化工单元过程及操作

目录
绪论1
一、化工过程与单元操作1
二、化工单元操作的内容、性质及任务3
三、化工常用量和单位4
四、学习本课程的主要方法5
思考题与习题6
第一章流体力学7
第一节概述7
第二节流体静力学7
一、流体的主要物理量7
二、流体静力学基本方程式及其应用10
第三节流体动力学17
一、流量和流速17
二、稳定流动和不稳定流动19
三、稳定流动的连续性——连续性方程19
四、伯努利方程20
第四节流体阻力26
一、流体的黏度26
二、流体流动的类型27
三、层流和湍流的比较29
四、流动阻力29
第五节简单管路的计算和管路布置35
一、简单管路的计算35
二、管路布置和安装的一般原则36
第六节流量测量40
一、孔板流量计40
二、文氏管流量计42
三、转子流量计43
思考题与习题44
第二章流体输送机械47
第一节概述47
一、液体输送机械的作用及分类47
二、气体压缩与输送机械的作用及分类47
第二节液体输送机械48
一、离心泵48
二、往复泵61
三、其他类型泵63
四、各类泵的比较66
第三节气体压缩和输送机械67
一、往复压缩机68
二、离心压缩机76
三、离心鼓风机和通风机80
四、旋转鼓风机和压缩机84
五、真空泵85
思考题与习题86
第三章非均相物系的分离88
第一节概述88
第二节重力沉降89
一、重力沉降速度及其影响因素89
二、重力沉降设备的结构和计算91
第三节过滤94
一、过滤的基本概念94
二、过滤操作中液体通过颗粒层的流动96
三、过滤的基本方程式96
四、过滤机的结构和操作97
第四节离心机100
一、离心力作用下的沉降速度100
二、离心机的构造和操作101
三、旋液分离器104
四、离心机的选择和操作管理104
第五节气体净制设备105
一、旋风分离器105
二、其他气体净制设备107
第六节固体流态化109
一、固体流态化的基本概念109
二、流化床的流体力学110
三、流化床操作的优缺点112
思考题与习题113
第四章传热原理及换热器115
第一节概述115
一、传热的基本方式115
二、工业换热方法116
第二节热传导116
一、热传导基本规律116
二、平壁的热传导118
三、圆筒壁的热传导119
第三节对流传热123
一、对流传热方程式123
二、对流传热膜系数123
第四节辐射传热126
一、热辐射的基本概念126
二、热辐射的基本定律127
三、两固体间的辐射传热128
第五节传热计算128
一、传热基本方程式128
二、传热速率的计算128
三、平均传热温度差的计算130
四、流体流动方向的选择132
五、传热系数的测定和估算133
六、传热面积的计算136
第六节传热过程的强化与削弱137
一、传热过程的强化137
二、传热过程的削弱139
第七节工业加热与冷却、冷凝139
一、加热剂与冷却剂140
二、加热方法140
三、冷却方法141
四、冷凝方法141
第八节换热器141
一、列管式换热器142
二、蛇管式换热器143
三、夹套式换热器144
四、套管式换热器144
五、螺旋板式换热器145
六、平板式换热器145
七、板翅式换热器146
八、翅片管式换热器146
九、热管式换热器146
十、各种换热器的比较147
十一、换热器的日常维护147
思考题与习题148
第五章蒸发151
第一节概述151
一、蒸发的目的151
二、蒸发的基本概念151
第二节单效蒸发153
一、单效蒸发计算153
二、温度差损失156
第三节多效蒸发简介158
一、多效蒸发流程158
二、多效蒸发的效数限度159
第四节蒸发器的生产能力和生产强度159
一、蒸发器的生产能力159
二、蒸发器的生产强度159
第五节蒸发器160
一、蒸发器的结构160
二、除沫器和冷凝器165
思考题与习题166
第六章蒸馏167
第一节概述167
一、蒸馏的基本概念167
二、蒸馏在化工生产中的应用167
三、蒸馏的分类167
第二节汽液平衡关系168
一、相组成表示方法168
二、理想溶液和非理想溶液汽液平衡
关系168
三、相对挥发度及汽液平衡方程172
第三节简单蒸馏与精馏原理173
一、简单蒸馏的原理及流程173
二、精馏的理论基础174
三、精馏流程176
第四节精馏塔的物料衡算——操作线
方程177
一、全塔物料衡算177
二、精馏段操作线方程179
三、提馏段操作线方程180
四、进料状况对操作线的影响180
五、操作线在yx图上的作法184
第五节精馏过程的计算185
第六节回流比188
一、回流比对精馏塔塔板数的影响188
二、全回流和最少理论塔板数188
三、最小回流比189
四、操作回流比的确定189
第七节连续精馏的热量衡算190
第八节特殊蒸馏简介191
一、水蒸气蒸馏191
二、恒沸精馏191
第九节精馏设备——板式塔192
一、板式塔的基本结构和类型192
二、塔板上的流体力学现象194
三、辅助设备195
四、塔板负荷性能图和负荷上、下限195
思考题与习题197
第七章吸收199
第一节概述199
一、吸收单元操作的基本概念199
二、吸收在工业上的应用199
三、解吸的基本概念200
四、气体吸收的分类200
第二节吸收过程的相平衡关系200
一、汽液平衡关系及其意义200
二、传质的基本方式204
三、吸收机理——双膜理论204
第三节吸收速率方程及吸收总系数205
一、吸收速率方程205
二、吸收总系数206
第四节吸收过程的计算207
一、全塔物料衡算207
二、吸收操作线方程208
三、吸收剂用量的确定209
第五节解吸和吸收流程212
一、解吸流程212
二、吸收流程213
第六节填料塔215
一、填料塔的结构和工作原理215
二、填料的类型和特性216
三、吸收操作分析220
思考题与习题221
第八章干燥223
第一节概述223
一、干燥的目的223
二、干燥的概念223
三、干燥的分类224
四、对流干燥过程的分析224
第二节湿空气的性质和湿焓图224
一、湿空气的性质224
二、湿空气的湿焓图及其应用228
第三节干燥过程的物热衡算231
一、对流干燥操作流程231
二、物料含水量的表示方法与物料
衡算231
三、热量衡算与干燥热效率233
四、干燥器出口空气状态的确定234
第四节干燥速率和干燥时间235
一、物料中所含水分的性质235
二、干燥速率及其影响因素236
第五节对流干燥设备238
一、常见对流干燥设备238
二、干燥器的比较和选择240
三、干燥过程的调节控制241
思考题与习题242
第九章冷冻244
第一节概述244
一、冷冻单元操作的概念244
二、冷冻的实质245
第二节压缩蒸气冷冻机245
一、压缩蒸气冷冻机的工作过程245
二、温熵图246
三、压缩蒸气冷冻机的计算247
四、多级压缩蒸气冷冻机249
第三节冷冻剂和冷冻盐水250
一、冷冻剂250
二、冷冻盐水251
第四节压缩蒸气冷冻机的主要设备252
一、压缩机252
二、冷凝器253
三、蒸发器253
四、膨胀阀254
思考题与习题254
第十章结晶256
第一节概述256
一、结晶的概念及其工业应用256
二、固液体系相平衡257
三、晶核的形成与影响因素259
四、晶体的成长与影响因素260
第二节结晶方法261
一、冷却结晶262
二、蒸发结晶262
三、真空冷却结晶262
四、盐析结晶262
五、反应沉淀结晶263
六、升华结晶263
七、熔融结晶263
第三节结晶设备及操作264
一、结晶设备的类型、特点及选择264
二、常见结晶设备265
三、结晶操作267
思考题与习题268
第十一章液液萃取269
第一节概述269
一、萃取在工业生产中的应用269
二、萃取剂的选择270
三、萃取操作流程271
第二节部分互溶物系的相平衡272
一、三角形相图272
二、溶解度曲线与平衡连接线273
三、分配曲线与分配系数275
四、辅助曲线与杠杆规则277
五、萃取过程在三元相图上的表示278
第三节萃取设备280
一、塔式萃取设备280
二、萃取设备的选用282
三、萃取塔的操作283
思考题与习题284
第十二章新型单元操作简介286
第一节吸附286
一、吸附的基本概念与吸附剂286
二、吸附原理289
三、吸附工艺简介290
第二节膜分离291
一、膜分离技术的基本概况291
二、分离膜应具备的条件及类型295
第三节超临界流体萃取297
一、超临界流体萃取技术的发展与
特点297
二、超临界流体萃取原理及过程简介297
思考题与习题299
附录301
一、化工常用法定计量单位及单位
换算301
二、某些气体的重要物理性质303
三、某些液体的重要物理性质304
四、常用固体材料的密度和比热容305
五、水的重要物理性质305
六、干空气的重要物理性质
（10133kPa）306
七、饱和水蒸气表（按压强排列）307
八、饱和水蒸气表（按温度排列）308
九、液体黏度共线图309
十、气体黏度共线图（常压下用）311
十一、液体比热容共线图313
十二、气体比热容共线图（常压下用）315
十三、液体汽化潜热共线图317
十四、固体材料的热导率318
十五、某些液体的热导率319
十六、气体的热导率共线图（常压
下用）320
十七、管子规格321
十八、泵及通风机规格322
十九、若干气体水溶液的亨利系数323
二十、部分双组分混合液在1013kPa
下的汽液平衡数据324
二十一、氨的温熵图324