成書過程
修訂情況
《化工原理（第四版）》是根據各類高等院校少學時《化工原理》課程教學需要而編寫的，參加該教材編寫者有王志魁、劉麗英、劉偉。
2010年，該書第四版是在第三版的原有框架，對部分內容做了刪除、修改或增補而成，第一次印刷。
出版工作
| 責任編輯 | 裝幀設計 | 責任校對 |
| 何麗 | 關飛 | 顧淑雲 |
內容簡介
《化工原理（第四版）》以物料衡算、能量衡算、物系平衡關係、傳遞速率及經濟核算觀點5個基本概念為基礎，介紹了主要化工單元操作的基本原理、計算方法及典型設備。全書除緒論外共分7章，分別為流體流動、流體輸送機械、沉降與過濾、傳熱、吸收、蒸餾、乾燥。每章都編入適量的例題、習題及思考題。
教材目錄
| 章節內容 | 頁碼 | 章節內容 | 頁碼 |
| 緒論 | 1 | 思考題 | 180 |
| 一、化工過程與單元操作 | 1 | 習題 | 181 |
| 二、《化工原理》課程的性質與任務 | 2 | 本章符號說明 | 184 |
| 三、物理量的單位與量綱 | 3 | 第五章吸收 | 185 |
| 四、混合物含量的表示方法 | 5 | 第一節概述 | 185 |
| 五、單元操作中常用的基本概念 | 8 | 一、吸收操作的套用 | 185 |
| 習題 | 10 | 二、吸收設備 | 185 |
| 本章符號說明 | 10 | 三、吸收操作的分類 | 185 |
| 第一章流體流動 | 11 | 四、吸收劑的選擇 | 186 |
| 第一節流體靜力學 | 11 | 第二節氣液相平衡 | 187 |
| 一、流體的壓力 | 11 | 一、平衡溶解度 | 187 |
| 二、流體的密度與比體積 | 12 | 二、亨利定律 | 188 |
| 三、流體靜力學基本方程式 | 13 | 三、氣液相平衡在吸收中的套用 | 191 |
| 四、流體靜力學基本方程式的套用 | 14 | 第三節吸收過程的傳質速率 | 193 |
| 第二節管內流體流動的基本方程式 | 18 | 一、分子擴散與費克定律 | 193 |
| 一、流量與流速 | 18 | 二、等摩爾逆向擴散 | 194 |
| 二、穩態流動與非穩態流動 | 19 | 三、組分A通過靜止組分B的擴散 | 195 |
| 三、連續性方程式 | 20 | 四、分子擴散係數 | 197 |
| 四、伯努利方程式 | 21 | 五、單相內的對流傳質 | 199 |
| 五、實際流體機械能衡算式 | 22 | 六、兩相間傳質的雙膜理論 | 201 |
| 第三節管內流體流動現象 | 24 | 七、總傳質速率方程 | 203 |
| 一、黏度 | 25 | 八、傳質速率方程式的各種表示形式 | 205 |
| 二、流體流動類型與雷諾數 | 27 | 第四節吸收塔的計算 | 207 |
| 三、流體在圓管內的速度分布 | 29 | 一、物料衡算與操作線方程 | 207 |
| 第四節管內流體流動的摩擦阻力損失 | 32 | 二、吸收劑的用量與最小液、氣比 | 208 |
| 一、直管中流體摩擦阻力損失的測定 | 32 | 三、填料層高度的計算 | 211 |
| 二、層流的摩擦阻力損失計算 | 33 | 四、吸收塔的操作計算 | 218 |
| 三、湍流的摩擦阻力損失 | 33 | 五、解吸塔的計算 | 220 |
| 四、非圓形管的當量直徑 | 38 | 第五節填料塔 | 223 |
| 五、局部摩擦阻力損失 | 39 | 一、填料塔的結構及填料性能 | 223 |
| 六、管內流體流動的總摩擦阻力損失計算 | 40 | 二、氣液兩相在填料層內的流動 | 225 |
| 第五節管路計算 | 42 | 三、塔徑的計算 | 226 |
| 一、簡單管路 | 42 | 四、填料塔的附屬檔案 | 229 |
| 二、複雜管路 | 46 | 思考題 | 230 |
| 第六節流量的測定 | 47 | 習題 | 231 |
| 一、測速管 | 48 | 本章符號說明 | 233 |
| 二、孔板流量計 | 49 | 第六章蒸餾 | 235 |
| 三、轉子流量計 | 53 | 第一節雙組分溶液的汽液相平衡 | 235 |
| 四、濕式氣體流量計 | 54 | 一、溶液的蒸氣壓與拉烏爾定律 | 235 |
| 思考題 | 54 | 二、理想溶液汽液相平衡 | 236 |
| 習題 | 55 | 三、非理想溶液汽液相平衡 | 242 |
| 本章符號說明 | 61 | 第二節蒸餾與精餾原理 | 244 |
| 第二章流體輸送機械 | 62 | 一、簡單蒸餾與平衡蒸餾 | 244 |
| 第一節離心泵 | 62 | 二、精餾原理 | 245 |
| 一、離心泵的工作原理 | 62 | 第三節雙組分連續精餾的計算與分析 | 247 |
| 二、離心泵的主要部件 | 63 | 一、全塔物料衡算 | 247 |
| 三、離心泵的主要性能參數 | 64 | 二、恆摩爾流量的假設 | 248 |
| 四、離心泵的特性曲線 | 65 | 三、進料熱狀態參數q | 249 |
| 五、離心泵的工作點與流量調節 | 67 | 四、操作線方程與q線方程 | 252 |
| 六、離心泵的汽蝕現象與安裝高度 | 71 | 五、理論板數計算 | 256 |
| 七、離心泵的類型與選用 | 75 | 六、回流比與進料熱狀態對精餾過程的影響 | 260 |
| 第二節其他類型化工用泵 | 77 | 七、塔頂液相回流比的選擇 | 263 |
| 一、往復泵 | 77 | 八、理論板數的簡捷計算法 | 268 |
| 二、齒輪泵 | 79 | 九、精餾塔的操作計算 | 269 |
| 三、旋渦泵 | 79 | 十、直接蒸汽加熱及兩股進料的精餾塔 | 273 |
| 第三節氣體輸送機械 | 80 | 第四節間歇精餾 | 276 |
| 一、離心式通風機 | 80 | 一、回流比恆定的操作 | 277 |
| 二、鼓風機和壓縮機 | 83 | 二、餾出液組成恆定的操作 | 277 |
| 三、真空泵 | 87 | 第五節恆沸精餾與萃取精餾 | 278 |
| 思考題 | 88 | 一、恆沸精餾 | 278 |
| 習題 | 88 | 二、萃取精餾 | 279 |
| 本章符號說明 | 90 | 第六節板式塔 | 280 |
| 第三章沉降與過濾 | 91 | 一、塔板結構 | 280 |
| 第一節概述 | 91 | 二、塔板上汽液兩相的流動現象 | 282 |
| 一、非均相物系的分離 | 91 | 三、塔板效率 | 284 |
| 二、顆粒與流體相對運動時所受的阻力 | 91 | 四、塔高的確定 | 286 |
| 第二節重力沉降 | 92 | 五、塔徑的計算 | 286 |
| 一、沉降速度 | 92 | 六、塔板類型 | 288 |
| 二、降塵室 | 94 | 思考題 | 290 |
| 三、懸浮液的沉聚 | 97 | 習題 | 292 |
| 第三節離心沉降 | 98 | 本章符號說明 | 296 |
| 一、離心分離因數 | 98 | 第七章乾燥 | 297 |
| 二、離心沉降速度 | 98 | 第一節概述 | 297 |
| 三、旋風分離器 | 99 | 一、固體物料的去濕方法 | 297 |
| 四、旋液分離器 | 101 | 二、濕物料的乾燥方法 | 297 |
| 五、沉降式離心機 | 102 | 三、對流乾燥過程的傳熱與傳質 | 298 |
| 第四節過濾 | 103 | 第二節濕空氣的性質及濕度圖 | 298 |
| 一、懸浮液的過濾 | 103 | 一、濕空氣的性質 | 298 |
| 二、過濾速率基本方程式 | 106 | 二、濕空氣的濕度圖及其套用 | 304 |
| 三、恆壓過濾 | 108 | 第三節乾燥過程的物料衡算和熱量衡算 | 307 |
| 四、過濾設備 | 111 | 一、乾燥過程的物料衡算 | 307 |
| 思考題 | 11 | 二、乾燥過程的熱量衡算 | 309 |
| 習題 | 115 | 第四節物料的平衡含水量與乾燥速率 | 313 |
| 本章符號說明 | 116 | 一、物料的乾燥實驗曲線 | 313 |
| 第四章傳熱 | 118 | 二、物料的平衡含水量曲線 | 314 |
| 第一節概述 | 118 | 三、恆定乾燥條件下的乾燥速率與乾燥時間 | 315 |
| 一、傳熱過程的套用 | 118 | 第五節乾燥設備 | 319 |
| 二、熱量傳遞的基本方式 | 118 | 一、常用對流乾燥器簡介 | 319 |
| 三、兩流體通過間壁換熱與傳熱速率方程式 | 119 | 二、乾燥器的選用 | 322 |
| 第二節熱傳導 | 120 | 思考題 | 324 |
| 一、傅立葉定律 | 120 | 習題 | 324 |
| 二、熱導率 | 121 | 本章符號說明 | 326 |
| 三、平壁的穩態熱傳導 | 124 | 附錄 | 327 |
| 四、圓筒壁的穩態熱傳導 | 126 | 一、單位換算 | 327 |
| 第三節對流傳熱 | 128 | 二、基本物理常數 | 327 |
| 一、對流傳熱方程與對流傳熱係數 | 128 | 三、飽和水的物理性質 | 328 |
| 二、影響對流傳熱係數的因素 | 130 | 四、某些液體的物理性質 | 329 |
| 三、對流傳熱的特徵數關係式 | 130 | 五、某些有機液體的相對密度（液體密度與4℃水的密度之比） | 330 |
| 四、流體無相變時對流傳熱係數的經驗關聯式 | 131 | 六、飽和水蒸氣表（按溫度排列） | 331 |
| 五、流體有相變時的對流傳熱 | 136 | 七、飽和水蒸氣表（按壓力排列） | 332 |
| 六、選用對流傳熱係數關聯式的注意事項 | 141 | 八、乾空氣的熱物理性質（p=1，01325×105Pa） | 334 |
| 第四節兩流體間傳熱過程的計算 | 141 | 九、某些氣體的重要物理性質 | 334 |
| 一、熱量衡算 | 142 | 十、液體飽和蒸氣壓p°的Antoine(安托因)常數 | 335 |
| 二、傳熱平均溫度差 | 142 | 十一、水在不同溫度下的黏度 | 336 |
| 三、總傳熱係數 | 146 | 十二、液體黏度共線圖 | 337 |
| 四、壁溫計算 | 152 | 十三、氣體黏度共線圖（101，325kPa） | 339 |
| 五、傳熱計算示例 | 153 | 十四、固體材料的熱導率 | 340 |
| 第五節熱輻射 | 158 | 十五、某些液體的熱導率（λ）/W·m-1·℃-1 | 341 |
| 一、熱輻射的基本概念 | 158 | 十六、氣體熱導率共線圖 | 341 |
| 二、物體的輻射能力與史蒂芬、波爾茲曼定律 | 159 | 十七、液體比熱容共線圖 | 343 |
| 三、克希霍夫定律 | 162 | 十八、氣體比熱容共線圖（101，325kPa） | 345 |
| 四、兩固體間的輻射傳熱 | 162 | 十九、液體比汽化熱共線圖 | 347 |
| 五、輻射與對流的聯合傳熱 | 166 | 二十、液體表面張力共線圖 | 348 |
| 第六節換熱器 | 167 | 二十一、管子規格 | 350 |
| 一、換熱器的分類 | 167 | 二十二、IS型單級單吸離心泵規格（摘錄） | 351 |
| 二、間壁式換熱器 | 167 | 二十三、熱交換器系列標準（摘錄） | 353 |
| 三、列管式換熱器選用計算中有關問題 | 173 | 二十四、雙組分溶液的汽液相平衡數據 | 355 |
| 四、系列標準換熱器的選用步驟 | 176 | 二十五、常用化學元素的相對原子質量 | 355 |
| 五、加熱介質與冷卻介質 | 178 | 參考文獻 | 356 |
| 六、傳熱過程的強化 | 178 | 參考資料 |
教學資源
課程資源
為了滿足課堂教學需要，《化工原理（第四版）》教材配有電子教學課件與習題解答，供任課教師使用。
作者簡介
劉麗英，女， 1963年出生， 民盟盟員，現任北京化工大學副教授。主要從事膜分離技術研究，重點為膜製備及膜吸收、滲透汽化等傳質過程性能研究。
