《高等学校教材:化工原理(第2版)》是为了满足应用型人才培养的需要而编写的化工原理系列教材,是在新世纪网络课程建设工程项目教材《化工原理及实验》(贾绍义主编)的基础上修订而成的。根据教学要求,将化工原理部分及化工原理实验部分分开编写。《高等学校教材:化工原理(第2版)》重点介绍化工单元操作的基本原理与工艺计算、设备的主要型式与选择等,内容包括流体流动、流体输送机械、非均相混合物的分离及固体流态化、传热与蒸发、蒸馏、气体吸收、气液传质设备、液-液萃取、固体物料的干燥,以及膜分离与结晶过程简介等。每章均有学习指导,并编入较多的例题、习题与思考题。 《高等学校教材:化工原理(第2版)》可作为高等院校化工、石油、生物、制药、食品、材料和环境等有关专业使用,亦可供有关部门从事科研、设计及生产管理的工程科技人员参考。
本书是在新世纪网络课程建设工程项目教材《化工原理及实验》的基础上重新编写的。在本书的编写过程中,汲取了我校多年来教学改革的经验,并汲取了我校编写的《化工原理》、《化工流体流动与传热》和《化工传质与分离过程》等普通高等教育“十一五”国家级规划教材的优点,增加了工程案例,力求在内容、体系上有新意,将新的单元操作过程和新的化工技术引入课程,体现课程的最新发展;力求符合科学发展和认识规律,由浅入深,循序渐进,引导思维,便于理解和自学;力求突出应用型人才的培养,例题和习题结合生产实际与工程应用。
在本书的编写过程中,注重保留了原《化工原理及实验》教材的特点。以知识点为线索进行编写,各知识点相互独立,又有机结合,可满足不同层次学生的学习需要,适应性强。在每章开篇有具体的学习指导,以便于学生掌握重点、难点,有针对性地自学;在每章篇末有思考题,供学生在学完本章内容后进行思考,加深对所学内容的理解。
绪论
知识点0-1 课程介绍及单位制简介
一、化工原理课程研究内容及研究方法
二、化工原理课程特点及学习要求
三、单位制简介
思考题
第一章 流体流动
学习指导
知识点1-1 概述
一、流体的分类和特征
二、流体的密度和黏度
三、作用在流体上的力
知识点1-2 流体静力学
一、流体的静压力
二、流体静力学基本方程
三、流体静力学基本方程的应用举例
知识点1-3 流体在管内的流动
一、流体流动的考察方法
二、流体流动体系的分类
三、流量和平均流速
四、流动类型与雷诺数
五、边界层的概念
知识点1-4 流体流动的基本方程
一、物料衡算方程——连续性方程
二、能量衡算方程——伯努利方程
三、基本方程的应用举例
知识点1-5 流体在直管内的流动阻力
一、流动阻力的形成与分类
二、流体在直管中的流动阻力
三、管路上的局部阻力
四、管路系统中的总能量损失
知识点1-6 管路计算
一、简单管路计算
二、复杂管路计算
三、可压缩流体管路计算
知识点1-7 流量测量
一、差压式流量计
二、裁面流量计——转子流量计
习题
思考题
本章符号说明
第二章 流体输送机械
学习指导
知识点2-1 概述
一、管路对流体输送机械的基本要求
二、输送机械的分类
知识点2-2 离心泵的工作原理及性能参数
一、离心泵的基本结构和工作原理
二、离心泵的基本方程——能量方程
三、离心泵的性能参数与特性曲线
知识点2-3 离心泵在管路中的运行
一、离心泵的安装高度
二、离心泵的工作点和流量调节
三、离心泵的类型与选择
知识点2-4 其他流体输送机械
一、其他流体输送机械的分类及主要特点
二、其他液体输送机械
三、气体输送机械
习题
思考题
本章符号说明
第三章 非均相混合物的分离及固体流态化
学习指导
知识点3-1 概述
一、混合物的分类
二、菲均相混合物分离方法的分类
三、非均相混合物分离的目的
知识点3-2 颗粒及颗粒床层的特性
一、单一颗粒的特性
二、颗粒群的特性
三、颗粒床层的特性
四、流体通过固定床流动的压力降
知识点3-3 沉降分离
一、重力沉降分离
二、离心沉降分离
知识点3-4 过滤分离
一、过滤操作的原理
二、过滤的基本方程
三、恒压过滤
四、恒速过滤与先恒速后恒压的过滤
五、过滤设备
六、滤饼的洗涤
七、过滤机的生产能力
知识点3-5 固体流态化简介
一、固体流态化的基本概念
二、流化床的流体力学特性
三、气力输送简介
习题
思考题
本章符号说明
第四章 传热与蒸发
学习指导
知识点4-1 传热过程概述
一、传热的基本方式
二、传热过程中冷热流体(接触)热交换方式
三、典型的间壁式换热器
四、载热体及其选择
知识点4-2 热传导
一、基本概念和傅里叶定律
二、导热系数
三、平壁的热传导
四、圆筒壁的热传导
知识点4-3 对流传热
一、对流传热速率方程和对流传热系数
二、对流传热机理
三、影响对流传热系数的因素
四、对流传热系数的计算
知识点4-4 辐射传热
一、基本概念和定律
二、普朗克定律、斯特藩一玻耳兹曼定律及克希霍夫定律
三、两固体间的辐射传热
四、对流和辐射联合传热
知识点4-5 传热过程计算
一、能量衡算
二、总传热速率微分方程和总传热系数
三、平均温度差法
知识点4-6 换热器
一、间壁式换热器的结构型式
……
第五章 蒸馏
第六章 气体吸收
第七章 气液传质设备
第八章 液-液萃取
第九章 固体物料的干燥
第十章 膜分离与结晶过程简介