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绪论 1

一、化工生产过程与单元操作 1

二、本课程的性质、内容和任务 1

三、化工过程中的几个基本概念 2

第一章　流体流动 4

学习目标 4

第一节　概述 4

一、流体流动的研究对象 4

二、流体连续性假定 4

三、流体流动在化工生产中的应用 5

第二节 流体的基本性质 5

一、流体的密度 5

二、流体的黏度 7

第三节　流体静力学 9

一、流体的压强 9

二、流体静力学基本方程 10

三、静力学基本方程的应用 12

第四节 流体动力学 16

一、定态流动与非定态流动 16

二、流量与流速 17

三、定态流动的物料衡算——连续性方程 18

四、定态流动的能量衡算——伯努利方程 19

第五节 管内流动阻力 27

一、化工管路 27

二、流体流动现象 34

三、流体在管内流动阻力的计算 37

四、减小流动阻力的途径 46

第六节 管路计算 46

一、阻力对管内流动的影响 46

二、简单管路计算 48

三、复杂管路计算原则 53

第七节 流量的测量 54

一、皮托测速计 54

二、文丘里流量计 55

三、孔板流量计 57

四、转子流量计 58

案例分析 59

本章小结 60

复习与思考 60

习题 61

本章主要符号说明 63

第二章　流体输送机械 65

学习目标 65

第一节　概述 65

第二节 离心泵 66

一、离心泵的结构类型与工业应用 66

二、离心泵的原理与性能 73

三、离心泵的选用 77

四、离心泵的安装 77

五、离心泵的日常运行与操作 79

第三节 其他类型泵 86

一、往复泵 86

二、齿轮泵 89

三、螺杆泵 90

四、旋涡泵 90

五、轴流泵 91

第四节 气体输送机械 92

一、离心式通风机 93

二、鼓风机 96

三、压缩机 97

四、真空泵 100

案例分析 102

本章小结 103

复习与思考 103

习题 104

本章主要符号说明 105

第三章 非均相物系的分离 107

学习目标 107

第一节　概述 107

第二节 沉降 108

一、重力沉降 109

二、离心沉降 111

第三节 过滤 114

一、基本概念 114

二、影响过滤速度的因素 115

三、典型过滤设备 116

本章小结 121

复习与思考 122

本章主要符号说明 122

第四章　传热 123

学习目标 123

第一节　概述 123

一、传热在化工生产中的应用 123

二、传热的基本方式 124

三、工业生产中的换热方法 124

四、定态传热与非定态传热 126

五、传热速率与热通量 126

第二节 热传导 127

一、傅里叶定律和导热系数 127

二、平壁定态热传导 128

三、圆筒壁定态热传导 131

第三节 对流传热 133

一、对流传热的过程分析 133

二、对流传热基本方程和对流传热系数 134

三、流体无相变时的对流传热系数 135

四、流体有相变时的对流传热 138

第四节 辐射传热 140

一、热辐射的基本概念和特点 140

二、影响辐射传热的主要因素 141

三、对流与辐射联合传热 141

第五节 传热计算 142

一、传热速率方程 142

二、热负荷的确定 142

三、总传热系数 145

四、平均温度差 148

五、传热过程计算举例 154

第六节 换热器 157

一、传热过程的强化途径 157

二、间壁式换热器分类 159

三、列管换热器的工艺设计和选型 165

第七节 工业循环冷却水系统 169

一、概述 169

二、冷却水系统 169

三、节水环保型水处理技术 171

案例分析 172

本章小结 175

复习与思考 176

习题 176

本章主要符号说明 178

第五章　蒸发 180

学习目标 180

第一节 概述 180

一、蒸发操作的基本概念 180

二、蒸发流程 180

三、蒸发的分类 181

四、蒸发操作的特点 181

第二节 蒸发设备 182

一、蒸发器的型式与结构 182

二、蒸发器的辅助设备 187

第三节 单效蒸发 187

一、单效蒸发流程 187

二、单效蒸发的计算 188

三、蒸发设备中的温度差损失 192

四、单效蒸发过程的计算 193

第四节 多效蒸发 194

一、多效蒸发流程 194

二、多效蒸发效数的限制 196

第五节 蒸发器的生产能力和生产强度 196

一、蒸发器的生产能力 196

二、蒸发器的生产强度 197

三、蒸发操作的其他节能措施 198

本章小结 200

复习与思考 200

习题 200

本章主要符号说明 201

第六章　气体吸收 203

学习目标 203

第一节　概述 203

第二节 气液相平衡 205

一、气体在液体中的溶解度 205

二、亨利定律 206

三、相平衡与吸收过程的关系 209

第三节 传质的两种基本方式 210

一、分子扩散 211

二、涡流扩散 211

第四节 对流传质 212

一、吸收机理模型 212

二、对流传质速率 213

第五节 吸收塔的计算 217

一、低浓度气体吸收的特点 217

二、吸收塔的物料衡算与操作线方程 218

三、吸收剂用量的确定 219

四、低浓度气体定态吸收填料层高度的计算 222

五、传质单元高度与传质单元数 222

六、吸收塔计算举例 229

七、板式吸收塔塔板数的计算 232

八、解吸塔的计算 233

第六节 其他类型吸收简介 235

一、高浓度气体吸收 235

二、非等温吸收 235

三、多组分吸收 236

四、化学吸收 236

第七节 吸收与解吸操作流程 237

一、吸收剂部分再循环的吸收流程 237

二、多塔串联吸收流程 237

三、吸收-解吸联合操作流程 238

第八节　填料塔 238

一、填料塔与填料 238

二、填料塔的流体力学性能 241

三、填料塔的附件 244

第九节 吸收操作分析 248

一、吸收操作分析 248

二、吸收操作的调节 249

案例分析 250

本章小结 252

复习与思考 253

习题 253

本章主要符号说明 255

第七章　液体的蒸馏 257

学习目标 257

第一节　概述 257

一、蒸馏分离的依据 257

二、蒸馏分离的分类 258

第二节 双组分物系的气液相平衡 258

一、理想物系的气液相平衡 258

二、双组分非理想物系的气液相平衡 265

三、总压的改变对气液平衡的影响 267

第三节 简单蒸馏与平衡蒸馏 267

一、简单蒸馏 267

二、平衡蒸馏 268

第四节 精馏原理 269

一、连续精馏原理 269

二、连续精馏流程 271

第五节 双组分溶液连续精馏塔的计算 272

一、基本型精馏塔的计算条件 272

二、全塔物料衡算 273

三、精馏操作线方程 274

四、精馏塔塔板层数确定 279

五、填料精馏塔的填料层高度确定 284

六、回流比的影响及其选择 284

七、精馏塔的热量衡算与进料热状态的选择 287

八、其他类型的连续精馏计算 289

第六节 精馏操作分析 296

一、操作压力的影响 296

二、操作温度的控制 296

三、进料状况的影响 297

四、回流比的调节 298

五、采出量的控制 298

第七节 间歇精馏 299

一、馏出液维持恒定时的间歇精馏 299

二、回流比维持恒定时的间歇精馏 299

第八节　特殊精馏 300

一、恒沸精馏 300

二、萃取精馏 301

第九节　板式塔 302

一、塔板类型和塔板结构 302

二、板式塔的流体力学性能 307

三、浮阀塔的设计原则 309

四、板式塔与填料塔的比较 319

案例分析 320

本章小结 321

复习与思考 322

习题 322

本章主要符号说明 324

第八章　液液萃取 326

学习目标 326

第一节　概述 326

一、液液萃取的原理 326

二、液液萃取流程 327

三、萃取操作的工业应用 328

四、萃取操作的特点 329

第二节 液液相平衡 329

一、三角形相图 329

二、部分互溶物系的相平衡 331

三、分配系数和分配曲线 333

第三节 萃取操作流程和计算 335

一、单级萃取 335

二、多级萃取 337

三、完全不互溶物系的萃取 342

第四节 萃取操作分析 343

一、萃取剂性质的影响 343

二、萃取剂的组成和用量的影响 345

三、萃取操作温度的影响 345

四、分散相选择的影响 345

第五节 萃取设备 346

一、萃取设备的种类 346

二、萃取设备的选用 349

本章小结 350

复习与思考 351

习题 351

本章主要符号说明 353

第九章　固体干燥 355

学习目标 355

第一节　概述 355

一、固体物料的去湿方法 355

二、干燥过程的分类 356

三、对流干燥过程 357

第二节 湿空气的性质和湿度图 357

一、湿空气的性质 357

二、湿空气的湿度图及其应用 364

第三节 干燥过程的物料衡算和热量衡算 367

一、干燥过程的物料衡算 367

二、干燥过程的热量衡算 369

三、干燥器出口空气状态的确定 371

四、干燥器的热效率和干燥效率 372

第四节 干燥速率和干燥时间 373

一、物料中所含水分的性质 373

二、干燥速率及其影响因素 374

三、恒定干燥条件下干燥时间的计算 376

第五节 干燥过程的操作分析 378

一、干燥操作条件的确定 378

二、干燥操作过程的节能 379

第六节 干燥器 380

一、对干燥器的要求 380

二、干燥器的主要型式 380

三、干燥器的选用 383

本章小结 384

复习与思考 385

习题 385

本章主要符号说明 386

第十章　现代分离技术 387

学习目标 387

第一节 吸附技术 387

一、吸附原理与吸附剂 387

二、吸附速率 389

三、吸附操作 390

四、吸附过程的强化与展望 392

第二节 膜分离技术 393

一、膜分离技术的基本原理 393

二、分离用膜 397

三、膜分离设备 398

第三节 超临界流体萃取技术 400

一、超临界流体萃取技术的发展与特点 400

二、超临界流体萃取与液液萃取的比较 401

三、超临界流体萃取过程简介 402

四、超临界流体萃取的工业应用 402

本章小结 404

复习与思考 404

本章主要符号说明 404

附录 406

1．单位换算表 406

2．水的物理性质 407

3．水在不同温度下的黏度 408

4．某些液体的物理性质 409

5．干空气的物理性质（p=101.3 kPa） 410

6．饱和水与饱和蒸汽表（按温度排列） 411

7．饱和水与饱和蒸汽表（按压力排列） 413

8．某些有机液体的相对密度共线图 415

9．液体黏度共线图 416

10．液体的比热容共线图 418

11．液体汽化潜热共线图 420

12．气体黏度共线图（常压下使用） 421

13．101.3 kPa压强下气体的比热容共线图 422

14．某些液体的导热系数（单位：W·m-1·K-1） 423

15．常用气体的导热系数图 424

16．常见固体的导热系数 424

17．某些双组分混合物在101.3 kPa压力下的气液平衡数据 425

18．某些气体溶于水中的亨利系数 426

19．管子规格 428

20．IS型离心泵性能表 429

21．列管式换热器标准系列（摘录） 434

22．几种常用填料的特性数据（摘录） 438

参考书目 439