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绪论 1

0.1化工生产过程与单元操作 1

0.2化工原理课程的性质与任务 2

0.3物理量的单位与量纲 3

0.3.1国际单位制与法定计量单位 3

0.3.2量纲 3

0.3.3量纲一致性方程 4

0.4单元操作中常用的基本概念和观点 4

第1章 流体流动 6

1.1流体静力学 6

1.1.1流体的主要物理性质 7

1.1.2流体静力学基本方程式 9

1.1.3静力学基本方程的应用 10

1.2管内流体流动的基本方程 13

1.2.1基本概念 13

1.2.2连续性方程式 14

1.2.3伯努利方程式 16

1.3管内流体流动现象 21

1.3.1流体的黏性 21

1.3.2流体的流动类型与雷诺数 23

1.3.3流体在圆管内的速度分布 25

1.3.4流体流动边界层 28

1.4流体在管内的流动阻力 30

1.4.1直管中流体摩擦阻力损失测定 30

1.4.2层流的摩擦阻力损失计算 30

1.4.3湍流的摩擦阻力损失 31

1.4.4非圆形管道的当量直径 36

1.4.5局部摩擦阻力损失 37

1.4.6管内流体流动的总摩擦阻力损失计算 39

1.5管路计算 41

1.5.1简单管路 41

1.5.2复杂管路 44

1.6流速与流量的测量 45

1.6.1变压头的流量计 46

1.6.2变截面的流量计 50

思考题 52

习题 53

第2章 流体输送机械 61

2.1离心泵 61

2.1.1离心泵的主要部件与工作原理 61

2.1.2离心泵的性能参数与特性曲线 64

2.1.3离心泵的工作点和流量调节 68

2.2其他类型化工用泵 78

2.2.1往复泵 78

2.2.2计量泵 81

2.2.3隔膜泵 81

2.2.4齿轮泵 82

2.2.5旋涡泵 83

2.3气体输送机械 83

2.3.1离心式通风机 84

2.3.2鼓风机 86

2.3.3压缩机 87

2.3.4真空泵 90

思考题 91

习题 92

第3章 沉降与过滤 95

3.1颗粒及颗粒床层的特性 95

3.1.1单颗粒的特性参数 95

3.1.2混合颗粒的特性参数 96

3.1.3颗粒与流体相对运动时所受阻力 97

3.2重力沉降 98

3.2.1沉降速度 98

3.2.2重力沉降分离设备 102

3.3离心沉降 106

3.3.1离心沉降速度 106

3.3.2离心沉降设备 107

3.4过滤 111

3.4.1过滤基本原理 111

3.4.2过滤速率基本方程式 113

3.4.3恒压过滤 115

3.4.4过滤设备 117

思考题 119

习题 120

第4章 传热 122

4.1概述 122

4.1.1传热在化工生产中的应用 122

4.1.2传热的三种基本方式 123

4.1.3热载体及其选择 124

4.1.4间壁式换热器的传热过程 124

4.2热传导 126

4.2.1有关热传导的基本概念 126

4.2.2傅立叶定律 127

4.2.3导热系数 127

4.2.4通过平壁的稳定热传导 129

4.2.5通过圆筒壁的稳定热传导 132

4.3对流传热 135

4.3.1对流传热过程分析 135

4.3.2对流传热速率方程 135

4.3.3影响对流传热系数的因素 136

4.3.4对流传热系数经验关联式的建立 138

4.3.5流体无相变时对流传热系数的经验关联式 139

4.3.6流体有相变时的对流传热 146

4.4传热过程的计算 152

4.4.1热量衡算 152

4.4.2总传热系数和总传热速率方程 153

4.4.3平均温差的计算 158

4.4.4壁温的计算 164

4.5热辐射 170

4.5.1基本概念 170

4.5.2辐射能力和辐射基本定律 171

4.5.3两固体间的相互辐射 174

4.5.4辐射和对流的联合传热 178

4.6换热器 179

4.6.1换热器的分类 180

4.6.2间壁式换热器的类型 180

4.6.3列管式换热器的设计和选用 188

4.6.4传热过程的强化措施 193

思考题 194

习题 195

第5章 吸收 200

5.1概述 200

5.1.1吸收设备及工业吸收过程 200

5.1.2吸收操作的应用 201

5.1.3吸收过程的分类 201

5.1.4吸收剂的选择 201

5.2气液相平衡 202

5.2.1气体在液体中的溶解度 202

5.2.2亨利定律 203

5.2.3相平衡关系在吸收过程中的作用 206

5.3吸收过程的速率 207

5.3.1分子扩散与费克定律 207

5.3.2等分子反向扩散及速率方程 208

5.3.3单向扩散及速率方程 209

5.3.4对流传质 211

5.4吸收传质速率 213

5.4.1相际间对流传质模型 213

5.4.2吸收过程的总传质速率方程 213

5.4.3传质阻力分析 216

5.5低浓度气体吸收操作过程的计算 217

5.5.1吸收过程的数学描述 217

5.5.2传质单元数的计算 219

5.5.3吸收塔的设计型计算 222

5.5.4吸收塔的操作型计算 226

5.5.5解吸塔的计算 228

5.6高浓度气体吸收 230

5.6.1高浓度气体吸收的特点 230

5.6.2高浓度气体吸收过程的计算 230

5.7填料塔 231

5.7.1填料塔及填料 231

5.7.2填料塔的内部构件 235

5.7.3填料塔的流体力学性能 237

思考题 240

习题 240

第6章 蒸馏 243

6.1概述 243

6.2双组分溶液的气液相平衡 244

6.2.1理想体系的气液相平衡 244

6.2.2非理想体系的气液相平衡 248

6.3简单蒸馏和平衡蒸馏 250

6.3.1简单蒸馏 250

6.3.2平衡蒸馏 250

6.3.3精馏原理 251

6.4双组分连续精馏的计算 252

6.4.1理论板假定和恒摩尔流假定 253

6.4.2物料衡算和操作线方程 254

6.4.3进料热状况的影响和q线方程 257

6.4.4理论板数计算 260

6.4.5回流比的影响及选择 263

6.4.6理论板数的简捷计算法 266

6.4.7精馏装置的热量衡算 267

6.4.8精馏过程的操作型计算 270

6.4.9双组分精馏过程的其他类型 271

6.5间歇精馏 273

6.5.1回流比恒定的操作 274

6.5.2馏出液组成恒定的操作 274

6.6恒沸精馏和萃取精馏 275

6.6.1恒沸精馏 275

6.6.2萃取精馏 276

6.7板式塔 277

6.7.1塔板的结构及其作用 278

6.7.2塔板上气液流动和接触状态 278

6.7.3塔板效率 283

6.7.4板式塔的设计 285

6.7.5板式塔的类型 290

思考题 292

习题 293

第7章 萃取 297

7.1基本概念 297

7.2液-液相平衡与萃取操作原理 299

7.2.1三角形相图 299

7.2.2溶解度曲线和平衡联结线 300

7.2.3辅助曲线和临界混溶点 301

7.2.4物料衡算和杠杆定律 301

7.2.5相平衡关系的数学描述 302

7.2.6萃取剂的选择 304

7.3萃取过程计算 308

7.3.1单级萃取过程的计算 308

7.3.2多级错流萃取过程的计算 311

7.3.3多级逆流萃取过程的计算 313

7.3.4梯级法确定理论级数 315

7.3.5适宜溶剂比S/F的确定和萃取剂的最少用量 316

7.4萃取设备 316

7.4.1萃取设备 317

7.4.2萃取设备的选择 321

思考题 321

习题 322

第8章 膜分离 324

8.1基本概述 324

8.1.1膜的分类 324

8.1.2膜技术的应用领域 325

8.1.3膜分离过程的特点及优势 325

8.2各种膜分离过程简介 327

8.2.1膜分离性能 327

8.2.2膜分离的主要过程 328

8.3膜组件 336

8.3.1管式膜组件 336

8.3.2平板式膜组件 337

8.3.3螺旋卷式膜组件 337

8.3.4中空纤维式膜组件 338

思考题 339

习题 339

第9章 干燥 340

9.1概述 340

9.1.1干燥方法的分类 340

9.1.2对流干燥的特点 341

9.2湿空气的性质与湿度图 341

9.2.1湿空气的性质 341

9.2.2湿空气的湿度图及其应用 347

9.3干燥过程的物料衡算与热量衡算 350

9.3.1 湿物料中的含水量 350

9.3.2干燥过程的物料衡算 350

9.3.3干燥过程热量衡算 352

9.3.4干燥器的热效率 353

9.4干燥速率与干燥时间 354

9.4.1物料中所含水分的性质 354

9.4.2恒定干燥条件下的干燥速率 355

9.4.3恒定干燥条件下干燥时间的计算 359

9.5干燥器 360

9.5.1厢式干燥器 361

9.5.2转筒干燥器 361

9.5.3气流干燥器 363

9.5.4流化床干燥器 364

9.5.5喷雾干燥器 366

思考题 367

习题 368

附录 370

附录一 水及蒸汽的物理性质 370

附录二 黏度 374

附录三 比热容 377

附录四 热导率 381

附录五 液体相变焓共线图 385

附录六 某些液体的重要物理性质 387

附录七 某些气体的重要物理性质 388

附录八 干空气的物理性质（101.3kPa） 389

附录九 管子规格 391

附录十 离心泵规格（摘录） 391

习题答案 394

参考文献 399