绪论 1
0.1化工原理课程的性质、内容及任务 1
0.2单位制和单位换算 2
0.2.1单位制 2
0.2.2单位换算 2
0.3单元操作遵循的守恒定律及过程速率 2
0.3.1物料衡算 2
0.3.2能量衡算 3
0.3.3过程的平衡与速率 4
第1章 流体流动 5
1.1流体静力学方程 5
1.1.1密度 5
1.1.2流体的压力 7
1.1.3流体静力学基本方程 7
1.1.4流体静力学方程的应用 9
1.2流体在管内的流动 12
1.2.1流体流量与流速 12
1.2.2稳定流动和不稳定流动 13
1.2.3连续性方程 14
1.2.4定态流动系统的机械能衡算式——伯努利方程 14
1.2.5伯努利方程的应用 17
1.3管内流体流动现象 19
1.3.1流体的黏性 19
1.3.2流体流动类型 20
1.3.3流体在圆管内的速度分布 21
1.4流体在直管中的流动阻力 24
1.4.1流体阻力的表达式 24
1.4.2流体摩擦阻力损失计算 24
1.4.3非圆形管的当量直径 27
1.4.4局部阻力 28
1.4.5流体在管内流动的总阻力损失计算 30
1.5管路计算 31
1.5.1简单管路计算 31
1.5.2复杂管路计算 34
1.6流量的测定 35
思考题 38
习题 38
本章主要符号说明 42
第2章 流体输送机械 43
2.1概述 43
2.1.1流体输送机械的作用 43
2.1.2流体输送机械的分类 44
2.2离心泵 44
2.2.1离心泵的工作原理及气缚现象 44
2.2.2离心泵的基本结构 45
2.2.3离心泵的性能参数和性能曲线 47
2.2.4离心泵在输送系统中的运行 50
2.2.5离心泵的类型、选择、安装与操作 55
2.3其他类型泵 57
2.3.1往复式泵 57
2.3.2回转式泵 60
2.3.3其他非正位移泵 61
2.4气体输送机械 62
2.4.1气体输送机械的作用及分类 62
2.4.2离心式通风机、鼓风机和压缩机 62
2.4.3往复式压缩机 64
2.4.4罗茨鼓风机 66
2.4.5真空泵 66
思考题 67
习题 67
本章主要符号说明 69
第3章 非均相物系分离 70
3.1概述 70
3.2重力沉降 70
3.2.1球形颗粒的自由沉降 71
3.2.2阻力系数 71
3.2.3沉降速度的计算 73
3.2.4非球形颗粒的自由沉降速度 73
3.2.5重力沉降设备 74
3.3离心沉降 77
3.3.1惯性离心力作用下的离心沉降速度 77
3.3.2离心分离设备 78
3.4过滤 82
3.4.1过滤操作的基本概念 83
3.4.2过滤基本方程 84
3.4.3恒压过滤方程 86
3.4.4过滤常数的测定 88
3.4.5过滤设备 89
3.4.6滤饼的洗涤 93
3.4.7过滤机的生产能力 94
思考题 95
习题 95
本章主要符号说明 96
第4章 传热 98
4.1概述 98
4.1.1传热过程在化工生产中的应用 98
4.1.2加热介质与冷却介质 99
4.1.3传热过程的基本方式 99
4.1.4传热过程的基本概念 100
4.1.5冷、热流体热量传递方式及换热设备 102
4.1.6典型的间壁式换热器 103
4.2热传导 104
4.2.1温度梯度 104
4.2.2傅里叶定律 105
4.2.3导热系数 105
4.2.4平壁与圆筒壁的热传导 107
4.3对流传热 112
4.3.1对流传热过程分析 112
4.3.2对流传热速率方程 113
4.3.3影响对流传热系数的因素 114
4.3.4对流传热系数的经验关联式 115
4.4传热过程计算 126
4.4.1热量衡算 126
4.4.2总传热系数 127
4.4.3平均温度差的计算 130
4.4.4传热面积的计算 136
4.4.5壁温的计算 136
4.5热辐射 137
4.5.1热辐射的基本概念 137
4.5.2物体的辐射能力与斯蒂芬-玻耳兹曼定律 138
4.5.3克希霍夫定律 140
4.5.4两固体间的相互辐射 140
4.5.5影响辐射传热的主要因素 142
4.5.6辐射、对流联合传热 142
4.6换热器 143
4.6.1夹套式换热器 143
4.6.2沉浸式蛇管换热器 144
4.6.3喷淋式蛇管换热器 144
4.6.4套管式换热器 144
4.6.5列管式换热器 145
4.6.6新型高效换热器 147
4.6.7列管式换热器的设计和选用计算中的有关问题 152
4.6.8列管式换热器的选用步骤 154
4.6.9换热器的传热强化途径 157
思考题 159
习题 159
本章主要符号说明 161
第5章 蒸发 163
5.1概述 163
5.2单效蒸发 164
5.2.1单效蒸发流程 164
5.2.2单效蒸发的计算 165
5.2.3溶液的沸点和温度差损失 169
5.3多效蒸发 171
5.3.1多效蒸发的原理 171
5.3.2多效蒸发的流程 172
5.3.3多效蒸发的综合分析 173
5.4蒸发设备 175
5.4.1蒸发器的类型 175
5.4.2蒸发装置的附属设备和机械 179
5.4.3蒸发器的选型 180
思考题 180
习题 180
本章主要符号说明 181
第6章 蒸馏 183
6.1概述 183
6.2双组分溶液的气液相平衡 184
6.2.1理想溶液的气液相平衡 184
6.2.2 t-x-y图和x-y图 185
6.2.3挥发度与相对挥发度 186
6.2.4非理想溶液的气液相平衡 188
6.3简单蒸馏和平衡蒸馏 189
6.3.1简单蒸馏 189
6.3.2平衡蒸馏 189
6.4精馏原理 190
6.4.1多次部分汽化和多次部分冷凝 190
6.4.2连续精馏操作流程 191
6.4.3塔板的作用和理论板的概念 192
6.4.4回流的作用和回流比 192
6.5双组分连续精馏塔的计算 193
6.5.1恒摩尔流的假设 193
6.5.2全塔物料衡算 194
6.5.3操作线方程 195
6.5.4进料热状况参数及进料线方程 197
6.5.5理论塔板数的确定 200
6.5.6回流比的影响与理论塔板数简捷计算法 202
6.5.7塔板效率 207
6.5.8精馏装置的热量衡算 208
6.5.9恒沸精馏和萃取精馏 209
6.6板式塔 211
6.6.1概述 211
6.6.2常用错流塔板介绍 212
6.6.3塔板的操作状态 214
6.6.4浮阀精馏塔的工艺设计 217
思考题 226
习题 226
本章主要符号说明 229
第7章 吸收 231
7.1概述 231
7.1.1吸收在工业生产中的应用 231
7.1.2吸收的分类 231
7.1.3吸收设备与流程 232
7.1.4吸收剂 233
7.2吸收过程的气液相平衡 233
7.2.1气液相平衡与溶解度 233
7.2.2亨利定律 235
7.2.3气液相平衡在吸收过程中的作用 237
7.3吸收过程的传质速率 238
7.3.1分子扩散与费克定律 239
7.3.2涡流扩散与对流传质 244
7.3.3吸收速率方程 246
7.4吸收塔的计算 249
7.4.1物料衡算与操作线方程 249
7.4.2吸收剂用量及最小液气比 250
7.4.3填料层高度的计算 251
7.4.4解吸塔的计算 256
7.5填料塔 257
7.5.1填料塔的结构 257
7.5.2填料塔的流体力学性能 262
7.5.3塔径的计算 264
思考题 264
习题 264
本章主要符号说明 266
第8章 干燥 268
8.1概述 268
8.2湿空气的性质及湿度图 270
8.2.1湿空气的性质 270
8.2.2湿空气的湿度图及其应用 275
8.3干燥过程中的物料衡算 278
8.3.1物料衡算 278
8.3.2热量衡算 280
8.3.3干燥器出口状态的确定 282
8.3.4干燥器的热效率和干燥系统的热效率 282
8.4干燥速率和干燥时间 284
8.4.1物料中所含水分的性质 284
8.4.2干燥速率及其影响因素 286
8.4.3恒定干燥条件下干燥时间的计算 287
8.5干燥器 290
8.5.1干燥器的主要形式 290
8.5.2干燥器的选型 296
思考题 296
习题 297
本章主要符号说明 299
第9章 萃取 301
9.1概述 301
9.2液-液萃取 301
9.2.1液-液萃取操作原理及其在工业上的应用 301
9.2.2三元体系的液-液平衡相图 303
9.2.3萃取剂的选择 308
9.2.4液-液萃取过程的计算 311
9.2.5液-液萃取设备 324
9.2.6萃取设备的选择 328
9.3固-液提取 329
9.3.1固-液提取原理 329
9.3.2提取过程计算 333
9.3.3提取设备 335
思考题 338
习题 338
本章主要符号说明 341
第10章 搅拌及其他分离技术 343
10.1搅拌 343
10.1.1混合的机理 344
10.1.2搅拌器 346
10.1.3搅拌功率 352
10.1.4搅拌器的放大 358
10.1.5其他类型搅拌器 361
10.2其他分离设备 363
10.2.1结晶 364
10.2.2吸附 371
10.2.3膜分离 377
思考题 385
习题 386
本章主要符号说明 386
附录 388
附录A化工中常用计量单位及单位换算 388
附录B水的物理性质 392
附录C干空气的物理性质（p=1.01325×105 Pa） 393
附录D饱和水蒸气表（按温度排列） 394
附录E饱和水蒸气表（按压力排列） 395
附录F水在不同温度下的黏度 396
附录G某些二元物系的气液相平衡数据 397
附录H常用固体材料物理性质 398
附录I一些气体溶于水的亨利系数 399
附录J某些液体的相对密度（液体密度与4℃水密度之比） 400
附录K液体表面张力共线图 402
附录L液体黏度共线图 404
附录M气体黏度共线图（101.325 kPa） 407
附录N液体比热容共线图 409
附录O气体比热容共线图（101.325 kPa） 411
附录P气体导热系数图 413
附录Q某些液体的物理性质 414
附录R某些气体的物理性质 416
附录S管子规格 418
附录T IS型单级单吸离心泵性能表（摘录） 419
附录U 4-72-11型离心通风机规格（摘录） 423
附录V常用浮头式（内导流）换热器的主要参数 424
参考文献 426