本书是根据国家有关部委的《化工特有工种职业技能鉴定规范》(讨论稿)及化工类国家职业标准的有关内容而编写的化工企业技术工人的培训教材。全书共分12章,介绍了化工单元操作的基本原理、典型设备和计算。包括绪论、流体流动、液体输送机械、气体压缩和输送机械、流体与粒子间相对运动的过程、传热原理及传热设备、蒸发、蒸馏、吸收、干燥、液液萃取、结晶、新型分离技术等内容。本书在编写上力求深入浅出,简明扼要,概念准确,表达清晰,图文并茂,增加了常见单元操作基本方法及常见事故的处理方法,并对部分最新的单元操作技术和设备进行了介绍。绪论1 1 化工单元操作及研究对象1 2 化工单元操作过程中的基本规律2 3 单位制及单位换算4 第1章 流体流动5 11 流体静力学5 111 流体的密度5 112 流体压强(压力)8 113 流体平衡时的规律流体静力学基本方程式10 12 流体流动16 121 流量和流速16 122 流体连续稳定流动时物料衡算连续性方程19 123 流体稳定流动时的能量衡算柏努利方程式21 13 流体流动的阻力31 131 产生流体阻力的原因32 132 流体黏度32 133 流体的流动类型及其判断33 134 流体流动阻力的计算37 14 化工管路44 141 管子的种类44 142 管路布置和安装原则46 143 管路常见故障及处理47 第2章 液体输送机械49 21 离心泵49 211 离心泵的工作原理及主要构件49 212 离心泵性能参数和离心泵的特性曲线53 213 离心泵的调节58 214 离心泵的安装高度59 215 离心泵的型号62 216 离心泵的选用65 217 离心泵的运行与维护66 218 离心泵常见设备故障及处理68 219 离心泵常见操作事故与防止69 22 往复泵69 221 往复泵的工作原理69 222 往复泵的分类和结构特点70 223 往复泵的主要性能71 224 往复泵的运转和调节72 23 其他类型泵74 231 旋涡泵74 232 螺杆泵76 233 齿轮泵78 234 屏蔽泵79 第3章 气体压缩和输送机械82 31 离心通风机83 311 通风机的类型83 312 离心通风机的构造和工作原理83 313 离心通风机的性能、型号和选型84 32 鼓风机87 321 离心鼓风机的工作原理、主要构造和型号87 322 罗茨鼓风机88 33 压缩机88 331 离心压缩机88 332 往复压缩机91 333 旋转压缩机101 34 真空泵102 341 往复真空泵102 342 液环式真空泵103 343 旋片真空泵103 344 喷射真空泵104 第4章 流体与粒子间相对运动的过程106 41 沉降106 411 重力沉降107 412 离心沉降113 42 过滤118 421 过滤操作的基本概念118 422 过滤基本方程式122 423 过滤机的构造和操作124 424 离心过滤133 43 气体的其他净制设备138 431 袋滤器138 432 湿式除尘器139 433 静电除尘器141 第5章 传热原理及传热设备142 51 概述142 511 传热在化工生产中的应用142 512 传热的基本方式142 513 稳定传热和非稳定传热143 514 载热体及其选择144 52 热传导144 521 热传导基本规律145 522 热导率145 523 多层平壁的热传导148 524 圆筒壁的热传导150 53 对流传热153 531 对流传热过程分析153 532 对流传热速率方程154 533 对流传热膜系数的经验公式155 54 传热基本方程式和传热过程的计算162 541 传热基本方程式(总传热速率方程式)162 542 传热过程的热量衡算163 543 平均温度差的计算165 544 总传热系数K172 545 强化传热的措施178 55 换热器179 551 工业换热方式179 552 间壁式换热器181 553 标准列管换热器型号及表示法189 554 换热器的基本操作190 555 常用换热器常见故障与处理方法193 第6章 蒸发195 61 概述195 611 蒸发及蒸发流程195 612 蒸发操作的分类196 613 蒸发操作的特点196 62 单效蒸发及其计算197 621 溶液的温度差损失197 622 单效蒸发的物料衡算和热量衡算200 63 蒸发设备205 631 蒸发器的结构及特点206 632 蒸发设备的选用213 633 蒸发装置辅助设备213 64 蒸发设备的运行与操作216 641 影响蒸发器生产强度的因素216 642 蒸发操作的经济性217 643 蒸发系统日常运行操作与维护222 644 蒸发系统常见操作事故与防止224 第7章 蒸馏227 71 气、液平衡关系229 711 双组分理想溶液和非理想溶液的气、液相平衡关系229 712 挥发度和相对挥发度235 72 简单蒸馏和精馏的原理及流程237 721 简单蒸馏的原理和流程237 722 精馏原理及精馏流程238 73 双组分连续精馏过程的计算242 731 物料衡算及操作线方程243 732 进料状况对操作线的影响操作线交点的轨迹方程247 733 精馏塔塔板数的计算250 734 回流比的影响和选择256 735 连续精馏装置的热量衡算261 74 特殊蒸馏263 741 水蒸气蒸馏263 742 恒沸蒸馏264 743 萃取蒸馏266 75 精馏设备268 751 精馏塔268 752 再沸器273 753 回流冷凝器274 76 精馏塔的操作274` 761 气、液相负荷对精馏操作的影响274 762 精馏塔的操作控制276 763 精馏系统常见的设备故障及处理279 764 精馏塔常见操作故障与处理279 第8章 吸收282 81 概述282 811 吸收操作的目的282 812 对吸收剂的基本要求283 813 吸收操作的特点283 814 吸收操作的分类284 815 吸收的基本流程285 82 吸收过程的相平衡关系288 821 气相和液相组成的表示法288 822 气体在液体中的溶解度290 823 亨利定律291 824 相平衡关系在吸收操作中的应用295 825 传质的基本方式295 826 吸收机理双膜理论296 83 吸收速率方程298 831 吸收速率方程298 832 气体溶解度对吸收系数的影响299 84 吸收塔的计算300 841 吸收塔的物料衡算与操作线方程300 842 吸收剂用量的确定303 843 填料吸收塔填料层高度306 844 板式吸收塔塔板数的计算310 85 解吸311 86 填料塔312 861 填料塔的基本结构312 862 主要塔内件介绍313 863 吸收塔操作的主要控制因素319 864 吸收系统常见设备故障与处理321 865 吸收系统常见操作事故与防止323 第9章 干燥326 91 概述326 911 干燥过程的分类327 912 对流干燥过程328 92 湿空气的性质和湿物料的性质329 921 湿空气的状态参数330 922 湿空气的H-I图及其应用338 923 湿物料的性质342 93 干燥速率与干燥过程计算345 931 干燥速率及其影响因素346 932 干燥过程的有关计算351 94 干燥的操作方式359 941 干燥的操作方式介绍359 942 流态化干燥技术362 943 流化床结构362 944 流态化干燥的应用364 95 干燥设备及其操作364 951 常用对流式干燥器365 952 非对流式干燥器370 953 干燥器的比较和选择373 954 常用干燥器的使用与维护375 955 干燥过程的节能376 956 干燥技术的发展趋势378 第10章 液-液萃取380 101 液-液萃取基本原理380 1011 液-液相平衡381 1012 萃取剂的选择383 102 萃取的流程和计算385 1021 单级萃取流程和计算385 1022 多级萃取流程388 103 萃取设备389 1031 萃取设备分类389 1032 常用萃取设备390 1033 萃取设备的选用396 1034 影响萃取操作的主要因素397 第11章 结晶401 111 结晶过程的基本原理402 1111 溶解与结晶402 1112 结晶过程的基本原理402 1113 结晶生成过程405 112 结晶操作的影响因素406 1121 过饱和度的影响406 1122 温度的影响406 1123 搅拌的影响407 1124 冷却(蒸发)速度的影响407 1125 杂质的影响407 1126 晶种的影响407 113 结晶过程的基本计算408 1131 物料衡算408 1132 热量衡算409 114 结晶装置及操作412 1141 工业上采用的结晶方法412 1142 常用结晶设备413 1143 结晶过程的操作与控制418 第12章 新型分离技术420 121 超临界萃取420 1211 超临界萃取的基本原理420 1212 超临界萃取的典型流程422 1213 超临界萃取的特点423 122 膜分离技术424 1221 膜分离原理425 1222 分离用膜和膜分离过程426 1223 膜分离组件431 1224 膜分离过程的应用433 1225 膜污染的防治441 参考文献445附录452