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第1章 绪论 1

1.1 环境问题与环境科学 1

1.2 环境污染与环境工程学 1

1.3 环境污染控制技术原理 2

1.4 课程内容及课程学习注意事项 2

1.4.1 课程内容 2

1.4.2 课程学习注意事项 3

1.5 物料衡算与能量衡算 3

1.5.1 物料衡算 3

1.5.2 热量衡算 4

1.6 单位制与量纲 5

1.6.1 单位与单位制 5

1.6.2 量纲和无量纲准数 6

习题 7

第2章 流体流动 8

2.1 概述 8

2.1.1 流体流动规律的工程应用 8

2.1.2 连续介质的概念 8

2.1.3 可压缩性流体与不可压缩性流体 8

2.1.4 稳定流动与不稳定流动 9

2.2 流体静力学 10

2.2.1 流体的静压强 10

2.2.2 流体静力学基本方程式 11

2.2.3 流体静力学基本方程式的应用 13

2.3 流体在管内的流动 16

2.3.1 流量与流速 16

2.3.2 连续性方程式 18

2.3.3 伯努利方程式 19

2.3.4 伯努利方程式的应用 23

2.4 流动流体的内部结构 25

2.4.1 牛顿黏性定律与流体的黏度 25

2.4.2 流动类型与雷诺数 28

2.4.3 边界层及边界层脱体 29

2.4.4 圆管内流体运动的速度分布 32

2.5 流体在管内的流动阻力 34

2.5.1 流动阻力的影响因素 34

2.5.2 流体流动的直管阻力 35

2.5.3 流体流动的局部阻力损失 41

2.5.4 管路总能量损失的计算 44

2.6 管路计算与流量测量 45

2.6.1 管路计算 45

2.6.2 流量测量 50

习题 57

第3章 非均相物系的分离 62

3.1 概述 62

3.1.1 非均相物系分离方法 62

3.1.2 非均相物系分离在工业生产中的应用 62

3.1.3 流体中移动粒子受到的阻力 63

3.2 重力沉降 65

3.2.1 重力沉降速度 65

3.2.2 降尘室 67

3.2.3 沉淀池 70

3.3 离心沉降 70

3.3.1 离心沉降速度 70

3.3.2 旋风分离器 72

3.3.3 旋液分离器 75

3.4 过滤 75

3.4.1 过滤操作的基本概念 75

3.4.2 过滤基本方程式 77

3.4.3 恒压过滤 83

习题 85

第4章 传热 87

4.1 概述 87

4.1.1 传热基本方式 87

4.1.2 冷热流体接触换热方式及传热设备 88

4.1.3 传热速率及热通量 91

4.2 热传导 91

4.2.1 基本概念及傅里叶定律 91

4.2.2 导热系数 93

4.2.3 平壁定态热传导 94

4.2.4 圆筒壁的热传导 98

4.3 对流传热 101

4.3.1 对流传热分析 101

4.3.2 牛顿冷却定律及对流传热系数 102

4.3.3 流体无相变时的对流传热系数 105

4.3.4 流体有相变时的对流传热系数 111

4.4 传热过程计算 117

4.4.1 总传热速率方程 117

4.4.2 总传热系数 118

4.4.3 平均温度差 122

4.4.4 壁温估算 128

4.5 换热器 129

4.5.1 管式换热器 129

4.5.2 板式换热器 132

4.5.3 热管换热器 133

4.5.4 传热的强化途径 133

习题 134

第5章 传质基础 137

5.1 传质概述 137

5.1.1 平衡分离过程 137

5.1.2 速率分离过程 138

5.2 环境工程中的传质过程 138

5.3 传质过程机理 139

5.3.1 分子扩散 139

5.3.2 费克定律 139

5.3.3 扩散系数 140

5.3.4 扩散通量及浓度分布 141

5.4 对流传质 147

5.4.1 对流传质机理 147

5.4.2 对流传质边界层 148

5.4.3 对流传质速率方程 149

5.5 两相间的传质 151

5.6 气液传质设备 152

5.6.1 板式塔 152

5.6.2 填料塔 154

习题 155

第6章 气体吸收 157

6.1 概述 157

6.1.1 气体吸收及其应用 157

6.1.2 气体吸收的分类 157

6.1.3 吸收剂的选择 158

6.2 吸收过程的气液相平衡 159

6.2.1 气体在液体中的溶解度 159

6.2.2 亨利定律 160

6.2.3 相平衡关系在吸收过程中的应用 162

6.3 吸收速率方程 163

6.3.1 相际传质速率 164

6.3.2 膜吸收速率方程及总吸收速率方程 166

6.3.3 总传质系数与膜传质系数 167

6.4 吸收塔的计算 170

6.4.1 吸收塔的物料衡算与操作线方程 170

6.4.2 吸收剂用量的确定 172

6.4.3 吸收塔塔径计算 175

6.4.4 吸收塔填料层高度的计算 175

习题 182

第7章 萃取 184

7.1 概述 184

7.1.1 萃取分离原理 184

7.1.2 萃取操作的经济性 184

7.2 萃取过程的相平衡 185

7.2.1 三元体系的三角形相图 185

7.2.2 溶解度曲线和平衡联结线 185

7.2.3 物料衡算与杠杆定律 187

7.2.4 分配曲线与分配系数 187

7.3 萃取剂的选择 188

7.3.1 萃取剂的选择性系数 188

7.3.2 萃取剂的选择原则 189

7.4 萃取过程计算 189

7.4.1 单级萃取 189

7.4.2 多级错流萃取 192

7.4.3 多级逆流萃取 193

7.4.4 连续逆流萃取 196

7.5 萃取设备化工原理 197

7.5.1 萃取设备的分类 197

7.5.2 混合-澄清槽 198

7.5.3 塔式萃取设备 199

7.5.4 离心萃取器 203

7.5.5 萃取设备的选择 204

习题 205

第8章 反应工程基础 207

8.1 概述 207

8.1.1 反应及反应工程的研究方法 207

8.1.2 反应器和反应操作 208

8.2 反应的计量关系 211

8.2.1 化学计量方程 211

8.2.2 反应的分类 213

8.2.3 反应进度与转化率 214

8.3 反应动力学 218

8.3.1 反应速率及其表示方法 218

8.3.2 反应速率方程 222

8.3.3 均相反应动力学 224

习题 231

附录 常用数据 233

参考文献 244