绪论1
0.1化工生产过程1
0.2单元操作2
0.3本门课程的性质、内容和任务3
0.4本课程解决问题的主要方法4
0.4.1物料衡算4
0.4.2能量衡算5
0.4.3平衡关系5
0.4.4过程速率6
0.5单位的正确使用6
思考题7
自测题7
上篇
第1章流体输送11
学习目标11
1.1概述11
1.1.1流体输送在化工生产中的应用12
1.1.2常见流体输送方式12
1.1.3流体的物理性质及测定12
1.2输送任务的表达18
1.2.1流量与流速18
1.2.2流量方程式19
1.2.3连续性方程19
1.3化工管路21
1.3.1化工管路的构成与标准化21
1.3.2化工管路的布置与安装24
1.4伯努利方程及其应用26
1.4.1伯努利方程26
1.4.2伯努利方程的应用29
1.5流体输送时的流动阻力34
1.5.1流体阻力产生的原因34
1.5.2流体阻力计算35
1.5.3管路设计时减少流体阻力的措施43
1.6流量测量43
1.6.1孔板流量计44
1.6.2文丘里流量计46
1.6.3转子流量计46
1.7流体输送设备47
1.7.1离心泵47
1.7.2其他类型泵58
1.7.3往复式压缩机62
1.7.4离心式压缩机63
1.7.5其他气体压送机械65
1.8流体输送节能技术简介68
思考题68
习题69
自测题73
本章主要符号说明75
第2章传热76
学习目标76
2.1概述76
2.1.1传热在化工生产中的应用76
2.1.2传热过程的类型77
2.1.3载热体及其选择77
2.1.4工业换热方法77
2.2传热的基本方式78
2.2.1传导传热79
2.2.2对流传热79
2.2.3辐射传热79
2.3间壁传热79
2.3.1总传热速率方程及其应用79
2.3.2传热速率80
2.3.3传热推动力的计算83
2.3.4传热系数的获取方法87
2.3.5强化与削弱传热98
2.3.6传热计算举例101
2.4换热器104
2.4.1换热器的分类104
2.4.2间壁式换热器简介105
2.4.3列管换热器的型号与系列标准110
2.4.4列管式换热器的选用与设计原则111
2.4.5换热器的使用与维护113
2.5换热与节能116
2.5.1采用集成设计技术和建立联合装置116
2.5.2采用气电或热电联产技术116
2.5.3合理利用低温热能和蒸汽117
2.5.4采用新型节能技术117
2.5.5换热系统气阻的危害案例分析117
思考题117
习题118
自测题119
本章主要符号说明121
第3章冷冻123
学习目标123
3.1概述123
3.1.1工业生产中的冷冻操作123
3.1.2人工制冷方法123
3.2压缩制冷基本原理124
3.2.1单级压缩蒸发制冷的工作过程124
3.2.2操作温度的选择125
3.2.3多级压缩制冷126
3.3冷冻能力128
3.3.1冷冻能力的表示128
3.3.2标准冷冻能力128
3.4冷冻剂与载冷体129
3.4.1冷冻剂129
3.4.2载冷体130
3.5压缩制冷装置131
3.5.1压缩机132
3.5.2冷凝器132
3.5.3蒸发器132
3.5.4节流膨胀阀133
思考题134
自测题134
本章主要符号说明134
下篇
第4章非均相物系分离137
学习目标137
4.1概述137
4.1.1非均相物系分离在化工生产中的应用137
4.1.2常见非均相物系分离的方法138
4.2沉降138
4.2.1重力沉降139
4.2.2离心沉降143
4.3过滤147
4.3.1过滤的基本知识148
4.3.2过滤设备150
4.4气体的其他净制方法154
4.4.1惯性除尘器154
4.4.2静电除尘器154
4.4.3文丘里除尘器155
4.4.4泡沫除尘器155
4.4.5袋滤器155
4.5非均相物系分离方法的选择155
4.5.1气体非均相物系156
4.5.2液体非均相物系156
思考题156
习题156
自测题157
本章主要符号说明158
第5章蒸馏159
学习目标159
5.1概述159
5.1.1蒸馏在化工生产中的应用159
5.1.2气液相平衡160
5.1.3精馏原理和流程163
5.2精馏的物料衡算165
5.2.1全塔物料衡算165
5.2.2精馏段物料衡算166
5.2.3提馏段物料衡算167
5.2.4加料板物料衡算167
5.3塔板数的确定169
5.3.1实际板数与板效率169
5.3.2理论板数的确定方法169
5.4连续精馏的操作分析174
5.4.1进料状况对精馏的影响174
5.4.2回流比的影响175
5.4.3操作温度及压力的影响177
5.5精馏过程的热量平衡与节能178
5.5.1热量衡算178
5.5.2节能措施180
5.6其他蒸馏方式182
5.6.1简单蒸馏182
5.6.2闪蒸182
5.6.3间歇精馏183
5.6.4多组分精馏183
5.6.5特殊精馏184
5.7精馏设备185
5.7.1板式塔186
5.7.2辅助设备188
5.8精馏塔的操作189
5.8.1操作步骤189
5.8.2不正常现象及处理190
思考题190
习题191
自测题192
本章主要符号说明194
第6章气体吸收195
学习目标195
6.1概述195
6.1.1气体吸收在化工生产中的应用196
6.1.2气体吸收的分类197
6.1.3吸收剂的选择197
6.2从溶解相平衡看吸收操作198
6.2.1气液相平衡关系198
6.2.2吸收条件205
6.2.3气液相平衡关系对吸收操作的意义205
6.3吸收速率206
6.3.1传质基本方式206
6.3.2双膜理论208
6.3.3吸收速率209
6.3.4影响吸收速率的因素213
6.4吸收的物料衡算214
6.4.1全塔物料衡算214
6.4.2吸收操作线216
6.4.3吸收剂用量218
6.5塔径的计算221
6.6填料层高度的确定221
6.6.1填料层高度的确定方法221
6.6.2填料层高度的计算224
6.7吸收操作分析229
6.7.1影响吸收操作的因素229
6.7.2吸收塔的操作233
6.8其他吸收与解吸234
6.8.1化学吸收234
6.8.2高浓度吸收235
6.8.3多组分吸收235
6.8.4解吸236
6.9吸收设备239
6.9.1填料塔239
6.9.2填料240
6.9.3辅助设备247
6.9.4填料塔的流体力学性能249
思考题250
习题251
自测题252
本章主要符号说明254
第7章干燥255
学习目标255
7.1概述255
7.1.1干燥在工业生产中的应用及干燥方法255
7.1.2对流干燥的条件和流程257
7.2湿空气的性质258
7.2.1湿度258
7.2.2相对湿度259
7.2.3比体积259
7.2.4比热容260
7.2.5比焓260
7.2.6干球温度261
7.2.7露点261
7.2.8湿球温度261
7.2.9绝热饱和温度262
7.3湿空气的湿度图262
7.3.1H-I图的构成263
7.3.2H-I图的应用265
7.4湿物料中水分的性质266
7.4.1湿物料含水量的表示方法266
7.4.2平衡水分与自由水分267
7.4.3结合水分与非结合水分267
7.5干燥过程的物料衡算268
7.5.1干燥产品流量G2268
7.5.2水分蒸发量W269
7.5.3空气消耗量L269
7.6干燥速率270
7.6.1干燥速率270
7.6.2影响干燥速率的因素271
7.7干燥设备272
7.7.1对干燥设备的基本要求272
7.7.2干燥器的选择272
7.7.3常用的工业干燥器275
7.8干燥器的操作278
7.8.1干燥过程控制的参数278
7.8.2典型干燥器的操作280
7.9热泵干燥技术281
7.9.1热泵干燥原理281
7.9.2热泵干燥技术的特点281
7.9.3热泵干燥技术的前景282
思考题282
习题282
自测题283
本章主要符号说明284
第8章蒸发285
学习目标285
8.1概述285
8.1.1蒸发在工业生产中的应用285
8.1.2蒸发的类型与特点286
8.2单效蒸发287
8.2.1单效蒸发流程287
8.2.2单效蒸发计算287
8.3多效蒸发290
8.3.1多效蒸发对节能的意义290
8.3.2多效蒸发流程291
8.4蒸发设备292
8.4.1自然循环型蒸发器292
8.4.2强制循环蒸发器294
8.4.3膜式蒸发器295
8.4.4浸没燃烧蒸发器296
8.5蒸发器的操作296
8.5.1蒸发操作的几个问题296
8.5.2典型蒸发器的操作297
思考题300
习题300
自测题300
本章主要符号说明302
第9章结晶303
学习目标303
9.1概述303
9.1.1结晶现象及其工业应用303
9.1.2固液体系相平衡304
9.1.3晶核的形成306
9.1.4晶体的成长307
9.2结晶方法308
9.2.1冷却结晶308
9.2.2蒸发结晶309
9.2.3真空冷却结晶309
9.2.4盐析结晶309
9.2.5反应沉淀结晶309
9.2.6升华结晶310
9.2.7熔融结晶310
9.3结晶设备与操作310
9.3.1常见结晶设备310
9.3.2结晶操作要求313
思考题314
习题314
自测题314
第10章萃取316
学习目标316
10.1概述316
10.1.1萃取在化工生产中的应用316
10.1.2萃取剂的选择317
10.1.3萃取操作流程318
10.2部分互溶物系的相平衡321
10.2.1部分互溶物系的相平衡321
10.2.2单级萃取在相平衡图上的表示327
10.3萃取设备332
10.3.1塔式萃取设备333
10.3.2萃取塔的操作337
10.4超临界流体萃取技术339
10.4.1超临界流体萃取技术的发展与特点339
10.4.2超临界流体萃取原理340
10.4.3超临界流体萃取过程简介342
10.4.4超临界流体萃取的工业应用343
思考题344
习题344
自测题345
本章主要符号说明346
第11章新型单元操作简介347
学习目标347
11.1膜分离347
11.1.1概述347
11.1.2膜分离装置与工艺349
11.1.3典型膜分离过程及应用352
11.2吸附355
11.2.1概述355
11.2.2吸附速率357
11.2.3吸附工艺简介357
11.3色谱分离技术360
11.3.1概述360
11.3.2色谱分配系数361
11.3.3柱色谱的分离过程及应用361
思考题363
第12章分离方法的选择364
学习目标364
12.1分离方法的比较364
12.2分离方法的选择365
12.2.1经济合理性365
12.2.2技术可行性365
12.2.3系统适应性365
12.2.4方法可靠性366
12.2.5公共安全性366
附录367
一、中华人民共和国法定计量单位（摘录）367
二、某些气体的重要物理性质368
三、某些液体的重要物理性质369
四、干空气的物理性质(101.33kPa)370
五、水的物理性质371
六、常用固体材料的密度和比热容372
七、饱和水蒸气(以温度为基准)373
八、饱和水蒸气(以压力为基准)374
九、某些液体的热导率376
十、某些气体和蒸气的热导率377
十一、某些固体材料的热导率378
十二、液体的黏度共线图379
十三、101.33kPa压力下气体的黏度共线图381
十四、液体的比热容共线图383
十五、气体的比热容共线图(101.33kPa)385
十六、蒸发潜热（汽化热）共线图387
十七、某些有机液体的相对密度共线图389
十八、壁面污垢热阻(污垢系数)390
十九、离子泵的规格(摘录)391
二十、管壳式换热器系列标准(摘录)396
二十一、某些二元物系在101.3kPa(绝压)下的气液平衡组成399
二十二、热轧无缝钢管规格与质量(摘自GB.8163—87)400
二十三、冷拔无缝钢管规格与质量(摘自GB.8163—87)404
自测题参考答案406
参考文献410