本書(shū)是“化工工人中級(jí)技術(shù)培訓(xùn)教材”中的一本。全書(shū)共分十二章，介紹了化工單元操作的基本原理和計(jì)算。包括緒論、流體輸送、流體輸送機(jī)械、非均相混合物的分離、傳熱、溶液的蒸發(fā)、結(jié)晶、溶液的蒸餾、吸收、液液萃取、干燥、冷凍及新型傳質(zhì)分離方法簡(jiǎn)介等。
本書(shū)力求深入淺出，簡(jiǎn)明扼要，概念準(zhǔn)確，表述清晰，圖文并茂。
本書(shū)可作為化工及相關(guān)企業(yè)中級(jí)技術(shù)工人的培訓(xùn)教材，也可作為非化工專(zhuān)業(yè)人員及管理干部的自學(xué)參考書(shū)。
緒論1
一、化工過(guò)程及單元操作1
二、本課程的地位和任務(wù)2
三、單位制及單位換算2
四、單元操作中的基本規(guī)律4
本章小結(jié)7
思考題與習(xí)題7
第一章流體輸送8
第一節(jié)概述8
第二節(jié)流體靜力學(xué)9
一、流體的主要物理量9
二、流體靜力學(xué)基本方程式13
第三節(jié)流體動(dòng)力學(xué)19
一、基本概念19
二、穩(wěn)定流動(dòng)的連續(xù)方程21
三、伯努利方程式22
第四節(jié)流體阻力30
一、流體的黏度30
二、流體的流動(dòng)形態(tài)與雷諾數(shù)31
三、流體阻力計(jì)算33
第五節(jié)流體輸送管路布置38
一、管子的類(lèi)型39
二、管件、閥以及管路的連接方式41
三、管路布置及安裝原則45
第六節(jié)流量的測(cè)量47
一、孔板流量計(jì)47
二、文丘里流量計(jì)47
三、轉(zhuǎn)子流量計(jì)48
本章小結(jié)49
思考題與習(xí)題49
第二章流體輸送機(jī)械58
第一節(jié)概述58
第二節(jié)離心泵58
一、離心泵工作原理59
二、離心泵的主要部件60
三、離心泵的主要性能和特性曲線61
四、離心泵的安裝高度65
五、離心泵的分類(lèi)和型號(hào)67
六、離心泵的安裝和操作72
第三節(jié)往復(fù)泵73
一、往復(fù)泵的工作原理73
二、往復(fù)泵的主要性能76
三、往復(fù)泵的使用與維護(hù)78
第四節(jié)其他類(lèi)型泵及各類(lèi)泵的比較79
一、計(jì)量泵79
二、齒輪泵79
三、螺桿泵80
四、屏蔽泵80
五、液下泵81
六、旋渦泵81
七、流體作用泵82
八、各類(lèi)泵的比較82
第五節(jié)往復(fù)式壓縮機(jī)84
一、往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)和主要部件84
二、往復(fù)式壓縮機(jī)的主要性能86
三、實(shí)際壓縮循環(huán)88
四、多級(jí)壓縮89
五、往復(fù)式壓縮機(jī)的分類(lèi)和型號(hào)90
六、往復(fù)式壓縮機(jī)的正常操作91
第六節(jié)離心式壓縮機(jī)92
一、離心式壓縮機(jī)工作原理和結(jié)構(gòu)92
二、離心式壓縮機(jī)的操作93
第七節(jié)各類(lèi)風(fēng)機(jī)簡(jiǎn)介94
一、鼓風(fēng)機(jī)94
二、通風(fēng)機(jī)95
第八節(jié)真空泵96
一、往復(fù)式真空泵97
二、液環(huán)式真空泵97
三、旋片式真空泵98
四、噴射式真空泵99
本章小結(jié)100
思考題與習(xí)題100
第三章非均相混合物的分離103
第一節(jié)概述103
第二節(jié)重力沉降104
一、重力作用下的沉降速度104
二、降塵室108
三、沉降器109
第三節(jié)過(guò)濾110
一、懸浮液的過(guò)濾110
二、過(guò)濾機(jī)的構(gòu)造與操作114
第四節(jié)離心分離119
一、離心作用下的沉降速度119
二、離心分離設(shè)備121
第五節(jié)其他氣體凈制過(guò)程及設(shè)備128
一、慣性分離器128
二、袋濾器129
三、靜電除塵器130
四、文丘里除塵器131
第六節(jié)固體流態(tài)化131
一、基本概念132
二、流化床的不正常現(xiàn)象134
三、流化床的操作范圍135
第七節(jié)氣力輸送136
本章小結(jié)140
思考題與習(xí)題140
第四章傳熱143
第一節(jié)概述143
第二節(jié)傳熱的基本方式144
一、熱傳導(dǎo)144
二、對(duì)流144
三、輻射144
四、間壁式換熱器中的傳熱過(guò)程144
第三節(jié)熱傳導(dǎo)146
一、導(dǎo)熱基本定律146
二、多層平壁的導(dǎo)熱148
三、圓筒壁的導(dǎo)熱149
第四節(jié)對(duì)流傳熱151
一、對(duì)流傳熱方程式151
二、給熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式152
第五節(jié)輻射傳熱154
一、輻射傳熱的基本概念155
二、物體的輻射能力156
三、兩物體間的相互輻射157
四、設(shè)備熱損失的計(jì)算157
第六節(jié)傳熱計(jì)算158
一、換熱器的熱負(fù)荷計(jì)算158
二、載熱體的用量及其終溫的計(jì)算161
三、平均傳熱溫差的計(jì)算162
四、傳熱系數(shù)的計(jì)算和討論167
五、傳熱面積計(jì)算171
第七節(jié)強(qiáng)化傳熱的途徑與熱絕緣方法173
一、強(qiáng)化傳熱的途徑173
二、管路和設(shè)備的熱絕緣方法175
第八節(jié)換熱設(shè)備176
一、換熱器的分類(lèi)176
二、列管式換熱器177
三、其他換熱器182
第九節(jié)加熱方法和載熱體193
一、加熱方法和加熱劑193
二、常用冷卻劑196
第十節(jié)換熱器的操作196
一、投用前的檢查試壓196
二、換熱器的投用（以水冷卻油品為例）196
三、換熱器的停用197
本章小結(jié)198
思考題與習(xí)題198
第五章溶液的蒸發(fā)204
第一節(jié)概述204
一、蒸發(fā)的特點(diǎn)204
二、蒸發(fā)操作的分類(lèi)205
第二節(jié)單效蒸發(fā)206
一、單效蒸發(fā)流程206
二、單效蒸發(fā)計(jì)算207
第三節(jié)多效蒸發(fā)與流程211
一、概述211
二、多效蒸發(fā)流程211
第四節(jié)蒸發(fā)設(shè)備簡(jiǎn)介213
一、蒸發(fā)鍋214
二、蛇管式蒸發(fā)器214
三、標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器(中央循環(huán)管式蒸發(fā)器)214
四、懸筐式蒸發(fā)器215
五、外加熱式蒸發(fā)器215
六、列文蒸發(fā)器215
七、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器216
八、液膜蒸發(fā)器216
九、除沫器與冷凝器218
第五節(jié)蒸發(fā)過(guò)程的分析219
一、影響生產(chǎn)強(qiáng)度的因素219
二、影響溶液沸點(diǎn)升高的因素220
三、降低熱能消耗的措施220
本章小結(jié)221
思考題與習(xí)題221
第六章結(jié)晶224
第一節(jié)概述224
一、結(jié)晶過(guò)程224
二、結(jié)晶產(chǎn)品的純度225
三、溶解度和溶液的過(guò)飽和度226
四、晶核的形成與晶體的長(zhǎng)大及影響因素229
第二節(jié)結(jié)晶方法231
第三節(jié)結(jié)晶設(shè)備231
一、結(jié)晶設(shè)備的類(lèi)型及特點(diǎn)231
二、移除部分溶劑的結(jié)晶器232
三、不移除溶劑的結(jié)晶器235
四、結(jié)晶操作應(yīng)注意的問(wèn)題238
第四節(jié)結(jié)晶操作的物料和熱量衡算239
一、物料衡算239
二、熱量衡算240
本章小結(jié)242
思考題與習(xí)題242
第七章溶液的蒸餾244
第一節(jié)概述244
一、蒸餾過(guò)程在化工中的應(yīng)用244
二、蒸餾的分類(lèi)245
三、蒸餾分離的特點(diǎn)245
第二節(jié)溶液氣液平衡關(guān)系246
一、雙組分理想溶液的氣液平衡關(guān)系246
二、沸點(diǎn)-組成圖248
三、氣液平衡相圖250
四、揮發(fā)度和相對(duì)揮發(fā)度250
第三節(jié)精餾原理253
一、簡(jiǎn)單蒸餾原理和流程253
二、精餾基礎(chǔ)255
三、精餾流程258
第四節(jié)精餾塔的物料衡算259
一、全塔物料衡算260
二、精餾段的物料衡算261
三、提餾段的物料衡算262
四、進(jìn)料狀況對(duì)操作線的影響263
五、理論塔板數(shù)的計(jì)算266
第五節(jié)回流比271
一、全回流271
二、最小回流比271
三、實(shí)際回流比的選擇273
第六節(jié)連續(xù)精餾塔的熱量衡算274
一、全塔熱量衡算274
二、塔頂冷凝器冷卻水消耗量的計(jì)算276
第七節(jié)特殊蒸餾277
一、共沸蒸餾277
二、萃取蒸餾279
三、水蒸氣蒸餾281
第八節(jié)精餾塔282
一、精餾塔的分類(lèi)和選擇282
二、泡罩塔283
三、篩板塔284
四、浮閥塔285
五、噴射型塔286
六、斜孔篩板塔288
七、填料塔288
第九節(jié)精餾塔的操作288
一、氣、液相負(fù)荷對(duì)精餾操作的影響288
二、精餾塔的操作控制290
三、精餾塔的操作技術(shù)291
本章小結(jié)294
思考題與習(xí)題295
第八章吸收299
第一節(jié)概述299
一、氣體吸收的工業(yè)應(yīng)用299
二、氣體吸收分類(lèi)300
三、吸收的傳質(zhì)特點(diǎn)300
四、吸收劑的選擇301
第二節(jié)吸收的物理基礎(chǔ)301
一、氣相和液相組成的表示方法301
二、氣體在液體中的溶解度304
三、氣液平衡關(guān)系305
四、傳質(zhì)的基本方式308
五、吸收機(jī)理——雙膜理論309
第三節(jié)吸收速率方程式310
一、吸收速率方程式310
二、氣體溶解度對(duì)吸收系數(shù)的影響312
第四節(jié)吸收過(guò)程的計(jì)算314
一、全塔物料衡算與操作線方程315
二、吸收劑消耗量的計(jì)算317
三、填料吸收塔塔徑的確定320
四、填料層高度的確定321
第五節(jié)吸收設(shè)備324
一、填料塔結(jié)構(gòu)324
二、填料的選擇及類(lèi)型325
三、湍球塔327
四、噴射式吸收器328
第六節(jié)吸收塔的操作328
一、影響吸收操作的因素328
二、吸收塔的操作技術(shù)330
第七節(jié)解吸331
第八節(jié)吸收流程333
本章小結(jié)335
思考題與習(xí)題336
第九章液-液萃取340
第一節(jié)概述340
第二節(jié)液-液萃取過(guò)程341
一、三元物系的相平衡341
二、液-液萃取的原理344
三、液-液萃取操作流程346
四、萃取劑的選擇348
五、萃取操作的影響因素349
第三節(jié)液-液萃取設(shè)備350
一、液-液萃取設(shè)備的分類(lèi)350
二、混合-沉降槽351
三、重力流動(dòng)萃取塔352
四、輸入機(jī)械能的萃取設(shè)備355
五、離心萃取機(jī)355
六、萃取設(shè)備的選擇356
本章小結(jié)358
思考題與習(xí)題358
第十章干燥360
第一節(jié)概述360
一、固體物料的去濕法360
二、干燥過(guò)程的分類(lèi)361
三、干燥過(guò)程的實(shí)質(zhì)和必要條件361
第二節(jié)濕空氣的性質(zhì)及濕度圖362
一、濕空氣的性質(zhì)362
二、濕度圖370
三、物料中所含水分的性質(zhì)374
四、固體物料干燥機(jī)理376
第三節(jié)干燥器的物料衡算和熱量衡算377
一、物料含水量的表示方法377
二、干燥后的物料量和水分蒸發(fā)量378
三、空氣消耗量379
四、干燥器熱量衡算380
第四節(jié)干燥速率381
一、干燥速率公式381
二、影響干燥速率的因素382
第五節(jié)干燥的操作方式383
一、干燥的操作方式介紹383
二、其他干燥方式385
第六節(jié)流態(tài)化干燥技術(shù)386
一、概述386
二、流化床結(jié)構(gòu)386
三、流態(tài)化干燥的應(yīng)用388
第七節(jié)干燥器388
一、干燥器應(yīng)具備的條件和分類(lèi)388
二、干燥器的主要形式和特點(diǎn)389
三、干燥器的選型399
本章小結(jié)401
思考題與習(xí)題401
第十一章冷凍404
第一節(jié)概述404
一、冷凍方法404
二、冷凍的分類(lèi)405
第二節(jié)冷凍的基本原理406
一、冷凍循環(huán)406
二、冷凍系數(shù)407
三、操作溫度的選定408
四、過(guò)冷操作409
第三節(jié)冷凍能力410
一、單位質(zhì)量冷凍劑的冷凍能力410
二、單位體積冷凍劑的冷凍能力410
三、冷凍能力的計(jì)算412
四、標(biāo)準(zhǔn)冷凍能力413
第四節(jié)兩級(jí)壓縮冷凍循環(huán)414
一、采用兩級(jí)壓縮的原因414
二、兩級(jí)壓縮冷凍循環(huán)簡(jiǎn)介414
三、復(fù)疊式冷凍循環(huán)415
第五節(jié)冷凍劑與載冷體416
一、冷凍劑416
二、載冷體418
三、潤(rùn)滑油419
第六節(jié)壓縮蒸氣冷凍裝置的主要設(shè)備421
一、壓縮機(jī)421
二、冷凝器421
三、蒸發(fā)器422
四、膨脹閥422
本章小結(jié)423
思考題與習(xí)題423
第十二章新型傳質(zhì)分離方法簡(jiǎn)介426
第一節(jié)吸附426
一、吸附的基本概念426
二、吸附原理427
第二節(jié)膜分離429
一、膜分離的基本概念429
二、膜分離技術(shù)的應(yīng)用430
第三節(jié)超臨界流體萃取432
一、超臨界流體萃取的特點(diǎn)433
二、超臨界流體萃取基本原理433
本章小結(jié)434
思考題與習(xí)題434
附錄435
一、部分物理量的單位435
二、單位換算表436
三、水的物理性質(zhì)437
四、飽和水蒸氣表(按壓力排列)438
五、某些氣體的物理性質(zhì)440
六、管道內(nèi)各種流體常用流速范圍441
七、常用管子規(guī)格442
八、常見(jiàn)固體的熱導(dǎo)率443
九、列管式換熱器的傳熱系數(shù)444
十、污垢熱阻經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)444
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