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绪论1

0.1化工生产过程与化工单元操作1

0.2基本概念2

0.2.1物料衡算2

0.2.2能量衡算3

0.2.3平衡关系4

0.2.4过程速率4

0.3单位、单位制和单位换算4

0.3.1单位4

0.3.2单位制4

0.3.3单位换算5

习题5

一、动量传递模块6

单元一 流体流动操作单元6

任务描述6

任务分析6

1.1流体的基本性质及计算6

1.1.1密度和相对密度7

1.1.2黏度8

1.2流体静力学及其应用10

1.2.1流体的压力10

1.2.2流体静力学基本方程及应用11

1.3流动流体的物料衡算15

1.3.1流量与流速15

1.3.2定态流动与非定态流动16

1.3.3定态流动系统的物料衡算——连续性方程式16

1.4流动流体的能量衡算17

1.4.1流动系统的能量类型17

1.4.2流动系统的能量衡算——柏努利方程18

1.5流动流体现象分析21

1.5.1雷诺准数与流动类型21

1.5.2流体在圆管内的流速分布23

1.6化工管路的构成与布置24

1.6.1化工管路的构成与标准化24

1.6.2管子的选用26

1.6.3化工管路的布置与安装27

1.7流动系统阻力计算28

1.7.1直管阻力计算28

1.7.2局部阻力计算32

1.7.3总阻力计算及降低措施35

1.8流量测量仪表简介36

1.8.1孔板流量计36

1.8.2文丘里流量计37

1.8.3转子流量计38

习题39

单元二 流体输送单元操作与设备42

任务描述42

任务分析42

2.1输送设备简介及分类42

2.1.1流体输送机械的作用42

2.1.2流体输送机械的分类42

2.2离心泵的性能及选用43

2.2.1离心泵的工作原理和结构43

2.2.2离心泵的性能与特性曲线46

2.2.3影响离心泵性能的主要因素48

2.2.4离心泵的吸上高度（安装高度）49

2.2.5离心泵的工作点与流量调节51

2.2.6离心泵的类型与选用53

2.2.7离心泵的安装与操作57

2.3其他化工生产用泵58

2.3.1往复泵58

2.3.2计量泵61

2.3.3齿轮泵61

2.3.4旋涡泵61

2.4气体输送机械简介62

2.4.1往复式压缩机62

2.4.2离心式通风机64

2.4.3罗茨鼓风机66

2.4.4真空泵66

习题67

二、热量传递模块69

单元三 传热单元操作与设备69

任务描述69

任务分析69

3.1传热的基本方式与类型69

3.1.1传热在化工生产中的应用69

3.1.2传热的基本方式70

3.1.3工业换热器的类型71

3.2传热基本方程72

3.2.1典型间壁式换热器及其传热过程72

3.2.2传热基本方程73

3.3传热速率与热负荷74

3.3.1热负荷74

3.3.2热负荷与传热速率的关系74

3.3.3热量衡算与热负荷的确定74

3.4传热平均温度差76

3.4.1恒温传热时的平均温度差77

3.4.2变温传热时的平均温度差77

3.5热传导82

3.5.1傅立叶定律82

3.5.2热导率83

3.5.3平壁导热83

3.5.4圆筒壁导热85

3.6对流传热87

3.6.1对流传热分析87

3.6.2对流传热基本方程87

3.6.3对流传热膜系数88

3.7传热系数94

3.7.1传热系数的获取方法94

3.7.2污垢热阻的影响96

3.7.3强化传热途径97

3.7.4传热基本方程应用举例99

3.8换热器100

3.8.1换热器的分类100

3.8.2间壁式换热器简介101

习题107

单元四 蒸发单元操作与设备110

任务描述110

任务分析110

4.1蒸发操作的特点与分类110

4.1.1蒸发操作的目的110

4.1.2蒸发操作的流程110

4.1.3蒸发操作的分类110

4.1.4蒸发操作的特点111

4.2蒸发设备的特点分析112

4.2.1蒸发器的类型与结构112

4.2.2蒸发器的辅助设备115

4.3单效蒸发的工艺计算116

4.3.1水分蒸发量的计算116

4.3.2加热蒸汽消耗量的计算116

4.3.3蒸发器传热面积的计算119

4.3.4蒸发器的生产能力和生产强度125

4.4多效蒸发与节能125

4.4.1蒸发器加热蒸汽的经济性125

4.4.2多效蒸发126

4.4.3蒸发操作节能措施128

习题129

三、质量传递模块130

单元五 非均相物系的分离130

任务描述130

任务分析130

5.1非均相物系的分离目的与方法130

5.1.1非均相混合物分离在工业中的应用130

5.1.2非均相混合物的分离方法131

5.2重力沉降与设备131

5.2.1重力沉降与重力沉降速度131

5.2.2重力沉降设备133

5.3离心沉降与设备134

5.3.1离心沉降与离心沉降速度134

5.3.2离心沉降设备135

5.4过滤操作与设备137

5.4.1过滤操作的基本概念137

5.4.2影响过滤操作的因素138

5.4.3过滤设备139

5.5离心机142

5.5.1基本概念142

5.5.2离心机的类型143

5.6气体的其他净制设备144

5.6.1惯性分离器145

5.6.2袋滤器145

5.6.3静电除尘器146

习题146

单元六 吸收单元操作与设备148

任务描述148

任务分析148

6.1吸收操作的应用与分类148

6.1.1工业生产中的吸收操作148

6.1.2吸收操作的应用149

6.1.3吸收操作的分类149

6.1.4吸收剂的选择150

6.2吸收的气液相平衡150

6.2.1相组成表示法150

6.2.2相平衡关系152

6.2.3相平衡与吸收操作的关系155

6.3吸收传质机理156

6.3.1物质传递的基本方式156

6.3.2吸收过程的机理156

6.3.3双膜理论的局限性157

6.4传质速率方程157

6.4.1吸收速率方程式157

6.4.2传质阻力控制158

6.5吸收塔计算158

6.5.1全塔物料衡算159

6.5.2塔内任一截面与塔底、塔顶间的物料衡算159

6.5.3吸收剂用量的计算160

6.5.4塔径的计算162

6.5.5填料层高度的计算162

6.6填料塔167

6.6.1填料塔的构造167

6.6.2填料的类型167

6.6.3填料的特性169

6.6.4填料塔的流体力学性能169

6.6.5填料塔的附件171

习题173

单元七 蒸馏单元操作与设备175

任务描述175

任务分析175

7.1蒸馏操作方法与分类175

7.2双组分混合溶液的气液相平衡176

7.2.1双组分理想物系的气液相平衡176

7.2.2气液平衡相图178

7.2.3挥发度和相对挥发度179

7.2.4双组分非理想溶液的气液相平衡181

7.3简单蒸馏与精馏原理182

7.3.1简单蒸馏与流程182

7.3.2精馏原理和流程182

7.4双组分连续精馏的计算185

7.4.1几个假定185

7.4.2物料衡算和操作线方程185

7.4.3进料热状况的影响189

7.4.4理论板数的计算192

7.4.5实际塔板数和板效率197

7.4.6连续精馏装置的热量衡算199

7.5回流比对精馏操作的影响200

7.5.1回流及回流比200

7.5.2全回流与最少理论塔板数201

7.5.3最小回流比201

7.5.4适宜回流比确定202

7.6板式塔203

7.6.1塔板类型204

7.6.2板式塔的流体力学性能207

习题209

单元八 干燥单元操作与设备212

任务描述212

任务分析212

8.1干燥过程分析212

8.1.1固体物料的去湿方法212

8.1.2干燥操作方法的分类212

8.1.3对流干燥过程分析213

8.2湿空气的性质和湿度图214

8.2.1湿空气的性质214

8.2.2湿空气的湿度图及应用217

8.3干燥过程的物料衡算和热量衡算220

8.3.1湿物料中含水量的表示方法221

8.3.2干燥器物料衡算221

8.3.3干燥过程的热量衡算223

8.4干燥速率和干燥时间225

8.4.1物料中所含水分的性质225

8.4.2恒定干燥条件下的干燥速率226

8.5干燥设备228

习题231

附录232

一、某些气体的重要物理性质232

二、某些液体的重要物理性质233

三、空气的重要物理性质（p=101.3kPa）234

四、水的重要物理性质235

五、水的黏度（0～100℃）236

六、饱和水蒸气表（以温度排列）237

七、饱和水蒸气表（以压力排列）238

八、液体在常压下黏度共线图及密度239

九、气体在常压下黏度共线图240

十、气体的比热容（p=101.3kPa）241

十一、液体的比热容242

十二、液体汽化潜热共线图243

十三、某些气体的热导率244

十四、某些液体的热导率245

十五、某些固体材料的热导率245

十六、无机盐水溶液在101.3kPa下的沸点246

十七、管子规格247

十八、常用离心泵的规格（摘录）248

十九、若干气体溶于水时的亨利系数253

二十、某些二元物系的气液平衡组成253

参考文献255