化工单元过程及操作（第二版）

　　《化工单元过程及操作》为中等职业教育化学工艺专业（三年制初中生源）国家规划教材。教材贯彻以全面素质教育为基础，以应用能力为主线，以培养创新意识和实践能力为重点的当代教育理念来构建课程体系。在选择内容时，既坚持必要而够用的理论基础，又重点面向工程实际操作，同时考虑学习者未来的发展和单元操作技术的进展。全书共11章。内容包括绪论、流体输送、非均相物系的分离、传热、液体蒸馏、气体吸收、固体干燥、蒸发、结晶、液·液萃取、制冷和新型单元操作简介等，可供学习者根据实际选学选用。每章设有学习目标、本章小结、思考题及习题，例题为求结合实际。《化工单元过程及操作》为中等职业学校化学工艺及相关专业的教材，也可作化工操作工培训教材。

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绪论1
思考题3
第1章流体输送4
学习目标4
1.1概述4
1.1.1流体输送在化工生产中的应用4
1.1.2常见流体输送方式4
1.2流体的物理性质6
1.2.1密度与相对密度6
1.2.2压力8
1.2.3黏度9
1.3流体流动基本知识10
1.3.1流量方程式10
1.3.2稳定流动与不稳定流动11
1.3.3稳定流动系统的物料衡算连续
性方程11
1.3.4稳定流动系统的能量衡算柏努利
方程12
1.3.5流体阻力19
1.4化工管路21
1.4.1化工管路的构成与标准化21
1.4.2化工管路的布置与安装29
1.5流体输送机械30
1.5.1离心泵31
1.5.2其他类型泵40
1.5.3往复式压缩机43
1.5.4流体输送机械的进展45
1.6流量测量46
1.6.1孔板流量计46
1.6.2文丘里流量计46
1.6.3转子流量计47
1.7流体输送过程的控制47
本章小结48
本章主要符号说明48
思考题48
习题49
第2章非均相物系的分离52
学习目标52
2.1概述52
2.1.1非均相物系分离在化工生产中的
应用52
2.1.2非均相物系的常见分离方法53
2.2沉降53
2.2.1重力沉降53
2.2.2离心沉降58
2.3过滤61
2.3.1过滤的基本知识61
2.3.2过滤设备64
2.4气体的其他净制方法与非均相物系分离
方法的选择67
2.4.1气体的其他分离方法与设备 67
2.4.2非均相物系分离方案的选择68
本章小结69
本章主要符号说明69
思考题69
习题70
第3章传热71
学习目标71
3.1概述71
3.1.1传热在化工生产中的应用71
3.1.2稳态传热与非稳态传热72
3.1.3工业换热方法72
3.2传热的基本方式73
3.2.1传导传热73
3.2.2对流传热78
3.2.3辐射传热81
3.3间壁传热84
3.3.1总传热速率方程及其应用84
3.3.2热量衡算85
*3.3.3传热推动力的计算87
*3.3.4传热系数的获取方法92
3.3.5强化传热与削弱传热94
3.3.6工业加热与冷却方法97
3.4换热器99
3.4.1换热器的分类99
3.4.2换热器的结构与性能特点100
*3.4.3列管换热器的选型原则107
3.4.4换热器的操作与保养111
本章小结114
本章主要符号说明114
思考题115
习题115
第4章液体蒸馏117
学习目标117
4.1概述117
4.1.1蒸馏在化工生产中的应用117
4.1.2精馏原理和流程117
4.2精馏的物料衡算119
4.2.1全塔物料衡算119
4.2.2精馏段物料衡算120
4.2.3提馏段物料衡算121
4.3塔板数的确定123
4.3.1实际塔板数与板效率123
4.3.2理论塔板数的确定原则123
*4.3.3理论塔板数的确定方法124
4.4连续精馏的操作分析128
4.4.1进料状况对精馏操作的影响128
4.4.2回流比的影响131
4.4.3操作温度和操作压力的影响133
*4.5精馏过程的热量平衡与节能134
*4.6其他蒸馏方式137
4.6.1简单蒸馏137
4.6.2闪蒸137
4.6.3特殊精馏137
4.6.4精馏操作的进展139
4.7精馏设备139
4.7.1板式塔139
4.7.2辅助设备142
4.8精馏塔的操作142
本章小结143
本章主要符号说明143
思考题143
习题144
第5章气体吸收146
学习目标146
5.1概述146
5.1.1气体吸收在化工生产中的应用146
5.1.2气体吸收的分类147
5.1.3吸收剂的选择147
5.2从溶解相平衡看吸收操作148
5.2.1气液相平衡关系148
5.2.2气液相平衡关系对吸收操作的
意义150
5.3吸收速率151
5.3.1传质基本方式151
5.3.2双膜理论152
5.3.3吸收速率152
5.3.4影响吸收速率的因素 153
5.4吸收的物料衡算154
5.4.1全塔物料衡算155
5.4.2吸收操作线156
5.4.3吸收剂用量156
5.5填料层高度的确定158
5.5.1填料层高度的确定原则158
*5.5.2填料层高度的确定方法159
*5.5.3填料层高度的计算161
5.6吸收操作分析162
5.6.1影响吸收操作的因素162
5.6.2吸收操作的特点162
5.6.3吸收塔的操作和调节163
5.7其他吸收与解吸164
5.7.1化学吸收164
5.7.2高含量气体吸收165
5.7.3多组分吸收166
5.7.4解吸166
5.8吸收设备167
5.8.1吸收塔167
5.8.2填料169
5.8.3辅助设备171
5.9吸收与蒸馏的比较174
本章小结175
本章主要符号说明175
思考题175
习题176
第6章固体干燥178
学习目标178
6.1概述178
6.1.1干燥在工业生产中的应用及干燥
方法178
6.1.2对流干燥的条件和流程179
6.2湿空气的性质180
6.2.1湿度（湿含量）180
6.2.2相对湿度180
6.2.3湿空气的比体积181
6.2.4湿空气的比热容182
6.2.5湿空气的焓182
6.2.6干球温度182
6.2.7露点182
6.2.8湿球温度183
6.2.9绝热饱和温度183
6.3湿物料中水分的性质184
6.3.1物料中含水量的表示方式184
6.3.2平衡水分与自由水分185
6.3.3结合水分与非结合水分185
6.4干燥过程的物料衡算186
6.4.1水分蒸发量186
6.4.2空气消耗量187
6.5干燥速率188
6.5.1干燥速率188
6.5.2影响干燥速率的因素189
6.5.3干燥速率的选择190
6.6干燥设备190
6.6.1对干燥器的基本要求190
6.6.2工业上常用的干燥器190
6.6.3干燥器的选择193
6.6.4干燥过程的操作分析194
6.7干燥技术及设备的进展195
本章小结197
本章主要符号说明197
思考题197
习题197
*第7章蒸发199
学习目标199
7.1概述199
7.1.1蒸发在工业生产中的应用199
7.1.2单效蒸发的流程与计算200
7.2多效蒸发203
7.2.1多效蒸发对节能的意义203
7.2.2多效蒸发的流程204
7.3蒸发设备205
7.3.1常见蒸发设备205
7.3.2蒸发操作的要点208
本章小结209
本章主要符号说明209
思考题210
习题210
*第8章结晶211
学习目标211
8.1概述211
8.1.1结晶及其工业应用211
8.1.2固液体系相平衡212
8.1.3晶核的形成213
8.1.4晶体的成长215
8.2结晶方法216
8.2.1冷却结晶216
8.2.2蒸发结晶216
8.2.3真空冷却结晶216
8.2.4盐析结晶216
8.2.5反应沉淀结晶216
8.2.6升华结晶217
8.2.7熔融结晶217
8.3结晶设备与操作217
8.3.1常见结晶设备217
8.3.2间歇结晶操作220
本章小结222
思考题222
*第9章液液萃取223
学习目标223
9.1概述223
9.1.1萃取在工业生产中的应用223
9.1.2萃取剂的选择223
9.1.3萃取操作流程224
9.2部分互溶物系的相平衡226
9.2.1部分互溶物系的相平衡226
9.2.2单级萃取在相平衡图上的表示231
9.3萃取设备232
9.3.1塔式萃取设备232
9.3.2萃取塔的操作236
9.4萃取技术的进展238
本章小结239
本章主要符号说明239
习题239
第10章制冷241
学习目标241
10.1概述241
10.1.1制冷方法241
10.1.2制冷的分类243
10.2制冷基本原理243
10.2.1压缩蒸气制冷循环243
10.2.2制冷系数244
10.2.3操作温度的选择245
10.2.4制冷剂的过冷245
10.3制冷能力246
10.3.1制冷能力的表示246
10.3.2标准制冷能力246
10.4制冷剂与载冷体247
10.4.1制冷剂247
10.4.2载冷体248
10.5压缩蒸气制冷设备249
10.5.1压缩机249
10.5.2冷凝器249
10.5.3节流阀250
本章小结250
本章主要符号说明250
思考题251
*第11章新型单元操作简介252
学习目标252
11.1吸附252
11.1.1吸附原理与吸附剂252
11.1.2吸附速率253
11.1.3吸附工艺简介254
11.2膜分离257
11.2.1膜分离技术的基本原理257
11.2.2分离膜应具备的条件及类型260
11.2.3几种主要的膜分离过程263
11.3超临界流体萃取技术269
11.3.1超临界流体萃取技术的发展与
特点269
11.3.2超临界流体萃取原理269
11.3.3超临界流体萃取过程简介270
11.3.4超临界流体萃取的工业应用271
本章小结272
思考题273
附录274
一、中华人民共和国法定计量单位(摘录)274
二、某些气体的重要物理性质274
三、某些液体的重要物理性质275
四、 干空气的物理性质（101.33kPa）276
五、水的物理性质277
六、常用固体材料的密度和比热容278
七、饱和蒸汽(以温度为基准)278
八、饱和蒸汽(以压力为基准)279
九、某些液体的热导率282
十、某些气体和蒸气的热导率283
十一、某些固体材料的热导率284
十二、液体的黏度共线图285
十三、101.33kPa压力下气体的黏度共线图287
十四、液体的比热容共线图288
十五、气体的比热容共线图(101.33kPa)290
十六、蒸发潜热(汽化热)共线图291
十七、某些有机液体的相对密度共线图293
十八、壁面污垢热阻(污垢系数)294
十九、离心泵的规格(摘录)295
二十、管壳式换热器系列标准(摘录)300
二十一、某些二元物系在101.3kPa（绝压）下的气液平衡组成303
二十二、热轧无缝钢管规格与质量304
二十三、冷拔无缝钢管规格与质量308
参考文献311