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绪论 1

0.1化工生产过程与化工单元操作 1

0.2基本概念 2

0.2.1物料衡算 2

0.2.2能量衡算 3

0.2.3平衡关系 4

0.2.4过程速率 4

0.3单位、单位制和单位换算 4

0.3.1单位 4

0.3.2单位制 4

0.3.3单位换算 5

习题 5

一、动量传递模块 6

单元一 流体流动操作单元 6

任务描述 6

任务分析 6

1.1流体的基本性质及计算 6

1.1.1密度和相对密度 7

1.1.2黏度 8

1.2流体静力学及其应用 10

1.2.1流体的压力 10

1.2.2流体静力学基本方程及应用 11

1.3流动流体的物料衡算 15

1.3.1流量与流速 15

1.3.2定态流动与非定态流动 16

1.3.3定态流动系统的物料衡算——连续性方程式 16

1.4流动流体的能量衡算 17

1.4.1流动系统的能量类型 17

1.4.2流动系统的能量衡算——柏努利方程 18

1.5流动流体现象分析 21

1.5.1雷诺准数与流动类型 21

1.5.2流体在圆管内的流速分布 23

1.6化工管路的构成与布置 24

1.6.1化工管路的构成与标准化 24

1.6.2管子的选用 26

1.6.3化工管路的布置与安装 27

1.7流动系统阻力计算 28

1.7.1直管阻力计算 28

1.7.2局部阻力计算 32

1.7.3总阻力计算及降低措施 35

1.8流量测量仪表简介 36

1.8.1孔板流量计 36

1.8.2文丘里流量计 37

1.8.3转子流量计 38

习题 39

单元二 流体输送单元操作与设备 42

任务描述 42

任务分析 42

2.1输送设备简介及分类 42

2.1.1流体输送机械的作用 42

2.1.2流体输送机械的分类 42

2.2离心泵的性能及选用 43

2.2.1离心泵的工作原理和结构 43

2.2.2离心泵的性能与特性曲线 46

2.2.3影响离心泵性能的主要因素 48

2.2.4离心泵的吸上高度（安装高度） 49

2.2.5离心泵的工作点与流量调节 51

2.2.6离心泵的类型与选用 53

2.2.7离心泵的安装与操作 57

2.3其他化工生产用泵 58

2.3.1往复泵 58

2.3.2计量泵 61

2.3.3齿轮泵 61

2.3.4旋涡泵 61

2.4气体输送机械简介 62

2.4.1往复式压缩机 62

2.4.2离心式通风机 64

2.4.3罗茨鼓风机 66

2.4.4真空泵 66

习题 67

二、热量传递模块 69

单元三 传热单元操作与设备 69

任务描述 69

任务分析 69

3.1传热的基本方式与类型 69

3.1.1传热在化工生产中的应用 69

3.1.2传热的基本方式 70

3.1.3工业换热器的类型 71

3.2传热基本方程 72

3.2.1典型间壁式换热器及其传热过程 72

3.2.2传热基本方程 73

3.3传热速率与热负荷 74

3.3.1热负荷 74

3.3.2热负荷与传热速率的关系 74

3.3.3热量衡算与热负荷的确定 74

3.4传热平均温度差 76

3.4.1恒温传热时的平均温度差 77

3.4.2变温传热时的平均温度差 77

3.5热传导 82

3.5.1傅立叶定律 82

3.5.2热导率 83

3.5.3平壁导热 83

3.5.4圆筒壁导热 85

3.6对流传热 87

3.6.1对流传热分析 87

3.6.2对流传热基本方程 87

3.6.3对流传热膜系数 88

3.7传热系数 94

3.7.1传热系数的获取方法 94

3.7.2污垢热阻的影响 96

3.7.3强化传热途径 97

3.7.4传热基本方程应用举例 99

3.8换热器 100

3.8.1换热器的分类 100

3.8.2间壁式换热器简介 101

习题 107

单元四 蒸发单元操作与设备 110

任务描述 110

任务分析 110

4.1蒸发操作的特点与分类 110

4.1.1蒸发操作的目的 110

4.1.2蒸发操作的流程 110

4.1.3蒸发操作的分类 110

4.1.4蒸发操作的特点 111

4.2蒸发设备的特点分析 112

4.2.1蒸发器的类型与结构 112

4.2.2蒸发器的辅助设备 115

4.3单效蒸发的工艺计算 116

4.3.1水分蒸发量的计算 116

4.3.2加热蒸汽消耗量的计算 116

4.3.3蒸发器传热面积的计算 119

4.3.4蒸发器的生产能力和生产强度 125

4.4多效蒸发与节能 125

4.4.1蒸发器加热蒸汽的经济性 125

4.4.2多效蒸发 126

4.4.3蒸发操作节能措施 128

习题 129

三、质量传递模块 130

单元五 非均相物系的分离 130

任务描述 130

任务分析 130

5.1非均相物系的分离目的与方法 130

5.1.1非均相混合物分离在工业中的应用 130

5.1.2非均相混合物的分离方法 131

5.2重力沉降与设备 131

5.2.1重力沉降与重力沉降速度 131

5.2.2重力沉降设备 133

5.3离心沉降与设备 134

5.3.1离心沉降与离心沉降速度 134

5.3.2离心沉降设备 135

5.4过滤操作与设备 137

5.4.1过滤操作的基本概念 137

5.4.2影响过滤操作的因素 138

5.4.3过滤设备 139

5.5离心机 142

5.5.1基本概念 142

5.5.2离心机的类型 143

5.6气体的其他净制设备 144

5.6.1惯性分离器 145

5.6.2袋滤器 145

5.6.3静电除尘器 146

习题 146

单元六 吸收单元操作与设备 148

任务描述 148

任务分析 148

6.1吸收操作的应用与分类 148

6.1.1工业生产中的吸收操作 148

6.1.2吸收操作的应用 149

6.1.3吸收操作的分类 149

6.1.4吸收剂的选择 150

6.2吸收的气液相平衡 150

6.2.1相组成表示法 150

6.2.2相平衡关系 152

6.2.3相平衡与吸收操作的关系 155

6.3吸收传质机理 156

6.3.1物质传递的基本方式 156

6.3.2吸收过程的机理 156

6.3.3双膜理论的局限性 157

6.4传质速率方程 157

6.4.1吸收速率方程式 157

6.4.2传质阻力控制 158

6.5吸收塔计算 158

6.5.1全塔物料衡算 159

6.5.2塔内任一截面与塔底、塔顶间的物料衡算 159

6.5.3吸收剂用量的计算 160

6.5.4塔径的计算 162

6.5.5填料层高度的计算 162

6.6填料塔 167

6.6.1填料塔的构造 167

6.6.2填料的类型 167

6.6.3填料的特性 169

6.6.4填料塔的流体力学性能 169

6.6.5填料塔的附件 171

习题 173

单元七 蒸馏单元操作与设备 175

任务描述 175

任务分析 175

7.1蒸馏操作方法与分类 175

7.2双组分混合溶液的气液相平衡 176

7.2.1双组分理想物系的气液相平衡 176

7.2.2气液平衡相图 178

7.2.3挥发度和相对挥发度 179

7.2.4双组分非理想溶液的气液相平衡 181

7.3简单蒸馏与精馏原理 182

7.3.1简单蒸馏与流程 182

7.3.2精馏原理和流程 182

7.4双组分连续精馏的计算 185

7.4.1几个假定 185

7.4.2物料衡算和操作线方程 185

7.4.3进料热状况的影响 189

7.4.4理论板数的计算 192

7.4.5实际塔板数和板效率 197

7.4.6连续精馏装置的热量衡算 199

7.5回流比对精馏操作的影响 200

7.5.1回流及回流比 200

7.5.2全回流与最少理论塔板数 201

7.5.3最小回流比 201

7.5.4适宜回流比确定 202

7.6板式塔 203

7.6.1塔板类型 204

7.6.2板式塔的流体力学性能 207

习题 209

单元八 干燥单元操作与设备 212

任务描述 212

任务分析 212

8.1干燥过程分析 212

8.1.1固体物料的去湿方法 212

8.1.2干燥操作方法的分类 212

8.1.3对流干燥过程分析 213

8.2湿空气的性质和湿度图 214

8.2.1湿空气的性质 214

8.2.2湿空气的湿度图及应用 217

8.3干燥过程的物料衡算和热量衡算 220

8.3.1湿物料中含水量的表示方法 221

8.3.2干燥器物料衡算 221

8.3.3干燥过程的热量衡算 223

8.4干燥速率和干燥时间 225

8.4.1物料中所含水分的性质 225

8.4.2恒定干燥条件下的干燥速率 226

8.5干燥设备 228

习题 231

附录 232

一、某些气体的重要物理性质 232

二、某些液体的重要物理性质 233

三、空气的重要物理性质（p=101.3kPa） 234

四、水的重要物理性质 235

五、水的黏度（0～100℃） 236

六、饱和水蒸气表（以温度排列） 237

七、饱和水蒸气表（以压力排列） 238

八、液体在常压下黏度共线图及密度 239

九、气体在常压下黏度共线图 240

十、气体的比热容（p=101.3kPa） 241

十一、液体的比热容 242

十二、液体汽化潜热共线图 243

十三、某些气体的热导率 244

十四、某些液体的热导率 245

十五、某些固体材料的热导率 245

十六、无机盐水溶液在101.3kPa下的沸点 246

十七、管子规格 247

十八、常用离心泵的规格（摘录） 248

十九、若干气体溶于水时的亨利系数 253

二十、某些二元物系的气液平衡组成 253

参考文献 255