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化工原理电子书

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作       者:华平,朱平华

出  版  社:南京大学出版社

出版时间:2020-07-14

字       数:29.7万

所属分类: 教育 > 大中专教材 > 征订教材

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全书主要包括流体流动、流体输送机械、非均相物系的分离和固体流态化、传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取、干燥以及其他分离方法等十章的内容,介绍了化工及其相近工业生产中常见“单元操作”的原理、设备和工艺计算方法,以及必需的流体流动、传热和传质学基础知识。本书重视物理概念,强调方法论,注重教学法,注意对学生工程观点和分析、解决问题能力的培养。本版增加了课后习题答案的解答过程,每章还补充了工程案例供学生课外学习。
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第二版前言

目录

绪论

§0.1 化学工程学的学科范式

§0.2 化工单元操作与化工生产实例

0.2.1 化工单元操作

0.2.2 典型化工产品生产实例

§0.3 单位制度及单位换算

0.3.1 单位制度

0.3.2 单位换算

§0.4 本课程的内容、方法及要求

0.4.1 本课程研究内容

0.4.2 本课程特点

0.4.3 本课程研究方法

0.4.4 本课程学习要求

§0.5 化工过程计算的理论基础

0.5.1 物料衡算

0.5.2 能量衡算

第1章 流体流动

§1.1 流体的性质

1.1.1 连续介质假定

1.1.2 流体的密度

1.1.3 流体的静压强

1.1.4 流体的可压缩性与不可压缩流体

§1.2 流体静力学

1.2.1 流体静力学基本方程

1.2.2 流体静力学基本方程的应用

§1.3 流体流动

1.3.1 基本概念

1.3.2 物料衡算——连续性方程

1.3.3 能量衡算方程式——伯努利方程式

1.3.4 伯努利方程式的应用举例

§1.4 流体流动现象

1.4.1 牛顿黏性定律与流体的黏度

1.4.2 非牛顿型流体

1.4.3 流动类型与雷诺准数

1.4.4 滞流与湍流区别

1.4.5 边界层的概念

§1.5 流体在管内的流动阻力

1.5.1 流动阻力

1.5.2 流体在直管中的流动阻力

1.5.3 管路上的局部阻力

1.5.4 管路系统中的总能量损失

§1.6 管路计算

1.6.1 概述

1.6.2 简单管路计算

1.6.3 并联管路计算

1.6.4 分支管路计算

§1.7 流量测量仪

1.7.1 差压流量计

1.7.2 变截面流量计——转子流量计

1.7.3 涡轮流量计

工程案例 输气管道减阻内涂层的应用

第2章 流体输送设备

§2.1 概述

§2.2 离心泵

2.2.1 离心泵的工作原理

2.2.2 离心泵的构造

2.2.3 离心泵的基本方程

2.2.4 离心泵的主要性能参数与特性曲线

2.2.5 离心泵的工作点与流量调节

2.2.6 离心泵的安装高度

2.2.7 离心泵的类型和选用

§2.3 其他类型化工用泵

2.3.1 往复泵

2.3.2 转子泵

§2.4 气体输送和压缩机械

2.4.1 气体输送机械的分类

2.4.2 通风机

2.4.3 鼓风机

2.4.4 往复式压缩机

2.4.5 真空泵

工程案例 催化裂化装置烟气轮机的工作原理及其技术改造

第3章 非均相物系的分离和固体流态化

§3.1 概述

§3.2 颗粒及颗粒床层的特性

3.2.1 颗粒的特性

3.2.2 颗粒床层的特性及流体流过床层的压降

§3.3 沉降分离

3.3.1 重力沉降

3.3.2 离心沉降

§3.4 过滤

3.4.1 过滤操作的基本概念

3.4.2 过滤基本方程

3.4.3 恒压过滤

3.4.4 恒速过滤与先恒速后恒压过滤

3.4.5 过滤常数的测定

3.4.6 过滤设备

3.4.7 滤饼洗涤

3.4.8 过滤机的生产能力

§3.5 固体流态化

3.5.1 流态化的基本概念

3.5.2 流化床的主要特征

3.5.3 流化床的操作范围

工程案例 催化裂化装置三级旋风分离器工况分析

第4章 传热

§4.1 概述

4.1.1 化工生产中的传热

4.1.2 传热过程

§4.2 热传导

4.2.1 傅立叶定律

4.2.2 导热系数

4.2.3 平壁热传导

4.2.4 圆筒壁的热传导

§4.3 对流传热

4.3.1 对流传热分析

4.3.2 牛顿冷却定律和对流传热系数

4.3.3 对流传热的因次分析

4.3.4 对流传热系数的经验关联式

4.3.5 有相变对流传热

§4.4 传热过程的计算

4.4.1 热量衡算

4.4.2 总传热速率微分方程

4.4.3 总传热系数

4.4.4 传热推动力和总传热速率方程

4.4.5 稳态传热的计算

§4.5 辐射传热

4.5.1 基本概念和定律

4.5.2 两固体间的辐射传热

§4.6 换热器

4.6.1 间壁式换热器的结构形式

4.6.2 换热器传热过程的强化

4.6.3 传热过程强化效果的评价

4.6.4 管壳式换热器的设计和选型

工程案例 高温取热炉爆管原因分析及解决措施

第5章 蒸发

§5.1 概述

5.1.1 蒸发操作在工业中的应用

5.1.2 蒸发操作的特点

5.1.3 蒸发操作的分类

§5.2 蒸发设备

5.2.1 蒸发器的结构

5.2.2 蒸发器的选型

5.2.3 蒸发装置的附属设备和机械

5.2.4 蒸发过程和设备的强化与展望

§5.3 单效蒸发

5.3.1 单效蒸发设计计算

5.3.2 蒸发器的生产能力与生产强度

§5.4 多效蒸发

5.4.1 加热蒸气的经济性

5.4.2 多效蒸发流程

5.4.3 多效蒸发设计型计算

5.4.4 多效蒸发和单效蒸发的比较

工程案例 双效蒸发器处理炼油废水工程

第6章 蒸馏

§6.1 概述

6.1.1 蒸馏过程的分类

6.1.2 蒸馏过程的特点

§6.2 两组分溶液的气液平衡

6.2.1 两组分理想物系的气液平衡

6.2.2 两组分非理想物系的气液平衡

§6.3 平衡蒸馏和简单蒸馏

6.3.1 平衡蒸馏

6.3.2 简单蒸馏

§6.4 精馏原理和流程

6.4.1 精馏过程

6.4.2 精馏操作流程

§6.5 两组分连续精馏的计算

6.5.1 理论板的概念及恒摩尔流假设

6.5.2 物料衡算和操作线方程

6.5.3 进料热状态对精馏过程的影响

6.5.4 理论板层数的计算

6.5.5 回流比的影响及其选择

6.5.6 简捷法求理论板层数

6.5.7 塔高和塔径的计算

6.5.8 精馏塔的操作和调节

§6.6 间歇精馏

6.6.1 回流比保持恒定的间歇精馏

6.6.2 馏出液组成恒定的间歇精馏

§6.7 特殊蒸馏过程简介

6.7.1 恒沸精馏

6.7.2 萃取精馏

6.7.3 分子蒸馏

§6.8 蒸馏塔设备

6.8.1 概述

6.8.2 塔板类型

6.8.3 板式塔的流体力学性能与操作特性

工程案例 石油的炼制

第7章 吸收

§7.1 概述

7.1.1 吸收过程及其应用

7.1.2 工业吸收过程

7.1.3 吸收过程的分类

§7.2 气体吸收的相平衡关系

7.2.1 气体的溶解度

7.2.2 亨利定律

7.2.3 吸收剂的选择

7.2.4 相平衡关系在吸收过程中的应用

§7.3 传质机理与吸收速率

7.3.1 分子扩散与菲克定律

7.3.2 气相中的稳态分子扩散

7.3.3 液相中的稳态分子扩散

7.3.4 扩散系数

7.3.5 对流传质

7.3.6 吸收过程的机理

7.3.7 吸收速率方程式

§7.4 吸收塔的计算

7.4.1 吸收塔的物料衡算与操作线方程

7.4.2 吸收剂用量的确定

7.4.3 塔径的计算

7.4.4 吸收塔填料高度的计算

7.4.5 理论板层数的计算

7.4.6 吸收塔的设计型计算

7.4.7 吸收塔的操作型计算

§7.5 吸收系数

7.5.1 吸收系数的测定

7.5.2 吸收系数的经验公式

§7.6 其他条件的吸收和解吸

7.6.1 高组成气体吸收

7.6.2 非等温吸收

7.6.3 多组分吸收

7.6.4 化学吸收

7.6.5 脱吸

§7.7 吸收设备

7.7.1 填料塔的结构与特点

7.7.2 填料的类型

7.7.3 填料塔的流体力学性能

7.7.4 填料塔的计算

7.7.5 填料塔的内件

工程案例 脱丙烯干气带液的原因及对策

第8章 萃取

§8.1 概述

8.1.1 萃取操作的基本原理及流程

8.1.2 萃取操作的特点

8.1.3 萃取操作的类型

§8.2 三元体系的液液相平衡

8.2.1 三角形相图

8.2.2 部分互溶体系的三角形平衡相图

8.2.3 在三角形相图上表示的萃取过程

8.2.4 萃取剂的选择

§8.3 萃取过程的计算

8.3.1 单级萃取过程

8.3.2 多级错流萃取过程

8.3.3 多级逆流萃取

§8.4 液-液萃取设备

8.4.1 萃取设备

8.4.2 萃取设备的选择

工程案例 低浓度稀土溶液萃取回收稀土

第9章 干燥

§9.1 概述

9.1.1 干燥操作的分类

9.1.2 对流干燥的特点

§9.2 湿空气的性质及湿度图

9.2.1 湿空气的性质

9.2.2 湿空气的湿度图

§9.3 干燥系统的物料衡算和热量衡算

9.3.1 湿物料含水量的表示方法

9.3.2 干燥系统的物料衡算

9.3.3 干燥过程的热量衡算及热效率

9.3.4 空气通过干燥器时的状态变化

§9.4 干燥速率和干燥时间

9.4.1 湿物料中水分的性质

9.4.2 干燥速率及干燥时间

9.4.3 湿分在湿物料中的传递机理

9.4.4 恒定干燥条件下干燥时间的计算

§9.5 干燥器

9.5.1 工业上常用的干燥器

9.5.2 干燥器的选型

工程案例 天然气脱水:用氯化钙代替乙二醇方法的可行性分析

第10章 其他分离方法

§10.1 结晶

10.1.1 基本概念

10.1.2 相平衡与溶解度

10.1.3 结晶过程的产量计算

10.1.4 结晶器

§10.2 吸附

10.2.1 基本概念

10.2.2 吸附剂表征

10.2.3 固定床吸附法分离效率的计算

§10.3 膜分离

10.3.1 膜的分类与膜组件

10.3.2 膜分离技术

10.3.3 膜分离技术的应用及发展方向

§10.4 短程蒸馏技术

§10.5 微波萃取技术

工程案例 乙烯回收中的膜分离技术应用

参考答案

附录

附录1 常用物理量SI单位

附录2 常用物理量单位换算表

附录3 某些气体的重要物理性质

附录4 某些液体的重要物理性质

附录5 某些固体材料的重要物理性质

附录6 干空气的物理性质(p=1.01325×10^5Pa)

附录7 饱和水的物理性质

附录8 水在不同温度下的黏度

附录9 液体黏度共线图

附录10 气体黏度共线图

附录11 液体比热容共线图

附录12 气体比热容共线图

附录13 液体汽化潜热共线图

附录14 管子规格

附录15 IS型单级单吸离心泵规格(摘录)

附录16 列管式换热器

附录17 双组分溶液的气液相平衡数据

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