《化工原理》（第2版）以流體流動、傳熱及傳質(zhì)分離為重點，論述了化工、石油、輕工、食品、冶金工業(yè)等典型過程原理及應(yīng)用。除緒論和附錄外，內(nèi)容共分7章，包括流體流動原理及應(yīng)用、傳熱及傳熱設(shè)備、蒸發(fā)、固體顆粒流體力學(xué)基礎(chǔ)與機械分離、傳質(zhì)原理及應(yīng)用、固體干燥、其他單元（膜分離、吸附、結(jié)晶、混合），每章章末均配有工程案例分析及習(xí)題、思考題。
《化工原理》（第2版）力求在關(guān)注學(xué)科*發(fā)展動態(tài)，并結(jié)合科研的基礎(chǔ)上，對單元操作基本概念及原理進行深入淺出的論述，同時著力突出培養(yǎng)工程能力的方法論，可作為高等院校化工、石油、輕工、食品、冶金工業(yè)等專業(yè)的教材，也可供從事科研、設(shè)計和生產(chǎn)的技術(shù)人員參考。
前言
化工原理是過程工業(yè)中多個專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，是從基礎(chǔ)課程過渡到專業(yè)課程的一個橋梁，它的教學(xué)目的是初步建立起學(xué)生的工程觀念。1999年，青島科技大學(xué)化工原理課程被確定為山東省首批教學(xué)改革試點課程，經(jīng)過積極建設(shè)，2004年又被確定為山東省精品課程，2018年獲批為山東省高等學(xué)校在線開放課程，本教材就是精品課程建設(shè)的配套教材。
在多所院校教學(xué)學(xué)時數(shù)不斷減少的教改背景下，如何利用有限的40～60學(xué)時來讓學(xué)生初步掌握典型單元操作的基本知識和基本技能，并突出我校的教學(xué)特色，是作者編寫本書的焦點所在。本次再版是在2009年第1版的基礎(chǔ)上，繼續(xù)依據(jù)厚基礎(chǔ)、重實踐、勤思考的基本思路，適當(dāng)增減了一些內(nèi)容，注意吸收過程工業(yè)領(lǐng)域不斷更新的新理論、新技術(shù)、新設(shè)備等最新成果，介紹學(xué)科的發(fā)展動態(tài)，并結(jié)合我校取得的最新科研成果，以期讓讀者了解如何利用傳統(tǒng)基本理論推動日新月異的工業(yè)發(fā)展。
《化工原理》（第2版）以三種傳遞理論為基本脈絡(luò)，以流體流動原理及應(yīng)用（流體流動及輸送機械）、傳熱原理及應(yīng)用（傳熱理論及設(shè)備）、傳質(zhì)原理及應(yīng)用（吸收、蒸餾、萃取及相應(yīng)設(shè)備）為講述重點，深入淺出地介紹了過程工業(yè)常用單元的基本原理及應(yīng)用，研究了固體顆粒流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論與機械分離方法，并對干燥、蒸發(fā)、結(jié)晶、吸附、混合、膜分離等單元過程作了簡要介紹。同時，每章末均配有典型工程案例分析，通過日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中一些與所學(xué)知識有關(guān)的問題，介紹求解思路，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，讓讀者深切體會到學(xué)有所用的認同感。
本教材可作為高等學(xué)�；ゎ惣跋嚓P(guān)專業(yè)（石油、制藥、生物、環(huán)境、材料、自動化、食品、冶金等）的教材，也可供從事科研、設(shè)計和實際生產(chǎn)的科技人員參考。
參加本書編寫工作的有王曉紅（緒論、第1～4章）、田文德（第5～7章、附錄）。另外，青島科技大學(xué)化工原理教研室的王許云、丁軍委、李紅海、王立新、王英龍、張俊梅、王志萍、屈樹國、肖盟等教師參與了本書核定工作，對此，一并致以誠摯的謝意。
由于水平有限，書中不妥之處在所難免，懇請讀者提出寶貴意見。
編者
2019年6月
第一版前言
化工原理課程是過程工業(yè)中多個專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，是從基礎(chǔ)課程過渡到專業(yè)課程的一個橋梁，它的教學(xué)目的是初步建立起學(xué)生的工程觀念。1999年，青島科技大學(xué)化工原理課程被確定為山東省首批教學(xué)改革試點課程，經(jīng)過積極的建設(shè)，2004年又被確定為山東省精品課程，本書就是精品課程建設(shè)的配套教材。
在多所院校教學(xué)學(xué)時數(shù)不斷減少的教改背景下，如何利用有限的40～60學(xué)時來讓學(xué)生初步掌握典型單元操作的基本知識和基本技能，并突出我校的教學(xué)特色，是我們編寫本書的焦點所在。我們依據(jù)厚基礎(chǔ)、重實踐、勤思考的基本思路，在刪改了許多陳舊的教學(xué)內(nèi)容及簡化了一些過于繁雜的計算方法后，注意吸收過程工業(yè)領(lǐng)域不斷更新的新理論、新技術(shù)、新設(shè)備等最新成果，介紹學(xué)科的發(fā)展動態(tài)，并結(jié)合我校取得的最新科研成果，以期讓讀者了解如何利用傳統(tǒng)基本理論推動日新月異的工業(yè)發(fā)展。
本教材以三種傳遞理論為基本脈絡(luò)，以流體流動原理及應(yīng)用（流體流動及輸送機械）、傳熱原理及應(yīng)用（傳熱理論及設(shè)備）、傳質(zhì)原理及應(yīng)用（蒸餾、吸收、萃取及相應(yīng)設(shè)備）為講述重點，深入淺出地討論了過程工業(yè)常用單元的基本原理及應(yīng)用，研究了固體顆粒流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論與機械分離方法，并對干燥、蒸發(fā)、結(jié)晶、吸附、混合、膜分離等單元過程作了簡要介紹。同時，重點章末均配有典型工程案例分析，通過日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中一些與所學(xué)知識有關(guān)的問題，介紹求解思路，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，讓讀者深切體會到學(xué)有所用的認同感。
參加本書編寫工作的有王曉紅（緒論、第1～3章）、田文德（第4～6章、附錄），王英龍編輯校核了習(xí)題，另外，化工原理教研室的多位教師參與了本書編寫方案擬訂工作，對此，一并致以誠摯的謝意。
由于水平有限，書中欠妥之處在所難免，懇請讀者提出寶貴意見。
編者
2009年1月
王曉紅，青島科技大學(xué)化工學(xué)院，化工原理教研室主任，副教授，作者自1993年至今,在青島科技大學(xué)化工學(xué)院化工原理教研室工作,承擔(dān)了大量的化工原理各教學(xué)環(huán)節(jié)工作,積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗.科研方面主要從事化工系統(tǒng)工程方向的研究工作,正在承擔(dān)和已經(jīng)完成多項科研項目,內(nèi)容涉及化工過程模擬優(yōu)化、系統(tǒng)綜合和故障診斷。
緒論1
0.1化工原理課程基本內(nèi)容及特點1
0.2化工原理的研究基礎(chǔ)與方法3
0.3單位制與單位換算5
第1章流體流動原理及應(yīng)用7
1.1流體基本概念7
1.1.1流體特征7
1.1.2流體力學(xué)基本概念7
1.1.3流體密度7
1.2流體靜力學(xué)9
1.2.1壓強9
1.2.2流體靜力學(xué)基本方程10
1.2.3流體靜力學(xué)基本方程應(yīng)用11
1.3流體流動的質(zhì)量與能量衡算14
1.3.1流量與流速14
1.3.2穩(wěn)態(tài)流動及非穩(wěn)態(tài)流動15
1.3.3質(zhì)量衡算連續(xù)性方程15
1.3.4總能量衡算16
1.3.5流體流動的機械能衡算式伯努利方程式17
1.4流體流動阻力計算21
1.4.1牛頓黏性定律21
1.4.2流動型態(tài)23
1.4.3直管阻力計算26
1.4.4摩擦系數(shù)λ的確定27
1.4.5局部阻力計算32
1.5管路計算33
1.5.1管路組成33
1.5.2簡單管路計算37
1.5.3復(fù)雜管路計算38
1.6流速與流量測量39
1.6.1變壓差恒截面型流量計39
1.6.2恒壓差變截面型流量計42
1.6.3其他流量計43
1.7流體輸送機械45
1.7.1離心式輸送機械45
1.7.2往復(fù)式輸送機械60
1.7.3其他類型輸送機械66
工程案例分析70
習(xí)題70
思考題74
符號說明74
第2章傳熱及傳熱設(shè)備76
2.1傳熱基本概念76
2.1.1傳熱基本方式76
2.1.2傳熱速率76
2.2熱傳導(dǎo)77
2.2.1熱傳導(dǎo)基本概念77
2.2.2傅里葉定律77
2.2.3固體平壁穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)78
2.2.4固體圓筒壁穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)81
2.3對流傳熱83
2.3.1牛頓冷卻定律84
2.3.2無相變對流傳熱系數(shù)計算86
2.3.3有相變對流傳熱系數(shù)計算91
2.4間壁式換熱器傳熱計算94
2.4.1間壁式換熱簡介94
2.4.2熱量衡算95
2.4.3總傳熱速率方程96
2.4.4總傳熱系數(shù)的確定97
2.4.5平均傳熱溫度差的計算100
2.4.6換熱器的傳熱計算102
2.5熱輻射107
2.5.1輻射傳熱基本概念107
2.5.2物體的輻射能力108
2.5.3物體間的輻射傳熱109
2.5.4對流與輻射聯(lián)合傳熱110
2.6換熱設(shè)備111
2.6.1換熱器類型111
2.6.2強化傳熱途徑120
2.6.3管殼式換熱器設(shè)計121
工程案例分析128
習(xí)題129
思考題131
符號說明131
第3章蒸發(fā)133
3.1蒸發(fā)設(shè)備133
3.1.1循環(huán)型蒸發(fā)器133
3.1.2單程型蒸發(fā)器135
3.1.3蒸發(fā)設(shè)備及技術(shù)新進展137
3.1.4蒸發(fā)器選型138
3.2單效蒸發(fā)139
3.2.1溶液沸點及溫度差損失139
3.2.2物料衡算與熱量衡算140
3.2.3蒸發(fā)器的傳熱面積141
3.3多效蒸發(fā)142
3.3.1多效蒸發(fā)流程142
3.3.2多效蒸發(fā)的計算143
3.3.3多效蒸發(fā)的適宜效數(shù)150
3.4蒸發(fā)過程的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強度151
3.5蒸發(fā)操作常用節(jié)能措施152
3.6蒸發(fā)應(yīng)用153
3.6.1燒堿增濃153
3.6.2廢水處理155
3.6.3生物溶液的蒸發(fā)155
工程案例分析156
習(xí)題160
思考題160
符號說明160
第4章固體顆粒流體力學(xué)基礎(chǔ)與機械分離162
4.1固體顆粒特性162
4.1.1單一顆粒特性162
4.1.2顆粒群的特性163
4.1.3粒徑測量164
4.2固體顆粒在流體中運動時的阻力165
4.3沉降分離166
4.3.1重力沉降166
4.3.2離心沉降170
4.4過濾177
4.4.1過濾原理177
4.4.2過濾基本方程179
4.4.3過濾設(shè)備181
4.4.4過濾操作的改進184
4.5固體流態(tài)化185
4.5.1固體流態(tài)化現(xiàn)象185
4.5.2固體流態(tài)化流體力學(xué)特性187
4.5.3分布板對流化質(zhì)量的影響188
4.5.4固體流態(tài)化技術(shù)的應(yīng)用189
4.6其他機械分離技術(shù)191
4.6.1靜電除塵191
4.6.2濕法捕集193
工程案例分析194
習(xí)題195
思考題197
符號說明197
第5章傳質(zhì)原理及應(yīng)用198
5.1傳質(zhì)基本概念198
5.1.1分子擴散198
5.1.2對流傳質(zhì)202
5.2吸收205
5.2.1吸收基本原理205
5.2.2氣液相平衡關(guān)系206
5.2.3吸收速率210
5.2.4填料塔簡介213
5.2.5吸收劑用量計算214
5.2.6吸收設(shè)計計算217
5.2.7其他222
5.3蒸餾223
5.3.1氣液相平衡原理224
5.3.2蒸餾方式227
5.3.3精餾原理228
5.3.4物料衡算與操作線方程230
5.3.5精餾設(shè)計計算235
5.3.6回流比的選擇及影響241
5.3.7熱量衡算245
5.3.8特殊精餾248
5.3.9間歇精餾250
5.4萃取250
5.4.1萃取原理250
5.4.2液液相平衡252
5.4.3萃取過程計算256
5.4.4新型萃取過程簡介261
5.5傳質(zhì)設(shè)備262
5.5.1板式塔262
5.5.2填料塔270
5.5.3萃取設(shè)備279
工程案例分析284
習(xí)題286
思考題289
符號說明289
第6章固體干燥292
6.1干燥基本概念292
6.1.1干燥的傳質(zhì)傳熱基本原理292
6.1.2濕空氣性質(zhì)293
6.2干燥工藝計算299
6.2.1物料衡算300
6.2.2熱量衡算301
6.3干燥動力學(xué)302
6.3.1物料中水分分類302
6.3.2恒定干燥條件下的干燥速率303
6.4干燥設(shè)備308
6.4.1干燥器的類型308
6.4.2干燥器的選型310
6.4.3干燥器的設(shè)計311
工程案例分析314
習(xí)題315
思考題317
符號說明317
第7章其他單元319
7.1膜分離319
7.1.1概述319
7.1.2膜分離過程分類319
7.1.3膜裝置321
7.1.4新型膜過程324
7.2吸附326
7.2.1概述326
7.2.2吸附劑327
7.2.3吸附原理328
7.2.4吸附速率329
7.2.5吸附操作與設(shè)備331
7.3結(jié)晶333
7.3.1結(jié)晶過程分類333
7.3.2晶體的幾何形態(tài)334
7.3.3結(jié)晶中的平衡溶解度334
7.3.4溶液結(jié)晶過程的計算336
7.3.5溶液結(jié)晶設(shè)備338
7.3.6熔融結(jié)晶過程及設(shè)備340
7.3.7結(jié)晶過程的強化與展望341
7.4混合342
7.4.1混合機理342
7.4.2影響混合作用的各種物理性質(zhì)343
7.4.3攪拌裝置的結(jié)構(gòu)344
7.4.4打旋現(xiàn)象345
7.4.5葉輪類型346
7.4.6攪拌槽的放大349
工程案例分析350
思考題351
符號說明352
附錄353
1.常用法定計量單位353
2.單位換算表353
3.某些氣體的重要物理性質(zhì)(0℃，101.3kPa)356
4.某些液體的重要物理性質(zhì)(20℃，101.3kPa)357
5.常用固體材料的密度和比熱容358
6.固體材料的熱導(dǎo)率358
7.某些固體材料的黑度359
8.某些液體的熱導(dǎo)率359
9.干空氣的重要物理性質(zhì)(101.3kPa)360
10.水的重要物理性質(zhì)360
11.水在不同溫度下的黏度361
12.飽和水蒸氣性質(zhì)表(一)(按溫度排列)361
13.飽和水蒸氣性質(zhì)表(二)(按壓強排列)362
14.液體黏度共線圖364
15.氣體黏度共線圖(常壓)366
16.液體比熱容共線圖367
17.氣體比熱容共線圖(常壓)369
18.液體汽化潛熱共線圖370
19.無機物水溶液在大氣壓下的沸點371
20.某些氣體溶于水的亨利系數(shù)372
21.某些二元物系的氣液平衡組成372
22.管子規(guī)格373
23.IS型離心泵性能表374
24.Y型離心油泵(摘錄)379
25.F型耐腐蝕泵380
26.4-72-11型離心泵通風(fēng)規(guī)格(摘錄)380
27.管殼式熱交換器系列標準(摘錄)381
參考文獻382
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