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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