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绪论1

0.1 化学工程及其发展1

0.2 本课程的研究对象和任务1

0.3 单元操作过程中常见的基本规律3

0.4 单位及单位换算4

0.4.1 单位与单位制4

0.4.2 单位换算7

习题7

第1章 流体流动9

1.1 概述9

1.2 流体静力学12

1.2.1 流体的压力12

1.2.2 流体静力学基本方程式13

1.2.3 流体静力学基本方程式的应用14

1.3 流体动力学17

1.3.1 流量和流速17

1.3.2 稳定流动与不稳定流动19

1.3.3 物料衡算——连续性方程式19

1.3.4 机械能衡算——柏努利方程式20

1.3.5 柏努利方程式的应用23

1.4 流体在管内的流动阻力25

1.4.1 流体流动的类型25

1.4.2 流体流动阻力的计算26

1.5 管路计算37

1.5.1 简单管路37

1.5.2 复杂管路39

1.6 流量测量41

1.6.1 测速管41

1.6.2 孔板流量计43

1.6.3 文丘里（Venturi）流量计45

1.6.4 转子流量计45

本章符号说明47

习题48

第2章 流体输送机械52

2.1 概述52

2.2 液体输送机械52

2.2.1 离心泵52

2.2.2 其他类型的泵68

2.3 气体输送和压缩机械72

2.3.1 通风机72

2.3.2 鼓风机73

2.3.3 压缩机75

2.3.4 真空泵78

本章符号说明80

习题80

第3章 沉降与过滤83

3.1 沉降83

3.1.1 重力沉降83

3.1.2 沉降设备85

3.1.3 离心沉降87

3.1.4 离心分离设备87

3.2 过滤89

3.2.1 基本概念89

3.2.2 基本方程式90

3.2.3 恒压过滤91

3.2.4 恒速过滤93

3.2.5 先升压后恒压过滤93

3.2.6 过滤常数的测定93

3.3 过滤设备94

3.3.1 板框压滤机94

3.3.2 转筒真空过滤机95

3.4 过滤计算97

3.4.1 板框压滤机的计算97

3.4.2 转筒真空过滤机的计算100

本章符号说明102

习题102

第4章 固体流态化和气力输送104

4.1 概述104

4.2 固体流态化技术105

4.2.1 流化床的基本概念105

4.2.2 流化床的流化类型与不正常操作现象106

4.2.3 流化床的主要特性108

4.2.4 流化床的操作范围110

4.2.5 流化质量以及改善流化质量的措施111

4.3 气力输送112

4.3.1 概述112

4.3.2 密相输送113

4.3.3 稀相输送114

4.4 流态化的工业应用116

4.4.1 气力输送116

4.4.2 干燥117

4.4.3 反应117

4.4.4 锅炉117

本章符号说明118

习题118

第5章 传热及换热设备120

5.1 概述120

5.1.1 传热过程在石油加工和石油化工中的应用120

5.1.2 传热的基本方式120

5.1.3 工程上常用的换热方法121

5.2 热传导122

5.2.1 热传导的基本定律——傅立叶定律122

5.2.2 导热系数123

5.2.3 稳定导热的计算125

5.3 对流传热129

5.3.1 对流传热过程分析129

5.3.2 对流传热速率方程式——牛顿冷却定律130

5.3.3 对流传热系数的主要影响因素131

5.3.4 对流传热系数的一般关联式131

5.3.5 对流传热系数的经验关联式132

5.4 两流体通过间壁的传热计算139

5.4.1 传热速率方程式139

5.4.2 换热器的热负荷及热量衡算方程式140

5.4.3 平均温度差的计算141

5.4.4 总传热系数144

5.4.5 壁温的估算150

5.5 换热设备151

5.5.1 间壁式换热器种类151

5.5.2 管壳式换热器的设计和选用158

5.5.3 换热器传热过程的强化166

5.6 热辐射基础理论167

5.6.1 热辐射的基本概念167

5.6.2 黑体辐射的基本理论170

5.6.3 两黑体表面间的辐射传热171

5.6.4 灰表面间的辐射传热173

5.6.5 气体的辐射与吸收175

5.6.6 设备热损失的计算176

本章符号说明176

习题178

第6章 气体吸收181

6.1 概述181

6.1.1 石油化工生产中的传质过程181

6.1.2 相组成的表示方法181

6.1.3 吸收过程184

6.1.4 吸收过程的分类184

6.1.5 吸收剂的选择185

6.1.6 吸收过程在石油化工生产中的应用185

6.2 吸收过程的相平衡关系185

6.2.1 气体在液体中的溶解度185

6.2.2 亨利定律186

6.2.3 吸收过程的方向及极限189

6.3 吸收过程的机理及传质速率189

6.3.1 分子扩散与对流传质189

6.3.2 吸收过程的机理——双膜理论191

6.3.3 传质速率方程式192

6.3.4 吸收系数的实验测定196

6.4 吸收塔的计算197

6.4.1 物料衡算和操作线方程197

6.4.2 吸收剂用量的决定和最小液气比199

6.4.3 低浓度气体吸收塔填料层高度的计算201

6.4.4 板式吸收塔理论板数的计算206

本章符号说明209

习题210

第7章 液体蒸馏212

7.1 概述212

7.2 二元物系的气液相平衡212

7.2.1 理想溶液及拉乌尔定律213

7.2.2 二元理想溶液的气液相平衡关系213

7.2.3 高压下的气液相平衡关系217

7.3 蒸馏方式220

7.3.1 简单蒸馏221

7.3.2 平衡蒸馏222

7.3.3 平衡级224

7.4 精馏原理224

7.4.1 一次部分汽化与多次部分冷凝（平衡蒸馏）225

7.4.2 多次部分汽化与多次部分冷凝225

7.4.3 多级平衡级蒸馏226

7.4.4 精馏原理（以板式塔为例）227

7.5 二元连续精馏塔的计算和分析228

7.5.1 理论塔板229

7.5.2 全塔物料衡算229

7.5.3 理论板数的确定230

7.5.4 回流比对精馏操作总费用的影响及适宜回流比的选择240

7.5.5 理论塔板数的简捷计算法245

7.5.6 实际塔板数和塔板效率246

7.5.7 精馏塔的热量平衡248

7.6 二元连续精馏塔的操作情况分析250

7.6.1 回流比对操作的影响250

7.6.2 进料组成改变的影响251

7.6.3 精馏塔操作温度及压力的确定251

7.6.4 热回流与冷回流252

本章符号说明253

习题255

第8章 气、液传质设备258

8.1 概述258

8.1.1 塔设备类型258

8.1.2 塔的结构258

8.1.3 塔设备基本性能指标259

8.2 板式塔259

8.2.1 塔板结构259

8.2.2 塔板类型261

8.2.3 板式塔的流体力学特性266

8.2.4 塔板负荷性能图275

8.2.5 板式塔的设计计算277

8.2.6 塔板流体力学验算281

8.3 填料塔284

8.3.1 填料塔结构及填料284

8.3.2 填料塔的流体力学状况287

8.3.3 填料塔的设计计算291

8.3.4 填料塔附件293

8.3.5 填料塔与板式塔的比较295

本章符号说明295

习题297

第9章 蒸发299

9.1 概述299

9.1.1 蒸发操作的基本过程299

9.1.2 蒸发过程的分类300

9.2 蒸发器的类型及选择300

9.2.1 循环型蒸发器301

9.2.2 单程型蒸发器302

9.2.3 直接加热式蒸发器304

9.2.4 蒸发器的辅助设备305

9.2.5 蒸发器的选用原则305

9.3 单效蒸发及计算306

9.3.1 物料衡算和热量衡算306

9.3.2 蒸发器的传热面积308

9.3.3 蒸发器的生产能力和生产强度312

9.4 多效蒸发313

9.4.1 多效蒸发的流程314

9.4.2 多效蒸发的计算315

9.4.3 多效蒸发的其他问题318

9.5 蒸发操作的其他节能措施319

本章符号说明320

习题320

第10章 干燥322

10.1 概述322

10.1.1 固体物料的去湿方法322

10.1.2 干燥过程的分类322

10.1.3 对流干燥过程的传热与传质323

10.2 湿空气的性质和湿度图324

10.2.1 湿空气的性质324

10.2.2 湿空气的湿度图及其应用329

10.3 干燥过程的物料衡算和热量衡算331

10.3.1 湿物料含水量的表示方法331

10.3.2 物料衡算332

10.3.3 热量衡算333

10.3.4 干燥系统的热效率336

10.3.5 干燥过程的节能337

10.4 干燥速率和干燥时间337

10.4.1 水分在空气和物料间的平衡关系337

10.4.2 干燥速率及其影响因素339

10.4.3 恒定干燥条件下物料的干燥时间342

10.5 干燥器344

10.5.1 概述344

10.5.2 常用干燥器简介344

本章符号说明349

习题350

附录353