化工原理

緒論

一、本課程的歷史背景和內(nèi)容

二、貫穿本課程的三大守恒定律

三、單元操作的研究方法

四、貫穿本課程的主線--工程觀點(diǎn)

第一章 流體流動(dòng)

第一節(jié) 流體靜止的基本方程

一、密度

二、壓力的表示方法

三、流體靜力學(xué)方程

四、流體靜力學(xué)方程的應(yīng)用

第二節(jié) 流體流動(dòng)的基本方程

一、基本概念

二、質(zhì)量衡算--連續(xù)性方程

三、機(jī)械能衡算方程

第三節(jié) 流體流動(dòng)現(xiàn)象

一、流動(dòng)型態(tài)

二、湍流的基本概念

三、管內(nèi)流動(dòng)的分析

四、邊界層與邊界層分離

第四節(jié) 管內(nèi)流動(dòng)的阻力損失

一、沿程損失的計(jì)算通式及其用于層流

二、量綱分析法

三、湍流的摩擦系數(shù)

四、非圓形管內(nèi)的沿程損失

五、局部損失

六、管內(nèi)流動(dòng)總阻力損失的計(jì)算

第五節(jié) 管路計(jì)算

一、簡(jiǎn)單管路

二、復(fù)雜管路

三、可壓縮流體的管路計(jì)算

第六節(jié) 流量測(cè)量

一、變壓頭的流量計(jì)

二、變截面的流量計(jì)

習(xí)題

符號(hào)表

參考文獻(xiàn)

第二章 流體輸送機(jī)械

第一節(jié) 離心泵

一、離心泵的操作原理與構(gòu)造

二、離心泵的理論壓頭與實(shí)際壓頭

三、離心泵的主要性能參數(shù)

四、離心泵的特性曲線及其應(yīng)用

五、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)

六、離心泵的安裝高度

七、離心泵的類型、選用、安裝與操作

第二節(jié) 其他類型泵

一、容積式泵

二、其他葉片式泵

三、各類泵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

第三節(jié) 通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和真空泵

一、離心式風(fēng)機(jī)

二、旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)

三、往復(fù)壓縮機(jī)

四、真空泵

習(xí)題

符號(hào)表

參考文獻(xiàn)

第三章 機(jī)械分離與固體流態(tài)化

第一節(jié) 篩分

一、顆粒的特性

二、顆粒群的特性

三、篩分

第二節(jié) 沉降分離

一、重力沉降原理

二、重力沉降分離設(shè)備

三、離心沉降原理

四、離心沉降分離設(shè)備

第三節(jié) 過濾

一、概述

二、過濾設(shè)備

三、過濾的基本理論

四、濾餅洗滌

五、生產(chǎn)能力

第四節(jié) 離心分離

第五節(jié) 固體流態(tài)化

一、基本概念

二、流化床的兩種狀態(tài)

三、流化床的主要特性

四、流化床的操作流速范圍

習(xí)題

符號(hào)表

參考文獻(xiàn)

第四章 攪拌

第一節(jié) 攪拌設(shè)備

一、主要部件

二、葉輪形式

三、葉輪的操作

四、攪拌槽與擋板

五、典型攪拌器構(gòu)型

六、攪拌器的液體循環(huán)量與壓頭

第二節(jié) 攪拌功率

一、功率關(guān)聯(lián)式

二、功率曲線

第三節(jié) 攪拌器放大

一、攪拌器放大的基礎(chǔ)

二、攪拌器放大的實(shí)例

習(xí)題

符號(hào)表

參考文獻(xiàn)

第五章 傳熱

第一節(jié) 概述

一、傳熱在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

二、傳熱的三種基本方式

三、傳熱速率與熱阻

第二節(jié) 熱傳導(dǎo)

一、傅里葉定律

二、熱導(dǎo)率

三、平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)

四、圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)

第三節(jié) 兩流體間的熱量傳遞

一、兩流體通過間壁傳熱的分析

二、傳熱速率和傳熱系數(shù)

三、傳熱溫差和熱量衡算

四、復(fù)雜流向時(shí)的平均溫差

五、傳熱效率?傳熱單元數(shù)法

六、壁溫的計(jì)算

第四節(jié) 給熱系數(shù)

一、給熱系數(shù)的影響因素和數(shù)值范圍

二、給熱系數(shù)與量綱分析

三、流體做強(qiáng)制對(duì)流時(shí)的給熱系數(shù)

四、流體做自然對(duì)流時(shí)的給熱系數(shù)

五、蒸氣冷凝時(shí)的給熱系數(shù)

六、液體沸騰時(shí)的給熱系數(shù)

第五節(jié) 輻射傳熱

一、基本概念

二、物體的發(fā)射能力與斯蒂芬?波爾茨曼定律

三、克?；舴蚨?/p>

四、兩固體間的相互輻射

五、氣體熱輻射的特點(diǎn)

六、輻射、對(duì)流的聯(lián)合傳熱

習(xí)題

符號(hào)表

參考文獻(xiàn)

第六章 傳熱設(shè)備

一、換熱器的分類

二、夾套式換熱器

三、蛇管式換熱器

四、套管式換熱器

五、列管式換熱器

六、換熱器的強(qiáng)化途徑

七、板式換熱器

八、螺旋板式換熱器

九、板翅式換熱器

十、翅片管換熱器及空氣冷卻器

十一、熱管換熱器

習(xí)題

符號(hào)表

參考文獻(xiàn)

第七章 蒸發(fā)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 單效蒸發(fā)

一、單效蒸發(fā)的計(jì)算

二、蒸發(fā)設(shè)備中的溫差損失

三、溶液的沸點(diǎn)升高與杜林規(guī)則

四、液柱靜壓頭和加熱管內(nèi)摩擦損失對(duì)溶液沸點(diǎn)的影響

五、真空蒸發(fā)

第三節(jié) 多效蒸發(fā)

一、多效蒸發(fā)的流程

二、蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)強(qiáng)度和多效蒸發(fā)器效數(shù)的限制

三、多效蒸發(fā)的計(jì)算

四、提高加熱蒸汽經(jīng)濟(jì)程度的其他措施

第四節(jié) 蒸發(fā)設(shè)備

一、蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

二、蒸發(fā)輔助設(shè)備

第五節(jié) 蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度

習(xí)題

符號(hào)表

附錄

附錄一 單位換算表

附錄二 某些氣體的重要物理性質(zhì)

附錄三 某些液體的重要物理性質(zhì)

附錄四 某些固體材料的重要物理性質(zhì)

附錄五 水的重要物理性質(zhì)

附錄六 干空氣的物理性質(zhì)(101.3kPa)

附錄七 水的飽和蒸汽壓(-20~100℃)

附錄八 飽和水蒸氣表(按溫度排列)

附錄九 飽和水蒸氣表(按壓力排列)

附錄十 水的黏度(0~100℃)

附錄十一 液體黏度共線圖

附錄十二 氣體黏度共線圖

附錄十三 液體比熱容共線圖

附錄十四 氣體比熱容共線圖(常壓下用)

附錄十五 液體汽化潛熱共線圖

附錄十六 管子規(guī)格

附錄十七 IS型單級(jí)單吸離心泵性能表(摘錄)

附錄十八 8-18、9-27離心通風(fēng)機(jī)綜合特性曲線圖

附錄十九 列管式換熱器

附錄二十 常用篩子的規(guī)格

附錄二十一 無機(jī)物水溶液在101.3kPa(絕)下的沸點(diǎn)

習(xí)題參考答案

第八章 傳質(zhì)過程導(dǎo)論

第一節(jié) 概述

一、工業(yè)生產(chǎn)中的傳質(zhì)過程

二、相組成的表示法

第二節(jié) 擴(kuò)散原理

一、基本概念和菲克定律

二、一維穩(wěn)定分子擴(kuò)散

三、擴(kuò)散系數(shù)

第三節(jié) 流體與界面間的傳質(zhì)

第四節(jié) 質(zhì)量、熱量、動(dòng)量傳遞之間的聯(lián)系--三種傳遞間的類比

第五節(jié) 傳質(zhì)設(shè)備簡(jiǎn)介

習(xí)題

符號(hào)說明

第九章 吸收

第一節(jié) 概述

一、工業(yè)生產(chǎn)中的吸收過程

二、吸收的流程和溶劑

第二節(jié) 吸收的基本理論

一、氣液相平衡

二、吸收傳質(zhì)速率

第三節(jié) 吸收(或脫吸)塔的計(jì)算

一、物料衡算和操作線方程

二、填料層高度--對(duì)低濃度氣體的計(jì)算

三、傳質(zhì)單元

四、吸收塔的調(diào)節(jié) 和操作型問題

五、填料層高度--對(duì)高濃度氣體的計(jì)算

六、塔板數(shù)

七、脫吸

第四節(jié) 其他類型的吸收

一、多組分吸收

二、化學(xué)吸收

三、非等溫吸收

第五節(jié) 傳質(zhì)系數(shù)和傳質(zhì)理論

一、傳質(zhì)系數(shù)關(guān)聯(lián)式

二、傳質(zhì)理論概況

習(xí)題

附錄一若干氣體在水中的亨利系數(shù)E

附錄二氨在水中的溶解度

符號(hào)說明

參考文獻(xiàn)

第十章 蒸餾

第一節(jié) 二元物系的汽液相平衡

一、理想溶液

二、揮發(fā)度和相對(duì)揮發(fā)度

三、非理想溶液

第二節(jié) 蒸餾方式

一、簡(jiǎn)單蒸餾

二、平衡蒸餾

三、平衡級(jí)蒸餾和精餾原理

第三節(jié) 二元連續(xù)精餾的分析和計(jì)算

一、全塔物料衡算

二、精餾段的分析及其圖解

三、提餾段的分析和進(jìn)料狀況的影響

四、理論塔板數(shù)

五、實(shí)際塔板數(shù)與塔板效率

六、填料精餾塔的填料層高度

七、回流比的影響及其選擇

八、理論板數(shù)的捷算法

九、精餾塔的操作型問題

第四節(jié) 其他蒸餾方式

一、水蒸氣蒸餾

二、間歇蒸餾

三、恒沸蒸餾和萃取蒸餾

四、反應(yīng)精餾

第五節(jié) 多元蒸餾

一、基本概念

二、多元物系的汽?液平衡

三、多元精餾的物料衡算

四、捷算法求理論塔板數(shù)

習(xí)題

符號(hào)說明

第十一章 氣液傳質(zhì)設(shè)備

第一節(jié) 板式塔

一、主要類型板式塔的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

二、板式塔的水力學(xué)性能

三、設(shè)計(jì)要領(lǐng)

四、板效率

第二節(jié) 填料塔

一、填料塔與塔填料

二、填料塔的水力學(xué)性能與傳質(zhì)性能

三、氣液傳質(zhì)設(shè)備的比較與選用

習(xí)題

符號(hào)說明

參考文獻(xiàn)

第十二章 萃取

第一節(jié) 萃取的基本概念

一、三角形相圖

二、三角形相圖在單級(jí)萃取中的應(yīng)用

三、萃取劑的選擇

第二節(jié) 萃取過程的流程和計(jì)算

一、單級(jí)萃取

二、多級(jí)錯(cuò)流萃取

三、多級(jí)逆流萃取

四、連續(xù)接觸逆流萃取

五、回流萃取，雙溶質(zhì)的萃取

六、萃取過程的傳質(zhì)

第三節(jié) 萃取設(shè)備

一、混合?澄清槽

二、重力流動(dòng)的萃取塔

三、輸入機(jī)械能量的萃取塔

四、離心萃取機(jī)

五、萃取設(shè)備的選用

習(xí)題

符號(hào)說明

第十三章 干燥

第一節(jié) 濕空氣的性質(zhì)及濕度圖

一、濕空氣的性質(zhì)

二、空氣濕度圖

三、濕度圖的用法

第二節(jié) 干燥器的物料衡算及熱量衡算

一、濕物料中含水率的表示方法

二、空氣干燥器的物料衡算

三、空氣干燥器的熱量衡算

四、干燥過程的圖解

第三節(jié) 干燥速度和干燥時(shí)間

一、水分在空氣與物料間的平衡關(guān)系

二、恒定干燥條件下的干燥速度

三、恒定干燥條件下恒速階段干燥時(shí)間的計(jì)算

四、恒定干燥條件下降速階段干燥時(shí)間的計(jì)算

五、干燥條件變化情況下的干燥過程

第四節(jié) 干燥器

一、概述

二、盤架式干燥器

三、間歇式減壓干燥器

四、洞道式干燥器

五、轉(zhuǎn)筒式干燥器

六、氣流干燥器

七、流化床干燥器

八、噴霧干燥器

九、滾筒式干燥器

第五節(jié) 氣體的增濕與減濕

一、增濕和減濕過程的機(jī)理

二、增濕器和減濕器

習(xí)題

符號(hào)說明

參考文獻(xiàn)

第十四章 其他傳質(zhì)分離過程

第一節(jié) 超臨界流體萃取

一、概述

二、超臨界流體

三、超臨界流體萃取的過程

四、超臨界流體萃取的應(yīng)用

第二節(jié) 吸附

一、吸附劑

二、吸附相平衡

三、吸附速率

四、固定床吸附

五、吸附循環(huán)

第三節(jié) 膜分離

一、分離膜及膜組件

二、反滲透、納濾、超濾和微濾

三、電滲析

四、氣體分離

五、滲透汽化和蒸氣滲透

六、膜接觸器

習(xí)題

符號(hào)說明

參考文獻(xiàn)

習(xí)題參考答案

參考讀物

第1章 化工原理實(shí)驗(yàn)須知

1.1 化工原理實(shí)驗(yàn)的基本要求

1.1.1 化工原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)地位與教學(xué)目標(biāo)

1.1.2 化工原理實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程及基本要求

1.1.3 化工原理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基本內(nèi)容

1.2 實(shí)驗(yàn)安全與環(huán)保要求

1.2.1 實(shí)驗(yàn)室安全操作規(guī)范

1.2.2 實(shí)驗(yàn)室安全事故處理

1.2.3 實(shí)驗(yàn)室環(huán)保操作規(guī)范

第2章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差

2.1.1 誤差的基本概念

2.1.2 直接測(cè)量誤差

2.1.3 函數(shù)誤差

2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

2.2.1 列表法、圖示法、數(shù)學(xué)模型法簡(jiǎn)介

2.2.2 數(shù)學(xué)模型參數(shù)的求取

第3章 化工原理基本實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1 流體流動(dòng)阻力的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)2 離心泵特性曲線的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)3 過濾實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)4 傳熱實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)4.1 強(qiáng)制湍流下空氣-水對(duì)流給熱系數(shù)的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)4.2 強(qiáng)制湍流下空氣-蒸汽對(duì)流給熱系數(shù)的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)5 氨吸收實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)6 精餾實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)6.1 全回流精餾實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)6.2 部分回流精餾實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)7 干燥實(shí)驗(yàn)

第4章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理

4.1 用Excel處理化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

4.1.1 Excel基礎(chǔ)知識(shí)

4.1.2 Excel處理基本化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)示例

4.2 用Origin處理化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

4.2.1 用最小二乘法求取經(jīng)驗(yàn)公式中的常數(shù)

4.2.2 雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖的繪制

4.2.3 一橫軸多縱軸圖的繪制

第5章 演示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)8 雷諾實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)9 流體機(jī)械能轉(zhuǎn)換演示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)10 旋風(fēng)分離器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)11 固體流態(tài)化實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)12 填料塔流體流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)13 板式塔演示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)14 超濾膜分離實(shí)驗(yàn)

第6章 實(shí)驗(yàn)室常用儀器的使用與維護(hù)

6.1 壓力測(cè)量

6.1.1 液柱壓力計(jì)

6.1.2 彈簧式壓力計(jì)

6.1.3 電測(cè)壓力計(jì)

6.2 流量測(cè)量

6.2.1 測(cè)速管

6.2.2 孔板流量計(jì)

6.2.3 轉(zhuǎn)子流量計(jì)

6.2.4 渦輪流量計(jì)

6.2.5 濕式氣體流量計(jì)

6.3 溫度測(cè)量

6.3.1 液體膨脹式溫度計(jì)

6.3.2 熱電阻溫度計(jì)

6.3.3 熱電偶溫度計(jì)

6.3.4 溫度控制

6.4 液體相對(duì)密度測(cè)量

6.4.1 工作原理

6.4.2 安裝、調(diào)整、使用

6.4.3 維護(hù)保養(yǎng)

附錄

附錄一 水的重要物理性質(zhì)(101.3kPa)

附錄二 空氣的重要物理性質(zhì)94

附錄三 乙醇-水溶液的物理常數(shù)(摘要)(101.3kPa)

附錄四 乙醇-水溶液密度與組成的關(guān)系

附錄五 乙醇-水混合液在常壓下的氣液平衡數(shù)據(jù)

附錄六 乙醇-正丙醇在常壓下的氣液平衡數(shù)據(jù)

附錄七 空氣-水系統(tǒng)的焓-濕度圖(總壓100kPa)

化工專業(yè)詞匯(中英文對(duì)照)

化工常用縮寫(中英文對(duì)照)

參考文獻(xiàn)