緒論 1

0.1 化工原理在化學(xué)化工領(lǐng)域的地位 1

0.2 化學(xué)工程發(fā)展四階段 1

0.3 相關(guān)教材的發(fā)展 3

0.4 衡算方程和過程速率 3



第1 章　流體流動(dòng) 5

本章學(xué)習(xí)要求 5

1.1 流體流動(dòng)現(xiàn)象 5

1.1.1 流體流動(dòng)問題的引出 5

1.1.2 流體的幾個(gè)重要性質(zhì)參數(shù) 6

1.1.3 牛頓黏性定律 7

1.1.4 流體流動(dòng)類型 9

1.1.5 層流速度分布式的推導(dǎo) 10

1.1.6 層流平均流速與流速 11

1.2 流體質(zhì)量衡算連續(xù)性方程 11

1.3 流體能量衡算伯努利方程 12

1.3.1 伯努利方程的導(dǎo)出 12

1.3.2 流體靜力學(xué)方程應(yīng)用舉例 14

1.3.3 真空規(guī)測(cè)壓原理推導(dǎo) 15

1.3.4 伯努利方程應(yīng)用舉例 16

1.3.5 伯努利方程在工廠中的應(yīng)用實(shí)例 18

1.4 流體流動(dòng)阻力計(jì)算 21

1.4.1 圓形直管阻力公式 21

1.4.2 層流時(shí)摩擦因數(shù)的計(jì)算 22

1.4.3 烏氏黏度計(jì)的原理 23

1.4.4 量綱分析法 24

1.4.5 湍流時(shí)摩擦因數(shù)的計(jì)算 25

1.4.6 局部阻力的計(jì)算 26

1.4.7 流體阻力計(jì)算舉例 28

1.5 管路計(jì)算 29

1.5.1 簡(jiǎn)單管路計(jì)算 29

1.5.2 適宜管徑選擇 30

1.5.3 并聯(lián)管路計(jì)算 31

1.5.4 分支管路計(jì)算 32

1.5.5 供水計(jì)算舉例 32

1.6 流量測(cè)量 35

1.6.1 孔板流量計(jì)原理及示例 35

1.6.2 轉(zhuǎn)子流量計(jì)原理及示例 38

1.6.3 測(cè)速管原理及示例 40

習(xí)題 41

本章關(guān)鍵詞中英文對(duì)照 43



第2 章　流體輸送 44

本章學(xué)習(xí)要求 44

2.1 離心泵及其計(jì)算 45

2.1.1 離心泵構(gòu)造及原理 45

2.1.2 離心泵參數(shù)與特性曲線 46

2.1.3 離心泵選擇與示例 48

2.1.4 離心泵的安裝高度及計(jì)算舉例 49

2.1.5 離心泵的工作點(diǎn)及調(diào)節(jié)舉例 50

2.1.6 離心泵的并聯(lián)與串聯(lián) 52

2.2 流體輸送設(shè)備和流體流動(dòng)習(xí)題課 53

2.2.1 流體輸送設(shè)備的種類及原理 53

2.2.2 流體流動(dòng)習(xí)題課 57

習(xí)題 60

本章關(guān)鍵詞中英文對(duì)照 61



第3 章　非均相分離 63

本章學(xué)習(xí)要求 63

3.1 重力沉降 64

3.1.1 重力沉降速度及計(jì)算舉例 64

3.1.2 降塵室計(jì)算 67

3.2 離心沉降 69

3.2.1 離心沉降速度和分離因數(shù) 69

3.2.2 旋風(fēng)分離器及計(jì)算舉例 70

3.3 過濾 71

3.3.1 過濾操作與過濾基本方程式 71

3.3.2 恒壓過濾方程及計(jì)算舉例 73

3.4 膜分離 75

3.5 沉降過濾設(shè)備 77

習(xí)題 80

本章關(guān)鍵詞中英文對(duì)照 80



第4 章　傳熱 82

本章學(xué)習(xí)要求 82

4.1 換熱器類型及傳熱平衡方程 83

4.1.1 換熱器類型 83

4.1.2 傳熱平衡方程 83

4.2 熱傳導(dǎo) 84

4.2.1 傅里葉定律 84

4.2.2 平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)與熱導(dǎo)率的測(cè)定 85

4.2.3 圓筒壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)計(jì)算 86

4.3 對(duì)流傳熱 88

4.3.1 牛頓冷卻定律 88

4.3.2 流體無相變時(shí)對(duì)流傳熱系數(shù)計(jì)算 89

4.3.3 流體有相變時(shí)對(duì)流傳熱系數(shù)的計(jì)算 90

4.4 綜合傳熱計(jì)算 94

4.4.1 導(dǎo)熱與對(duì)流聯(lián)合傳熱公式推導(dǎo) 94

4.4.2 導(dǎo)熱與對(duì)流聯(lián)合傳熱計(jì)算舉例 97

4.4.3 強(qiáng)化傳熱的途徑 99

4.4.4 熱管設(shè)計(jì)原理與計(jì)算 99

4.4.5 絕熱保溫技術(shù) 101

4.5 輻射傳熱 102

4.5.1 輻射傳熱概述 102

4.5.2 輻射傳熱計(jì)算舉例 103

4.5.3 對(duì)流與輻射聯(lián)合傳熱計(jì)算 104

4.6 傳熱設(shè)備與習(xí)題課 106

4.6.1 傳熱設(shè)備的種類與原理 106

4.6.2 傳熱習(xí)題課 108

習(xí)題 111

本章關(guān)鍵詞中英文對(duì)照 113



第5 章　蒸發(fā) 114

本章學(xué)習(xí)要求 114

5.1 單效蒸發(fā) 115

5.1.1 單效蒸發(fā)衡算方程 115

5.1.2 蒸發(fā)器傳熱面積 116

5.1.3 蒸氣壓下降引起沸點(diǎn)升高 117

5.1.4 溶液靜壓力引起沸點(diǎn)升高 118

5.2 多效蒸發(fā) 119

5.2.1 多效蒸發(fā)概述 119

5.2.2 多效蒸發(fā)流程 119

5.3 蒸發(fā)設(shè)備 121

習(xí)題 122

本章關(guān)鍵詞中英文對(duì)照 123



第6 章　精餾 124

本章學(xué)習(xí)要求 124

6.1 傳質(zhì)過程概述 124

6.1.1 傳質(zhì)過程的引出 124

6.1.2 傳質(zhì)過程舉例 125

6.2 理想溶液的汽-液平衡 126

6.2.1 相平衡的引出 126

6.2.2 理想溶液及拉烏爾定律 127

6.2.3 t-x-y 圖與x-y 圖 127

6.2.4 汽-液平衡解析表達(dá)式及計(jì)算舉例128

6.3 簡(jiǎn)單蒸餾及其計(jì)算 130

6.3.1 簡(jiǎn)單蒸餾的裝置及原理 130

6.3.2 簡(jiǎn)單蒸餾計(jì)算公式及舉例 130

6.4 精餾原理 132

6.4.1 多次簡(jiǎn)單精餾 132

6.4.2 有回流的多次簡(jiǎn)單蒸餾 132

6.4.3 提餾塔與中間進(jìn)料現(xiàn)代化精餾塔133

6.5 雙組分連續(xù)精餾塔的計(jì)算 134

6.5.1 理論板與恒摩爾流假設(shè) 134

6.5.2 全塔物料衡算方程 135

6.5.3 精餾段操作線方程 135

6.5.4 提餾段操作線方程 137

6.5.5 進(jìn)料狀況參數(shù)及計(jì)算 137

6.5.6 進(jìn)料線方程 138

6.5.7 進(jìn)料方式對(duì)進(jìn)料線方程的影響 139

6.5.8 精餾計(jì)算舉例 140

6.5.9 理論塔板數(shù)的求法 140

6.6 回流比與吉利蘭圖 141

6.6.1 回流比的影響因素 141

6.6.2 全回流與小回流比 142

6.6.3 芬斯克公式推導(dǎo) 142

6.6.4 吉利蘭圖法求理論板數(shù) 143

6.7 實(shí)際板數(shù)與板效率 145

6.7.1 塔效率 145

6.7.2 莫弗里板效率 146

6.8 精餾設(shè)備及習(xí)題課 147

6.8.1 精餾設(shè)備 147

6.8.2 精餾習(xí)題課 147

習(xí)題 151

本章關(guān)鍵詞中英文對(duì)照 153



第7 章　吸收 154

本章學(xué)習(xí)要求 154

7.1 吸收過程概述 154

7.1.1 吸收定義與工業(yè)背景 154

7.1.2 吸收的用途與分類 155

7.2 吸收相平衡關(guān)系 156

7.2.1 氣體的溶解度曲線 156

7.2.2 亨利定律 157

7.2.3 亨利定律中系數(shù)之間的關(guān)系 158

7.3 傳質(zhì)系數(shù)與速率方程 159

7.3.1 分子擴(kuò)散與費(fèi)克定律 159

7.3.2 單相傳質(zhì)的層流膜模型 160

7.3.3 兩相間傳質(zhì)的雙膜模型 161

7.3.4 傳質(zhì)速率方程與傳質(zhì)系數(shù)之間的換算 162

7.3.5 氣膜控制與液膜控制 164

7.3.6 三傳比擬 165

7.4 吸收填料層高度計(jì)算 166

7.4.1 吸收塔物料衡算 166

7.4.2 小液氣比 166

7.4.3 物料衡算計(jì)算舉例 167

7.4.4 填料層高度基本計(jì)算式 167

7.4.5 傳質(zhì)單元高度與傳質(zhì)單元數(shù) 168

7.4.6 平均推動(dòng)力法計(jì)算傳質(zhì)單元數(shù) 169

7.4.7 吸收因數(shù)法計(jì)算傳質(zhì)單元數(shù) 170

7.4.8 吸收塔設(shè)計(jì)計(jì)算舉例 171

7.4.9 平衡線為曲線時(shí)填料層高度計(jì)算172

7.4.10 曲線擬合法計(jì)算舉例 174

7.5 吸收與解吸概要 175

7.5.1 吸收塔操作計(jì)算舉例 175

7.5.2 吸收與解吸的比較 175

7.5.3 解吸操作線與小氣液比 176

7.5.4 解吸塔填料層高度計(jì)算 177

7.6 吸收設(shè)備和習(xí)題課 178

7.6.1 吸收設(shè)備 178

7.6.2 吸收習(xí)題課 179

7.7 吸附分離 183

習(xí)題 186

本章關(guān)鍵詞中英文對(duì)照 187



第8 章　萃取 189

本章學(xué)習(xí)要求 189

8.1 萃取概念的引出 189

8.2 萃取溶解度曲線 190

8.2.1 三角形相圖表示法 190

8.2.2 直角坐標(biāo)表示法 190

8.3 錯(cuò)流萃取與逆流萃取計(jì)算 192

8.3.1 錯(cuò)流萃取公式推導(dǎo) 192

8.3.2 錯(cuò)流萃取舉例 194

8.3.3 逆流萃取公式推導(dǎo) 195

8.3.4 萃取小溶劑用量 195

8.3.5 圖解法確定逆流萃取理論級(jí)數(shù) 196

8.3.6 解析法確定逆流萃取理論級(jí)數(shù) 196

8.3.7 逆流萃取計(jì)算舉例 198

8.4 萃取設(shè)備 198

習(xí)題 199

本章關(guān)鍵詞中英文對(duì)照 200



第9 章　干燥 201

本章學(xué)習(xí)要求 201

9.1 干燥過程概述 201

9.2 濕空氣性質(zhì)與溫濕圖 202

9.2.1 濕空氣的基本概念 202

9.2.2 濕空氣性質(zhì) 202

9.2.3 濕空氣T-H 圖繪制 208

9.2.4 T-H 圖的絕熱冷卻線 210

9.2.5 T-H 圖應(yīng)用舉例 211

9.2.6 三種類型濕度圖比較 213

9.3 物料衡算與熱量衡算 213

9.3.1 干燥器物料衡算及計(jì)算舉例 213

9.3.2 干燥器熱量衡算及計(jì)算舉例 215

9.3.3 干燥器的熱效率與干燥效率 218

9.4 干燥速率與干燥時(shí)間 219

9.4.1 物料所含濕分的性質(zhì) 219

9.4.2 干燥速率與速率曲線 220

9.4.3 恒速干燥速率計(jì)算 222

9.4.4 干燥時(shí)間及計(jì)算舉例 223

9.5 干燥器和習(xí)題課 225

9.5.1 干燥器種類及原理 225

9.5.2 干燥器的選型 229

9.5.3 干燥習(xí)題課 230

習(xí)題 233

本章關(guān)鍵詞中英文對(duì)照 235



第10 章　流態(tài)化與氣力輸送 236

本章學(xué)習(xí)要求 236

10.1 固體流態(tài)化 236

10.1.1 流態(tài)化現(xiàn)象 236

10.1.2 壓降與流速的關(guān)系 237

10.1.3 起始流化速度 238

10.1.4 流化床的帶出速度 239

10.2 氣力輸送概述 239

習(xí)題 240

本章關(guān)鍵詞中英文對(duì)照 240



附錄 241

附錄1 常用單位換算 241

附錄2 水的物理性質(zhì) 243

附錄3 飽和水蒸氣的物理性質(zhì)(按溫度排列) 244

附錄4 飽和水蒸氣的物理性質(zhì)(按壓力排列) 245

附錄5 干空氣的物理性質(zhì)(p=1.01325105Pa) 247

附錄6 IS型單級(jí)單吸離心泵規(guī)格(摘錄) 248

附錄7 金屬材料的某些性能 250

附錄8 某些液體的物理性質(zhì) 252

附錄9 某些氣體的物理性質(zhì) 254

主要符號(hào)表 255



參考文獻(xiàn) 258