化工原理：化工传质与分离过程（下册 第三版）

　　《化工原理》（第三版）上册——化工流体流动与传热、下册——化工传质与分离过程，是天津大学精品课程和精品资源共享课程“化工原理”的配套教材，本书第一版为面向21世纪课程教材，第二版为普通高等教育“十一五”规划教材。本书第三版在保持原书总体结构和特色的前提下，紧密跟踪化工领域科技进展和研究成果，对部分内容进行充实与更新，以体现教材的先进性。 《化工原理》（第三版）上册——化工流体流动与传热，主要内容包括：流体流动基础、流体输送机械、流体与颗粒之间的相对运动、液体搅拌、传热过程基础、换热器、蒸发共七章；下册——化工传质与分离过程，主要内容包括：传质过程基础、气体吸收、蒸馏、气液传质设备、液-液萃取、固体物料的干燥、其他传质与分离过程共七章。章首增加了学习指导，每章编入丰富的例题，章末设置习题和思考题，书末附有习题参考答案。 《化工原理》（第三版）基本概念论述严谨，注重理论联系实际，突出工程观点，启迪思维，引导创新，便于自学。本书可作为高等学校化工、石油、材料、生物、制药、轻工、食品、环境、冶金等专业本科生教材或参考书，也可供化工类及相关专业工程技术人员参考。

　　贾绍义，天津大学化工学院教授。曾任化工系主任、化工学院副院长和党委书记等职务，现任国家第10届督学、天津大学化工原理及实验精品课程和精品资源共享课程负责人。在教学方面，长期从事化工原理系列课程的教学工作，曾获宝钢优秀教师奖、天津市高等学校教学名师和天津大学首届求是教学楷模特等奖等20余项奖励；获得教学成果奖二等奖1项，天津市级教学成果奖一等奖2项；主编教材6本、参编教材4本。在科研方面，主要从事化工传质与分离过程、新型功能材料等领域的研究工作，主持各类科研项目40余项；获得天津市科技进步二等奖和三等奖各1项；发表学术论文90余篇；获得国家授权发明专利7项。柴诚敬，天津大学化工学院教授。曾先后担任天津大学化工系教学副主任、全国化工高教学会常务理事、天津大学仁爱学院化工系主任等职务。长期从事化工原理课程教学及科研工作，曾发表科研及教学改革论文30余篇。主编了“十二五”、“十一五”规划教材、面向21世纪课程教材、新世纪网络课程教材《化工原理》《化工原理课程设计》《化工原理课程学习指南》等10余种。曾获宝钢教育基金优秀教师、天津市教学楷模等荣誉称号。

0绪论1
0.1传质分离过程在工业中的应用1
0.2传质分离方法的分类1
0.3传质设备3
0.4传质分离过程的研究重点4
思考题4

第1章传质过程基础5
学习指导5
1.1传质概论与传质微分方程5
1.1.1传质过程概论6
1.1.2传质微分方程12
1.2分子传质（扩散）17
1.2.1气体中的稳态扩散17
1.2.2液体中的稳态扩散21
1.2.3固体中的稳态扩散23
1.2.4扩散系数28
1.3对流传质33
1.3.1对流传质的类型与机理33
1.3.2浓度边界层与对流传质系数34
1.3.3相际间的对流传质模型35
1.3.4对流传质问题的分析求解41
1.3.5动量、热量与质量传递之间的类比47
1.3.6对流传质系数经验公式52
本章符号说明54
习题55
思考题56

第2章气体吸收58
学习指导58
2.1概述58
2.1.1气体吸收过程58
2.1.2气体吸收的分类59
2.1.3气体吸收的工业应用60
2.1.4吸收剂的选择60
2.2气体吸收的平衡关系61
2.2.1气体在液体中的溶解度61
2.2.2亨利定律62
2.2.3相平衡关系在吸收过程中的应用66
2.3气体吸收速率方程67
2.3.1膜吸收速率方程68
2.3.2总吸收速率方程70
2.3.3吸收速率方程及吸收系数小结73
2.4低组成气体吸收的计算75
2.4.1物料衡算与操作线方程76
2.4.2吸收剂用量的确定77
2.4.3塔径的计算80
2.4.4填料层高度的计算80
2.5吸收系数94
2.5.1吸收系数的测定94
2.5.2吸收系数的经验公式95
2.5.3吸收系数的特征数关联式96
2.6其他吸收与解吸100
2.6.1高组成气体吸收100
2.6.2非等温吸收103
2.6.3多组分吸收104
2.6.4化学吸收105
2.6.5解吸106
本章符号说明109
习题110
思考题112

第3章蒸馏113
学习指导113
3.1蒸馏过程概述113
3.1.1蒸馏原理113
3.1.2蒸馏过程的分类114
3.1.3蒸馏分离的特点114
3.2两组分溶液的汽液平衡115
3.2.1两组分理想物系的汽液平衡115
3.2.2两组分非理想物系的汽液平衡120
3.2.3相平衡关系的应用122
3.2.4汽液平衡数据的获取途径122
3.3平衡蒸馏与简单蒸馏122
3.3.1平衡蒸馏122
3.3.2简单蒸馏124
3.4精馏原理和流程125
3.4.1精馏原理125
3.4.2精馏操作流程127
3.5两组分连续精馏的计算127
3.5.1理论板的概念及恒摩尔流假定127
3.5.2物料衡算和操作线方程128
3.5.3进料热状况的影响131
3.5.4理论板层数的计算134
3.5.5回流比的影响及其选择139
3.5.6简捷法求理论板层数144
3.5.7几种特殊类型双组分精馏过程理论板层数的求法146
3.5.8塔高和塔径的计算152
3.5.9连续精馏装置的热量衡算和节能途径154
3.5.10精馏过程的操作型计算和调节157
3.6间歇精馏160
3.6.1回流比恒定时的间歇精馏160
3.6.2馏出液组成恒定时的间歇精馏162
3.7特殊精馏166
3.7.1共沸精馏166
3.7.2萃取精馏167
3.7.3盐效应精馏168
3.7.4几种特殊精馏方法的比较168
3.8多组分精馏169
3.8.1流程方案的选择169
3.8.2多组分物系的汽液平衡169
3.8.3关键组分的概念及全塔物料衡算173
3.8.4简捷法确定理论板层数177
本章符号说明179
习题180
思考题183

第4章气液传质设备185
学习指导185
4.1板式塔186
4.1.1板式塔的结构186
4.1.2塔板的类型及性能评价186
4.1.3板式塔的流体力学性能与操作特性191
4.1.4板式塔的设计195
4.2填料塔210
4.2.1填料塔的结构与特点210
4.2.2填料的类型及性能评价211
4.2.3填料塔的流体力学性能与操作特性216
4.2.4填料塔的内件218
4.2.5填料塔的设计221
本章符号说明229
习题230
思考题231

第5章液-液萃取232
学习指导232
5.1概述232
5.2液-液萃取相平衡233
5.2.1三角形坐标图及杠杆规则234
5.2.2三角形相图235
5.2.3萃取剂的选择238
5.3液-液萃取过程的计算241
5.3.1单级萃取的计算242
5.3.2多级错流萃取的计算245
5.3.3多级逆流萃取的计算249
5.3.4微分接触逆流萃取的计算258
5.4液-液萃取设备261
5.4.1萃取设备的基本要求与分类261
5.4.2萃取设备的主要类型261
5.4.3萃取设备的选择267
5.5萃取分离技术的进展268
5.5.1超临界流体萃取268
5.5.2回流萃取272
5.5.3化学萃取273
本章符号说明277
习题278
思考题281

第6章固体物料的干燥282
学习指导282
6.1干燥过程概述282
6.1.1固体物料的去湿方法282
6.1.2干燥操作的分类283
6.1.3对流干燥的操作原理与特点283
6.1.4干燥过程研究的重点及发展趋势283
6.2湿空气的性质及湿焓图284
6.2.1湿空气的性质284
6.2.2湿空气的H-I图290
6.3干燥过程的物料衡算与热量衡算293
6.3.1湿物料的性质293
6.3.2干燥系统的物料衡算294
6.3.3干燥系统的热量衡算294
6.3.4空气通过干燥器时的状态变化296
6.3.5干燥系统的热效率300
6.4固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系302
6.4.1物料中水分的性质302
6.4.2干燥过程中的速率关系与恒定干燥条件下干燥时间的计算303
6.5干燥器311
6.5.1干燥器的主要类型312
6.5.2干燥器的设计320
6.6增湿与减湿326
6.6.1空气与水之间的传热、传质关系326
6.6.2空气调湿设备与水冷却塔328
本章符号说明330
习题331
思考题333

第7章其他传质与分离过程334
学习指导334
7.1膜分离334
7.1.1概述334
7.1.2膜材料及膜性能336
7.1.3典型膜过程简介337
7.1.4膜分离设备（膜组件）345
7.2结晶347
7.2.1结晶的基本原理347
7.2.2工业结晶方法与设备351
7.2.3溶液结晶过程的计算354
7.2.4其他结晶方法简介356
7.3吸附与离子交换357
7.3.1吸附357
7.3.2离子交换368
习题372
思考题372

习题答案374

附录377
一、扩散系数377
二、分子扩散的碰撞积分ΩD与kT/ε的关系378
三、纯物质的σ和ε/k值379
四、部分物质的D°和n值379
五、塔板结构参数系列化标准（单溢流型）380
六、常用散装填料的特性参数381
七、常用规整填料的特性参数382

参考文献383