第0章 绪论 1
0.1 资源化工过程与单元操作 1
0.2 化工过程中的几个基本概念 3
0.3 单元操作常用物理量和单位 4
0.4 本课程的性质、内容和任务 4
第1章 流体流动与输送机械 5
1.1 流体流动的基本概念 5
1.1.1 流体的密度 5
1.1.2 流体的比体积 6
1.1.3 流体的黏度 6
1.2 流体静力学 7
1.2.1 静止流体的压强 8
1.2.2 静力学基本方程 8
1.2.3 静力学方程的应用 8
1.3 流体动力学 9
1.3.1 流量与流速 9
1.3.2 定态流动与非定态流动 10
1.3.3 连续性方程 10
1.3.4 伯努利方程 11
1.4 流体流动现象 16
1.4.1 雷诺实验 16
1.4.2 流动类型 16
1.4.3 边界层的概念 17
1.5 管内流动阻力计算 21
1.5.1 化工管路 21
1.5.2 流体在管内流动阻力的计算 24
1.6 流量的测量 34
1.6.1 测速管 34
1.6.2 孔板流量计和文丘里流量计 35
1.6.3 转子流量计 38
1.7 离心泵 41
1.7.1 离心泵的工作原理 41
1.7.2 离心泵的结构和应用 42
1.7.3 离心泵的主要性能参数和性能曲线 44
1.7.4 离心泵的工作点和流量调节 46
1.7.5 离心泵的气蚀现象和安装高度 49
1.7.6 离心泵的种类、型号、选用及操作 52
1.8 其他类型泵 55
1.8.1 往复泵 55
1.8.2 齿轮泵 57
1.8.3 螺杆泵 57
1.8.4 旋涡泵 58
1.8.5 轴流泵 59
1.9 气体输送装置 59
1.9.1 离心通风机 59
1.9.2 鼓风机 62
1.9.3 压缩机 63
1.9.4 真空泵 67
本章符号说明 68
复习与思考 69
习题 69
第2章 传热 74
2.1 概述 74
2.1.1 传热的基本方式 74
2.1.2 资源化工中的换热 75
2.1.3 定态与非定态传热 75
2.2 热传导 75
2.2.1 平壁定态热传导 76
2.2.2 圆筒壁定态热传导 79
2.3 对流传热 82
2.3.1 对流传热的过程分析 82
2.3.2 对流传热基本方程 83
2.3.3 流体无相变时的对流传热 86
2.3.4 流体有相变时的对流传热 95
2.4 辐射传热 103
2.4.1 基本概念 103
2.4.2 辐射基本定律 104
2.4.3 两固体间的辐射传热 107
2.4.4 辐射与对流联合传热 109
2.5 传热计算 110
2.5.1 传热速率方程 110
2.5.2 传热过程计算举例 114
2.6 换热器 116
2.6.1 间壁式换热器 116
2.6.2 传热过程的强化 123
2.6.3 列管式换热器的设计与选择 125
2.7 工业循环冷却水系统 133
2.7.1 冷却水系统 133
2.7.2 冷却设备 135
本章符号说明 136
复习与思考 137
习题 138
第3章 蒸馏 140
3.1 概述 140
3.2 双组分溶液的气-液平衡 141
3.2.1 相律 141
3.2.2 溶液的蒸气压及拉乌尔定律 141
3.2.3 用相对挥发度表示的气-液平衡关系 143
3.2.4 两组分理想溶液的气-液平衡相图 144
3.2.5 两组分非理想物系的气-液平衡 145
3.3 蒸馏与精馏基本原理 146
3.3.1 平衡蒸馏与简单蒸馏 146
3.3.2 精馏原理 147
3.4 精馏操作流程 149
3.4.1 连续精馏操作流程 149
3.4.2 间歇精馏操作流程 149
3.5 两组分连续精馏的计算 150
3.5.1 理论板的概念以及恒摩尔流假定 150
3.5.2 物料衡算与操作线方程 151
3.6 进料热状况对操作线方程的影响 153
3.6.1 精馏塔的进料热状况 153
3.6.2 进料热状况参数 154
3.6.3 进料热状况对操作线方程的影响 155
3.7 理论板层数的计算与回流比的影响 156
3.7.1 理论板层数的计算 156
3.7.2 回流比的影响及其选择 159
3.7.3 理论板的简洁计算 165
3.8 连续精馏装置的热量衡算 165
3.8.1 冷凝器热量衡算 166
3.8.2 再沸器的热负荷 166
3.9 间歇精馏 167
3.9.1 回流比恒定时的间歇精馏 168
3.9.2 馏出液组成恒定时的间歇精馏 169
3.10 特殊蒸馏 172
3.10.1 恒沸精馏 172
3.10.2 萃取精馏 172
3.10.3 分子蒸馏 173
3.10.4 反应蒸馏 173
3.10.5 高温精馏 174
3.11 板式塔 175
3.11.1 板式塔的结构 175
3.11.2 塔板的类型 175
3.11.3 板式塔的流体力学性能 178
3.11.4 塔板效率 182
3.11.5 塔高、塔径计算 183
本章符号说明 184
复习与思考 185
习题 186
第4章 气体吸收 189
4.1 概述 189
4.2 气、液相平衡 190
4.2.1 气体在液体中的溶解度 190
4.2.2 亨利定律 191
4.2.3 相平衡与吸收过程的关系 192
4.3 吸收过程的速率 193
4.3.1 分子扩散与菲克定律 193
4.3.2 单相内对流传质及两相间传质的双膜理论 194
4.3.3 传质速率方程 195
4.4 吸收塔的计算 198
4.4.1 物料衡算与操作线方程 198
4.4.2 吸收剂的用量与最小液气比 199
4.4.3 填料层高度的计算 201
4.4.4 解吸塔的计算 205
4.5 其他类型的吸收 207
4.5.1 多组分吸收 207
4.5.2 化学吸收 208
4.5.3 高浓度气体吸收 208
4.6 填料塔 210
4.6.1 填料塔的结构及填料特性 210
4.6.2 填料塔附件 212
4.6.3 填料塔内气、液两相流动特性 213
4.6.4 塔径的计算 215
本章符号说明 216
复习与思考 217
习题 217
第5章 颗粒性质及流态化 219
5.1 颗粒物性 219
5.1.1 颗粒的粒径及粒度分布 219
5.1.2 颗粒密度 220
5.1.3 黏性剪切强度 221
5.1.4 聚团大小 221
5.2 颗粒流态化 222
5.2.1 流态化现象 223
5.2.2 流化特性 225
5.2.3 流态化设备及应用 227
5.2.4 流化床放大 229
本章符号说明 230
复习与思考 231
第6章 干燥 232
6.1 概述 232
6.1.1 湿空气的性质 232
6.1.2 空气的湿度图及其应用 238
6.2 干燥过程的物料衡算和热量衡算 239
6.2.1 物料衡算与热量衡算 240
6.2.2 干燥系统的热效率 242
6.2.3 干燥速率和干燥时间 244
6.2.4 干燥过程的操作分析 251
6.3 干燥器 252
6.3.1 干燥器的主要型式 253
6.3.2 干燥器选用 258
本章符号说明 260
复习与思考 261
习题 261
第7章 非均相物系的分离 265
7.1 概述 265
7.2 沉降 265
7.2.1 重力沉降 266
7.2.2 离心沉降 278
7.3 过滤 281
7.3.1 过滤的基本概念 281
7.3.2 过滤基本理论 281
7.3.3 过滤常数的测定 284
7.3.4 过滤机的生产能力 285
7.3.5 过滤设备及其操作 285
7.4 泡沫分离 290
7.4.1 泡沫分离的基本概念 290
7.4.2 气泡在流体中的运动 291
7.4.3 颗粒表面润湿性与浮选 292
7.4.4 浮选药剂与浮选流程 293
7.4.5 泡沫分离设备 293
本章符号说明 295
复习与思考 296
习题 297
第8章 蒸发 299
8.1 概述 299
8.2 单效蒸发 299
8.2.1 单效蒸发的物料衡算和热量衡算 299
8.2.2 蒸发器的传热面积 300
8.2.3 温度差损失 300
8.3 多效蒸发 302
8.3.1 多效蒸发概述 302
8.3.2 多效蒸发流程 303
8.3.3 多效蒸发的效数 304
8.4 蒸发设备 304
8.4.1 蒸发器的结构和分类 304
8.4.2 循环型蒸发器 305
8.4.3 膜式（单程型）蒸发器 306
8.4.4 直接加热蒸发器 307
8.5 蒸发器的生产能力和生产强度 308
8.5.1 蒸发器的生产能力 308
8.5.2 蒸发器的生产强度 308
8.5.3 蒸发操作的其他节能措施 309
本章符号说明 310
复习与思考 311
习题 311
第9章 液-液萃取 312
9.1 概述 312
9.1.1 液-液萃取的原理 312
9.1.2 液-液萃取的特点 313
9.1.3 液-液萃取的应用 314
9.2 液-液萃取相平衡 315
9.2.1 三角形坐标图 315
9.2.2 杠杆规则 316
9.2.3 三角形相图 317
9.2.4 在三角形相图上表示萃取过程 319
9.3 影响萃取操作的主要因素 320
9.3.1 分配系数和分配曲线 320
9.3.2 影响萃取操作主要因素介绍 322
9.4 液-液萃取过程的计算 326
9.4.1 单级萃取的计算 326
9.4.2 多级错流萃取的计算 331
9.4.3 多级逆流萃取的计算 334
9.4.4 微分接触逆流萃取的计算 340
9.5 液-液萃取设备 342
9.5.1 萃取设备的主要类型 343
9.5.2 萃取设备的选择 348
9.6 超临界流体萃取 349
9.6.1 超临界流体萃取的原理 349
9.6.2 超临界流体萃取的特点 352
9.6.3 超临界流体萃取的典型流程 353
9.6.4 超临界流体萃取的工业应用 354
9.7 反胶团萃取 354
9.7.1 反胶团萃取的原理 354
9.7.2 反胶团萃取体系 356
9.7.3 反胶团萃取的优点 357
9.7.4 反胶团萃取的影响因素 357
9.7.5 反胶团萃取的典型流程与实例 358
9.8 双水相萃取 359
9.8.1 双水相萃取的原理 360
9.8.2 双水相萃取的特点 362
9.8.3 双水相萃取的影响因素 362
9.8.4 双水相萃取的应用实例与典型流程 363
本章符号说明 365
复习与思考 365
习题 366
第10章 资源化工其他单元操作 368
10.1 概述 368
10.2 筛分和粉碎 369
10.2.1 筛分 369
10.2.2 粉碎 371
10.3 搅拌 376
10.3.1 搅拌与搅拌器 376
10.3.2 搅拌罐中流体的流动类型 377
10.3.3 搅拌器的功率 378
10.4 膜分离 382
10.4.1 膜分离的基本原理 382
10.4.2 膜分离过程的主要传递机理 384
10.4.3 膜污染 387
10.4.4 膜分离技术的应用 388
10.4.5 膜分离设备与选型 389
10.5 吸附 390
10.5.1 吸附概述 390
10.5.2 吸附基本理论 393
10.5.3 搅拌釜吸附 395
10.5.4 固定床吸附 397
10.6 结晶 401
10.6.1 结晶概述 401
10.6.2 溶液结晶基础 403
10.6.3 结晶过程的物料衡算和热量衡算 407
10.6.4 溶液结晶设备 409
10.7 浸出 410
10.7.1 浸出概述 410
10.7.2 浸出过程中的平衡关系 411
10.7.3 浸出流程 412
10.7.4 浸出设备 414
10.8 乳化、起泡和消泡 417
10.8.1 乳化 417
10.8.2 起泡与消泡 421
10.9 色谱分离 424
10.9.1 色谱分类 424
10.9.2 洗脱色谱 426
本章符号说明 428
复习与思考 429
习题 429
参考文献 431
附录 432
附录1 SI基本单位和化工中常用的辅助单位和导出单位 432
附录2 化工中常用的SI单位与非标准单位之间的换算关系 433
附录3 水的物理性质 434
附录4 饱和水蒸气表（按温度排列） 435
附录5 饱和水蒸气表（按压力排列） 437
附录6 水在不同温度下的黏度 439
附录7 某些液体的物理性质 440
附录8 液体黏度共线图 442
附录9 某些有机液体的相对密度共线图 444
附录10 液体的比热容共线图 446
附录11 有机液体的表面张力共线图 448
附录12 液体气化潜热共线图 450
附录13 某些液体的导热系数 451
附录14 干空气的物理性质（101.3 kPa） 453
附录15 某些气体的重要物理性质 454
附录16 气体黏度共线图（101.3 kPa） 456
附录17 气体的比热容共线图（101.3 kPa） 458
附录18 常用气体的导热系数图 460
附录19 常见固体的导热系数 461
附录20 某些双组分混合物气-液平衡数据（101.3 kPa） 461
附录21 某些气体溶于水中的亨利系数 463
附录22 管子规格 464
附录23 IS型单级单吸离心泵规格（摘录） 465
附录24 管板式热交换器系列标准（摘录） 468
附录25 几种常用填料的特性数据（摘录） 469
附录26 4-72-11型离心通风机规格（摘录） 471