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第一章流体流动过程和输送机械1

第一节单位、密度与静压强1

一、单位与单位制度1

二、质量、力、重量2

三、因次与因次一致性原则3

四、重度、密度、比重、比容3

五、流体的静压强6

第二节流体流动的物料衡算与机械能衡算7

一、流量与流速7

二、稳定流动与不稳定流动(或称为定常流动与非定常流动)7

三、流体的物料衡算方程式(即流体的连续性方程式)8

四、流体稳定流动时的能量平衡式(即柏努利方程式)8

五、柏努利方程式的物理意义9

六、柏努利方程式的应用条件10

第三节管路流体的阻力计算11

一、粘度11

二、粘性流体的两种流动型态13

三、雷诺准数14

四、流体在导管中流动时的摩擦阻力与局部阻力14

五、管路计算19

第四节离心泵23

一、石油化工对离心泵的要求23

二、工作原理和主要构件23

三、离心泵的分类28

四、离心泵的特性曲线28

五、输送粘性液体离心泵的特性曲线30

六、吸上真空高度、气蚀和气蚀余量33

七、离心泵的比转数37

八、离心泵流量的调节39

九、离心泵的串联和并联40

十、离心泵的规格和类型举例41

十一、离心泵的密封47

十二、离心泵的操作与维护49

第五节往复泵与其他类型泵50

一、往复泵50

二、齿轮泵54

三、旋涡泵55

四、屏蔽泵57

第六节气体输送和压缩机械58

一、气体输送和压缩机械的分类58

二、离心式通风机58

三、离心式鼓风机62

四、往复式压缩机62

五、离心式压缩机72

第七节真空泵73

一、往复式真空泵73

二、蒸汽喷射泵75

三、旋片式真空泵76

四、水环式真空泵77

第二章传热过程和间壁式换热器80

第一节 概述80

第二节列管式换热器81

一、列管式换热器的基本结构型式及其特点81

二、流体流入空间的选择和流速83

三、基本结构参数和标准系列85

第三节间壁式换热器工艺设计88

一、传热基本方程88

二、热负荷和载热体用量90

三、载热体的选用92

四、传热推动力——温度差△T的计算94

五、设备选用和工艺设计98

六、压力降的计算100

第四节传热过程分析和传热系数计算102

一、热传导102

二、对流给热104

三、传热系数计算105

四、流体无相变时的给热系数计算107

五、冷凝给热过程的计算115

六、沸腾给热过程的计算121

七、因次分析在研究给热问题上的应用125

八、传热强化途径讨论127

第五节其他类型间壁式换热器128

一、夹套式换热器128

二、沉浸式蛇管换热器128

三、喷淋式蛇管换热器129

四、套管式换热器130

五、螺旋板式换热器130

六、蜂螺型伞板式换热器131

七、板式换热器134

八、板翅式换热器136

九、板壳式换热器137

第三章管式裂解炉的传热过程140

第一节概述140

一、管式裂解炉的构造和类型141

二、管式炉的要求及其主要指标143

三、管式裂解炉的演进144

四、管式裂解炉型举例145

第二节燃料燃烧145

一、燃料的种类与其燃烧过程145

二、燃料的组成与发热值146

三、空气的用量147

四、燃烧产物量和燃烧产物成分148

五、燃烧温度149

第三节热辐射152

一、辐射的基本概念152

二、辐射定律153

三、固体物面间的辐射热交换154

四、气体的热辐射155

第四节管式炉的传热及其计算157

一、辐射管的排列157

二、辐射管接受辐射的有效平面157

三、辐射室的传热计算158

四、决定辐射管外壁平均温度θ159

五、决定当量绝对黑表面积Aδ161

六、辐射室结构的主要尺寸162

七、对流室的传热计算162

第五节管式裂解炉工艺计算163

一、生产数据163

二、裂解产物组成的确定与物料衡算164

三、裂解过程的热平衡计算166

四、炉管内的传热计算167

五、辐射室传热计算170

六、燃烧计算173

七、对流室传热计算173

八、烟囱计算175

九、对管式裂解炉辐射管表面热强度的讨论177

十、无焰燃烧裂解炉辐射室的传热计算179

第四章二元精馏182

第一节精馏基本概念182

一、精馏原理182

二、精馏操作185

第二节精馏过程的相平衡186

一、直接引用ｙ-χ数据186

二、利用平衡常数K值计算ｙ-χ关系186

三、引用相对挥发度a值计算y-x关系190

四、求全塔平均相对挥发度a值192

第三节连续精馏的物料平衡和操作线方程192

一、全塔物料衡算193

二、精馏段物料衡算193

三、提馏段物料衡算194

四、精馏段和提馏段两操作线的交点轨迹线方程式195

五、操作线的标绘195

第四节二元精馏的塔板数计算196

一、理论塔板数的计算196

二、塔板效率和实际塔板数198

第五节精馏过程的主要操作因素200

一、回流比200

二、进料状态203

三、操作压力204

四、操作过程的三种平衡和操作过程控制206

第六节连续精馏操作的热量衡算208

一、冷凝器的热量衡算208

二、冷凝器的布置208

三、再沸器的热量衡算209

四、再沸器的布置209

第五章多元精馏和吸收精馏212

第一节平衡气化和平衡冷凝——进料状态的确定和闪蒸过程213

一、平衡气化(或冷凝)的基本公式及其应用213

二、平衡气化(或冷凝)的算图218

三、闪急蒸馏218

第二节多元连续精馏计算220

一、产品组成和产品量的决定220

二、最小回流比224

三、理论塔板数的计算227

第三节多元连续精馏的逐板计算230

一、逐板法的基本方程和计算程序230

二、适宜进料位置的确定232

第四节萃取精馏和恒沸精馏239

一、萃取精馏的基本原理和操作239

二、萃取精馏的溶剂用量、最小回流比及理论塔板数的计算240

三、恒沸精馏的基本原理和操作246

四、恒沸精馏的理论塔板数计算247

五、萃取精馏和恒沸精馏的比较251

第五节吸收和吸收因数法252

一、吸收基本概念252

二、吸收过程的相平衡252

三、吸收因数法253

四、解吸基本概念258

第六节吸收精馏塔259

一、吸收精馏塔的操作原理259

二、吸收精馏塔的物料衡算259

三、吸收解吸因数计算法261

四、吸收段的热平衡266

第六章塔设备工艺设计268

第一节板式塔的主要结构参数268

一、气相穿越结构268

二、降液管和溢流堰272

第二节浮阀塔工艺设计277

一、确定设计所需数据278

二、气相空塔速度的选取和塔径计算278

三、溢流装置尺寸确定279

四、确定浮阀个数及排列279

五、流体力学验算281

六、负荷上、下限和操作负荷性能图282

七、塔高度284

第三节填料塔288

一、填料选用288

二、填料塔塔径计算292

三、填料层高度293

四、液体分布和再分配装置295

第四节填料塔和板式塔的选择297

一、与物料性质有关的因素298

二、与操作条件有关的因素298

三、与塔结构性质有关的因素298

第五节再沸器的工艺设计299

一、罐式和卧式热虹吸再沸器的压力平衡299

二、罐式和卧式热虹吸再沸器设计301

三、立式热虹吸再沸器的压力平衡和器内显热段长度302

四、立式热虹吸再沸器蒸发段的给热系数和热强度306

五、立式热虹吸再沸器设计307

第七章釜式、管式均相反应器和鼓泡床反应器313

第一节反应器概述313

一、引言313

二、操作方式314

三、化学反应速度315

四、反应速度方程316

五、流型(流动模型)317

六、化学反应器的分类318

第二节釜式、管式均相反应器321

一、液相反应釜321

二、化学反应器设计方程的推导323

三、间歇式液相反应器的计算324

四、理想置换与理想混和反应器计算326

五、连续多釜反应器331

第三节反应器的停留时间分布334

一、物理冲洗335

二、停留时间分布335

三、反应器的有效体积利用系数337

四、流型对反应选择性的影响339

五、宏观混和反应器、层流管式反应器340

第四节反应器的热稳定性343

一、间歇反应器中放热反应的热稳定性344

二、夹套反应器取得热稳定性所采用的方法345

三、连续搅拌釜式反应器放热反应的热稳定性346

第五节鼓泡床反应器347

一、鼓泡床反应器的特点347

二、反应器的反应动力学计算348

三、反应塔直径的决定350

四、鼓泡床传热351

五、气体持留量353

六、鼓泡床反应器的放大355

第八章流化床反应器和固定床反应器357

第一节固体流态化的基本观象357

一、流化床的形成357

二、散式流化与聚式流化358

三、不正常流化的几种情况358

四、催化剂的密度与床层空隙率360

第二节流化床反应器的计算361

一、流化床反应器设计中的问题361

二、流化床反应器直径的确定362

三、流化床反应器床层高度及压强降的确定365

第三节流化床内部构件计算369

一、分布板的设计369

二、流化床中气泡现象和改善气固接触的方法372

三、流化床的传热373

四、内过滤器和内旋风分离器379

第四节流化床反应器的放大381

一、经典流态化与广义流态化381

二、流化床中的气泡运动382

三、催化剂粒径与流化性能的关系384

四、流化床反应器的经验放大法387

第五节气固相固定床反应器390

一、固定床反应器的型式和构造390

二、固定床的最佳温度和参数敏感性392

三、催化剂层的气体阻力和气流分布397

四、固定床反应器中的扩散与催化过程398

五、外部换热式固定床反应器的拟均相模型400