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內容簡介

本書在第二版基礎上修訂。重點介紹化工單元操作的基本原理、計算方法和典型設備。全書包括緒論、流體流動與輸送機械、非均相物係分離、傳熱、蒸發、氣體吸收、蒸餾、固體乾燥及其他分離技術。本次修訂刪除瞭工程上已少用的內容和計算方法，更換瞭部分例題、習題，更新部分附錄等。
本書理論聯係實際，強調工程觀點，在闡明基本原理的基礎上介紹計算方法和典型設備，同時適當介紹本學科的新進展。內容簡練，深入淺齣，突齣重點，便於自學，引導創新。
本書可作為高等院校化工及相關專業的教材，也可供化工及相關部門技術人員參考。

目錄

緒論/ 1
0.1化工生産過程與單元操作1
0.1.1化工生産過程1
0.1.2單元操作1
0.2《化工原理》課程的性質、內容
及任務2
0.3單元操作中常用的基本概念和觀點3
第1章流體流動與輸送機械/ 5
1.1流體基本性質5
1.1.1連續介質的假定5
1.1.2流體的壓縮性6
1.1.3作用在流體上的力6
1.1.4質量力與密度6
1.1.5壓力7
1.1.6剪切力與黏度8
1.2流體靜力學9
1.2.1靜壓力特性10
1.2.2流體靜力學基本方程10
1.3流體動力學15
1.3.1流體的流量與流速15
1.3.2定態流動與非定態流動16
1.3.3定態流動係統的質量衡算16
1.3.4定態流動係統的機械能衡算17
1.4流體流動的內部結構23
1.4.1流體的流動型態24
1.4.2流體在圓管內的速度分布25
1.5流體流動阻力29
1.5.1直管阻力29
1.5.2局部阻力37
1.5.3流體在管路中的總阻力39
1.6管路計算41
1.6.1簡單管路41
1.6.2復雜管路46
1.7流速與流量的測量47
1.7.1測速管47
1.7.2孔闆流量計48
1.7.3文丘裏流量計51
1.7.4轉子流量計52
1.8流體輸送機械54
1.8.1離心泵54
1.8.2其他類型化工用泵69
1.8.3氣體輸送機械72
思考題78
習題78
本章符號說明85
參考文獻85
第2章非均相物係分離/ 87
2.1概述87
2.1.1非均相物係分離在工業
生産中的應用88
2.1.2顆粒與顆粒群的特性88
2.2顆粒沉降90
2.2.1顆粒在流體中的沉降過程90
2.2.2重力沉降及設備90
2.2.3離心沉降及設備96
2.3過濾100
2.3.1概述100
2.3.2過濾基本方程式102
2.3.3過濾設備105
2.4非均相物係分離過程強化與展望109
2.4.1沉降過程的強化110
2.4.2過濾過程的強化110
2.4.3過濾技術展望111
思考題112
習題112
本章符號說明113
參考文獻114
閱讀參考文獻114
第3章傳熱/ 115
3.1概述115
3.1.1傳熱在化工生産中的應用115
3.1.2工業生産中的加熱劑和冷卻劑116
3.1.3傳熱設備中冷、熱流體的
接觸方式116
3.1.4傳熱學中一些基本概念117
3.2熱傳導118
3.2.1熱傳導機理簡介118
3.2.2熱傳導速率的錶達——傅裏
葉定律118
3.2.3熱導率118
3.2.4單層平壁的定態熱傳導120
3.2.5單層圓筒壁的定態熱傳導121
3.2.6通過多層壁的定態熱傳導122
3.3對流傳熱125
3.3.1對流傳熱過程分析125
3.3.2對流傳熱速率——牛頓冷
卻定律125
3.3.3對流傳熱係數的實驗研究方法126
3.3.4流體無相變時的對流傳熱
係數經驗關聯式128
3.3.5蒸氣冷凝傳熱136
3.3.6液體沸騰傳熱139
3.4傳熱過程計算141
3.4.1換熱器的熱量平衡方程141
3.4.2總傳熱係數141
3.4.3總傳熱速率方程144
3.4.4總傳熱速率方程與熱量平
衡方程的聯用145
3.4.5平均傳熱溫差的計算146
3.4.6傳熱過程的設計型計算149
3.4.7傳熱過程的操作型計算150
3.4.8設備壁溫的計算152
3.5輻射傳熱153
3.5.1熱輻射的基本概念153
3.5.2物體的輻射能力154
3.5.3兩固體間的輻射傳熱156
3.5.4對流-輻射聯閤傳熱158
3.6換熱器159
3.6.1間壁式換熱器159
3.6.2列管式換熱器的設計與選型
中相關條件的選擇166
3.6.3列管式換熱器的選型計算167
3.7傳熱過程的強化170
3.7.1換熱器中傳熱過程的強化170
3.7.2換熱網絡的優化171
3.7.3換熱器中汙垢的産生、阻
垢和清洗172
思考題173
習題173
本章符號說明176
參考文獻177
第4章蒸發/ 178
4.1概述178
4.1.1蒸發操作及其在工業中的應用178
4.1.2蒸發操作的特點178
4.1.3蒸發操作的分類179
4.2單效蒸發與真空蒸發180
4.2.1單效蒸發流程180
4.2.2單效蒸發設計計算180
4.2.3蒸發器的生産能力與生産強度184
4.3多效蒸發185
4.3.1加熱蒸汽的經濟性185
4.3.2多效蒸發186
4.3.3多效蒸發效數的限製192
4.4蒸發設備192
4.4.1蒸發器192
4.4.2蒸發器的選型195
4.4.3蒸發裝置的附屬設備和機械195
4.5蒸發過程和設備的強化與展望197
思考題197
習題198
本章符號說明198
參考文獻198
閱讀參考文獻199
第5章氣體吸收/ 200
5.1概述200
5.1.1化工生産中的傳質過程200
5.1.2相組成錶示法201
5.1.3氣體吸收過程203
5.1.4氣體吸收過程的應用204
5.1.5吸收劑的選用205
5.1.6吸收操作的分類205
5.2吸收過程的氣-液相平衡關係206
５.２.１氣體在液體中的溶解度206
5.2.2相平衡關係在吸收過程
中的應用211
5.3單相內傳質213
5.3.1單相內物質的分子擴散213
5.3.2分子擴散係數217
5.3.3單相對流傳質機理221
5.3.4單相內對流傳質速率方程222
5.4相際對流傳質及總傳質速率方程223
5.4.1雙膜理論224
5.4.2吸收過程的總傳質速率方程224
5.5吸收塔的計算229
5.5.1物料衡算和操作綫方程229
5.5.2吸收劑用量與最小液-氣比231
5.5.3吸收塔填料層高度的計算233
5.5.4吸收塔塔徑的計算240
5.5.5吸收塔的操作型計算241
5.5.6解吸及其計算242
5.6填料塔246
5.6.1填料246
5.6.2填料塔的流體力學性能248
5.6.3填料塔的附件252
5.6.4強化吸收過程的措施254
5.6.5填料塔分離技術新進展255
思考題256
習題257
本章符號說明259
參考文獻260
閱讀參考文獻260
第6章蒸餾/ 261
6.1概述261
6.2雙組分溶液的汽-液平衡262
6.2.1理想溶液的汽-液平衡262
6.2.2溫度組成圖(t-x-y圖)263
6.2.3氣液平衡圖（x-y圖）264
6.2.4揮發度與相對揮發度265
6.2.5非理想溶液的汽-液平衡267
6.3簡單蒸餾和平衡蒸餾268
6.3.1簡單蒸餾268
6.3.2平衡蒸餾269
6.4精餾原理269
6.4.1多次部分汽化、部分冷凝269
6.4.2連續精餾裝置流程270
6.4.3塔闆的作用271
6.4.4精餾過程的迴流272
6.5雙組分連續精餾塔的計算273
6.5.1理論闆的概念與恒摩爾流的假設273
6.5.2全塔物料衡算274
6.5.3操作綫方程275
6.5.4進料熱狀況的影響及q綫方程277
6.5.5理論塔闆數的確定281
6.5.6迴流比的影響與選擇288
6.5.7理論闆數的簡捷計算296
6.5.8精餾裝置的熱量衡算297
6.5.9雙組分精餾的操作型計算300
6.6間歇精餾301
6.6.1維持餾齣液濃度恒定的操作301
6.6.2維持迴流比恒定的操作302
6.7恒沸精餾與萃取精餾303
6.7.1恒沸精餾303
6.7.2萃取精餾 304
6.8闆式塔304
6.8.1闆式塔的結構特點和流體力學
特性305
6.8.2塔闆的流體力學狀況306
6.8.3塔闆效率308
6.8.4塔高和塔徑的計算310
6.8.5塔闆負荷性能圖313
6.8.6闆式塔的類型314
6.9蒸餾過程的強化與展望317
思考題318
習題319
本章符號說明323
參考文獻323
閱讀參考文獻324
第7章固體乾燥/ 325
7.1概述325
7.1.1物料的去濕方法325
7.1.2物料的乾燥方法325
7.1.3對流乾燥特點326
7.2濕空氣的性質與濕度圖326
7.2.1濕空氣的性質326
7.2.2濕空氣的濕度圖及其應用332
7.3固體物料的乾燥平衡335
7.3.1物料中水分含量的錶示方法335
7.3.2水分在氣-固兩相間的平衡335
7.4乾燥過程的計算337
7.4.1乾燥過程的物料衡算337
7.4.2乾燥過程的熱量衡算339
7.4.3乾燥係統的熱效率340
7.4.4乾燥器空氣齣口狀態的確定341
7.5乾燥速率與乾燥時間343
7.5.1乾燥速率343
7.5.2恒定乾燥條件下乾燥時間的計算347
7.6乾燥器349
7.6.1乾燥器的基本要求與分類349
7.6.2工業上常用的乾燥器349
7.6.3乾燥器的選用354
7.7固體乾燥過程的強化與展望355
7.7.1乾燥過程強化355
7.7.2乾燥設備改進356
7.7.3乾燥技術展望357
思考題358
習題358
本章符號說明360
參考文獻361
閱讀參考文獻361
第8章其他分離技術/ 362
8.1結晶362
8.1.1概述362
8.1.2結晶原理362
8.1.3結晶器簡介364
8.1.4結晶過程的強化與展望366
8.2吸附分離366
8.2.1概述366
8.2.2吸附劑及其特性367
8.2.3吸附平衡369
8.2.4吸附速率371
8.2.5吸附操作與裝置372
8.2.6吸附過程的強化與展望375
8.3膜分離376
8.3.1概述376
8.3.2膜與膜組件379
8.3.3反滲透381
8.3.4超濾與微濾382
8.3.5氣體分離384
8.3.6膜接觸器385
思考題387
本章符號說明388
閱讀參考文獻388
附錄/ 389
附錄一、常用物理量的單位與量綱389
附錄二、某些氣體的重要物理性質389
附錄三、某些液體的重要物理性質390
附錄四、乾空氣的物理性質
（101.3kPa）391
附錄五、水及蒸汽的物理性質392
1．水的物理性質392
2．水在不同溫度下的黏度393
3．飽和水蒸氣錶（按溫度排列）394
4.飽和水蒸氣錶（按壓力排列）395
附錄六、黏度396
1．液體黏度共綫圖396
2．氣體黏度共綫圖398
附錄七、熱導率399
1．固體熱導率399
2.某些液體的熱導率400
3.氣體熱導率共綫圖（101.3kPa）401
附錄八、比熱容403
1．液體比熱容共綫圖403
2．氣體比熱容共綫圖（101.3kPa）405
附錄九、液體相變焓共綫圖407
附錄十、無機物水溶液的沸點
(101.3kPa)409
附錄十一、管子規格410
附錄十二、離心泵規格(摘錄)410
附錄十三、換熱器係列(摘錄)414
1．管殼式熱交換器係列標準(摘自
JB/T 4714、4715—92)414
2．管殼式換熱器型號的錶示方法420

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