第一篇 工艺计算基础 9
第一章 物质的重要物理化学常数的选择与近似计算 9
1-1 粘度 9
(一)气体的粘度 9
(二)液体的粘度 15
1-2 热容 16
1-3 导热系数 17
1-4 重度 21
参考文献 22
第二章 物料平衡与热量平衡 23
2-1 绪言 23
2-2 物料平衡和热量平衡的计算步骤 25
2-3 连续过程的物料平衡与热量平衡 31
2-4 循环过程物料平衡的计算实例 33
参考文献 36
第二篇 气固相过程与设备 37
第三章 接触反应器计算的基本原理 37
3-1 工业接触反应器的分类 37
3-2 气固相接触反应动力学 41
3-3 填充床的流体力学 44
(一)填充床的阻力 44
(二)填充床的空隙度 48
(三)填充床层径向流速分布 51
3-4 流体通过填充床时的传热问题 57
(一)填充床的传热机理 57
(二)气流对壁的给热系数αt 58
(三)有效导热系数λｅ与壁给热系数αｗ 60
(四)床层温度分布的计算 62
(五)填充床内流体与颗粒间热传导 69
参考文献 69
第四章 接触反应器触媒用量的计算 71
4-1 动力学控制过程时触媒用量的计算 71
4-2 外扩散控制过程时触媒用量的计算 75
4-3 内扩散控制过程时触媒用量的计算 77
4-4 根据反应器高度的决定来计算反应器 87
4-5 反应在过渡区范围内进行时所需触媒量的计算 91
参考文献 93
第五章 中间换热式接触反应器的计算 94
5-1 中间间接换热式接触反应器的计算 94
(一)计算步骤 94
(二)一氧化碳转化器的计算 100
5-2 中间直接换热接触反应器的计算 107
(一)过程的基本原理 107
(二)炉气冷激式二氧化硫转化器的计算 108
(三)空气冷激式二氧化硫转化器的计算 111
参考文献 114
第六章 内部换热式接触反应器的计算 115
6-1 单管内部换热式接触反应器的计算 115
6-2 当Δtm为不定值时单管内部换热式接触反应器的计算 118
6-3 单管内部换热式接触反应器的分区计算法 123
6-4 双套管内部换热式接触反应器的计算 129
6-5 氨合成塔的计算 134
(一)物料衡算 134
(二)热量衡算 134
(三)动力学方程式的积分 136
参考文献 139
第七章 气固相反应设备的计算 140
7-1 气固相化学反应及其反应设备的分类 140
(一)气固相化学反应的分类 140
(二)气固相化学反应设备的种类 141
7-2 气固相反应器的计算原理 142
7-3 固定床气固反应设备的计算 144
(一)氢氧化铁法脱硫设备的计算 144
(二)竖式石灰窑的计算 145
(三)煤气发生炉的计算 149
7-4 固体颗粒作间歇运动的气固相反应设备 158
(一)物料在回转圆筒中的停留时间及生产能力 159
(二)回转圆筒主要尺寸的决定 162
(三)回转圆筒所需功率的决定 163
参考文献 164
第八章 沸腾床反应器的计算 165
8-1 沸腾床的流体力学计算 165
(一)临界速度 168
(二)带走速度 172
(三)沸腾床的阻力 173
(四)沸腾床的空隙度 174
8-2 沸腾床的传热 174
(一)沸腾床内颗粒与流体间的传热 175
(三)辐射对沸腾床给热系数的影响 183
8-3 沸腾床的热交换过程计算 183
(一)连续向沸腾床内加入物料时热交换过程的计算 183
(二)浸没于沸腾床中换热设备的计算 187
8-4 沸腾床内的传质过程 190
8-5 沸腾层接触反应器的计算 191
(一)固定床及沸腾床进行气—固系接触反应过程的优缺点 191
(二)沸腾床接触反应过程中触媒的内表面利用率 192
(三)沸腾床接触反应过程中触媒的外表面利用率 194
(四)沸腾床中气泡的生成对接触反应过程的影响 194
(五)沸腾层内气相及固相的混合 196
(六)工业沸腾床接触反应过程 199
(七)多程沸腾床接触反应器各层转化率及触媒体积的分配 203
(八)二氧化硫沸腾转化器各段最适宜转化率及反应温度的分配 206
参考文献 208
第三篇 气液相过程与设备 211
第九章 填制吸收塔的计算 211
9-1 计算填料塔的基本数据的选择 211
9-2 填料高度的计算 213
(一)气相阻力控制过程时填料高度的计算 214
(二)液相中进行飞速化学反应时填料高度的计算 216
(三)当吸收剂活泼组份浓度为常数时填料高度的计算 219
(四)铜氨液吸收一氧化碳的吸收塔的计算 222
9-3 液体分布器的计算 224
(一)分布板 224
(二)蛛网器 225
(三)管式喷淋器 225
(四)分布槽 226
(五)压头型喷淋器 227
(六)碰击式演淋器 229
(七)喷淋星 231
9-4 气体的分布 233
9-5 填料支架 233
参考文献 235
第十章 填料洗涤塔的计算 236
10-1 填料洗涤塔的传热系数 236
(一)不饱和气体在填料洗涤塔中的传热系数 236
(二)饱和气体在填料洗涤塔中的传热系数 237
10-2 平均温度差的逐段测定 238
10-3 填料洗涤塔的计算步骤 241
10-4 根据传质方程式计算洗涤塔的方法 245
(一)图解积分法 246
(二)简化的解析计算法 248
10-5 煤气洗涤塔的计算 249
(一)原始数据 249
(二)初步计算 249
(三)洗涤塔直径的初步选择 250
(四)传热系数的决定 251
(五)平均温度差的逐段解析计算 252
(六)填料表面积和洗涤塔填充高度的计算 255
参考文献 255
第十一章 泡沫塔的计算 256
11-1 泡沫塔的流体力学计算 256
(一)泡沫层高度的计算 256
(二)泡沫塔的流体阻力 260
(三)筛板的漏液量 262
(四)气体的雾沫夹带 263
11-2 泡沫层内的传热与传质过程 263
(一)传热与传质过程推动力 264
(二)传热与传质系数 266
11-3 泡沫除尘过程 272
(一)泡沫除尘设备的单板效率 272
(二)多级泡沫除尘器的板效率 274
11-4 泡沫塔的计算步骤 274
(一)单板泡沫塔的计算步骤 274
(二)多板泡沫塔的计算步骤 283
参考文献 287
第十二章 高湍流设备的计算 288
12-1 液体的雾化及气体的高效率洗涤降温和吸收过程 288
(一)液体的雾化 288
(二)气体中尘粒(雾粒)的分离 289
(三)液滴的蒸发 293
12-2 文丘里洗涤器 294
(一)文丘里洗涤器的除尘(雾)作用 295
(二)文丘里洗涤器的降温作用 300
(三)文丘里洗涤器的气流阻力 302
(四)文丘里洗涤器的吸收作用 303
12-3 喷射泵 304
参考文献 310
第四篇 液固相过程与设备 311
第十三章 液固相过程与设备的计算 311
13-1 完全混合的槽式反应器中的反应动力学 311
(一)单一反应器中的化学反应 312
(二)数个串联反应器中的化学反应 315
13-2 反应体积的计算 318
13-3 搅拌器的类型与选择 319
13-4 传热面的计算 321
13-5 用液体浸取或洗涤固体的计算 322
13-6 浸取磷酸的计算 328
(一)浸取器的计算 328
(二)在增稠器内倾析与逆流洗涤的计算 329
(三)沉降面积的计算 330
参考文献 333