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绪论1

一、本课程的内容和任务1

二、计量单位的使用2

三、物料衡算与热量衡算4

四、怎样学习《制药化工过程及设备》5

第Ⅰ篇 流体动力过程6

第一章 流体的流动6

第一节 流体的有关性质6

1-1 流体的密度6

1-2 流体的压力8

第二节 流体静力学基本方程与应用10

1-3 流体静力学基本方程10

1-4 流体静力学基本方程的应用12

第三节 流体动力学13

1-5 流量与流速14

1-6 稳定流动与不稳定流动14

1-7 流体流动的物料衡算——连续性方程15

1-8 流体流动的能量衡算——柏努利方程16

第四节 流体在管内流动时的阻力23

1-9 牛顿粘性定律与粘度24

1-10 流体的流动类型26

1-11 流体的流动阻力28

1-12 管路计算35

1-13 管道直径的确定38

第五节 流速与流量的测量39

1-14 测速管39

1-15 孔板流量计40

1-16 转子流量计41

第六节 化工管路42

1-17 化工管路、设备的常用材料42

1-18 管材规格46

1-19 管路的连接47

1-20 管件与阀门50

1-21 管路的保温与涂漆53

1-22 管路布置原则55

思考题55

习题56

第二章 液体的输送59

第一节 离心泵的工作原理和结构59

2-1 离心泵的工作原理59

2-2 离心泵的构造60

2-3 离心泵的主要性能62

第二节 离心泵的主要性能与特性曲线62

2-4 泵的特性曲线65

第三节 离心泵的吸上高度和汽蚀66

2-5 吸上高度的限度66

2-6 汽蚀现象66

第四节 离心泵的安装与运转68

2-7 离心泵的安装68

2-8 离心泵的运转69

第五节 离心泵特性曲线与管路特性曲线的配合70

2-9 管路的特性曲线70

2-10 流量调节70

2-11 离心泵的串联与并联71

第六节 常用离心泵的选用72

2-12 离心泵的类型72

2-13 离心泵的选用74

第七节 其它类型泵75

2-14 往复泵75

2-15 齿轮泵76

2-16 螺杆泵76

2-17 旋涡泵77

2-18 流体作用泵77

习题78

思考题78

第一节 离心式气体压送机械80

3-1 离心式通风机80

第三章 气体的压缩与输送设备80

3-2 离心式鼓风机与压缩机85

第二节 往复式压缩机86

3-3 往复式压缩机的工作原理86

3-4 往复式压缩机的性能88

3-5 多级压缩89

3-6 往复压缩机的类型及选用91

3-7 旋转式鼓风机和压缩机92

第三节 其它类型压缩输送机械92

3-8 真空泵93

思考题95

习题95

第四章 非均一系的分离96

第一节 重力沉降96

4-1 自由沉降和沉降速度96

4-2 降尘室99

4-3 沉降槽100

4-4 离心沉降速度102

第二节 离心沉降102

4-5 旋风分离器103

4-6 其它离心沉降设备106

第三节 过滤108

4-7 基本概念108

4-8 过滤基本方程109

4-9 过滤设备114

思考题119

习题120

第一节 概述121

5-1 工业传热的目的和方式121

第五章 传热基本原理、间壁式换热器121

第Ⅱ篇 传热过程121

5-2 稳定传热和不稳定传热122

5-3 三种传热机理123

第二节 导热123

5-4 傅立叶定律123

5-5 导热系数123

5-6 单层和多层平壁导热125

5-7 单层和多层圆筒壁导热127

5-8 概述130

第三节 对流传热130

5-9 对流传热系数的关联式131

5-10 流体无相变化时的对流传热系数133

5-11 流体有相变时的对流传热系数135

5-12 对流和辐射的联合传热系数138

第四节 间壁两侧流体的传热140

5-13 总传热速率方程140

5-14 换热器的热量衡算140

5-15 传热推动力的计算及两流体的流向分析141

5-16 总传热系数 K146

第五节 间壁式换热器149

5-17 常用换热器150

5-18 紧凑式换热器155

5-19 石墨换热器162

5-20 强化传热的途径163

第六节 换热器的选用及有关计算163

5-21 蛇管换热器的计算方法163

5-22 管壳式换热器的选用及计算164

思考题170

习题170

第一节 加热172

6-1 一次热源(直接热源)加热172

第六章 加热、冷却与冷凝172

6-2 二次热源(间接热源)加热173

6-3 冷凝水与不凝气体的排放174

6-4 夹套加热管路布置177

第二节 冷却与冷凝178

6-5 常用冷却与冷凝方法178

6-6 夹套设备综合管路布置180

思考题181

习题181

7-1 蒸发的目的182

7-2 基本概念182

第一节 概述182

第七章 蒸发182

第二节 单效蒸发器的计算183

7-3 单效蒸发器的物料衡算183

7-4 单效蒸发器的热量衡算183

7-5 蒸发器传热面积的计算185

第三节 常用蒸发器189

7-6 夹套蒸发器189

7-7 自然循环蒸发器189

7-8 强制循环蒸发器191

7-9 单程型蒸发器192

7-10 蒸发器的辅助装置196

7-11 溶液的蒸发特性197

7-12 蒸发器的生产强度198

第四节 蒸发器的节能198

7-13 蒸汽的利用率198

7-14 多效蒸发器198

7-15 多效蒸馏水机200

思考题201

习题202

8-1 结晶操作在制药工业中的应用204

8-2 获得结晶的途径204

第八章 结晶204

第一节 概述204

第Ⅲ篇 传质过程204

第二节 结晶原理205

8-3 溶解-结晶的相平衡关系205

8-4 晶核的生成和晶体的成长208

8-5 结晶过程的控制210

8-6 用结晶操作分离混合物211

8-7 结晶的计算211

第三节 常用结晶设备213

8-8 冷却式结晶器214

8-9 奥斯陆结晶器215

思考题217

习题218

第九章 蒸馏与精馏219

第一节 双组分液体混合物的气液平衡219

9-1 理想溶液的气液平衡219

9-2 非理想溶液的气液平衡221

9-3 相对挥发度223

第二节 蒸馏与精馏的流程与原理224

9-4 简单蒸馏224

9-5 精馏原理225

第三节 双组分混合液体连续精馏的计算228

9-6 全塔的物料衡算228

9-7 图解法求理论塔板数229

9-8 塔顶冷凝、冷却水用量与塔釜水蒸气消耗量的计算239

9-9 间歇精馏244

第四节 塔设备247

9-10 填料塔247

9-11 板式塔258

9-12 塔设备的原则性设计程序263

9-13 塔的实际操作267

9-14 水蒸气蒸馏268

第五节 特殊蒸馏268

9-15 恒沸精馏和萃取精馏270

思考题272

习题273

第十章 吸收276

第一节 概述276

10-1 气体在液体中的溶解度276

10-2 吸收操作的相平衡关系278

10-3 吸收剂的选择281

10-5 吸收过程的机理282

10-4 传质的基本方式282

第二节 吸收过程的机理和吸收速率282

10-6 吸收速率方程283

第三节 吸收塔的计算285

10-7 物料衡算与操作线方程285

10-8 吸收剂用量286

10-9 板式塔塔板数的确定288

10-10 计算吸收塔填料层高度289

第四节 吸收和解吸流程290

10-11 解吸290

10-12 吸收操作流程291

10-13 涉及气体吸收的间歇反应釜292

第五节 其他吸收方法和设备292

10-14 喷射泵吸收293

思考题293

习题293

第十一章 萃取295

第一节 液液萃取的相平衡和传质速率295

11-1 三角形相图295

11-2 液液萃取的相平衡关系297

11-3 液液萃取的机理和传质速率301

11-4 萃取剂的选择302

11-5 单级一次液液萃取的计算303

第二节 单级液液萃取器及计算303

11-6 连续操作时的计算306

第三节 多级逆流液液萃取及计算306

11-7 多级液液萃取的流程306

11-8 多级逆流液液萃取的计算307

第四节 液液萃取设备311

11-9 萃取塔311

11-10 离心萃取器314

第五节 固液萃取的相平衡和传质速率317

11-11 固液萃取的历程与相平衡关系317

11-13 萃取剂的选择319

11-12 固液萃取过程的传质速率319

第六节 单级固液萃取及计算320

11-14 单级固液萃取器320

11-15 单级固液萃取设备的计算321

11-16 单级多次固液萃取323

第七节 多级逆流固液萃取及计算326

11-17 多级错流固液萃取326

11-18 多级逆流固液萃取的计算326

11-19 多级逆流固液萃取罐组328

11-20 微分半连续固液萃取的操作特性330

第八节 微分半连续固液萃取330

11-21 微分半连续固液萃取的计算332

思考题332

习题333

第十二章 干燥337

第一节 概述337

12-1 干燥在制药工业的应用337

12-2 干燥方法的分类337

第二节 湿空气的性质和湿度图338

12-3 湿空气的性质338

12-4 空气的湿度图(T-H 图)341

12-5 湿度图的用法343

第三节 干燥器的物料和热量衡算345

12-6 对流干燥器的操作过程345

12-7 干燥的物料衡算346

12-8 干燥的热量衡算347

第四节 干燥速率和干燥时间352

12-9 物料中所含水分的性质353

12-10 干燥曲线和干燥速率曲线355

12-11 干燥时间的计算356

第五节 常用干燥设备357

12-12 气流干燥器357

12-13 流化床干燥器361

12-14 喷雾干燥器366

12-15 间歇箱式干燥器373

12-16 传导干燥374

12-17 干燥设备的选型375

思考题376

习题376

第十三章 离子交换和膜分离378

第一节 离子交换378

13-1 离子交换树脂的分类378

13-2 离子交换树脂的基本性能379

13-4 离子交换过程和装置382

13-3 离子交换树脂的预处理和再生382

13-5 离子交换树脂用作吸附分离385

第二节 膜分离386

13-6 反渗透388

13-7 电渗析392

13-8 超滤393

思考题394

14-1 空调在制药工业中的任务和作用395

14-2 空调的基本方法和分类395

第一节 概述395

第十四章 空调与制冷395

第二节 药厂空调热湿负荷与送风量的确定396

14-3 空调热湿负荷的来源396

14-4 送风状态和送风量的确定399

第三节 工业集中式空调系统401

14-5 空气湿热处理的途径401

14-6 空气与水直接接触的热湿处理方法401

14-7 空气的间接热湿处理405

14-8 空气的其他处理方法405

14-9 工业集中式空调系统及其运行调节406

14-10 理想冷冻循环——逆卡诺循环408

第四节 冷冻操作的物理基础408

14-11 冷冻系数409

14-12 温熵图410

第五节 压缩式冷冻机的工作过程410

14-13 理想压缩制冷410

14-14 实际压缩制冷411

第六节 压缩式冷冻机412

14-15 冷冻压缩机的分类412

14-16 往复活塞式冷冻压缩机型号的表示方法414

14-17 往复活塞式冷冻压缩机的主要构件414

14-19 膨胀阀416

14-18 换热器416

14-20 能量调节装置417

第七节 冷冻剂和载冷体417

14-21 冷冻剂417

14-22 载冷体419

第八节 吸收式制冷和喷射制冷420

14-23 吸收式制冷420

14-24 蒸汽喷射制冷420

思考题420

习题421

2.空气的重要物理性质(p=101.3kN/m2)422

附录422

1.常见的几个 SI 单位与非 SI 单位间的换算422

3.水的重要物理性质424

4.水的饱和蒸气压(-20至100℃)425

5.饱和水蒸气表(按温度排列)427

6.饱和水蒸气表(按压力排列)428

7.水的粘度(0至100℃)429

8.液体粘度共线图和密度430

9.气体粘度共线图431

10.气体的比热容(p=101.3kN/m2)432

11.液体的比热容433

12.液体气化潜热共线图435

13.某些有机液体的相对密度(液体密度与277K 水的密度之比)437

14.离心泵规格439

15.管子规格442

16.各组成表示法的相互换算关系443

17.气体的自扩散系数(p=101.3kN/m2)443

18.某些气体二组分扩散系数(p=101.3kN/m2)443

19.某些液体二组分扩散系数(稀溶液)445

20.氨的 T-S 图446

主要符号表447