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绪论1

0.1化工生产过程与单元操作1

0.2化工原理课程的性质与任务2

0.3物理量的单位与量纲3

0.3.1国际单位制与法定计量单位3

0.3.2量纲3

0.3.3量纲一致性方程4

0.4单元操作中常用的基本概念和观点4

第1章 流体流动6

1.1流体静力学6

1.1.1流体的主要物理性质7

1.1.2流体静力学基本方程式9

1.1.3静力学基本方程的应用10

1.2管内流体流动的基本方程13

1.2.1基本概念13

1.2.2连续性方程式14

1.2.3伯努利方程式16

1.3管内流体流动现象21

1.3.1流体的黏性21

1.3.2流体的流动类型与雷诺数23

1.3.3流体在圆管内的速度分布25

1.3.4流体流动边界层28

1.4流体在管内的流动阻力30

1.4.1直管中流体摩擦阻力损失测定30

1.4.2层流的摩擦阻力损失计算30

1.4.3湍流的摩擦阻力损失31

1.4.4非圆形管道的当量直径36

1.4.5局部摩擦阻力损失37

1.4.6管内流体流动的总摩擦阻力损失计算39

1.5管路计算41

1.5.1简单管路41

1.5.2复杂管路44

1.6流速与流量的测量45

1.6.1变压头的流量计46

1.6.2变截面的流量计50

思考题52

习题53

第2章 流体输送机械61

2.1离心泵61

2.1.1离心泵的主要部件与工作原理61

2.1.2离心泵的性能参数与特性曲线64

2.1.3离心泵的工作点和流量调节68

2.2其他类型化工用泵78

2.2.1往复泵78

2.2.2计量泵81

2.2.3隔膜泵81

2.2.4齿轮泵82

2.2.5旋涡泵83

2.3气体输送机械83

2.3.1离心式通风机84

2.3.2鼓风机86

2.3.3压缩机87

2.3.4真空泵90

思考题91

习题92

第3章 沉降与过滤95

3.1颗粒及颗粒床层的特性95

3.1.1单颗粒的特性参数95

3.1.2混合颗粒的特性参数96

3.1.3颗粒与流体相对运动时所受阻力97

3.2重力沉降98

3.2.1沉降速度98

3.2.2重力沉降分离设备102

3.3离心沉降106

3.3.1离心沉降速度106

3.3.2离心沉降设备107

3.4过滤111

3.4.1过滤基本原理111

3.4.2过滤速率基本方程式113

3.4.3恒压过滤115

3.4.4过滤设备117

思考题119

习题120

第4章 传热122

4.1概述122

4.1.1传热在化工生产中的应用122

4.1.2传热的三种基本方式123

4.1.3热载体及其选择124

4.1.4间壁式换热器的传热过程124

4.2热传导126

4.2.1有关热传导的基本概念126

4.2.2傅立叶定律127

4.2.3导热系数127

4.2.4通过平壁的稳定热传导129

4.2.5通过圆筒壁的稳定热传导132

4.3对流传热135

4.3.1对流传热过程分析135

4.3.2对流传热速率方程135

4.3.3影响对流传热系数的因素136

4.3.4对流传热系数经验关联式的建立138

4.3.5流体无相变时对流传热系数的经验关联式139

4.3.6流体有相变时的对流传热146

4.4传热过程的计算152

4.4.1热量衡算152

4.4.2总传热系数和总传热速率方程153

4.4.3平均温差的计算158

4.4.4壁温的计算164

4.5热辐射170

4.5.1基本概念170

4.5.2辐射能力和辐射基本定律171

4.5.3两固体间的相互辐射174

4.5.4辐射和对流的联合传热178

4.6换热器179

4.6.1换热器的分类180

4.6.2间壁式换热器的类型180

4.6.3列管式换热器的设计和选用188

4.6.4传热过程的强化措施193

思考题194

习题195

第5章 吸收200

5.1概述200

5.1.1吸收设备及工业吸收过程200

5.1.2吸收操作的应用201

5.1.3吸收过程的分类201

5.1.4吸收剂的选择201

5.2气液相平衡202

5.2.1气体在液体中的溶解度202

5.2.2亨利定律203

5.2.3相平衡关系在吸收过程中的作用206

5.3吸收过程的速率207

5.3.1分子扩散与费克定律207

5.3.2等分子反向扩散及速率方程208

5.3.3单向扩散及速率方程209

5.3.4对流传质211

5.4吸收传质速率213

5.4.1相际间对流传质模型213

5.4.2吸收过程的总传质速率方程213

5.4.3传质阻力分析216

5.5低浓度气体吸收操作过程的计算217

5.5.1吸收过程的数学描述217

5.5.2传质单元数的计算219

5.5.3吸收塔的设计型计算222

5.5.4吸收塔的操作型计算226

5.5.5解吸塔的计算228

5.6高浓度气体吸收230

5.6.1高浓度气体吸收的特点230

5.6.2高浓度气体吸收过程的计算230

5.7填料塔231

5.7.1填料塔及填料231

5.7.2填料塔的内部构件235

5.7.3填料塔的流体力学性能237

思考题240

习题240

第6章 蒸馏243

6.1概述243

6.2双组分溶液的气液相平衡244

6.2.1理想体系的气液相平衡244

6.2.2非理想体系的气液相平衡248

6.3简单蒸馏和平衡蒸馏250

6.3.1简单蒸馏250

6.3.2平衡蒸馏250

6.3.3精馏原理251

6.4双组分连续精馏的计算252

6.4.1理论板假定和恒摩尔流假定253

6.4.2物料衡算和操作线方程254

6.4.3进料热状况的影响和q线方程257

6.4.4理论板数计算260

6.4.5回流比的影响及选择263

6.4.6理论板数的简捷计算法266

6.4.7精馏装置的热量衡算267

6.4.8精馏过程的操作型计算270

6.4.9双组分精馏过程的其他类型271

6.5间歇精馏273

6.5.1回流比恒定的操作274

6.5.2馏出液组成恒定的操作274

6.6恒沸精馏和萃取精馏275

6.6.1恒沸精馏275

6.6.2萃取精馏276

6.7板式塔277

6.7.1塔板的结构及其作用278

6.7.2塔板上气液流动和接触状态278

6.7.3塔板效率283

6.7.4板式塔的设计285

6.7.5板式塔的类型290

思考题292

习题293

第7章 萃取297

7.1基本概念297

7.2液-液相平衡与萃取操作原理299

7.2.1三角形相图299

7.2.2溶解度曲线和平衡联结线300

7.2.3辅助曲线和临界混溶点301

7.2.4物料衡算和杠杆定律301

7.2.5相平衡关系的数学描述302

7.2.6萃取剂的选择304

7.3萃取过程计算308

7.3.1单级萃取过程的计算308

7.3.2多级错流萃取过程的计算311

7.3.3多级逆流萃取过程的计算313

7.3.4梯级法确定理论级数315

7.3.5适宜溶剂比S/F的确定和萃取剂的最少用量316

7.4萃取设备316

7.4.1萃取设备317

7.4.2萃取设备的选择321

思考题321

习题322

第8章 膜分离324

8.1基本概述324

8.1.1膜的分类324

8.1.2膜技术的应用领域325

8.1.3膜分离过程的特点及优势325

8.2各种膜分离过程简介327

8.2.1膜分离性能327

8.2.2膜分离的主要过程328

8.3膜组件336

8.3.1管式膜组件336

8.3.2平板式膜组件337

8.3.3螺旋卷式膜组件337

8.3.4中空纤维式膜组件338

思考题339

习题339

第9章 干燥340

9.1概述340

9.1.1干燥方法的分类340

9.1.2对流干燥的特点341

9.2湿空气的性质与湿度图341

9.2.1湿空气的性质341

9.2.2湿空气的湿度图及其应用347

9.3干燥过程的物料衡算与热量衡算350

9.3.1 湿物料中的含水量350

9.3.2干燥过程的物料衡算350

9.3.3干燥过程热量衡算352

9.3.4干燥器的热效率353

9.4干燥速率与干燥时间354

9.4.1物料中所含水分的性质354

9.4.2恒定干燥条件下的干燥速率355

9.4.3恒定干燥条件下干燥时间的计算359

9.5干燥器360

9.5.1厢式干燥器361

9.5.2转筒干燥器361

9.5.3气流干燥器363

9.5.4流化床干燥器364

9.5.5喷雾干燥器366

思考题367

习题368

附录370

附录一 水及蒸汽的物理性质370

附录二 黏度374

附录三 比热容377

附录四 热导率381

附录五 液体相变焓共线图385

附录六 某些液体的重要物理性质387

附录七 某些气体的重要物理性质388

附录八 干空气的物理性质（101.3kPa）389

附录九 管子规格391

附录十 离心泵规格（摘录）391

习题答案394

参考文献399