化工原理（第二版）

目錄
第二版前言
第一版前言
緒論 1
0.1 化工生產過程與單元操作 1
0.1.1 化工生產過程 1
0.1.2 單元操作 2
0.2 四個基本概念 4
0.2.1 物料衡算 4
0.2.2 能量衡算 5
0.2.3 平衡關系 5
0.2.4 過程速率 5
0.3 課程的研究方法和基本內容 6
0.3.1 課程的研究方法 6
0.3.2 課程的基本內容和目的 6
第1章 流體流動 7
1.1 概述 7
1.1.1 流體的分類和特性 7
1.1.2 流體流動的研究方法——連續(xù)性假設 8
1.1.3 流體流動中的作用力 8
1.2 流體靜力學 13
1.2.1 流體靜力學基本方程式 13
1.2.2 流體靜力學基本方程式的應用 15
1.3 流體在管內的流動 19
1.3.1 基本概念 19
1.3.2 連續(xù)性方程 21
1.3.3 能量衡算方程 22
1.3.4 伯努利方程的應用 27
1.4 流體流動現(xiàn)象 31
1.4.1 流動類型與雷諾數(shù) 31
1.4.2 滯流與湍流 33
1.4.3 邊界層的概念 37
1.5 流體在管內的流動阻力 38
1.5.1 流體在直管中的流動阻力 39
1.5.2 管路上的局部阻力損失 47
1.5.3 管路系統(tǒng)中的總能量損失 50
1.6 管路計算 52
1.6.1 簡單管路的計算 53
1.6.2 復雜管路的計算 54
1.6.3 管路計算中常用的方法——試差法 58
1.7 流量的測量 59
1.7.1 變壓差的流量計 59
1.7.2 變截面的流量計 64
思考題 66
習題 66
符號說明 70
第2章 流體輸送機械 71
2.1 概述 71
2.2 離心泵 71
2.2.1 離心泵的主要構件及工作原理 72
2.2.2 離心泵基本方程式 75
2.2.3 離心泵的性能參數(shù) 78
2.2.4 離心泵的特性曲線及其影響因素 81
2.2.5 離心泵的安裝高度 85
2.2.6 離心泵的工作點與流量調節(jié) 90
2.2.7 離心泵的組合操作 94
2.2.8 離心泵的類型與選擇 97
2.3 其他類型泵 100
2.3.1 正位移泵 100
2.3.2 非正位移泵 102
2.3.3 各類化工用泵的比較 103
2.4 氣體輸送機械 103
2.4.1 通風機 104
2.4.2 豉風機 105
2.4.3 壓縮機 105
2.4.4 真率泵 111
2.4.5 常用氣體輸送機械的性能比較 112
思考題 113
習題 113
符號說明 114
第3章 非均相物系分離 115
3.1 概述 115
3.2 顆粒與顆粒群的特性 116
3.2.1 單顆粒的特性 116
3.2.2 顆粒群的特性 117
3.3 沉降分離 120
3.3.1 重力沉降及設備 120
3.3.2 離心沉降及設備 125
3.4 過濾 128
3.4.1 顆粒床層的特性 128
3.4.2 過濾原理 129
3.4.3 過濾設備 136
3.4.4 離心過濾 139
思考題 141
習題 141
符號說明 142
第4章 傳熱 144
4.1 概述 144
4.1.1 傳熱的三種基本方式 144
4.1.2 傳熱過程中冷、熱流體的接觸方式 145
4.1.3 傳熱過程 146
4.2 熱傳導 147
4.2.1 基本概念與傅里葉定律 147
4.2.2 導熱系數(shù) 148
4.2.3 平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導 149
4.2.4 圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導 152
4.3 對流傳熱 154
4.3.1 對流傳熱過程分析 155
4.3.2 牛頓冷卻定律和對流傳熱系數(shù) 155
4.3.3 對流傳熱系數(shù)的實驗研究方法 156
4.3.4 流體無相變時的對流傳熱系數(shù) 158
4.3.5 流體有相變時的對流傳熱系數(shù) 163
4.4 傳熱過程計算 167
4.4.1 熱量衡算 167
4.4.2 總傳熱速率微分方程和總傳熱系數(shù) 167
4.4.3 平均溫度差法和總傳熱速率方程 172
4.4.4 傳熱單元數(shù)法 178
4.5 輻射傳熱 183
4.5.1 輻射傳熱的基本概念 183
4.5.2 物體的輻射能力和有關的定律 184
4.5.3 兩固體間的輻射傳熱 187
4.6 換熱器 189
4.6.1 間壁式換熱器的類型 189
4.6.2 換熱器中傳熱過程的強化 194
思考題 195
習題 196
符號說明 198
第5章 蒸發(fā) 200
5.1 概述 200
5.1.1 蒸發(fā)操作的特點 200
5.1.2 蒸發(fā)的基本流程 201
5.1.3 蒸發(fā)操作的分類 201
5.2 單效蒸發(fā) 201
5.2.1 單效蒸發(fā)的計算 201
5.2.2 蒸發(fā)器的生產能力和生產強度 209
5.3 多效蒸發(fā) 210
5.3.1 多效蒸發(fā)操作流程 211
5.3.2 多效蒸發(fā)的計算 212
5.3.3 多效蒸發(fā)效數(shù)的限制 213
5.4 蒸發(fā)設備 213
5.4.1 蒸發(fā)器 213
5.4.2 蒸發(fā)器的輔助設備 217
5.4.3 蒸發(fā)器的選型 218
思考題 218
習題 219
符號說明 219
第6章 吸收 221
6.1 概述 221
6.1.1 吸收的基本概念 221
6.1.2 吸收操作的應用 221
6.1.3 吸收的分類 222
6.1.4 吸收劑的選擇 222
6.1.5 相組成的表示方法 222
6.2 吸收過程的氣液相平衡 225
6.2.1 相際動平衡與氣體在液體中的溶解度 225
6.2.2 亨利定律 227
6.2.3 氣液相平衡關系在吸收中的應用 230
6.3 物質傳遞的基本方式 231
6.3.1 分子擴散 231
6.3.2 對流擴散 235
6.3.3 分子擴散系數(shù) 235
6.4 吸收機理和速率關系 236
6.4.1 雙膜理論及其傳質速率模型 236
6.4.2 單相內的對流傳質速率方程 237
6.4.3 兩相間總傳質速率方程 238
6.4.4 吸收速率方程的各種表示形式及吸收系數(shù)的換算 240
6.4.5 獲得吸收系數(shù)的途徑 242
6.5 低濃度氣體吸收計算 242
6.5.1 物料衡算與操作線方程 243
6.5.2 吸收劑用量的確定 244
6.5.3 填料吸收塔有效高度的計算 246
6.5.4 吸收塔的操作和調節(jié) 251
6.6 其他類型吸收簡介 253
6.6.1 高濃度氣體吸收 253
6.6.2 多組分吸收 253
6.6.3 化學吸收 254
6.7 解吸 254
6.7.1 氣提解吸 254
6.7.2 減壓解吸 255
6.7.3 加熱解吸 255
思考題 255
習題 255
符號說明 257
第7章 蒸餾 259
7.1 概述 259
7.2 雙組分理想溶液的氣液相平衡 260
7.2.1 相律 260
7.2.2 用飽和蒸氣壓表示的氣液平衡關系及t-x-y圖 260
7.2.3 用相對揮發(fā)度表示的氣液平衡關系及y-x圖 262
7.3 兩組分非理想溶液的氣液相平衡 264
7.3.1 具有正偏差的非理想溶液 264
7.3.2 具有負偏差的菲理想溶液 265
7.4 蒸餾方式及原理 265
7.4.1 平衡蒸餾 265
7.4.2 簡單蒸餾 266
7.4.3 連續(xù)精餾 267
7.5 雙組分連續(xù)精餾的計算 268
7.5.1 雙組分連續(xù)精餾計算的兩個基本假設 268
7.5.2 傘塔物料衡算 269
7.5.3 操作線方程 271
7.5.4 進料熱狀況及進料線方程（q線方程） 272
7.5.5 理論板數(shù)的計算 276
7.5.6 回流比的選擇 279
7.5.7 簡捷計算法確定理論板數(shù) 283
7.5.8 實際板數(shù)和塔板效率 284
7.5.9 雙組分連續(xù)精餾過程的熱量衡算 286
7.5.10 幾種特殊情況蒸餾簡介 287
7.5.11 精餾過程的操作和調節(jié) 289
7.6 間歇精餾 291
7.6.1 回流比恒定的間歇精餾 291
7.6.2 餾出液組成恒定的間歇精餾 291
7.7 特殊精餾 292
7.7.1 恒沸精餾 292
7.7.2 萃取精餾 293
思考題 294
習題 294
符號說明 296
第8章 氣液傳質設備 298
8.1 填料塔 298
8.1.1 填料塔的構造 298
8.1.2 填料塔的流體力學性能及塔徑計算 302
8.2 板式塔 305
8.2.1 塔板結構和板面布置 306
8.2.2 塔板類型 308
8.2.3 塔徑計算 310
8.2.4 板式塔的流體力學性能 313
8.2.5 塔板的負荷性能圖 314
思考題 315
符號說明 316
第9章 干燥 317
9.1 概述 317
9.2 濕空氣的性質及濕度圖 318
9.2.1 濕空氣的性質 318
9.2.2 濕空氣的H-I圖及其應用 324
9.3 干燥過程的物料衡算與熱量衡算 328
9.3.1 濕物料中含水量的表示方法 328
9.3.2 干燥系統(tǒng)的物料衡算 328
9.3.3 干燥系統(tǒng)的熱量衡算 329
9.3.4 空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化 330
9.3.5 物料衡算與熱量衡算的應用舉例 332
9.4 固體物料在干燥過程中的平衡關系和速率關系 334
9.4.1 物料的平衡濕含量 334
9.4.2 干燥速率 336
9.4.3 恒定干燥條件下干燥時間的計算 338
9.5 干燥器 340
思考題 347
習題 347
符號說明 348
第10章 液液萃取 350
10.1 概述 350
10.1.1 液液萃取原理和基本過程 350
10.1.2 萃取在工業(yè)生產中的應用 351
10.1.3 萃取操作的特點 351
10.2 液液相平衡 352
10.2.1 三角形相圖 352
10.2.2 相平衡關系在三角形相圖上的表示方法 354
10.2.3 萃取劑的選擇 356
10.3 液液萃取過程的計算 359
10.3.1 單級萃取的計算 360
10.3.2 多級錯流萃取流程與計算 363
10.3.3 多級逆流萃取的計算 367
10.3.4 連續(xù)逆流接觸萃取的計算 370
10.4 液液萃取設備 372
10.4.1 萃取設備的主要類型 372