第1章 绪论 1
1.1化工生产过程与单元操作 1
1.2化工原理课程的任务及特点 1
1.3基本知识点回顾 2
1.3.1物理量的单位 2
1.3.2重要衡算关系式 3
习题 4
第2章 流体流动与流体输送 5
2.1流体静力学 5
2.1.1流体基本性质 5
2.1.2流体静力学基本方程式 7
2.1.3流体静力学基本方程式的应用 8
2.2管内流体流动基本方程式 9
2.2.1流量与流速 9
2.2.2定态流动与非定态流动 10
2.2.3连续性方程式 11
2.2.4伯努利方程式 11
2.2.5伯努利方程式的应用 13
2.3管内流体流动阻力 14
2.3.1牛顿黏性定律与流体黏度 14
2.3.2流动类型与雷诺数 15
2.3.3流体在直管中的流动阻力 18
2.3.4管路上的局部阻力 21
2.3.5管路系统中的总能量损失 21
2.4流量测量 23
2.4.1测速管 23
2.4.2孔板流量计 23
2.4.3转子流量计 25
2.5液体输送设备 25
2.5.1离心泵 25
2.5.2往复泵 31
2.5.3其他类型泵 33
2.6气体输送设备 34
2.6.1离心式通风机 34
2.6.2真空泵 36
本章符号说明 37
习题 38
思考题 40
第3章 机械分离 42
3.1颗粒及床层特性 42
3.1.1颗粒特性 42
3.1.2床层特性 43
3.2沉降及设备 45
3.2.1重力沉降及设备 45
3.2.2离心沉降及设备 51
3.3过滤及设备 55
3.3.1过滤操作的基本概念 55
3.3.2过滤速率基本方程式 57
3.3.3恒压过滤 58
3.3.4过滤设备 59
本章符号说明 63
习题 64
思考题 64
第4章 传热 66
4.1概述 66
4.1.1传热的基本方式 66
4.1.2换热器 67
4.2热传导 71
4.2.1傅里叶定律 71
4.2.2导热系数 72
4.2.3平壁的热传导 73
4.2.4圆筒壁的热传导 74
4.3对流传热 76
4.3.1对流传热速率方程和对流传热系数 77
4.3.2对流传热机理 77
4.3.3对流传热系数的影响因素及其经验关联式 78
4.4传热过程计算 85
4.4.1热量衡量 85
4.4.2总传热速率方程式 85
4.4.3总传热系数 86
4.4.4平均温度差法 89
4.4.5壁温计算 92
4.4.6传热计算示例 93
4.4.7传热过程的强化 94
4.5列管式换热器的设计与选用 95
本章主要符号 100
习题 102
思考题 103
第5章 吸收 104
5.1概述 104
5.1.1基本概念 104
5.1.2吸收的主要用途 104
5.1.3吸收的分类与流程 104
5.1.4吸收剂的选择 105
5.2气液相平衡 106
5.2.1气体在液体中的溶解度 106
5.2.2亨利定律与相平衡表示方式 107
5.2.3相平衡的影响因素 109
5.2.4相平衡与吸收过程的关系 109
5.3传质机理与吸收速率方程 110
5.3.1分子扩散和菲克定律 110
5.3.2涡流扩散与对流传质 113
5.3.3吸收过程机理及吸收速率方程 114
5.3.4传质系数 116
5.4吸收塔的计算 117
5.4.1物料衡算 117
5.4.2吸收剂的用量 119
5.4.3强化吸收途径 121
5.4.4塔径的计算 122
5.4.5填料层高度的计算 122
5.4.6理论塔板数的计算 131
5.4.7解吸塔的计算 131
5.5填料塔 132
5.5.1填料塔的结构 132
5.5.2常用填料的种类和特性 134
5.5.3气液两相逆流通过填料层的流动状况 136
5.5.4填料塔直径的计算 137
本章主要符号 139
习题 141
思考题 142
第6章 蒸馏 143
6.1二组分溶液的气液平衡 143
6.1.1气液平衡关系式 143
6.1.2二组分理想溶液的气液平衡相图 146
6.1.3非理想溶液的气液平衡 147
6.2蒸馏与精馏 148
6.2.1平衡蒸馏与简单蒸馏 148
6.2.2精馏 149
6.3二组分连续精馏的计算 150
6.3.1理论板及恒摩尔流假定 150
6.3.2全塔物料衡算 150
6.3.3精馏段物料衡算及其操作线方程 151
6.3.4提馏段物料衡算及其操作线方程 152
6.3.5进料热状态的影响 153
6.3.6理论塔板数的计算 155
6.3.7回流比的选择 157
6.3.8理论板数的简捷算法 160
6.3.9板效率与实际板数 162
6.3.10塔高与塔径 163
6.3.11精馏装置的热量衡算 164
6.4恒沸精馏和萃取精馏 164
6.4.1恒沸精馏 165
6.4.2萃取精馏 165
6.5板式塔 166
6.5.1塔板结构 166
6.5.2塔板上气液两相流动现象与操作负荷性能图 167
6.5.3板式塔计算 169
本章主要符号 173
习题 174
思考题 176
第7章 固体干燥 177
7.1固体去湿方法和干燥 177
7.1.1固体物料的去湿方法 177
7.1.2对流干燥的特点 177
7.2湿空气的性质及湿度图 178
7.2.1湿空气的性质 178
7.2.2湿空气的熔-湿图 180
7.2.3焓-湿图的应用 182
7.3干燥过程的物料衡算及热量衡算 182
7.3.1干燥过程的物料衡算 182
7.3.2干燥过程的热量衡算 184
7.4物料的平衡含水量与干燥速率 186
7.4.1干燥实验曲线 186
7.4.2物料的平衡含水量曲线 187
7.4.3恒定干燥条件下的干燥速率与干燥时间 188
7.5干燥设备 190
7.5.1干燥器的主要型式 190
7.5.2干燥器的选用 195
本章符号说明 196
习题 197
思考题 199
第8章 蒸发与结晶技术 201
8.1单效蒸发 201
8.1.1溶液的沸点和温度差损失 202
8.1.2单效蒸发的计算 203
8.2多效蒸发 206
8.2.1多效蒸发的操作流程 206
8.2.2多效蒸发的计算 208
8.3蒸发设备 210
8.3.1蒸发器的结构 210
8.3.2蒸发器的选型 214
8.4结晶分离技术 214
8.4.1结晶过程的相平衡 215
8.4.2结晶过程的动力学 217
8.4.3溶液结晶过程与设备 218
8.4.4其他结晶方法 220
本章符号说明 221
习题 222
思考题 222
第9章 现代分离技术 223
9.1液液萃取 223
9.1.1概述 223
9.1.2液液相平衡 225
9.1.3萃取操作流程和计算 228
9.2超临界流体萃取技术 231
9.2.1超临界流体萃取技术的发展与特点 231
9.2.2超临界流体萃取与液液萃取的比较 232
9.3膜分离技术 234
9.3.1膜分离技术的基本原理 234
9.3.2分离用膜 237
9.3.3膜分离设备 238
9.4层析技术 239
9.4.1概述 239
9.4.2层析的基本理论 240
9.4.3层析技术过程 246
9.5分子蒸馏 252
9.5.1分子蒸馏的基本理论 252
9.5.2分子蒸馏过程 253
9.5.3分子蒸馏特点 253
9.5.4分子蒸馏流程及设备 253
9.5.5分子蒸馏技术在生物分离工艺中的应用 255
本章符号说明 256
思考题 257
参考文献 258
附录 259