化工原理(第2版)(簡體書)
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目次
商品簡介
化工原理(第二版)重點介紹化工單元操作的基本原理、典型設備及工程計算。全書包括緒論、流體流動、流體輸送機械、非均相物系分離、傳熱、蒸發、蒸餾、吸收、乾燥、萃取及其他分離技術。各章末附有思考題和習題,並附有習題參考答案。
本書重視基本概念和基本原理,簡化公式推導,闡述力求嚴謹,注重實際應用。
本書可作為應用型本科院校化工及相關專業本科生的教材,也可供化工及相關領域的技術人員參考。
本書重視基本概念和基本原理,簡化公式推導,闡述力求嚴謹,注重實際應用。
本書可作為應用型本科院校化工及相關專業本科生的教材,也可供化工及相關領域的技術人員參考。
目次
緒論(1)
0.1化工原理課程的性質、內容及任務(1)
0.2單位制和單位換算(2)
0.2.1單位制(2)
0.2.2單位換算(2)
0.3化工單元操作遵循的守恆定律及過程速率(2)
0.3.1物料衡算(2)
0.3.2能量衡算(3)
0.3.3過程的平衡與速率(4)
第1章流體流動(5)
1.1流體靜力學方程(5)
1.1.1密度(5)
1.1.2流體的壓力(7)
1.1.3流體靜力學基本方程(7)
1.1.4流體靜力學方程的應用(9)
1.2流體在管內的流動(12)
1.2.1流體流量與流速(12)
1.2.2穩定流動和不穩定流動(13)
1.2.3連續性方程(14)
1.2.4定態流動系統的機械能衡算式――伯努利方程(14)
1.2.5伯努利方程的應用(17)
1.3管內流體流動現象(19)
1.3.1流體的黏性(19)
1.3.2流體流動類型(20)
1.3.3流體在圓管內的速度分佈(21)
1.4流體在管內的流動阻力(24)
1.4.1流體阻力的表達式(24)
1.4.2流體在圓形直管中的流動阻力(24)
1.4.3非圓形管的當量直徑(27)
1.4.4管路上的局部阻力(28)
1.4.5流體在管內流動的總阻力損失計算(29)
1.5管路計算(31)
1.5.1簡單管路計算(31)
1.5.2複雜管路計算(34)
1.6流量的測定(35)
思考題(39)
習題(39)
本章主要符號說明(43)
第2章流體輸送機械(44)
2.1概述(44)
2.1.1流體輸送機械的作用(44)
2.1.2流體輸送機械的分類(45)
2.2離心泵(45)
2.2.1離心泵的工作原理及氣縛現象(45)
2.2.2離心泵的基本結構(46)
2.2.3離心泵的性能參數和性能曲線(48)
2.2.4離心泵在輸送系統中的運行(51)
2.2.5離心泵的類型、選擇、安裝與操作(56)
2.3其他類型泵(58)
2.3.1往復式泵(58)
2.3.2回轉式泵(61)
2.3.3其他非正位移泵(62)
2.4氣體輸送機械(63)
2.4.1氣體輸送機械的作用及分類(63)
2.4.2離心式通風機、鼓風機和壓縮機(63)
2.4.3往復式壓縮機(65)
2.4.4羅茨鼓風機(67)
2.4.5真空泵(67)
思考題(68)
習題(68)
本章主要符號說明(70)
第3章非均相物系分離(71)
3.1概述(71)
3.2重力沉降(71)
3.2.1球形顆粒的自由沉降(72)
3.2.2阻力係數(73)
3.2.3沉降速度的計算(74)
3.2.4非球形顆粒的自由沉降速度(74)
3.2.5重力沉降設備(75)
3.3離心沉降(78)
3.3.1慣性離心力作用下的離心沉降速度(78)
3.3.2離心分離設備(79)
3.4過濾(83)
3.4.1過濾操作的基本概念(84)
3.4.2過濾基本方程(85)
3.4.3恒壓過濾方程(87)
3.4.4過濾常數的測定(89)
3.4.5過濾設備(90)
3.4.6濾餅的洗滌(94)
3.4.7過濾機的生產能力(95)
思考題(96)
習題(96)
本章主要符號說明(97)
第4章傳熱(99)
4.1概述(99)
4.1.1傳熱過程在化工生產中的應用(99)
4.1.2加熱介質與冷卻介質(100)
4.1.3傳熱過程的基本方式(100)
4.1.4傳熱過程的基本概念(101)
4.1.5冷、熱流體熱量傳遞方式及換熱設備(103)
4.1.6典型的間壁式換熱器(104)
4.2熱傳導(105)
4.2.1溫度梯度(105)
4.2.2傅裡葉定律(106)
4.2.3導熱係數(106)
4.2.4平壁與圓筒壁的熱傳導(108)
4.3對流傳熱(113)
4.3.1對流傳熱過程分析(113)
4.3.2對流傳熱速率方程(114)
4.3.3影響對流傳熱係數的因素(115)
4.3.4對流傳熱係數的經驗關聯式(116)
4.4傳熱過程計算(127)
4.4.1熱量衡算(127)
4.4.2總傳熱係數(128)
4.4.3平均溫度差的計算(131)
4.4.4傳熱面積的計算(137)
4.4.5壁溫的計算(138)
4.5熱輻射(139)
4.5.1熱輻射的基本概念(139)
4.5.2物體的輻射能力與斯蒂芬玻耳茲曼定律(140)
4.5.3克希霍夫定律(141)
4.5.4兩固體間的相互輻射(141)
4.5.5影響輻射傳熱的主要因素(144)
4.5.6輻射、對流聯合傳熱(144)
4.6換熱器(145)
4.6.1夾套式換熱器(145)
4.6.2沉浸式蛇管換熱器(145)
4.6.3噴淋式蛇管換熱器(145)
4.6.4套管式換熱器(146)
4.6.5列管式換熱器(147)
4.6.6新型高效換熱器(149)
4.6.7列管式換熱器的設計和選用計算中的有關問題(153)
4.6.8列管式換熱器的選用步驟(155)
4.6.9換熱器的傳熱強化途徑(158)
思考題(160)
習題(161)
本章主要符號說明(162)
第5章蒸發(164)
5.1概述(164)
5.2單效蒸發(165)
5.2.1單效蒸發流程(165)
5.2.2單效蒸發的計算(166)
5.2.3溶液的沸點和溫度差損失(170)
5.3多效蒸發(172)
5.3.1多效蒸發的原理(172)
5.3.2多效蒸發的流程(173)
5.3.3多效蒸發的綜合分析(174)
5.4蒸發設備(176)
5.4.1蒸發器的類型(176)
5.4.2蒸發裝置的附屬設備和機械(180)
5.4.3蒸發器的選型(181)
思考題(181)
習題(181)
本章主要符號說明(182)
第6章蒸餾(184)
6.1概述(184)
6.2雙組分溶液的氣液相平衡(185)
6.2.1理想溶液的氣液相平衡(185)
6.2.2txy圖和xy圖(186)
6.2.3揮發度與相對揮發度(187)
6.2.4非理想溶液的氣液相平衡(189)
6.3簡單蒸餾和平衡蒸餾(190)
6.3.1簡單蒸餾(190)
6.3.2平衡蒸餾(190)
6.4精餾原理(191)
6.4.1多次部分汽化和多次部分冷凝(191)
6.4.2連續精餾操作流程(192)
6.4.3塔板的作用和理論板的概念(193)
6.4.4回流的作用和回流比(193)
6.5雙組分連續精餾塔的計算(194)
6.5.1恒摩爾流的假設(194)
6.5.2全塔物料衡算(195)
6.5.3操作線方程(196)
6.5.4進料熱狀況參數及進料線方程(197)
6.5.5理論塔板數的確定(201)
6.5.6回流比的影響與理論塔板數簡捷計算法(203)
6.5.7塔板效率(208)
6.5.8精餾裝置的熱量衡算(209)
6.5.9恒沸精餾和萃取精餾(210)
6.6板式塔(212)
6.6.1概述(212)
6.6.2常用錯流塔板介紹(213)
6.6.3塔板的操作狀態(215)
6.6.4浮閥精餾塔的工藝設計(217)
思考題(227)
習題(227)
本章主要符號說明(230)
第7章吸收(232)
7.1概述(232)
7.1.1吸收在工業生產中的應用(232)
7.1.2吸收的分類(232)
7.1.3吸收設備與流程(233)
7.1.4吸收劑(234)
7.2吸收過程的氣液相平衡(234)
7.2.1氣液相平衡與溶解度(234)
7.2.2亨利定律(236)
7.2.3氣液相平衡在吸收過程中的作用(238)
7.3吸收過程的傳質速率(239)
7.3.1分子擴散與費克定律(240)
7.3.2渦流擴散與對流傳質(245)
7.3.3吸收速率方程(247)
7.4吸收塔的計算(250)
7.4.1物料衡算與操作線方程(250)
7.4.2吸收劑用量及最小液氣比(251)
7.4.3填料層高度的計算(252)
7.4.4解吸塔的計算(257)
7.5填料塔(258)
7.5.1填料塔的結構(258)
7.5.2填料塔的流體力學性能(263)
7.5.3塔徑的計算(265)
思考題(265)
習題(265)
本章主要符號說明(267)
第8章乾燥(269)
8.1概述(269)
8.2濕空氣的性質及濕度圖(271)
8.2.1濕空氣的性質(271)
8.2.2濕空氣的濕度圖及其應用(276)
8.3乾燥過程中的物料衡算(279)
8.3.1物料衡算(279)
8.3.2熱量衡算(281)
8.3.3乾燥器出口狀態的確定(283)
8.3.4乾燥器的熱效率和乾燥系統的熱效率(283)
8.4乾燥速率和乾燥時間(285)
8.4.1物料中所含水分的性質(285)
8.4.2乾燥速率及其影響因素(287)
8.4.3恒定乾燥條件下乾燥時間的計算(288)
8.5乾燥器(291)
8.5.1乾燥器的主要形式(291)
8.5.2乾燥器的選型(297)
思考題(297)
習題(298)
本章主要符號說明(300)
第9章萃取(302)
9.1概述(302)
9.2液液萃取(302)
9.2.1液液萃取操作原理及在工業上的應用(302)
9.2.2三元體系的液液平衡相圖(304)
9.2.3萃取劑的選擇(309)
9.2.4液液萃取過程的計算(312)
9.2.5液液萃取設備(325)
9.2.6萃取設備的選擇(329)
思考題(330)
習題(330)
本章主要符號說明(333)
第10章其他分離技術(334)
10.1結晶(334)
10.1.1晶體的基本特性(334)
10.1.2結晶過程的相平衡(335)
10.1.3結晶過程(337)
10.1.4結晶過程的物料衡算(338)
10.1.5結晶器(339)
10.1.6其他結晶方法(341)
10.2吸附(341)
10.2.1基本概念(341)
10.2.2吸附平衡(343)
10.2.3吸附速率(344)
10.2.4固定床吸附過程分析(345)
10.2.5吸附分離設備(347)
10.3膜分離(348)
10.3.1膜分離的種類和特點(348)
10.3.2膜組件(349)
10.3.3膜分離過程(350)
思考題(355)
本章主要符號說明(356)
附錄(358)
附錄A化工中常用計量單位及單位換算(358)
附錄B水的物理性質(362)
附錄C幹空氣的物理性質(p=1.01325×105Pa)(363)
附錄D飽和水蒸氣表(按溫度排列)(364)
附錄E飽和水蒸氣表(按壓力排列)(365)
附錄F水在不同溫度下的黏度(366)
附錄G某些二元物系的氣液相平衡數據(367)
附錄H常用固體材料物理性質(368)
附錄I一些氣體溶于水的亨利係數(369)
附錄J某些液體的相對密度(液體密度與4℃水密度之比)(370)
附錄K液體表面張力共線圖(372)
附錄L液體黏度共線圖(374)
附錄M氣體黏度共線圖(101.325kPa)(377)
附錄N液體比熱容共線圖(379)
附錄O氣體比熱容共線圖(101.325kPa)(381)
附錄P氣體導熱係數圖(383)
附錄Q某些液體的物理性質(384)
附錄R某些氣體的物理性質(386)
附錄S管子規格(388)
附錄TIS型單級單吸離心泵性能表(摘錄)(389)
附錄U47211型離心通風機規格(摘錄)(393)
附錄V常用浮頭式(內導流)換熱器的主要參數(394)
參考文獻(396)
0.1化工原理課程的性質、內容及任務(1)
0.2單位制和單位換算(2)
0.2.1單位制(2)
0.2.2單位換算(2)
0.3化工單元操作遵循的守恆定律及過程速率(2)
0.3.1物料衡算(2)
0.3.2能量衡算(3)
0.3.3過程的平衡與速率(4)
第1章流體流動(5)
1.1流體靜力學方程(5)
1.1.1密度(5)
1.1.2流體的壓力(7)
1.1.3流體靜力學基本方程(7)
1.1.4流體靜力學方程的應用(9)
1.2流體在管內的流動(12)
1.2.1流體流量與流速(12)
1.2.2穩定流動和不穩定流動(13)
1.2.3連續性方程(14)
1.2.4定態流動系統的機械能衡算式――伯努利方程(14)
1.2.5伯努利方程的應用(17)
1.3管內流體流動現象(19)
1.3.1流體的黏性(19)
1.3.2流體流動類型(20)
1.3.3流體在圓管內的速度分佈(21)
1.4流體在管內的流動阻力(24)
1.4.1流體阻力的表達式(24)
1.4.2流體在圓形直管中的流動阻力(24)
1.4.3非圓形管的當量直徑(27)
1.4.4管路上的局部阻力(28)
1.4.5流體在管內流動的總阻力損失計算(29)
1.5管路計算(31)
1.5.1簡單管路計算(31)
1.5.2複雜管路計算(34)
1.6流量的測定(35)
思考題(39)
習題(39)
本章主要符號說明(43)
第2章流體輸送機械(44)
2.1概述(44)
2.1.1流體輸送機械的作用(44)
2.1.2流體輸送機械的分類(45)
2.2離心泵(45)
2.2.1離心泵的工作原理及氣縛現象(45)
2.2.2離心泵的基本結構(46)
2.2.3離心泵的性能參數和性能曲線(48)
2.2.4離心泵在輸送系統中的運行(51)
2.2.5離心泵的類型、選擇、安裝與操作(56)
2.3其他類型泵(58)
2.3.1往復式泵(58)
2.3.2回轉式泵(61)
2.3.3其他非正位移泵(62)
2.4氣體輸送機械(63)
2.4.1氣體輸送機械的作用及分類(63)
2.4.2離心式通風機、鼓風機和壓縮機(63)
2.4.3往復式壓縮機(65)
2.4.4羅茨鼓風機(67)
2.4.5真空泵(67)
思考題(68)
習題(68)
本章主要符號說明(70)
第3章非均相物系分離(71)
3.1概述(71)
3.2重力沉降(71)
3.2.1球形顆粒的自由沉降(72)
3.2.2阻力係數(73)
3.2.3沉降速度的計算(74)
3.2.4非球形顆粒的自由沉降速度(74)
3.2.5重力沉降設備(75)
3.3離心沉降(78)
3.3.1慣性離心力作用下的離心沉降速度(78)
3.3.2離心分離設備(79)
3.4過濾(83)
3.4.1過濾操作的基本概念(84)
3.4.2過濾基本方程(85)
3.4.3恒壓過濾方程(87)
3.4.4過濾常數的測定(89)
3.4.5過濾設備(90)
3.4.6濾餅的洗滌(94)
3.4.7過濾機的生產能力(95)
思考題(96)
習題(96)
本章主要符號說明(97)
第4章傳熱(99)
4.1概述(99)
4.1.1傳熱過程在化工生產中的應用(99)
4.1.2加熱介質與冷卻介質(100)
4.1.3傳熱過程的基本方式(100)
4.1.4傳熱過程的基本概念(101)
4.1.5冷、熱流體熱量傳遞方式及換熱設備(103)
4.1.6典型的間壁式換熱器(104)
4.2熱傳導(105)
4.2.1溫度梯度(105)
4.2.2傅裡葉定律(106)
4.2.3導熱係數(106)
4.2.4平壁與圓筒壁的熱傳導(108)
4.3對流傳熱(113)
4.3.1對流傳熱過程分析(113)
4.3.2對流傳熱速率方程(114)
4.3.3影響對流傳熱係數的因素(115)
4.3.4對流傳熱係數的經驗關聯式(116)
4.4傳熱過程計算(127)
4.4.1熱量衡算(127)
4.4.2總傳熱係數(128)
4.4.3平均溫度差的計算(131)
4.4.4傳熱面積的計算(137)
4.4.5壁溫的計算(138)
4.5熱輻射(139)
4.5.1熱輻射的基本概念(139)
4.5.2物體的輻射能力與斯蒂芬玻耳茲曼定律(140)
4.5.3克希霍夫定律(141)
4.5.4兩固體間的相互輻射(141)
4.5.5影響輻射傳熱的主要因素(144)
4.5.6輻射、對流聯合傳熱(144)
4.6換熱器(145)
4.6.1夾套式換熱器(145)
4.6.2沉浸式蛇管換熱器(145)
4.6.3噴淋式蛇管換熱器(145)
4.6.4套管式換熱器(146)
4.6.5列管式換熱器(147)
4.6.6新型高效換熱器(149)
4.6.7列管式換熱器的設計和選用計算中的有關問題(153)
4.6.8列管式換熱器的選用步驟(155)
4.6.9換熱器的傳熱強化途徑(158)
思考題(160)
習題(161)
本章主要符號說明(162)
第5章蒸發(164)
5.1概述(164)
5.2單效蒸發(165)
5.2.1單效蒸發流程(165)
5.2.2單效蒸發的計算(166)
5.2.3溶液的沸點和溫度差損失(170)
5.3多效蒸發(172)
5.3.1多效蒸發的原理(172)
5.3.2多效蒸發的流程(173)
5.3.3多效蒸發的綜合分析(174)
5.4蒸發設備(176)
5.4.1蒸發器的類型(176)
5.4.2蒸發裝置的附屬設備和機械(180)
5.4.3蒸發器的選型(181)
思考題(181)
習題(181)
本章主要符號說明(182)
第6章蒸餾(184)
6.1概述(184)
6.2雙組分溶液的氣液相平衡(185)
6.2.1理想溶液的氣液相平衡(185)
6.2.2txy圖和xy圖(186)
6.2.3揮發度與相對揮發度(187)
6.2.4非理想溶液的氣液相平衡(189)
6.3簡單蒸餾和平衡蒸餾(190)
6.3.1簡單蒸餾(190)
6.3.2平衡蒸餾(190)
6.4精餾原理(191)
6.4.1多次部分汽化和多次部分冷凝(191)
6.4.2連續精餾操作流程(192)
6.4.3塔板的作用和理論板的概念(193)
6.4.4回流的作用和回流比(193)
6.5雙組分連續精餾塔的計算(194)
6.5.1恒摩爾流的假設(194)
6.5.2全塔物料衡算(195)
6.5.3操作線方程(196)
6.5.4進料熱狀況參數及進料線方程(197)
6.5.5理論塔板數的確定(201)
6.5.6回流比的影響與理論塔板數簡捷計算法(203)
6.5.7塔板效率(208)
6.5.8精餾裝置的熱量衡算(209)
6.5.9恒沸精餾和萃取精餾(210)
6.6板式塔(212)
6.6.1概述(212)
6.6.2常用錯流塔板介紹(213)
6.6.3塔板的操作狀態(215)
6.6.4浮閥精餾塔的工藝設計(217)
思考題(227)
習題(227)
本章主要符號說明(230)
第7章吸收(232)
7.1概述(232)
7.1.1吸收在工業生產中的應用(232)
7.1.2吸收的分類(232)
7.1.3吸收設備與流程(233)
7.1.4吸收劑(234)
7.2吸收過程的氣液相平衡(234)
7.2.1氣液相平衡與溶解度(234)
7.2.2亨利定律(236)
7.2.3氣液相平衡在吸收過程中的作用(238)
7.3吸收過程的傳質速率(239)
7.3.1分子擴散與費克定律(240)
7.3.2渦流擴散與對流傳質(245)
7.3.3吸收速率方程(247)
7.4吸收塔的計算(250)
7.4.1物料衡算與操作線方程(250)
7.4.2吸收劑用量及最小液氣比(251)
7.4.3填料層高度的計算(252)
7.4.4解吸塔的計算(257)
7.5填料塔(258)
7.5.1填料塔的結構(258)
7.5.2填料塔的流體力學性能(263)
7.5.3塔徑的計算(265)
思考題(265)
習題(265)
本章主要符號說明(267)
第8章乾燥(269)
8.1概述(269)
8.2濕空氣的性質及濕度圖(271)
8.2.1濕空氣的性質(271)
8.2.2濕空氣的濕度圖及其應用(276)
8.3乾燥過程中的物料衡算(279)
8.3.1物料衡算(279)
8.3.2熱量衡算(281)
8.3.3乾燥器出口狀態的確定(283)
8.3.4乾燥器的熱效率和乾燥系統的熱效率(283)
8.4乾燥速率和乾燥時間(285)
8.4.1物料中所含水分的性質(285)
8.4.2乾燥速率及其影響因素(287)
8.4.3恒定乾燥條件下乾燥時間的計算(288)
8.5乾燥器(291)
8.5.1乾燥器的主要形式(291)
8.5.2乾燥器的選型(297)
思考題(297)
習題(298)
本章主要符號說明(300)
第9章萃取(302)
9.1概述(302)
9.2液液萃取(302)
9.2.1液液萃取操作原理及在工業上的應用(302)
9.2.2三元體系的液液平衡相圖(304)
9.2.3萃取劑的選擇(309)
9.2.4液液萃取過程的計算(312)
9.2.5液液萃取設備(325)
9.2.6萃取設備的選擇(329)
思考題(330)
習題(330)
本章主要符號說明(333)
第10章其他分離技術(334)
10.1結晶(334)
10.1.1晶體的基本特性(334)
10.1.2結晶過程的相平衡(335)
10.1.3結晶過程(337)
10.1.4結晶過程的物料衡算(338)
10.1.5結晶器(339)
10.1.6其他結晶方法(341)
10.2吸附(341)
10.2.1基本概念(341)
10.2.2吸附平衡(343)
10.2.3吸附速率(344)
10.2.4固定床吸附過程分析(345)
10.2.5吸附分離設備(347)
10.3膜分離(348)
10.3.1膜分離的種類和特點(348)
10.3.2膜組件(349)
10.3.3膜分離過程(350)
思考題(355)
本章主要符號說明(356)
附錄(358)
附錄A化工中常用計量單位及單位換算(358)
附錄B水的物理性質(362)
附錄C幹空氣的物理性質(p=1.01325×105Pa)(363)
附錄D飽和水蒸氣表(按溫度排列)(364)
附錄E飽和水蒸氣表(按壓力排列)(365)
附錄F水在不同溫度下的黏度(366)
附錄G某些二元物系的氣液相平衡數據(367)
附錄H常用固體材料物理性質(368)
附錄I一些氣體溶于水的亨利係數(369)
附錄J某些液體的相對密度(液體密度與4℃水密度之比)(370)
附錄K液體表面張力共線圖(372)
附錄L液體黏度共線圖(374)
附錄M氣體黏度共線圖(101.325kPa)(377)
附錄N液體比熱容共線圖(379)
附錄O氣體比熱容共線圖(101.325kPa)(381)
附錄P氣體導熱係數圖(383)
附錄Q某些液體的物理性質(384)
附錄R某些氣體的物理性質(386)
附錄S管子規格(388)
附錄TIS型單級單吸離心泵性能表(摘錄)(389)
附錄U47211型離心通風機規格(摘錄)(393)
附錄V常用浮頭式(內導流)換熱器的主要參數(394)
參考文獻(396)
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