《化工原理》

绪论1

一、化工过程与单元操作1

二、《化工原理》课程的内容、性质及任务1

三、单位与单位换算2

四、单元操作中常用的基本概念4

第一章流体流动6

第一节 概述6

第二节 流体静力学基本方程式6

1-1 密度6

1-2 压力8

1-3 流体静力学基本方程式9

1-4 流体静力学基本方程式的应用11

1-5 流量与流速15

第三节 管内流体流动的基本方程式15

1-6 稳定流动与不稳定流动17

1-7 连续性方程式17

1-8 柏努利方程式18

1-9 实际流体机械能衡算式20

第四节 管内流体流动现象23

1-10 粘度23

1-11 流体流动类型与雷诺准数26

1-12 流体在圆管内的速度分布28

第五节 流体流动的阻力32

1-13 管、管件及阀门32

1-14 流体在直管中的流动阻力34

1-15 层流的摩擦阻力34

1-16 湍流的摩擦阻力35

1-17 非圆形管内的流动阻力39

1-18 局部阻力40

第六节 管路计算45

1-19 简单管路45

1-20 复杂管路50

第七节 流量的测定52

1-21 测速管52

1-22 孔板流量计54

1-23 转子流量计58

1-24 湿式气体流量计59

习题60

重要符号说明65

第二章流体输送机械67

第一节 概述67

第二节 离心泵67

2-1 离心泵的工作原理67

2-2 离心泵的主要部件68

2-3 离心泵的主要性能参数69

2-4 离心泵的特性曲线71

2-5 离心泵的安装高度和汽蚀现象73

2-6 离心泵工作点76

2-7 流量调节77

2-8 并联与串联操作79

2-9 离心泵的类型与选用80

第三节 往复泵81

2-10 往复泵的构造和操作原理81

2-11 往复泵的流量与压头82

2-12 往复泵的流量调节83

第四节 其他类型的化工用泵83

2-13 计量泵83

2-14 旋转泵84

第五节 通风机、鼓风机、压缩机、真空泵85

2-15 旋涡泵85

2-16 通风机86

2-17 鼓风机88

2-18 压缩机89

2-19 真空泵93

习题94

重要符号说明95

第三章沉降与过滤97

第一节 概述97

3-1 非均相物系的分离97

3-2 颗粒与流体相对运动时所受的阻力97

第二节 重力沉降98

3-3 沉降速度99

3-4 降尘室100

3-5 悬浮液的沉聚102

第三节 离心沉降103

3-6 离心分离因数104

3-7 离心沉降速度104

3-8 旋风分离器105

3-9 旋液分离器107

3-10 沉降式离心机108

第四节 过滤111

3-11 悬浮液的过滤111

3-12 过滤速率基本方程式113

3-13 恒压过滤115

3-14 过滤设备117

习题122

重要符号说明122

4-2 传热的基本方式124

4-1 传热过程在化工生产中的应用124

第一节 概述124

第四章传热124

4-3 间壁式换热器中的传热过程125

4-4 换热器的热负荷计算126

第二节 热传导128

4-5 傅立叶定律128

4-6 导热系数129

4-7 平壁的稳定热传导132

4-8 圆筒壁的稳定热传导135

第三节 对流传热138

4-9 对流传热的基本概念138

4-10 影响对流传热系数的主要因素139

4-11 对流传热中的因次分析139

4-12 流体无相变时对流传热系数的经验关联式141

4-13 流体有相变时的对流传热系数150

4-14 对流传热系数小结155

第四节 传热计算156

4-15 传热平均温度差的计算156

4-16 流体流动方向的选择161

4-17 总传热系数162

4-18 污垢热阻165

4-19 壁温的计算167

第五节 热辐射171

4-20 基本概念171

4-21 物体的辐射能力与斯蒂芬-波尔兹曼定律172

4-22 克希霍夫定律174

4-23 两固体间的相互辐射175

4-24 设备热损失的计算178

第六节 换热器179

4-25 换热器的分类179

4-26 间壁式换热器180

4-28 列管式换热器选用计算中的有关问题188

4-27 列管式换热器的选用188

4-29 传热过程的强化195

第七节 加热、冷却和冷凝197

4-30 加热197

4-31 冷却199

4-32 冷凝200

习题200

重要符号说明203

第五章吸收205

第一节 概述205

第二节 气液相平衡207

5-1 气体在液体中的溶解度207

5-2 亨利定律209

5-3 相平衡与吸收过程的关系212

第三节 吸收过程的速率213

5-4 分子扩散与费克定律213

5-5 气相中的稳定分子扩散214

5-6 液相中的稳定分子扩散218

5-7 湍流流体中的对流传质219

5-8 单相传质速率方程及传质系数220

5-9 两相间的传质221

5-10 总吸收速率方程式221

第四节 吸收塔的计算227

5-11 物料衡算与操作线方程227

5-12 吸收剂的用量与最小液气比229

5-13 填料层高度的计算232

5-14 吸收塔操作计算241

5-15 解吸塔的计算243

5-16 填料塔的结构及填料特性245

第五节 填料塔245

5-17 填料塔内的流体力学状况247

5-18 塔径的计算250

5-19 填料塔的附件252

习题256

重要符号说明258

第六章蒸馏261

第一节 概述261

第二节 双组分溶液的汽液相平衡261

6-1 溶液的蒸汽压及拉乌尔定律261

6-2 温度组成图(t-y-x图)262

6-3 汽-液相平衡图(y-x图)264

6-4 双组分非理想溶液265

6-5 挥发度及相对挥发度266

6-6 简单蒸馏与平衡蒸馏268

第三节 蒸馏与精馏原理268

6-7 精馏原理269

第四节 双组分连续精馏塔的计算273

6-8 全塔物料衡算273

6-9 理论板的概念与恒摩尔流的假定275

6-10 操作线方程式276

6-11 理论板数的确定278

6-12 进料状况的影响281

6-13 回流比的影响与选择291

6-14 理论板数的简捷计算297

6-15 双组分精馏的操作计算299

第五节 间歇蒸馏300

6-16 馏出液浓度维持恒定的操作301

6-17 回流比维持恒定的操作302

第六节 恒沸精馏与萃取精馏303

6-18 恒沸精馏303

6-19 萃取精馏304

6-20 塔板结构305

第七节 板式塔305

6-21 塔板的流体力学状况306

6-22 塔板效率309

6-23 塔高的确定310

6-24 塔径的计算311

6-25 塔板负荷性能图313

6-26 塔板型式314

第八节 精馏装置的热量衡算与节能316

6-27 精馏装置的热量衡算316

6-28 精馏装置的节能318

习题321

重要符号说明325

7-1 去湿方法327

7-2 干燥过程的分类327

第一节 概述327

第七章干燥327

7-3 干燥过程进行的条件328

第二节 湿空气的性质及湿度图329

7-4 湿空气的性质329

7-5 湿空气的湿度图及其应用335

第三节 干燥过程的物料衡算和热量衡算339

7-6 干燥过程的物料衡算340

7-7 干燥过程的热量衡算342

第四节 干燥速率和干燥时间345

7-8 物料中所含水分的性质345

7-9 固体物料的干燥机理346

7-10 恒定干燥条件下的干燥速率347

7-11 恒定干燥条件下干燥时间的计算349

7-12 工业上常用的干燥器351

第五节 干燥设备351

7-13 干燥器的选择356

习题357

重符号说明358

参考文献360

附录361

1.单位换算表361

2.某些气体的重要物理性质365

3.某些液体的重要物理性质366

4.某些固体材料的重要物理性质368

5.水的重要物理性质369

6.空气的重要物理性质(760mmHg压力下)370

7.水的饱和蒸汽压(-20°C至100°C)371

8.饱和水蒸汽表(按温度排列)372

9.饱和水蒸汽表(按压力排列)373

10.水的粘度(0℃至100℃)377

11.液体粘度共线图378

12.气体粘度共线图(常压下用)380

13.液体比热共线图382

14.气体比热共线图(常压下用)384

15.液体汽化潜热共线图386

16.对数平均温度差校正系数？值388

17.管子规格390

18.离心泵规格391

19.离心通风机规格395

20.列管式换热器规格396

21.几种气体的平衡溶解度400

22.一些气体在不同温度时的亨利系数值402

23.气体在空气中的扩散系数403

24.气体在水中的扩散系数403

25.几种常用填料的特性数据404