內容簡介
本書重點介紹化工單元操作的基本原理、計算方法和典型設備。全書包括緒論、流體流動與輸送機械、非均相物系分離、傳熱、蒸發、氣體吸收、蒸餾、固體乾燥及其他分離技術。
本書可作為高等院校化工及相關專業的教材,也可供化工及相關部門技術人員參考。
目錄
緒論1
第1章流體流動與輸送機械5
11流體基本性質5
111連續介質的假定5
112流體的壓縮性6
113作用在流體上的力6
114質量力與密度6
115壓力7
116剪下力與黏度8
12流體靜力學9
121靜壓力特性9
122流體靜力學基本方程10
13流體動力學14
131流體的流量與流速14
132定態流動與非定態流動15
133定態流動系統的質量衡算15
134定態流動系統的機械能衡算16
14流體流動的內部結構23
141流體的流動型態23
142流體在圓管內的速度分布24
15流體流動阻力28
151直管阻力28
152局部阻力36
153流體在管路中的總阻力38
16管路計算40
161簡單管路40
162複雜管路44
17流速與流量的測量45
171測速管46
172孔板流量計47
173文丘里流量計49
174轉子流量計50
18流體輸送機械52
181離心泵53
182其他類型化工用泵66
183氣體輸送機械69
思考題74
習題75
本章符號說明81
參考文獻81
第2章非均相物系分離82
21概述82
211非均相物系分離在工業中的套用82
212顆粒與顆粒群的特性83
22顆粒沉降85
221顆粒在流體中的沉降過程85
222重力沉降及設備85
223離心沉降及設備91
23過濾95
231概述95
232過濾基本方程式96
233過濾設備99
24非均相物系分離過程強化與展望104
241沉降過程的強化104
242過濾過程的強化104
243過濾技術展望105
思考題106
習題106
本章符號說明107
參考文獻108
閱讀參考文獻(與正文對應)108
第3章傳熱109
31概述109
311傳熱在化工生產中的套用109
312工業生產中的加熱劑和冷卻劑110
313傳熱設備中冷、熱流體的接觸方式110
314傳熱學中一些基本概念111
32熱傳導112
321熱傳導機理簡介112
322熱傳導速率的表達——傅立葉定律112
323熱導率113
324單層平壁的定態熱傳導114
325單層圓筒壁的定態熱傳導115
326通過多層壁的定態熱傳導116
33對流傳熱118
331對流傳熱過程分析118
332對流傳熱速率——牛頓冷卻定律119
333對流傳熱係數的實驗研究方法119
334流體無相變時的對流傳熱係數經驗關聯式121
335蒸氣冷凝傳熱129
336液體沸騰傳熱131
34傳熱過程計算133
341換熱器的熱量平衡方程133
342總傳熱係數134
343總傳熱速率方程137
344總傳熱速率方程與熱量平衡方程的聯用138
345平均傳熱溫差的計算138
346傳熱過程的設計型計算142
347傳熱過程的操作型計算142
348設備壁溫的計算144
35輻射傳熱145
351熱輻射的基本概念145
352物體的輻射能力146
353兩固體間的輻射傳熱148
354對流輻射聯合傳熱149
36換熱器150
361間壁式換熱器150
362列管式換熱器的設計與選型中相關條件的選擇157
363列管式換熱器的選型計算158
37傳熱過程的強化161
371換熱器中傳熱過程的強化161
372換熱網路的最佳化162
373換熱器中污垢的產生、阻垢和清洗162
思考題163
習題164
本章符號說明167
參考文獻167
第4章蒸發168
41概述168
411蒸發操作及其在工業中的套用168
412蒸發操作的特點168
413蒸發操作的分類169
42單效蒸發與真空蒸發169
421單效蒸發流程169
422單效蒸發設計計算169
423蒸發器的生產能力與生產強度174
43多效蒸發175
431加熱蒸汽的經濟性175
432多效蒸發175
433多效蒸發效數的限制182
44蒸發設備182
441蒸發器182
442蒸發器的選型185
443蒸發裝置的附屬設備和機械185
45蒸發過程和設備的強化與展望187
思考題187
習題187
本章符號說明188
參考文獻188
閱讀參考文獻188
第5章氣體吸收190
51概述190
511化工生產中的傳質過程190
512相組成表示法191
513氣體吸收過程193
514氣體吸收過程的套用194
515吸收劑的選用194
516吸收操作的分類195
52吸收過程的氣液相平衡關係196
521氣體在液體中的溶解度196
522相平衡關係在吸收過程中的套用201
53單相內傳質202
531單相內物質的分子擴散203
532分子擴散係數207
533單相對流傳質機理211
534單相內對流傳質速率方程212
54相際對流傳質及總傳質速率方程213
541雙膜理論213
542吸收過程的總傳質速率方程214
55吸收塔的計算218
551物料衡算和操作線方程219
552吸收劑用量與最小液氣比220
553吸收塔填料層高度的計算222
554吸收塔塔徑的計算229
555吸收塔的操作型計算229
556解吸及其計算231
56填料塔234
561填料235
562填料塔的流體力學性能237
563填料塔的附屬檔案241
564強化吸收過程的措施241
565填料塔分離技術新進展243
思考題244
習題245
本章符號說明247
參考文獻248
閱讀參考文獻248
第6章蒸餾249
61概述249
62雙組分溶液的汽液平衡250
621理想溶液的汽液平衡250
622溫度組成圖(txy圖)251
623氣液平衡圖(xy圖)252
624揮發度與相對揮發度253
625非理想溶液的汽液平衡255
63簡單蒸餾和平衡蒸餾256
631簡單蒸餾256
632平衡蒸餾257
64精餾原理257
641多次部分汽化、部分冷凝257
642連續精餾裝置流程258
643塔板的作用259
644精餾過程的回流260
65雙組分連續精餾塔的計算260
651理論板的概念與恆摩爾流的假設261
652全塔物料衡算261
653操作線方程263
654進料熱狀況的影響及q線方程265
655理論塔板數的確定268
656回流比的影響與選擇275
657理論板數的簡捷計算282
658精餾裝置的熱量衡算284
659雙組分精餾的操作型計算286
66間歇精餾287
661維持餾出液濃度恆定的操作288
662維持回流比恆定的操作289
67恆沸精餾與萃取精餾289
671恆沸精餾289
672萃取精餾 290
68板式塔291
681板式塔的結構特點和流體力學特性291
682塔板的流體力學狀況293
683塔板效率295
684塔高和塔徑的計算297
685塔板負荷性能圖299
686板式塔的類型300
69蒸餾過程的強化與展望303
思考題304
習題305
本章主要符號說明309
參考文獻310
閱讀參考文獻310
第7章固體乾燥311
71概述311
711物料的去濕方法311
712物料的乾燥方法311
713對流乾燥特點312
72濕空氣的性質與濕度圖312
721濕空氣的性質312
722濕空氣的濕度圖及其套用318
73固體物料的乾燥平衡321
731物料中水分含量的表示方法321
732水分在氣固兩相間的平衡321
74乾燥過程的計算323
741乾燥過程的物料衡算323
742乾燥過程的熱量衡算325
743乾燥系統的熱效率326
744乾燥器空氣出口狀態的確定327
75乾燥速率與乾燥時間329
751乾燥速率329
752恆定乾燥條件下乾燥時間的計算332
76乾燥器334
761乾燥器的基本要求與分類334
762工業上常用的乾燥器335
763乾燥器的選型339
77固體乾燥過程的強化與展望340
771乾燥過程強化340
772乾燥設備改進341
773乾燥技術展望342
思考題343
習題343
本章符號說明345
參考文獻346
閱讀參考文獻346
第8章其他分離技術347
81結晶347
811概述347
812結晶原理347
813結晶器簡介349
814結晶過程的強化與展望350
82吸附分離351
821概述351
822吸附劑及其特性352
823吸附平衡353
824吸附速率355
825吸附操作與裝置357
826吸附過程的強化與展望359
83膜分離361
831概述361
832膜與膜組件363
833反滲透365
834超濾與微濾366
835氣體分離368
836膜接觸器368
思考題370
主要符號說明371
閱讀參考文獻371
附錄372
附錄一、常用物理量的單位與量綱372
附錄二、某些氣體的重要物理性質372
附錄三、某些液體的重要物理性質373
附錄四、乾空氣的物理性質(1013kPa)374
附錄五、水及蒸汽的物理性質375
1.水的物理性質375
2.水在不同溫度下的黏度376
3.飽和水蒸氣表(按溫度排列)377
4飽和水蒸氣表(按壓力排列)378
附錄六、黏度379
1.液體黏度共線圖379
2.氣體黏度共線圖381
附錄七、熱導率382
1.固體熱導率382
2某些液體的熱導率383
3氣體熱導率共線圖(1013kPa)384
附錄八、比熱容386
1.液體比熱容共線圖386
2.氣體比熱容共線圖(1013kPa)388
附錄九、液體汽化熱共線圖390
附錄十、無機物水溶液的沸點(1013kPa)392
附錄十一、管路規格393
附錄十二、離心泵規格(摘錄)393
1 IS型單級單吸離心泵規格393
2.Y型離心油泵規格397
附錄十三、換熱器系列(摘錄)398
1.管殼式熱交換器系列標準(摘自JB/T 4714、4715—92)398
2.管殼式換熱器型號的表示方法403