化工原理（下冊(cè)）

前言

　　化工原理課程是化學(xué)工程與化工工藝類及相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)技術(shù)課。其主要任務(wù)是研究化工過程的單元操作基本原理、典型過程設(shè)備結(jié)構(gòu)，進(jìn)行過程工藝設(shè)計(jì)計(jì)算和設(shè)備選型及單元過程的操作分析。本課程在培養(yǎng)從事化工科學(xué)研究和工程技術(shù)人才過程中發(fā)揮著重要的作用。為此。不斷改進(jìn)和建設(shè)本課程，結(jié)合人才培養(yǎng)和社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展及時(shí)充實(shí)、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，提高教材理論和技術(shù)水平，適時(shí)編寫新教材是十分必要的?！　〈筮B理工大學(xué)從早期的翻譯、編著化工原理到20世紀(jì)70年代的自編教材，從80年代參編全國(guó)統(tǒng)編教材，到80年代中期再度在校內(nèi)試用自編教材、90年代正式出版教材至今，長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈地進(jìn)行化工原理課程的教材建設(shè)，現(xiàn)又在多年教材建設(shè)和教學(xué)積累的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合近十年的教學(xué)和科研成果編寫了《化工原理》（上冊(cè)、下冊(cè)）。　　該教材在編寫中努力遵循認(rèn)識(shí)規(guī)律，從學(xué)科的特點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行編寫；注意汲取國(guó)內(nèi)外本學(xué)科發(fā)展的新成果和現(xiàn)代技術(shù)；堅(jiān)持繼承發(fā)揚(yáng)的原則，合理地提升理論基礎(chǔ)，強(qiáng)化理論與工程實(shí)際的聯(lián)系，努力創(chuàng)新。　　本教材適當(dāng)?shù)亟榻B了單元操作的發(fā)展和運(yùn)用，較多地采用工程實(shí)例，以計(jì)算機(jī)為工具，采用現(xiàn)代技術(shù)和方法完成本課程的工程設(shè)計(jì)和過程的模擬與分析，以滿足現(xiàn)代技術(shù)人才培養(yǎng)的需要?！　∪捉滩墓彩隆Ｉ蟽?cè)含流體流動(dòng)、流體輸送設(shè)備、液體流過顆粒床層和流態(tài)化、傳熱、蒸發(fā)共五章；下冊(cè)含蒸餾、吸收、萃取、干燥、膜分離與吸附共五章。上冊(cè)由王世廣主編。參加各章編寫的有：袁一、王世廣（緒論），王世廣（第1章），賀高紅（第2章），潘艷秋（第3章），都健（第4章），趙毅（第5章）。下冊(cè)由樊希山主編。參加各章編寫的有：樊希山（第6章），匡國(guó)柱（第7章），孫力（第8章），王瑤（第9章），賀高紅（第10章），吳雪梅（各章習(xí)題）。在本書的編寫中，得到了教研室的全體同行們及多年來歷次參加教材編寫的教師們的關(guān)心和支持。本書上冊(cè)由清華大學(xué)蔣維鈞教授審閱，下冊(cè)由天津大學(xué)劉邦孚教授審閱，兩位教授提出了許多寶貴意見，于此，編者表示衷心的感謝。限于編者的水平，書中難免有錯(cuò)和不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　本書是根據(jù)大連理工大學(xué)化工原理教研室多年的教學(xué)及科研實(shí)踐，并參考國(guó)內(nèi)外的教材組織編寫的。主要介紹化學(xué)工程中常見單元操作的基本原理、典型設(shè)備及其工藝設(shè)計(jì)計(jì)算和操作分析。全書分上、下兩冊(cè)出版。上冊(cè)包括緒論、流體流動(dòng)、流體輸送設(shè)備、流體相對(duì)顆粒（床層）的流動(dòng)與機(jī)械分離、傳熱和蒸發(fā)等章；下冊(cè)包括蒸餾、吸收、萃取、干燥及膜分離和吸附分離等章。本書注意加強(qiáng)理論基礎(chǔ)，努力與工程實(shí)際結(jié)合，兼顧學(xué)科的發(fā)展。著重培養(yǎng)工程觀點(diǎn)及處理工程問題的能力和創(chuàng)新意識(shí)?！　”緯勺鳛榛ゎ悓I(yè)本科生教材，也可供輕工、石油、食品等專業(yè)選用及有關(guān)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第6章　蒸餾　6.1  概述　6.2　溶液的氣、液相平衡　  6.2.1　氣、液相平衡與自由度　  6.2.2　溶液氣、液相平衡的條件及表達(dá)方法　  6.2.3　理想體系的氣、液相平衡關(guān)系　  6.2.4　非理想體系的氣、液相平衡關(guān)系　6.3  簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾　  6.3.1　簡(jiǎn)單蒸餾　  6.3.2　平衡蒸餾　6.4　精餾　  6.4.1　精餾原理　  6.4.2　精餾過程的數(shù)學(xué)描述　  6.4.3　精餾過程的計(jì)算方法　6.5　雙組分連續(xù)精餾的設(shè)計(jì)計(jì)算　  6.5.1　精餾操作方程　  6.5.2　進(jìn)料熱狀態(tài)對(duì)精餾操作的影響　  6.5.3　理論塔板數(shù)的計(jì)算　  6.5.4　進(jìn)料位置和回流比的選擇　  6.5.5　理論塔板數(shù)的簡(jiǎn)捷計(jì)算法　  6.5.6　其他方式的蒸餾　  6.5.7　實(shí)際塔板數(shù)和塔板效率　  6.5.8　精餾操作分析　6.6  間歇精餾　  6.6.1　恒定回流比的間歇精餾　  6.6.2　恒定產(chǎn)品組成的間歇精餾　6.7　恒沸精餾和萃取精餾　  6.7.1　恒沸精餾　  6.7.2　萃取精餾　6.8　多組分精餾　  6.8.1　分離序列的選擇　  6.8.2　全塔物料衡算　  6.8.3　多組分精餾的最小回流比　  6.8.4　多組分精餾塔理論塔板數(shù)的計(jì)算　  6.8.5　精餾過程的節(jié)能　6.9　特殊蒸餾　  6.9.1　反應(yīng)精餾　  6.9.2　精密精餾　  6.9.3　鹽溶蒸餾　  6.9.4　分子蒸餾  6.10　板式塔　  6.10.1　板式塔結(jié)構(gòu)及性能    6.10.2　板式塔中氣、液相的異常流動(dòng)    6.10.3　塔板上氣、液兩相接觸狀態(tài)    6.10.4　常用塔板的類型    6.10.5　篩板塔化工設(shè)計(jì)計(jì)算    6.10.6　篩板塔設(shè)計(jì)實(shí)例  習(xí)題  本章符號(hào)說明第7章　氣體吸收  7.1　概述　  7.1.1　吸收過程的基本應(yīng)用　　7.1.2　吸收過程的基本原理　  7.1.3　吸收過程的分類　  7.1.4　吸收過程的基本流程　  7.1.5　對(duì)吸收劑的基本要求　7.2　吸收過程中的質(zhì)量傳遞　  7.2.1　傳質(zhì)的基本方式　  7.2.2　組分運(yùn)動(dòng)速度及傳質(zhì)通量　  7.2.3　分子擴(kuò)散　  7.2.4　渦流擴(kuò)散　  7.2.5　對(duì)流傳質(zhì)  7.3　相際間的質(zhì)量傳遞　  7.3.1　氣液相平衡　  7.3.2　相際傳質(zhì)方向與傳遞極限　  7.3.3　相際傳質(zhì)的雙膜模型　  7.3.4　相際傳質(zhì)速率方程　　……第8章　萃取第9章　干燥第10章　膜分離和吸附分離過程參考文獻(xiàn)附錄

章節(jié)摘錄

　　為滿足生產(chǎn)需要，干燥器應(yīng)達(dá)到以下基本要求：　?。?）適應(yīng)被干燥物料的多樣性和不同產(chǎn)品規(guī)格要求　　濕物料從形態(tài)上，可能是塊、顆粒、粉末、纖維狀，也可能是溶液、懸浮液或膏狀物料；從物性上，由于物料內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及與水分結(jié)合強(qiáng)度的不同，機(jī)械強(qiáng)度、粘結(jié)性、熱敏性、有無污染、有無毒性以及減濕過程中的變形和收縮性能上的差異也很大。此外，各種產(chǎn)品對(duì)質(zhì)量的要求也各不相同，例如對(duì)最終含水量的高低、粉塵及產(chǎn)品的回收要求、能源供應(yīng)條件等等。適應(yīng)被干燥物料的外觀性狀是對(duì)干燥器的最基本要求，種種干燥方法和設(shè)備的發(fā)展往往是為適應(yīng)物料形態(tài)提出的特殊要求?！　。?）設(shè)備的生產(chǎn)能力要高　　設(shè)備的生產(chǎn)能力取決于濕物料達(dá)到指定干燥程度所需的時(shí)間。為此，應(yīng)盡可能縮短降速階段的干燥時(shí)間，因?yàn)槲锪显诮邓俑稍镫A段干燥速率緩慢，費(fèi)時(shí)較多。將物料盡可能地分散，即可以降低物料的臨界含水量，使水分更多地在速度較高的恒速階段除去，又可以提高降速階段本身的速率，無疑這對(duì)提高干燥器的生產(chǎn)能力是有利的?！　。?）能耗的經(jīng)濟(jì)性　　前已述及，干燥是一能耗較大的過程，因此，提高干燥器的熱利用率尤其重要。在對(duì)流干燥中，提高熱效率的主要途徑是減少廢氣帶熱，為此，干燥器結(jié)構(gòu)應(yīng)能提供有利的氣固接觸，在物料耐熱允許的條件下空氣的入口溫度盡可能高，或在干燥器內(nèi)設(shè)置加熱面，這些措施均可減少干燥空氣的用量，減少廢氣帶熱損失。此外，還有流向問題。在相同的進(jìn)、出口溫度下，逆流操作可獲得較大的傳熱（傳質(zhì)）推動(dòng)力，設(shè)備容積較小。換言之，設(shè)備容積相同的條件下，逆流操作可使產(chǎn)品的含水量更低，干燥產(chǎn)品溫度較高，但這對(duì)熱敏性物料是不利的。因而，應(yīng)根據(jù)被干燥物料的性質(zhì)確定合適的流向，以使干燥操作更為經(jīng)濟(jì)?！　「稍锲鞒凉M足上述條件之外，還應(yīng)便于操作、控制等?！　∮捎诒桓稍镂锪戏N類繁多、物性千差萬別，決定了工業(yè)上應(yīng)用的干燥器類型的多樣性。而干燥裝置組成單元的差別、供熱方式的差別以及干燥器內(nèi)空氣與物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的差別等，又決定了干燥器的復(fù)雜性。工業(yè)上應(yīng)用的干燥器有數(shù)百種之多，到目前為止，還沒有統(tǒng)一的分類方法。常用的做法是根據(jù)不同準(zhǔn)則對(duì)干燥器進(jìn)行分類。

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