1 化学工程学发展简史 1
1.1 单元操作 1
1.2 化工热力学 2
1.3 化学反应工程 3
1.4 传递过程 3
1.5 化工系统工程 4
1.6 新兴交叉学科的形成 4
1.7 化工经济学 4
1.8 化学与化学工程的关系 5
参考文献 5
2 流体流动与输送机械 6
2.1 流体力学发展简史 6
2.2 流体静力学 7
2.2.1 托里拆利与大气压计 7
2.2.2 帕斯卡与帕斯卡定律 8
2.2.3 烟囱的原理和烟囱效应 8
2.2.4 液封的应用 9
2.2.5 压力表 9
2.2.6 压力传感器 10
2.2.7 压强测量的要点 10
2.3 物料衡算和能量衡算 11
2.3.1 动量传递 11
2.3.2 纳维、斯托克斯与纳维-斯托克斯方程 12
2.3.3 欧拉及其对流体力学的贡献 13
2.3.4 拉格朗日与拉格朗日法 14
2.3.5 过堂风与连续性方程 15
2.3.6 流体动力学之父——丹尼尔·伯努利 15
2.3.7 伯努利方程的应用 16
2.4 流体内部结构 22
2.4.1 雷诺与雷诺准数 22
2.4.2 普朗特与边界层理论 23
2.4.3 边界层分离及其控制 24
2.4.4 冯·卡门与卡门涡街 25
2.5 流动阻力 27
2.5.1 泊肃叶和泊肃叶定律 27
2 5.2 空气阻力系数 28
2.5.3 游泳阻力与鲨鱼皮泳衣 28
2.6 流量和流速测定 29
2.6.1 流量测量仪表的发展 29
2.6.2 毕托和毕托管 29
2.6.3 速度式流量计 30
2.6.4 流场显示技术 31
2.7 流体输送机械 33
2.8 量纲与单位 36
2.9 公称直径 36
2.10 计算流体动力学 37
参考文献 37
3 传热过程 38
3.1 传热学发展简史 38
3.2 热量传递 40
3.3 热传导 40
3.3.1 温度标准 40
3.3.2 傅里叶与傅里叶定律 40
3.3.3 热传导的应用 41
3.4 对流传热 44
3.4.1 牛顿与牛顿冷却定律 44
3.4.2 水壶壶底的温度 45
3.4.3 努塞尔与对流传热 45
3.4.4 格拉晓夫 46
3.4.5 风寒指数与对流传热速率 46
3.4.6 导热油 46
3.4.7 饱和水蒸气和过热水蒸气 46
3.4.8 自然对流与季风 47
3.4.9 供暖中的强化传热 47
3.4.10 冷却介质的出口温度 48
3.5 辐射传热 48
3.5.1 基尔霍夫与热辐射 48
3.5.2 斯蒂芬与辐射传热 49
3.5.3 城市热岛效应 49
3.5.4 热辐射与温室效应 49
3.5.5 青藏铁路与冻土保护 50
3.6 传热设备和技术 51
3.6.1 换热器的发展 51
3.6.2 螺旋扁管换热器 51
3.6.3 冷却塔 52
3.6.4 废热锅炉 52
3.6.5 省煤器 53
3.6.6 计算机显卡的散热 53
3.6.7 热管 53
3.6.8 热泵 54
3.6.9 林德与制冷机 55
3.6.10 空调 55
3.6.11 冰箱 56
3.6.12 红外干燥 56
3.6.13 微波加热 56
3.6.14 太阳能热水器 57
3.6.15 电热膜 57
3.7 能量的品质 58
参考文献 58
4 传质过程 59
4.1 质量传递 59
4.2 吸收 59
4.2.1 威廉·亨利与亨利定律 59
4.2.2 亨利定律的应用 60
4.2.3 费克与费克定律 62
4.2.4 刘易斯与双膜理论 62
4.2.5 丹克沃茨与表面更新理论 63
4.2.6 肺泡与呼吸 63
4.2.7 吸收过程的强化措施 64
4.2.8 舍伍德与舍伍德数 64
4.2.9 洗油的成分 65
4.2.10 酸雨与二氧化硫减排 65
4.2.11 臭氧层破坏与NOx减排 65
4.2.12 二氧化碳的化学吸收 65
4.2.13 吸附、吸收与吸着 66
4.2.14 膜吸收 66
4.2.15 气体膜分离 66
4.2.16 对数、自然对数与对数平均值 67
4.3 精馏 67
4.3.1 拉乌尔与拉乌尔定律 67
4.3.2 蒸馏酒 68
4.3.3 闪蒸 69
4.3.4 McCabe、席勒与MaCabe-Thiele图解法 69
4.3.5 默弗里与默弗里效率 69
4.3.6 分子蒸馏 70
4.3.7 反应精馏 70
4.3.8 膜蒸馏 71
4.3.9 膜渗透汽化 72
4.4 萃取 73
4.4.1 萃取的发展历程 73
4.4.2 能斯特与分配定律 73
4.4.3 膜萃取 73
4.4.4 液膜分离 74
4.4.5 超临界流体萃取 75
4.5 奥斯特瓦尔德与结晶过程 75
4.6 膜过程 76
4.6.1 渗透现象的发现 76
4.6.2 水中花园实验与渗透 77
4.6.3 膜血液充氧器 77
4.6.4 铀浓缩中的膜分离 77
4.6.5 昂萨格与不可逆过程热力学 78
4.6.6 托马斯·杨与材料的杨氏模量 78
4.6.7 亲和膜分离 79
4.6.8 分子印迹膜分离 80
4.7 三传类比 81
参考文献 81
5 化学反应工程 82
5.1 化学反应工程发展简史 82
5.2 阿伦尼乌斯与阿伦尼乌斯方程 83
5.3 多相反应 84
5.3.1 朗缪尔、欣谢尔伍德与吸附等温方程 84
5.3.2 催化剂载体——硅藻土 85
5.3.3 努森与努森扩散 85
5.3.4 郭慕孙与流态化 86
5.3.5 多相反应器 86
5.4 测定反应动力学的实验反应器 88
5.5 微反应器 91
5.6 膜化学反应器 91
5.7 过程强化 91
5.8 化工数据处理中坐标纸的选择 92
5.9 化学工程中的共性方法［4］ 92
5.10 化工中经济性原则的应用 96
参考文献 96
6 化学工艺学 97
6.1 石油化工 97
6.2 煤化工 106
6.3 无机化工 108
6.3.1 硫酸和硝酸 108
6.3.2 合成氨 111
6.3.3 纯碱工业 113
6.4 高分子化工 115
6.5 生物化工 120
6.6 精细化工 124
6.6.1 染料与颜料 124
6.6.2 表面活性剂 131
6.6.3 涂料与胶黏剂 134
6.6.4 香料与化妆品 136
6.7 绿色化学化工 144
6.8 化工安全生产 146
6.9 化工设计与计算 148
参考文献 148
附录 150
Ⅰ 世界著名的化学品公司 150
Ⅱ 化学工程学科重要的国际学术期刊 152
Ⅲ 化学学科重要的国际学术期刊 154
Ⅳ 2014—2015年QS世界大学化学工程专业排名 156
Ⅴ 2014—2015年QS世界大学化学专业排名 157