化工原理楊祖榮（第三版）

緒論/ 1
0.1化工生產(chǎn)過程與單元操作1
0.1.1化工生產(chǎn)過程1
0.1.2單元操作1
0.2《化工原理》課程的性質、內容
及任務2
0.3單元操作中常用的基本概念和觀點3
第1章流體流動與輸送機械/ 5
1.1流體基本性質5
1.1.1連續(xù)介質的假定5
1.1.2流體的壓縮性6
1.1.3作用在流體上的力6
1.1.4質量力與密度6
1.1.5壓力7
1.1.6剪切力與黏度8
1.2流體靜力學9
1.2.1靜壓力特性10
1.2.2流體靜力學基本方程10
1.3流體動力學15
1.3.1流體的流量與流速15
1.3.2定態(tài)流動與非定態(tài)流動16
1.3.3定態(tài)流動系統(tǒng)的質量衡算16
1.3.4定態(tài)流動系統(tǒng)的機械能衡算17
1.4流體流動的內部結構23
1.4.1流體的流動型態(tài)24
1.4.2流體在圓管內的速度分布25
1.5流體流動阻力29
1.5.1直管阻力29
1.5.2局部阻力37
1.5.3流體在管路中的總阻力39
1.6管路計算41
1.6.1簡單管路41
1.6.2復雜管路46
1.7流速與流量的測量47
1.7.1測速管47
1.7.2孔板流量計48
1.7.3文丘里流量計51
1.7.4轉子流量計52
1.8流體輸送機械54
1.8.1離心泵54
1.8.2其他類型化工用泵69
1.8.3氣體輸送機械72
思考題78
習題78
本章符號說明85
參考文獻85
第2章非均相物系分離/ 87
2.1概述87
2.1.1非均相物系分離在工業(yè)
生產(chǎn)中的應用88
2.1.2顆粒與顆粒群的特性88
2.2顆粒沉降90
2.2.1顆粒在流體中的沉降過程90
2.2.2重力沉降及設備90
2.2.3離心沉降及設備96
2.3過濾100
2.3.1概述100
2.3.2過濾基本方程式102
2.3.3過濾設備105
2.4非均相物系分離過程強化與展望109
2.4.1沉降過程的強化110
2.4.2過濾過程的強化110
2.4.3過濾技術展望111
思考題112
習題112
本章符號說明113
參考文獻114
閱讀參考文獻114
第3章傳熱/ 115
3.1概述115
3.1.1傳熱在化工生產(chǎn)中的應用115
3.1.2工業(yè)生產(chǎn)中的加熱劑和冷卻劑116
3.1.3傳熱設備中冷、熱流體的
接觸方式116
3.1.4傳熱學中一些基本概念117
3.2熱傳導118
3.2.1熱傳導機理簡介118
3.2.2熱傳導速率的表達——傅里
葉定律118
3.2.3熱導率118
3.2.4單層平壁的定態(tài)熱傳導120
3.2.5單層圓筒壁的定態(tài)熱傳導121
3.2.6通過多層壁的定態(tài)熱傳導122
3.3對流傳熱125
3.3.1對流傳熱過程分析125
3.3.2對流傳熱速率——牛頓冷
卻定律125
3.3.3對流傳熱系數(shù)的實驗研究方法126
3.3.4流體無相變時的對流傳熱
系數(shù)經(jīng)驗關聯(lián)式128
3.3.5蒸氣冷凝傳熱136
3.3.6液體沸騰傳熱139
3.4傳熱過程計算141
3.4.1換熱器的熱量平衡方程141
3.4.2總傳熱系數(shù)141
3.4.3總傳熱速率方程144
3.4.4總傳熱速率方程與熱量平
衡方程的聯(lián)用145
3.4.5平均傳熱溫差的計算146
3.4.6傳熱過程的設計型計算149
3.4.7傳熱過程的操作型計算150
3.4.8設備壁溫的計算152
3.5輻射傳熱153
3.5.1熱輻射的基本概念153
3.5.2物體的輻射能力154
3.5.3兩固體間的輻射傳熱156
3.5.4對流-輻射聯(lián)合傳熱158
3.6換熱器159
3.6.1間壁式換熱器159
3.6.2列管式換熱器的設計與選型
中相關條件的選擇166
3.6.3列管式換熱器的選型計算167
3.7傳熱過程的強化170
3.7.1換熱器中傳熱過程的強化170
3.7.2換熱網(wǎng)絡的優(yōu)化171
3.7.3換熱器中污垢的產(chǎn)生、阻
垢和清洗172
思考題173
習題173
本章符號說明176
參考文獻177
第4章蒸發(fā)/ 178
4.1概述178
4.1.1蒸發(fā)操作及其在工業(yè)中的應用178
4.1.2蒸發(fā)操作的特點178
4.1.3蒸發(fā)操作的分類179
4.2單效蒸發(fā)與真空蒸發(fā)180
4.2.1單效蒸發(fā)流程180
4.2.2單效蒸發(fā)設計計算180
4.2.3蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)強度184
4.3多效蒸發(fā)185
4.3.1加熱蒸汽的經(jīng)濟性185
4.3.2多效蒸發(fā)186
4.3.3多效蒸發(fā)效數(shù)的限制192
4.4蒸發(fā)設備192
4.4.1蒸發(fā)器192
4.4.2蒸發(fā)器的選型195
4.4.3蒸發(fā)裝置的附屬設備和機械195
4.5蒸發(fā)過程和設備的強化與展望197
思考題197
習題198
本章符號說明198
參考文獻198
閱讀參考文獻199
第5章氣體吸收/ 200
5.1概述200
5.1.1化工生產(chǎn)中的傳質過程200
5.1.2相組成表示法201
5.1.3氣體吸收過程203
5.1.4氣體吸收過程的應用204
5.1.5吸收劑的選用205
5.1.6吸收操作的分類205
5.2吸收過程的氣-液相平衡關系206
５.２.１氣體在液體中的溶解度206
5.2.2相平衡關系在吸收過程
中的應用211
5.3單相內傳質213
5.3.1單相內物質的分子擴散213
5.3.2分子擴散系數(shù)217
5.3.3單相對流傳質機理221
5.3.4單相內對流傳質速率方程222
5.4相際對流傳質及總傳質速率方程223
5.4.1雙膜理論224
5.4.2吸收過程的總傳質速率方程224
5.5吸收塔的計算229
5.5.1物料衡算和操作線方程229
5.5.2吸收劑用量與最小液-氣比231
5.5.3吸收塔填料層高度的計算233
5.5.4吸收塔塔徑的計算240
5.5.5吸收塔的操作型計算241
5.5.6解吸及其計算242
5.6填料塔246
5.6.1填料246
5.6.2填料塔的流體力學性能248
5.6.3填料塔的附件252
5.6.4強化吸收過程的措施254
5.6.5填料塔分離技術新進展255
思考題256
習題257
本章符號說明259
參考文獻260
閱讀參考文獻260
第6章蒸餾/ 261
6.1概述261
6.2雙組分溶液的汽-液平衡262
6.2.1理想溶液的汽-液平衡262
6.2.2溫度組成圖(t-x-y圖)263
6.2.3氣液平衡圖（x-y圖）264
6.2.4揮發(fā)度與相對揮發(fā)度265
6.2.5非理想溶液的汽-液平衡267
6.3簡單蒸餾和平衡蒸餾268
6.3.1簡單蒸餾268
6.3.2平衡蒸餾269
6.4精餾原理269
6.4.1多次部分汽化、部分冷凝269
6.4.2連續(xù)精餾裝置流程270
6.4.3塔板的作用271
6.4.4精餾過程的回流272
6.5雙組分連續(xù)精餾塔的計算273
6.5.1理論板的概念與恒摩爾流的假設273
6.5.2全塔物料衡算274
6.5.3操作線方程275
6.5.4進料熱狀況的影響及q線方程277
6.5.5理論塔板數(shù)的確定281
6.5.6回流比的影響與選擇288
6.5.7理論板數(shù)的簡捷計算296
6.5.8精餾裝置的熱量衡算297
6.5.9雙組分精餾的操作型計算300
6.6間歇精餾301
6.6.1維持餾出液濃度恒定的操作301
6.6.2維持回流比恒定的操作302
6.7恒沸精餾與萃取精餾303
6.7.1恒沸精餾303
6.7.2萃取精餾 304
6.8板式塔304
6.8.1板式塔的結構特點和流體力學
特性305
6.8.2塔板的流體力學狀況306
6.8.3塔板效率308
6.8.4塔高和塔徑的計算310
6.8.5塔板負荷性能圖313
6.8.6板式塔的類型314
6.9蒸餾過程的強化與展望317
思考題318
習題319
本章符號說明323
參考文獻323
閱讀參考文獻324
第7章固體干燥/ 325
7.1概述325
7.1.1物料的去濕方法325
7.1.2物料的干燥方法325
7.1.3對流干燥特點326
7.2濕空氣的性質與濕度圖326
7.2.1濕空氣的性質326
7.2.2濕空氣的濕度圖及其應用332
7.3固體物料的干燥平衡335
7.3.1物料中水分含量的表示方法335
7.3.2水分在氣-固兩相間的平衡335
7.4干燥過程的計算337
7.4.1干燥過程的物料衡算337
7.4.2干燥過程的熱量衡算339
7.4.3干燥系統(tǒng)的熱效率340
7.4.4干燥器空氣出口狀態(tài)的確定341
7.5干燥速率與干燥時間343
7.5.1干燥速率343
7.5.2恒定干燥條件下干燥時間的計算347
7.6干燥器349
7.6.1干燥器的基本要求與分類349
7.6.2工業(yè)上常用的干燥器349
7.6.3干燥器的選用354
7.7固體干燥過程的強化與展望355
7.7.1干燥過程強化355
7.7.2干燥設備改進356
7.7.3干燥技術展望357
思考題358
習題358
本章符號說明360
參考文獻361
閱讀參考文獻361
第8章其他分離技術/ 362
8.1結晶362
8.1.1概述362
8.1.2結晶原理362
8.1.3結晶器簡介364
8.1.4結晶過程的強化與展望366
8.2吸附分離366
8.2.1概述366
8.2.2吸附劑及其特性367
8.2.3吸附平衡369
8.2.4吸附速率371
8.2.5吸附操作與裝置372
8.2.6吸附過程的強化與展望375
8.3膜分離376
8.3.1概述376
8.3.2膜與膜組件379
8.3.3反滲透381
8.3.4超濾與微濾382
8.3.5氣體分離384
8.3.6膜接觸器385
思考題387
本章符號說明388
閱讀參考文獻388
附錄/ 389
附錄一、常用物理量的單位與量綱389
附錄二、某些氣體的重要物理性質389
附錄三、某些液體的重要物理性質390
附錄四、干空氣的物理性質
（101.3kPa）391
附錄五、水及蒸汽的物理性質392
1．水的物理性質392
2．水在不同溫度下的黏度393
3．飽和水蒸氣表（按溫度排列）394
4.飽和水蒸氣表（按壓力排列）395
附錄六、黏度396
1．液體黏度共線圖396
2．氣體黏度共線圖398
附錄七、熱導率399
1．固體熱導率399
2.某些液體的熱導率400
3.氣體熱導率共線圖（101.3kPa）401
附錄八、比熱容403
1．液體比熱容共線圖403
2．氣體比熱容共線圖（101.3kPa）405
附錄九、液體相變焓共線圖407
附錄十、無機物水溶液的沸點
(101.3kPa)409
附錄十一、管子規(guī)格410
附錄十二、離心泵規(guī)格(摘錄)410
附錄十三、換熱器系列(摘錄)414
1．管殼式熱交換器系列標準(摘自
JB/T 4714、4715—92)414
2．管殼式換熱器型號的表示方法420