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第一部分 化工热力学1

第一章 绪言1

一、化学工程师需要热力学1

目录1

二、化工热力学的特点和限制2

一、闭系4

二、开系4

第一节 第一定律的数学表达式4

第二章 热力学第一定律及其应用4

第二节 第一定律在工程中的应用8

一、热量衡算8

二、透平、泵、压缩机和风机8

三、喷管和扩压器9

四、节流装置9

第三章 热力学第二定律及其应用10

第一节 第二定律的表述10

一、Kelvin的表述10

一、熵的定义11

二、Clausius的表述11

第二节 熵11

二、熵增原理12

三、熵的特点14

第三节 第二定律在工程中的应用14

一、平衡的判据14

二、制冷15

三、热泵17

四、气体液化17

五、化工过程热力学分析19

第四章 溶液的过量热力学性质24

第一节 定义和基本关系式24

一、偏摩尔性质24

二、溶液性质和偏摩尔性质间的关系26

三、理想溶液的混合性质27

四、表观摩尔性质29

五、过量性质31

第二节 溶液过量性质的表达方法34

一、正规溶液理论35

二、无热溶液理论37

三、以局部摩尔分数概念为基础的方程38

第三节 过量焓和过量自由焓之间的相互推算42

一、从过量焓和一种溶液热力学性质计算43

二、从过量焓和一种gE表达式计算44

第五章 化工生产中的相平衡47

一、基本问题48

第一节 相平衡热力学48

二、相平衡的两种热力学处理方法50

第二节 汽液平衡54

一、汽液平衡的热力学关联54

二、热力学一致性检验56

三、多元系的汽液平衡59

四、汽液平衡的发展趋向和建议59

第三节 液液平衡60

一、二元系61

二、三元系63

第四节 气液平衡66

第五节 固液平衡69

第六节 基团贡献法70

符号表72

参考文献75

第二部分 分离工程80

第一章 概述80

第一节 引言83

第二章 机械分离83

第二节 颗粒物料的性质85

一、颗粒形体特性85

二、颗粒物料的物理性质97

三、颗粒物料的机械性质100

第三节 流体－颗粒系统的运动101

一、沉降102

二、透过颗粒床层的流动109

三、浮游118

一、重力效应120

第四节 分离过程中的基本物理现象120

二、惯性效应121

三、离心作用124

四、电力作用125

五、网眼效应129

八、辐射作用130

九、粘度效应130

七、冷冻与蒸煮130

六、附聚、凝聚和絮凝130

十、表面张力效应132

第五节 机械分离的效率132

一、重量分析总效率132

二、重量分析分部效率136

三、粒级效率138

四、分割粒径141

五、分级锐度的度量144

六、其它不依据物料平衡的效率定义146

一、重力与惯性除尘148

第六节 气相分散物系的分离148

二、离心除尘153

三、静电沉积器160

四、气体过滤165

五、雾滴的分离167

六、凝集装置171

第七节 液相分散物系的分离173

一、重力沉降槽174

二、离心沉降182

三、过滤183

四、固液混合物的预处理189

五、液体中气体的分离——除沫191

六、液－液分散物系的分离192

本章参考文献199

第三章 传质分离201

第一节 多级平衡过程的计算201

一、多级分离过程的模型201

二、计算方法分类及概述206

三、三对角矩阵法209

第二节 传质分离的级效率224

一、级效率的定义225

二、影响级效率的因素231

三、级效率的计算236

第三节 常规分离方法的进展250

一、蒸馏技术进展250

二、液液萃取过程进展264

三、吸附的应用及发展272

一、固膜分离技术281

第四节 新兴分离方法281

二、液膜分离294

三、超临界萃取300

四、可逆络合分离302

本章参考文献309

第三部分 化学反应工程311

第一章 过程开发方法简论311

第一节 两种开发方法311

第二节 逐级经验放大方法的基本特征316

第三节 数学模型方法的基本特征318

第四节 两种开发方法的对比321

第二章 开发方法的基本原则323

第一节 反应工程理论的指导323

第二节 正确的实验方法论的指导326

第三节 利用对象特殊性的两个实例329

第三章 反应的浓度和温度效应335

第一节 影响浓度的工程因素337

第二节 利用浓度效应实现开发的一个实例342

第三节 以催化剂表面氧浓度为基点分析过程的一个实例354

第四节 影响温度的工程因素359

第五节 利用催化剂着火实现反应器开发的一个实例371

第六节 利用适宜的温度序列以获得高选择性的一个实例379

第四章 开发实验的组织383

第一节 过程研究和工程研究383

第二节 预实验和系统的实验386

第三节 恰当安排开发实验的一个实例393

后语401