化工原理

內(nèi)容概要

本書(shū)是輕化工專業(yè)的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)教材，著重介紹輕化工生產(chǎn)中常用的單元操作的基本原理、典型設(shè)備及計(jì)算方法。    全書(shū)共八章，內(nèi)容包括流體力學(xué)、流體輸送、非均相物系分離、氣力輸送、傳熱、蒸發(fā)、精餾和干燥。每章都結(jié)合輕化工生產(chǎn)實(shí)際選編例題，各章末還附有思考題和習(xí)題。書(shū)后附錄有常用物性參數(shù)圖表及管子、泵、通風(fēng)機(jī)、換熱器的部分規(guī)格等濮學(xué)習(xí)時(shí)參考。    本書(shū)可作為高等職業(yè)?？茖W(xué)?；I(yè)教學(xué)用書(shū)，也可供從事輕化工生產(chǎn)的有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

緒論  一、單元操作  二、4個(gè)基本概念  三、本課程的性質(zhì)和任務(wù)第一章　流體力學(xué)　第一節(jié)　流體靜力學(xué)    一、流體的密度和比體積    二、流體的壓力    三、流體靜力學(xué)基本方程    四、流體靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用  第二節(jié)　流體動(dòng)力學(xué)    一、流量與流速    二、穩(wěn)定流動(dòng)和不穩(wěn)定流動(dòng)    三、連續(xù)性方程    四、柏努利方程    五、柏努利方程的應(yīng)用  第三節(jié)　流體阻力    一、流體的粘度    二、流體的流動(dòng)型態(tài)    三、流體阻力的計(jì)算  第四節(jié)　管路    一、管子的標(biāo)準(zhǔn)    二、管子、管件和閥門(mén)    三、管道直徑的選擇和計(jì)算    四、管路的計(jì)算    五、管路的連接和布置原則  第五節(jié)　流量的測(cè)量    一、測(cè)速管    二、孔板流量計(jì)    三、文丘里流量計(jì)    四、轉(zhuǎn)子流量計(jì)  思考題  習(xí)題第二章　流體輸送機(jī)械  第一節(jié)　概述  第二節(jié)　離心泵    一、離心泵的工作原理    二、離心泵的主要部件    三、離心泵的主要性能參數(shù)    四、離心泵的性能曲線    五、離心泵的吸上高度和氣蝕現(xiàn)象    六、離心泵的型號(hào)和選用    七、離心泵的工作點(diǎn)    八、流量調(diào)節(jié)    九、離心泵的操作、安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)　第三節(jié)　往復(fù)泵    一、往復(fù)泵的構(gòu)造和操作原理    二、往復(fù)泵的流量與壓頭    三、往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)　第四節(jié)　其他類型泵    一、計(jì)量泵    二、旋轉(zhuǎn)泵    三、旋渦泵　第五節(jié)　氣體輸送與壓縮機(jī)械    一、通風(fēng)機(jī)    二、鼓風(fēng)機(jī)    三、壓縮機(jī)    四、真空泵　思考題　習(xí)題第三章　非均相物系的分離　第一節(jié)　沉降    一、重力沉降    二、沉降器的構(gòu)造和計(jì)算    三、離心沉降    四、離心沉降設(shè)備  第二節(jié)　過(guò)濾    一、過(guò)濾操作的基本概念    二、過(guò)濾基本方程    三、過(guò)濾設(shè)備    四、濾渣的洗滌    五、過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力　第三節(jié)　離心機(jī)    一、一般概念    二、離心機(jī)的結(jié)構(gòu)與操作　第四節(jié)　氣體的其他凈制設(shè)備    一、袋濾器    二、泡沫除塵器    三、文丘里除塵器    四、水膜除塵器　思考題　習(xí)題第四章　氣力輸送　第一節(jié)　概述    一、氣力輸送的特點(diǎn)    二、氣力輸送的分類　第二節(jié)　氣力輸送裝置    一、供料器和卸料器    二、物料分離器和除塵器    三、管道和風(fēng)機(jī)　第三節(jié)　氣力輸送系統(tǒng)的計(jì)算    一、主要參數(shù)的選用和計(jì)算    二、設(shè)計(jì)計(jì)算步驟　思考題　習(xí)題第五章傳熱　第一節(jié)　概述    一、傳熱的基本方式    二、工業(yè)上的換熱方法    三、穩(wěn)定傳熱和不穩(wěn)定傳熱　第二節(jié)　熱傳導(dǎo)    一、傅立葉定律和導(dǎo)熱系數(shù)    二、平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)    三、圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)　第三節(jié)　對(duì)流傳熱    一、對(duì)流傳熱的分析    二、壁面和流體間的對(duì)流傳熱速率    三、影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素及一般關(guān)聯(lián)式    四、對(duì)流傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式　第四節(jié)　間壁兩側(cè)流體間的傳熱    一、傳熱基本方程    二、熱負(fù)荷的計(jì)算    三、傳熱平均溫度差計(jì)算    四、流體流動(dòng)方向的選擇    五、傳熱系數(shù)K值的確定    六、傳熱面積    七、壁溫的估算    八、設(shè)備的保溫　第五節(jié)　換熱器    一、問(wèn)壁式換熱器    二、列管式換熱器    三、新型換熱器    四、問(wèn)壁式換熱器的比較    五、強(qiáng)化傳熱的途徑  思考題  習(xí)題第六章　蒸發(fā)  第一節(jié)　概述  第二節(jié)　單效蒸發(fā)    一、單效蒸發(fā)的計(jì)算    二、溶液沸點(diǎn)的確定  第三節(jié)　多效蒸發(fā)及提高加熱蒸汽經(jīng)濟(jì)性的其他措施    一、多效蒸發(fā)原理    二、多效蒸發(fā)流程    三、多效蒸發(fā)的效數(shù)    四、提高加熱蒸汽經(jīng)濟(jì)性的其他措施　第四節(jié)　蒸發(fā)設(shè)備    一、蒸發(fā)器    二、蒸發(fā)器的輔助裝置    三、蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度　思考題　習(xí)題第七章　蒸餾　第一節(jié)　概述　第二節(jié)　雙組分溶液的氣液相平衡    一、相組成的表示方法    二、雙組分溶液的氣液相平衡    三、揮發(fā)度與相對(duì)揮發(fā)度　第三節(jié)　簡(jiǎn)單蒸餾和精餾    一、簡(jiǎn)單蒸餾    二、精餾原理和流程　第四節(jié)　雙組分混合液連續(xù)精餾塔的計(jì)算 　 一、全塔物料衡算 　 二、理論板的概念及恒摩爾流的假設(shè) 　 三、操作線方程 　 四、進(jìn)料狀況對(duì)操作線的影響  　五、理論塔板數(shù)的求法  　六、實(shí)際塔板數(shù)和板效率  　七、回流比的影響及其選擇 　 八、連續(xù)精餾的熱量衡算　第五節(jié)　精餾塔    一、板式塔的構(gòu)造    二、板式塔性能的比較　第六節(jié)　特殊蒸餾 　 一、水蒸氣蒸餾 　 二、恒沸蒸餾　思考題　習(xí)題第八章　干燥　第一節(jié)　概述　第二節(jié)　濕空氣的性質(zhì)和濕度圖    一、濕空氣的性質(zhì)    二、濕空氣的濕度圖及其用法    三、濕空氣的增濕和減濕　第三節(jié)　干燥器的物料和熱量衡算    一、物料衡算    二、熱量衡算    三、干燥器出口狀態(tài)的確定    四、干燥器的熱效率　第四節(jié)　干燥速率和干燥時(shí)間    一、物料中所含水分的性質(zhì)    二、干燥速率及其影響因素    三、恒定干燥情況下干燥時(shí)間的計(jì)算　第五節(jié)　干燥器  　一、廂式干燥器  　二、帶式干燥器  　三、氣流干燥器 　 四、沸騰床干燥器（流化床干燥器）    五、轉(zhuǎn)筒干燥器    六、滾筒干燥器    七、噴霧干燥器    八、冷凍干燥器    九、紅外線干燥器（輻射干燥器）    十、微波加熱干燥器    十一、干燥器的選擇  思考題  習(xí)題附錄  1.化工常用法定計(jì)量單位  2.常用單位的換算  3.某些氣體的主要物理性質(zhì)  4.某些液體的主要物理性質(zhì)  5.水的主要物理性質(zhì)  6.干空氣的主要物理性質(zhì)（p=101.3kN／m2）  7.飽和水蒸氣表（按溫度排列）  8.飽和水蒸氣表（按壓力排列）  9.水的粘度（0～100℃）  10.液體粘度共線圖及密度  11.某些固體材料的主要物理性質(zhì)  12.糖溶液的主要物理性質(zhì)  13.乙醇-水溶液的主要物理性質(zhì)  14.牛乳的主要物理性質(zhì)  15.管子規(guī)格  16.離心泵規(guī)格  17.離心通風(fēng)機(jī)規(guī)格  18.旋風(fēng)分離器的主要性能  19.列管（固定管板）式換熱器規(guī)格（摘錄）

章節(jié)摘錄

　　緒論　　一、單元操作　　化工生產(chǎn)是以化學(xué)變化或化學(xué)處理為主要特征的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，其原料來(lái)源廣泛，產(chǎn)品種類繁多，加工過(guò)程復(fù)雜多樣。很久以前，各種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)被看成彼此孤立而少有相同之處。那時(shí)，只從一種產(chǎn)品到另一種產(chǎn)品逐個(gè)地去認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)過(guò)程的規(guī)律；反映化工生產(chǎn)技術(shù)的科學(xué)，也僅是每一種化工產(chǎn)品的工藝學(xué)，如造紙工藝學(xué)、制糖工藝學(xué)，等等?！　〗?jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，至20世紀(jì)20年代初期，提出了化工單元操作的概念。人們發(fā)現(xiàn)，在各種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，除去化學(xué)反應(yīng)外，其余步驟皆可歸納為若干種基本的物理過(guò)程，如流體的輸送與壓縮、沉降、過(guò)濾、傳熱、蒸發(fā)、蒸餾、吸收、干燥、冷凍等，這些基本過(guò)程稱為單元操作。若干單元操作與化學(xué)反應(yīng)過(guò)程串聯(lián)組合則可構(gòu)成一個(gè)工藝制造過(guò)程?！　卧僮鞑粌H在化學(xué)工業(yè)中占據(jù)重要地位，也廣泛應(yīng)用于石油、冶金、輕工、制藥、原子能等工業(yè)中?！　〔煌に囘^(guò)程中的同一種單元操作，具有共同的基本原理和通用的典型設(shè)備。譬如，制糖工業(yè)中糖水的濃縮與制堿工業(yè)中苛性鈉溶液的濃縮，都是通過(guò)蒸發(fā)這一單元操作而實(shí)現(xiàn)的，它們共同遵循熱交換原理并且都采用蒸發(fā)器。又如釀造工業(yè)中酒精的提純與石油工業(yè)中烴類的分離都是通過(guò)蒸餾這一單元操作實(shí)現(xiàn)的，它們共同遵循物質(zhì)傳遞原理并都采用精餾塔。但是，不同的工藝過(guò)程各有其獨(dú)特的要求與條件，制糖工業(yè)中蒸發(fā)操作的條件以及對(duì)蒸發(fā)器的要求就有別于制堿工業(yè)，釀造工業(yè)與石油工業(yè)中的蒸餾操作也同樣如此?！　?duì)于輕化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，絕大多數(shù)的設(shè)備都進(jìn)行著各種單元操作，它占用工廠絕大部分的設(shè)備投資和操作費(fèi)用，決定了整個(gè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。因此單元操作在輕化工企業(yè)中占有相當(dāng)重要的地位。本課程的研究對(duì)象就是各種單元操作，各單元操作包括兩個(gè)方面：過(guò)程和設(shè)備?！　「鲉卧僮鞑⒉皇菦](méi)有相互聯(lián)系的，經(jīng)過(guò)研究，按照各單元操作遵循的基本原理，可把它們歸納為下面幾個(gè)基本過(guò)程：　?。?）動(dòng)量傳遞過(guò)程：包括遵循流體力學(xué)原理的單元操作，如流體輸送、沉降、過(guò)濾、離心分離、攪拌及氣力輸送等?！　。?）熱量傳遞過(guò)程（簡(jiǎn)稱傳熱過(guò)程）：包括遵循熱量傳遞原理的單元操作，如加熱、冷卻、蒸發(fā)和結(jié)晶等?！　。?）質(zhì)量傳遞過(guò)程（簡(jiǎn)稱傳質(zhì)過(guò)程）：包括遵循傳質(zhì)理論的單元操作，如吸收、蒸餾、吸附、萃取、干燥等。

編輯推薦

　　根據(jù)教學(xué)大綱要求，《化工原理（第2版）》以流體力學(xué)、流體輸送、傳熱、干燥為重點(diǎn)。全書(shū)內(nèi)容的講課時(shí)數(shù)約為100學(xué)時(shí)，適合造紙、塑料、食品、工業(yè)發(fā)酵、制藥、環(huán)保、精細(xì)化工、輕工機(jī)械等專業(yè)使用。在《化工原理（第2版）》的編寫(xiě)過(guò)程中，作者根據(jù)高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)要求，以“必需、夠用”為度，合理選擇教材內(nèi)容。同時(shí)，特別注意理論聯(lián)系實(shí)際，結(jié)合輕化工專業(yè)的特點(diǎn)，通俗易懂地講清楚基本概念和原理，并注重引導(dǎo)學(xué)生從工程角度、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)考慮問(wèn)題。對(duì)于設(shè)備，著重典型分析，以操作原理和選型為主、結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)為次。至于計(jì)算公式則盡量避免繁瑣、艱深的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，力求深入淺出，既簡(jiǎn)明又實(shí)用。

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