 膜式蒸发器 220
4.5.4 蒸发器的辅助装置 222
复习思考题 224
习题 224
本章符号说明 224
第五章 结晶 226
5.1 基本概念 226
5.1.1 化工生产中的结晶操作 226
5.1.2 结晶的理论基础 226
5.1.3 结晶的生长过程 229
5.2 影响结晶操作的因素 230
5.2.1 过饱和度的影响 231
5.2.2 冷却(蒸发)速度的影响 231
5.2.3 晶种的影响 231
5.2.4 搅拌的影响 232
5.3 结晶过程的基本计算 232
5.3.1 物料衡算 232
5.3.2 热量衡算 233
5.4 结晶装置 235
5.4.1 工业上采用的结晶方法 235
5.4.2 结晶器 236
复习思考题 240
习题 241
本章符号说明 241
第六章 气体的吸收 242
6.1 基本概念 243
6.1.1 工业生产中的吸收操作 243
6.1.2 相组成的表示方法 245
6.2 吸收操作的机理和规律 249
6.2.1 吸收操作中的相平衡 249
6.2.2 吸收过程机理 255
6.2.3 吸收过程规律 256
6.3 吸收装置 262
6.3.1 塔器简介 262
6.3.2 填料塔 263
6.3.3 填料塔的液体力学特性 271
6.3.4 其他类型吸收装置 276
6.4 填料塔内低浓度气体吸收的工艺计算 277
6.4.1 物料衡算 278
6.4.2 塔径的确定 280
6.4.3 填料层高度的计算 283
6.5 填料吸收塔的操作分析 290
6.5.1 实际生产中的吸收操作流程 290
6.5.2 吸收操作温度 292
6.5.3 液气比 294
6.5.4 处理气量变化对吸收操作的影响 297
6.5.5 吸收-解吸相互制约 298
6.6 其他条件下的吸收操作 301
6.6.1 非等温吸收 301
6.6.2 化学吸收 302
6.6.3 多组分吸收 303
6.6.4 高浓度气体吸收 303
复习思考题 304
习题 304
本章符号说明 306
第七节 液体的蒸馏 308
7.1 基本概念 308
7.1.1 工业生产中的蒸馏操作 308
7.1.2 理想二元溶液的汽液平衡 309
7.1.3 非理想二元溶液的汽-液平衡关系 316
7.2 蒸馏过程的工程体现 317
7.2.1 平衡蒸馏与简单蒸馏 317
7.2.2 精馏 318
7.2.3 板式塔 319
7.2.4 精馏流程 324
7.3 连续精馏过程的计算 325
7.3.1 计算的前题条件 325
7.3.2 物料衡算 326
7.3.3 理论塔板数的求取 333
7.3.4 实际塔板数的确定 338
7.3.5 连续精馏装置的热量衡算 341
7.4 连续精馏操作分析 343
7.4.1 回流比 343
7.4.2 进料状况对精馏操作的影响 349
7.4.3 汽、液负荷的影响 353
7.4.4 精馏操作技术要点 355
7.5 特殊精馏与多元精馏 359
7.5.1 恒沸精馏 359
7.5.2 萃取精馏 360
7.5.3 水蒸汽精馏 362
7.5.4 多元精馏 362
复习思考题 366
习题 366
本章符号说明 368
第八章 液-液萃取 370
8.1 一般概念 370
8.1.1 工业生产中的萃取过程 370
8.1.2 萃取原理 371
8.1.3 萃取剂的选择 371
8.2 部分互溶物系的相平衡 372
8.2.1 三角形相图 373
8.2.2 溶解度曲线与联结线 373
8.2.3 辅助曲线与杠杆规则 376
8.2.4 萃取过程在三元相图上的表示 378
8.3 液-液萃取操作 380
8.3.1 萃取操作流程 380
8.3.2 萃取过程计算 382
8.3.3 萃取操作分析 386
8.4 萃取设备 390
8.4.1 混合-澄清萃取器 390
8.4.2 萃取塔 391
8.4.3 离心萃取机 395
8.4.4 萃取设备的选用 395
复习思考题 397
习题 397
本章符号说明 398
第九章 固体的干燥 399
9.1 一般概念 399
9.1.1 工业生产中的干燥操作 399
9.1.2 对流干燥过程分析 400
9.2 对流干燥设备 401
9.2.1 对干燥器的基本要求 401
9.2.2 厢式干燥器 401
9.2.3 转简干燥器 402
9.2.4 气流干燥器 403
9.2.5 沸腾床干燥器 404
9.2.6 喷雾干燥器 405
9.2.7 干燥设备的选用 406
9.3 热空气流干燥含水固体湿物料 407
9.3.1 湿空气的性质 407
9.3.2 湿度图及其应用 416
9.3.3 对液干燥过程的物料衡算和热量衡算 420
9.3.4 对流干燥过程的实验测定 427
9.3.5 对流干燥操作 430
9.4 特殊干燥方法 434
9.4.1 红外线干燥(辐射干燥) 434
9.4.2 高频电流干燥 435
9.4.3 升华干燥(冷冻干燥) 435
复习思考题 436
习题 436
本章符号说明 437
第十章 冷冻 439
10.1 一般概念 439
10.1.1 工业生产中的冷冻操作 439
10.1.2 人工制冷途径 440
10.2 压缩制冷 440
10.2.1 单级压缩蒸发制冷的工作过程 440
10.2.2 多级压缩制冷 444
10.2.3 冷冻能力、冷冻剂与载冷体 446
10.2.4 压缩制冷装置 453
10.3 其他人工制冷方法 455
10.3.1 吸收制冷装置 455
10.3.2 蒸汽喷射制冷装置 456
10.4 深度冷冻 457
复习思考题 458
习题 458
本章符号说明 459
附录 460
一、不同单位制的换算 460
二、水的物理性质 462
三、某些气体的主要物理性质 463
四、某些液体的主要物理性质 464
五、液体在常压下的粘度列线图 466
六、气体在常压下的粘度列线图 467
七、干空气的物理性质 468
八、常用钢管的规格 469
九、流体的常用流速范围 470
十、饱和蒸汽在钢管中的流速与压强降 472
十一、常用离心泵的规格 474
十二、4-72-11型离心通风机的规格 479
十三、常用物质的导热系数 479
十四、比热列线图 480
十五、液体汽化潜热列线图 482
十六、饮和水蒸汽表 483
十七、热交换器系列标准 486
十八、无机溶液在大气压下的沸点 493
十九、若干气体水溶液的亨利系数 494
二十、部分双组分混合液在101.3kPa下的汽液平衡数据 494
二十一、常压下被水汽饱和的空气的温湿特性 496
二十二、氨的热力学性质 497
二十三、几种冷冻剂的沸点和饱和蒸汽压的关系 498
二十四、氟利昂-12的物理性质 499
二十五、氯化钠溶液的物理性质 499
二十六、氯化钙溶液的物理性质 500
二十七、氯化钠溶液和氯化钙溶液的比热容 501