本書主要介紹化工單元操作的基本原理、計算方法、典型設備和有關的化工工程實用知識。全書分上、下兩冊。上冊包括緒論、流體流動、流體輸送機械、非均相混合物的分離、傳熱、蒸發(fā)和附錄;下冊包括吸收、蒸餾、氣液傳質設備、萃取、干燥和膜分離技術。編寫原則是適應高職高專教育的特點,從便于自學和實際應用出發(fā),以必需、夠用為度,加強運用基本概念和工程觀點分析解決化工實際問題的訓練。每章都編入了較多的例題,章末有思考題和習題,并對習題附有參考答案。為照顧不同類型學制和不同專業(yè)的需要,部分內容列為選學(標“*”部分)。
本書配有含單元操作過程動畫演示的電子教案,課后練習詳解;化工原理學習指導等。
張浩勤,鄭州大學化工與能源學院,教授。長期從事化工原理、課程設計、化工原理實驗的教學工作;同時也承擔研究生傳遞過程、膜分離技術的教學工作,具有豐富的教學經(jīng)驗。曾擔任鄭州大學化工原理課程負責人,該課程為國家優(yōu)秀課程和河南省精品課程,主持了化工原理精品課程、示范課程等教研項目,多次獲得省級教學成果獎。主編教材4部,其中《化工原理》為國家高職高專十一五規(guī)劃教材,該教材獲得中國石油化學工業(yè)優(yōu)秀教材一等獎。長期從事新型膜分離技術開發(fā)與應用的研究工作,主持了國家高技術發(fā)展(863)計劃(2008AA06Z330)項目和科技部科技人員服務企業(yè)行動計劃項目(2009GJD00048)的研究工作,特點為采用界面聚合方法制備了復合荷電鑲嵌膜,并將其應用于數(shù)碼噴墨印花高純染料的生產(chǎn)。2009以來發(fā)表文章21篇,其中SCI、EI 、ISTP 收錄12篇;獲得發(fā)明專利1項,申請發(fā)明專利5項,部分研究結果實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
緒論001
學習要求 001
一、《化工原理》課程的性質、地位和作用 001
二、化工過程與單元操作 002
三、單元操作的物料衡算與熱量衡算 006
四、量綱一致性與單位一致性 010
思考題 012
習題 012
第一章流體流動013
學習要求 013
第一節(jié)概述 013
一、流體的連續(xù)介質模型 013
二、流體的密度與比體積 014
三、流體的黏性 016
*四、流體的壓縮性與膨脹性 018
第二節(jié)流體靜力學 018
一、流體的壓強 018
二、流體靜力學基本方程 019
第三節(jié)流體動力學 026
一、流量與流速 026
二、流體定常流動過程的物料衡算——連續(xù)性方程 028
三、流體定常流動過程的機械能衡算——柏努利方程 029
四、實際流體的基本流動現(xiàn)象 038
第四節(jié)管內流動阻力 042
一、化工管路的構成 042
二、直管內的流動阻力 046
三、局部阻力 056
四、流體在管內流動的總阻力計算 059
第五節(jié)管路計算 061
一、簡單管路與復雜管路 061
二、簡單管路的計算 062
第六節(jié)流量的測定 065
一、皮托測速管(簡稱皮托管) 065
二、孔板流量計 067
三、文氏流量計(或稱文丘里流量計) 070
四、轉子流量計 071
思考題 074
習題 075
本章主要符號說明 078
第二章流體輸送機械079
學習要求 079
第一節(jié)概述 079
一、流體輸送機械的作用 079
二、流體輸送機械的分類 079
第二節(jié)離心泵 080
一、離心泵的工作原理與主要部件的結構 080
二、離心泵的主要性能參數(shù) 083
三、離心泵的特性曲線及其影響因素分析 085
四、離心泵的工作點與流量調節(jié) 087
五、離心泵的汽蝕現(xiàn)象與安裝高度 090
六、離心泵的安裝、運轉、類型與選用 092
第三節(jié)其他類型的化工用泵 097
一、往復泵 097
二、旋轉泵 099
三、旋渦泵 100
第四節(jié)氣體輸送機械 101
一、離心式通風機 101
二、鼓風機 103
三、壓縮機 104
四、真空泵 104
思考題 106
習題 106
本章主要符號說明 107
第三章非均相混合物的分離109
學習要求 109
第一節(jié)沉降 110
一、重力沉降 110
二、離心沉降 114
三、沉降分離設備 115
第二節(jié)過濾 120
一、概述 120
二、恒壓過濾 123
三、過濾設備 127
第三節(jié)分離設備的選擇 131
思考題 133
習題 133
本章主要符號說明 134
第四章傳熱136
學習要求 136
第一節(jié)概述 136
一、傳熱在化工生產(chǎn)中的應用 136
二、傳熱的基本方式 137
三、間壁式換熱器傳熱過程簡述 137
第二節(jié)熱傳導 138
一、熱傳導的基本定律 138
二、通過平壁的定常熱傳導 141
三、通過圓筒壁的定常熱傳導 143
第三節(jié)對流傳熱 146
一、對流傳熱基本方程和對流傳熱系數(shù) 146
二、影響對流傳熱系數(shù)的因素 148
三、量綱分析法在對流傳熱中的應用 148
四、流體無相變時的對流傳熱系數(shù) 150
五、流體有相變化時的對流傳熱系數(shù) 155
六、對流傳熱小結 160
第四節(jié)傳熱計算 161
一、熱量衡算 161
二、傳熱速率方程 162
三、傳熱平均溫度差 163
四、傳熱系數(shù) 168
五、傳熱計算示例與分析 172
六、工業(yè)熱源與冷源 177
*第五節(jié)熱輻射 178
一、熱輻射的基本概念 178
二、兩固體間的熱輻射 180
三、輻射對流聯(lián)合傳熱 182
第六節(jié)換熱器 183
一、間壁式換熱器的類型 184
二、列管式換熱器的工藝設計和選用 190
三、傳熱過程的強化 196
思考題 199
習題 199
本章主要符號說明 203
*第五章蒸發(fā)204
學習要求 204
第一節(jié)概述 204
一、蒸發(fā)過程及其特點 204
二、蒸發(fā)過程的分類 205
第二節(jié)單效蒸發(fā)過程 206
一、單效蒸發(fā)流程 206
二、單效蒸發(fā)過程的計算 206
三、蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強度 212
第三節(jié)多效蒸發(fā)過程 213
一、多效蒸發(fā)的操作流程 213
二、多效蒸發(fā)的最佳效數(shù) 215
*三、多效蒸發(fā)過程的計算 215
第四節(jié)蒸發(fā)裝置及其選型 215
一、蒸發(fā)器 215
二、蒸發(fā)器的選用 219
三、蒸發(fā)裝置的附屬設備 220
思考題 222
習題 222
本章主要符號說明 223
附錄224
附錄一化工常用法定計量單位及單位換算 224
附錄二某些液體的重要物理性質 227
附錄三常用固體材料的密度和比熱容 228
附錄四干空氣的重要物理性質(10133kPa) 229
附錄五水的重要物理性質 230
附錄六水在不同溫度下的黏度 231
附錄七飽和水蒸氣表(按溫度排列) 232
附錄八飽和水蒸氣表(按壓強排列) 233
附錄九液體黏度共線圖 234
附錄十氣體黏度共線圖(常壓下用) 235
附錄十一液體比熱容共線圖 237
附錄十二氣體比熱容共線圖(常壓下用) 238
附錄十三氣體熱導率共線圖(常壓下用) 239
附錄十四液體比汽化焓(蒸發(fā)潛熱)共線圖 241
附錄十五液體表面張力共線圖 243
附錄十六無機溶液在大氣壓下的沸點 245
附錄十七管子規(guī)格 245
附錄十八泵規(guī)格(摘錄) 246
附錄十九4-72-11型離心通風機規(guī)格(摘錄) 251
附錄二十熱交換器系列標準(摘錄) 251
《化工原理》基本概念中英對照索引 258
參考文獻 262