化工單元過程及設備（第二版）
所屬類別
教材 >> 高職 >> 高職化工
作者：丁玉興 主編
出版日期：2015年5月 書號：978-7-122-22520-7
開本：16K 787×1092 1/16 裝幀：平 版次：2版1次 頁數：367頁
本書以石油化工企業生產過程中最典型的單元操作過程為依據，精選了8個典型化工單元操作，即流體輸送、傳熱、非均相物系分離、溶液的蒸餾、氣體吸收、固體濕物料的乾燥、物料的萃取和溶液的蒸發。在內容安排上，通過化工單元操作的典型案例，重點介紹其套用、生產原理、典型設備結構、工藝計算和設備的啟動、運行維護、停止及事故處理的基本操作技術，並在基礎知識和知識拓展中講述了操作中必需夠用的理論知識和跨專業的拓展知識。
目錄
緒論1
一、本課程的性質、內容和任務1
二、單元操作中常用的兩個基本概念1
三、物理量的單位及單位換算3
習題4第一章流體輸送5
第一節流體輸送管路5
一、流體輸送管路的基本構成5
二、管路的連線方式8
三、化工管路的使用與防護9
第二節流體力學基礎10
一、流體力學涉及的主要物理量10
二、靜止流體的基本規律13
三、流體流動的基本規律17
四、流體系統中的能量衡算——柏努利
方程19
第三節管內流體流動時的阻力25
一、流體阻力產生的原因及影響因素25
二、管內流體流動時的速度分布28
三、流體流動時阻力的計算29
第四節管路計算35
一、簡單管路的計算35
二、複雜管路計算原則37
第五節流量測量38
一、皮托管38
二、孔板、噴嘴和文丘里流量計39
三、轉子流量計40
第六節液體輸送機械42
一、泵的種類及作用42
二、離心泵42
三、離心泵的選用52
四、往復泵54
五、其他類型泵54
第七節氣體輸送機械56
一、氣體輸送機械的種類及作用56
二、常用氣體輸送設備的結構、工作原理、
性能特點及操作要點56
習題59
本章主要符號說明62第二章非均相物系分離64
第一節概述64
一、非均相物系分離在化工生產中的套用64
二、非均相物系分離案例64
第二節重力沉降66
一、重力作用下的沉降速度66
二、阻力係數67
三、降塵室68
四、沉降槽71
第三節離心沉降72
一、離心沉降速度72
二、旋風分離器的性能參數73
第四節過濾75
一、基本概念75
二、過濾操作中液體通過顆粒層的流動76
三、過濾方程式77
四、過濾機的構造和操作81
習題87
本章主要符號說明87第三章傳熱89
第一節概述89
一、傳熱過程在化工生產中的套用89
二、傳熱過程案例89
三、工業換熱方法概述91
四、穩定傳熱與非穩定傳熱92
五、傳熱的基本方式92
第二節熱傳導93
一、傅立葉定律93
二、熱導率94
三、通過平壁的熱傳導94
四、通過圓筒壁的穩定熱傳導97
第三節對流傳熱99
一、對流傳熱分析99
二、對流傳熱速率方程和對流傳熱係數100
第四節傳熱過程計算101
一、熱量衡算101
二、總傳熱速率微分方程102
三、總傳熱係數103
四、傳熱平均溫度差106
五、傳熱計算舉例111
第五節對流傳熱係數經驗關聯式114
一、影響對流傳熱係數的因素114
二、對流傳熱係數經驗公式的建立115
三、流體無相變時的對流傳熱116
四、蒸汽冷凝時的對流傳熱係數122
第六節輻射傳熱126
一、熱輻射的基本概念126
二、物體的輻射能力127
三、兩固體間的輻射傳熱128
四、對流和輻射的聯合傳熱131
第七節換熱器131
一、換熱器的分類132
二、間壁式換熱器的類型132
三、列管式換熱器類型138
四、列管式換熱器的操作要點141
習題142
本章主要符號說明145第四章蒸發操作147
第一節概述147
一、蒸發操作的基本概念147
二、蒸發流程147
三、蒸發器的分類147
四、蒸發操作的特點148
五、蒸發操作案例148
第二節蒸發器設備150
一、蒸發器的結構150
二、冷凝器和除沫器155
第三節單效蒸發156
一、單效蒸發的計算156
二、溫度差損失159
三、真空蒸發161
第四節多效蒸發162
一、多效蒸發流程162
二、多效蒸發的計算163
三、多效蒸發的效數169
第五節影響蒸發器生產強度的因素170
第六節蒸發器的操作與維護171
一、影響蒸發器蒸發強度的因素171
二、蒸發器的操作與維護172
三、蒸發系統常見事故處理173
習題173
本章主要符號說明174第五章蒸餾176
第一節概述176
一、蒸餾及其在工業中的套用176
二、蒸餾的分類176
三、蒸餾過程案例176
四、精餾流程178
第二節氣液相平衡關係179
一、平衡體系的自由度179
二、相間平衡關係yx的求取179
第三節簡單蒸餾與精餾原理184
一、簡單蒸餾原理及流程184
二、精餾原理和流程185
第四節精餾塔的物料衡算——操作線
方程188
一、全塔物料衡算188
二、理論板概念及恆摩爾流假設189
三、精餾段的物料衡算——操作線
方程式190
四、提餾段的物料衡算——操作線
方程式191
五、進料熱狀況對操作線的影響——操作
線交點軌跡方程192
六、q線方程(進料方程)195
七、操作線在xy圖上的作法195
第五節雙組分連續精餾過程的計算196
一、逐板計算法196
二、圖解法199
第六節回流比的影響及其選擇201
一、全回流和最少理論板數201
二、適宜回流比202
第七節簡捷法計算理論塔板數204
第八節連續精餾的熱量衡算206
一、再沸器的熱量衡算206
二、冷凝器的熱量衡算206
第九節特殊蒸餾207
一、水蒸氣蒸餾207
二、恆沸蒸餾207
三、萃取精餾208
第十節板式塔設備及操作技術209
一、塔板類型209
二、塔板結構211
三、板式塔的流體力學性能212
四、浮閥塔的設計原則214
五、精餾塔的操作與控制調節224
六、塔設備的日常維護與保養227
習題228
本章主要符號說明229第六章氣體吸收231
第一節概述231
一、氣體吸收的分類231
二、吸收劑的選擇232
三、相組成表示法233
四、吸收操作案例234
第二節氣液相平衡關係236
一、氣體在液體中的溶解度236
二、亨利定律237
第三節傳質過程理論239
一、定態的一維分子擴散239
二、擴散係數243
三、對流擴散244
四、雙膜理論244
第四節吸收速率245
一、氣膜吸收速率方程式245
二、液膜吸收速率方程式245
三、總傳質速率方程式245
四、總傳質係數間的關係247
第五節吸收塔計算248
一、全塔物料衡算及操作線方程248
二、吸收劑消耗量249
三、吸收塔填料層高度計算250
四、塔徑計算256
第六節吸收塔操作256
一、填料吸收塔的結構認識256
二、填料257
三、填料塔的輔助設備259
四、填料塔的流體力學分析262
五、吸收塔的開、停車及運行參數控制264
六、吸收塔操作異常現象處理266
習題266
本章主要符號說明268第七章乾燥270
第一節概述270
一、固體物料常用的去濕方法270
二、濕物料的乾燥方法270
三、對流乾燥過程271
四、乾燥案例272
第二節濕空氣的性質和濕焓圖273
一、濕空氣的性質273
二、濕空氣的濕度圖279
三、濕空氣焓濕圖的套用281
第三節乾燥過程的物料衡算和熱量衡算283
一、空氣乾燥器的操作過程283
二、乾燥過程的物料衡算283
三、乾燥過程的熱量衡算285
四、乾燥器出口空氣狀態的確定286
五、乾燥器的熱效率和乾燥效率288
第四節乾燥速率和乾燥時間290
一、物料中所含水分的性質290
二、乾燥速率及其影響因素291
三、恆定乾燥條件下乾燥時間的計算292
第五節乾燥器294
一、常用乾燥器的結構和特點294
二、乾燥器的選用299
三、氣流乾燥器的計算300
第六節乾燥器的操作與維護302
一、乾燥操作條件的確定302
二、典型乾燥器的操作303
三、典型乾燥器的維護304
習題305
本章主要符號說明306第八章物料的萃取308
第一節概述308
一、萃取操作的優點和適用場合308
二、萃取的基本過程308
三、萃取生產過程案例309
四、萃取過程中的幾個常用名詞310
第二節液液相平衡311
一、三角形相圖311
二、相平衡關係在三角形相圖上的表示
方法313
三、直角坐標相圖314
第三節萃取過程計算314
一、單級萃取計算314
二、多級錯流接觸萃取的計算317
三、多級逆流接觸萃取的計算321
第四節萃取設備325
一、混合澄清槽325
二、重力流動的萃取塔326
三、輸入機械能量的萃取塔327
第五節影響萃取操作的主要因素329
一、物系的性質329
二、操作因素329
三、設備的影響330
第六節萃取塔的操作330
一、萃取塔的開車331
二、維持正常操作要注意的事項331
習題332
本章主要符號說明333附錄335
一、單位換算335
二、水在不同溫度下的黏度336
三、水的重要物理性質337
四、某些液體的重要物質337
五、氣體的重要物理性質339
六、乾空氣的物理性質（10133kPa）340
七、液體比熱容共線圖341
八、氣體比熱容共線圖（常壓下用）342
九、液體汽化潛熱共線圖343
十、飽和水蒸氣表(按溫度排列)344
十一、飽和水蒸氣表（按壓強排列）345
十二、管子規格347
十三、常用泵的規格348
十四、47211型離心通風機規格（摘錄）353
十五、無機物水溶液在大氣壓下的沸點354
十六、常用固體材料的密度和比熱容355
十七、固體材料的熱導率355
十八、某些固體材料的黑度356
十九、某些液體的熱導率357
二十、某些氣體和蒸汽的熱導率358
二十一、總傳熱係數的工業實例359
二十二、壁面污垢熱阻[污垢係數
（m2·K/W）]359
二十三、某些氣體溶於水的亨利係數360
二十四、某些二元物系的氣液平衡組成361
二十五、管板式熱交換器規格（摘錄）362
二十六、氟利昂12的物理性質364
二十七、幾種製冷劑的物理性質364
二十八、氯化鈉溶液的物理性質365
二十九、氯化鈣溶液的物理性質366
三十、氯化鈉溶液和氯化鈣溶液的比熱容
[kJ/(kg·K)]367
參考文獻368
一、全塔物料衡算及操作線方程248
二、吸收劑消耗量249
三、吸收塔填料層高度計算250
四、塔徑計算256
第六節吸收塔操作256
一、填料吸收塔的結構認識256
二、填料257
三、填料塔的輔助設備259
四、填料塔的流體力學分析262
五、吸收塔的開、停車及運行參數控制264
六、吸收塔操作異常現象處理266
習題266
本章主要符號說明268第七章乾燥270
第一節概述270
一、固體物料常用的去濕方法270
二、濕物料的乾燥方法270
三、對流乾燥過程271
四、乾燥案例272
第二節濕空氣的性質和濕焓圖273
一、濕空氣的性質273
二、濕空氣的濕度圖279
三、濕空氣焓濕圖的套用281
第三節乾燥過程的物料衡算和熱量衡算283
一、空氣乾燥器的操作過程283
二、乾燥過程的物料衡算283
三、乾燥過程的熱量衡算285
四、乾燥器出口空氣狀態的確定286
五、乾燥器的熱效率和乾燥效率288
第四節乾燥速率和乾燥時間290
一、物料中所含水分的性質290
二、乾燥速率及其影響因素291
三、恆定乾燥條件下乾燥時間的計算292
第五節乾燥器294
一、常用乾燥器的結構和特點294
二、乾燥器的選用299
三、氣流乾燥器的計算300
第六節乾燥器的操作與維護302
一、乾燥操作條件的確定302
二、典型乾燥器的操作303
三、典型乾燥器的維護304
習題305
本章主要符號說明306第八章物料的萃取308
第一節概述308
一、萃取操作的優點和適用場合308
二、萃取的基本過程308
三、萃取生產過程案例309
四、萃取過程中的幾個常用名詞310
第二節液液相平衡311
一、三角形相圖311
二、相平衡關係在三角形相圖上的表示
方法313
三、直角坐標相圖314
第三節萃取過程計算314
一、單級萃取計算314
二、多級錯流接觸萃取的計算317
三、多級逆流接觸萃取的計算321
第四節萃取設備325
一、混合澄清槽325
二、重力流動的萃取塔326
三、輸入機械能量的萃取塔327
第五節影響萃取操作的主要因素329
一、物系的性質329
二、操作因素329
三、設備的影響330
第六節萃取塔的操作330
一、萃取塔的開車331
二、維持正常操作要注意的事項331
習題332
本章主要符號說明333附錄335
一、單位換算335
二、水在不同溫度下的黏度336
三、水的重要物理性質337
四、某些液體的重要物質337
五、氣體的重要物理性質339
六、乾空氣的物理性質（10133kPa）340
七、液體比熱容共線圖341
八、氣體比熱容共線圖（常壓下用）342
九、液體汽化潛熱共線圖343
十、飽和水蒸氣表(按溫度排列)344
十一、飽和水蒸氣表（按壓強排列）345
十二、管子規格347
十三、常用泵的規格348
十四、47211型離心通風機規格（摘錄）353
十五、無機物水溶液在大氣壓下的沸點354
十六、常用固體材料的密度和比熱容355
十七、固體材料的熱導率355
十八、某些固體材料的黑度356
十九、某些液體的熱導率357
二十、某些氣體和蒸汽的熱導率358
二十一、總傳熱係數的工業實例359
二十二、壁面污垢熱阻[污垢係數
（m2·K/W）]359
二十三、某些氣體溶於水的亨利係數360
二十四、某些二元物系的氣液平衡組成361
二十五、管板式熱交換器規格（摘錄）362
二十六、氟利昂12的物理性質364
二十七、幾種製冷劑的物理性質364
二十八、氯化鈉溶液的物理性質365
二十九、氯化鈣溶液的物理性質366
三十、氯化鈉溶液和氯化鈣溶液的比熱容
[kJ/(kg·K)]367
參考文獻368
