本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材《化工原理》的配套辅导用书，针对教材中所讲述的各种单元操作开展编写工作。在编写过程中，强调体现“化工原理”课程的工程特色，以培养读者解决工程实际问题的能力为目标。
本书包括流体流动与输送机械、非均相物系分离、传热、蒸发、气体吸收、蒸馏、固体干燥等章。每章均包括联系图、疑难解析、工程案例、例题详解、习题精选五部分内容。通过这些环节，使读者巩固基本概念，引导读者思考、分析并解决工程实际问题。
本书可作为化学工程与工艺及相关专业的“化工原理”课程学习的辅导教材，同时亦可作为“化工原理”课程硕士研究生入学考试辅导用书。 |
“化工原理”是化学工程与工艺及相近专业的主干课程。本课程的主要特点在于它的工程性，让学生树立工程观点和理念，并学会用工程的观点和方法分析工程实际问题，应该是本门课程的最高培养目标。在多年的教学实践中，我们深深感到，仅凭学时非常有限的课堂教学和习题集是无法达到这一目标的，因此编写学习指导的想法便由此而生。
本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材《化工原理》（杨祖荣主编，化学工业出版社，2004年第1版）的配套辅导用书，内容涵盖流体流动与输送机械、非均相物系分离、传热、蒸发、气体吸收、蒸馏、固体干燥等单元操作，每章均包括“联系图”、“疑难解析”、“工程案例”、“例题详解”、“习题精选”五部分内容。“联系图”给出了单元操作中各基本概念及计算公式之间的关系，并使概念、公式与工程实际问题之间的关系一目了然；“疑难解析”主要针对教学内容难点以及这些内容中蕴含的工程观点和方法；通过对“工程案例”的剖析，引导读者考虑和分析工程实际问题；“例题详解”注重分析与总结，指出其与工程实际问题的联系；“习题精选”则为巩固基本概念、提高解决问题的能力而设置。
本书由北京化工大学化工原理教研室教师编写，执笔者：第1章、第7章由刘丽英编写，第2章、第3章、第6章由丁忠伟编写，第4章由王宇编写，第5章由刘伟编写。全书由杨祖荣教授审阅。
由于编者水平有限，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正。
编者
2006年3月于北京化工大学 |
第1章流体流动与输送机械1
11联系图2
12疑难解析4
121对黏性及黏度的理解4
122U形压差计读数所反映的意义4
123伯努利方程使用注意事项5
124管内层流与湍流的比较5
125阻力对管内流动的影响5
126流体流动阻力影响因素及减阻措施7
127复杂管路的特点及分析8
128孔板流量计与转子流量计的比较9
129泵的类型与特点10
1210管路特性与离心泵特性分析10
1211离心泵的汽蚀问题11
1212工程研究方法12
13工程案例13
131伯努利方程的应用——航海奇案的审判13
132烟囱的工作原理13
133管路安装问题14
134离心泵汽蚀问题16
14例题详解17
【例11】U形压差计指示液的选取17
【例12】微压差的测量17
【例13】复式U形压差计18
【例14】远距离液位的测量18
【例15】流向判断19
【例16】分层器界面的确定20
【例17】倾斜管路中的U形压差计20
【例18】压力及流速的计算21
【例19】小流量的测量23
【例110】流量的确定24
【例111】虹吸管25
【例112】局部阻力系数的测定26
【例113】文丘里管27
【例114】管路综合计算28
【例115】管路综合计算29
【例116】并联管路的流量分配30
【例117】分支管路的计算32
【例118】孔板流量计的设计型计算33
【例119】管路特性曲线33
【例120】离心泵工作点的变化34
【例121】循环管路特性方程及泵的压头35
【例122】离心泵流量调节方法比较36
【例123】离心泵组合方式的选择38
【例124】离心泵允许安装高度的影响因素39
【例125】离心泵的选用40
15习题精选42
本章符号说明49
第2章非均相物系分离51
21联系图52
22疑难解析53
221颗粒沉降运动中的阻力53
222如何理解降尘室的处理量取决于其底面积，而与高度无关53
223旋风分离器临界直径的影响因素54
224恒压过滤方程的应用54
225过滤速率表达式的导出——工程上处理复杂问题的参数综合法55
23工程案例55
24例题详解57
【例21】颗粒沉降速度的影响因素57
【例22】多层降尘室对分离过程的强化58
【例23】降尘室的设计和操作计算59
【例24】标准旋风分离器的计算60
【例25】旋风分离器的并联操作61
【例26】过滤实验——过滤常数的测定61
【例27】板框过滤机的设计计算62
【例28】采用助滤剂提高过滤机生产能力63
【例29】转筒真空过滤机的计算63
25习题精选64
本章符号说明66
第3章传热69
31联系图70
32疑难解析71
321传热速率的普遍表达形式71
322传热过程推动力与阻力的加和性72
323对流传热过程的影响因素分析73
324两物体间辐射传热的影响因素分析74
325逆流、并流和其他流型的比较75
326总传热速率方程与热平衡方程的联解75
327传热过程中的热阻分析76
328工程上强化传热过程的措施77
329工业上常用间壁式换热器性能比较78
33工程案例78
331多级压缩机故障原因分析78
332换热器以小替大改善换热效果81
34例题详解82
【例31】保温层的临界半径82
【例32】设备热损失的计算方法及多种保温材料的合理使用82
【例33】对流传热系数的影响因素84
【例34】水平管外和垂直管外蒸汽冷凝传热系数的比较86
【例35】对数平均温差的特性86
【例36】 总传热系数和污垢热阻的求取87
【例37】列管换热器的设计型问题88
【例38】换热器的操作型问题89
【例39】KA值——换热器工作能力的综合反映90
【例310】流动方式对换热器热回收能力的影响90
【例311】饱和水蒸气作为加热剂时传热过程的调节91
【例312】生产中提高传热量的最简捷手段——提高加热剂或冷却剂流量92
【例313】污垢热阻的影响与改进措施93
【例314】列管式换热器的管程数对传热效果的影响94
【例315】设计工作对换热器抗干扰能力与调节余地的影响95
【例316】壁温的计算96
【例317】换热器串联操作与并联操作的比较97
【例318】装置开工阶段贮槽内料液升温所需要时间的计算98
【例319】热辐射对管道内气体温度测量结果的影响及改进措施100
【例320】隔热板减小辐射热损失101
35习题精选103
本章符号说明107
第4章蒸发109
41联系图110
42疑难解析110
421蒸发器与换热器的比较110
422蒸发过程溶液的沸点升高111
423蒸发过程的强化途径111
424单效蒸发与多效蒸发的比较112
425多效蒸发流程的确定113
43工程案例113
44例题详解115
【例41】溶液的沸点升高115
【例42】液柱静压头引起的温度差损失116
【例43】加热蒸汽消耗量的计算116
【例44】单效蒸发器传热面积计算117
【例45】蒸发操作的调节118
【例46】多效蒸发的计算及比较119
45习题精选122
本章符号说明123
第5章气体吸收125
51联系图126
52疑难解析127
521亨利定律多种形式的应用场合，亨利系数E、溶解度常数H和相平衡常数m的
关系及它们的影响因素127
522分子扩散通量JA、净传递速率N及传质速率NA的关系127
523分子扩散系数的物理意义及影响因素128
524菲克定律、傅里叶定律和牛顿黏性定律的类似性128
525与传热过程相比较，吸收（或解吸）过程的方向、极限和推动力有什么特点129
526应用吸收传质速率方程的注意点及传质速率方程的选择原则130
527从传质阻力的角度分析在吸收过程中有时采用吸收液部分循环流程的优势130
528双膜理论的意义130
529逆流和并流吸收过程操作线、平均推动力及最小液气比的比较131
5210适宜操作液气比选择的出发点131
5211吸收过程与间壁式传热过程的异同点132
5212吸收因数法与平均推动力法求传质单元数的条件与区别132
5213为什么工程上常采用传质单元高度反映吸收设备的分离效能？133
5214从降低吸收过程总费用的角度看吸收剂的选择133
53工程案例133
531吸收剂及吸收解吸工艺的改造133
532吸收塔的设计135
54例题详解136
【例51】亨利定律及对亨利系数等的影响136
【例52】平衡关系的应用137
【例53】吸收速率及影响因素138
【例54】物料衡算139
【例55】传质推动力、阻力、传质速率及影响因素140
【例56】吸收剂用量和填料层高度的设计计算143
【例57】填料塔的核算问题144
【例58】体积传质系数计算145
【例59】吸收剂进口浓度对填料层高度的影响146
【例510】气体和液体流量对吸收塔所需填料层高度设计的影响146
【例511】混合气体进口浓度、吸收剂进口浓度对溶质吸收率的影响147
【例512】吸收温度对吸收效果的影响149
【例513】流体流量对吸收过程的影响150
【例514】并流与逆流的比较151
【例515】综合题152
【例516】多股进料位置和方式不同对填料层高度的影响153
【例517】多塔组合计算154
【例518】吸收解吸联合156
【例519】吸收解吸联合157
【例520】解吸塔设计计算157
【例521】吸收液部分循环塔的分析158
【例522】操作型问题定性分析159
【例523】吸收液部分再循环对塔高的影响160
55习题精选161
本章符号说明165
第6章蒸馏167
61联系图168
62疑难解析170
621相平衡关系的图形和解析表达170
622杠杆定律——蒸馏过程所包含的质量守恒规律170
623对精馏过程回流作用的理解170
624对精馏塔的精馏段、提馏段作用理解——兼述操作液气比的影响171
625回收塔与精制塔171
626对梯级图的理解172
627精馏塔的设计和操作影响因素分析173
628蒸馏操作压力的选择174
629对最小回流和全回流的理解174
6210板式塔与填料塔的比较与选用175
6211精馏操作中温度测量的重要意义176
6212气、液流量对传质设备操作的影响176
63工程案例177
631浮阀塔板上开筛孔提高塔的生产能力分析177
632采用侧线出料降低精馏塔的能耗178
64例题详解179
【例61】操作温度与精馏产品纯度的关系179
【例62】总压对汽液平衡关系的影响180
【例63】简单蒸馏与平衡蒸馏的比较181
【例64】回流比对塔内气液流率的影响 181
【例65】进料热状况对塔釜蒸发量的影响 182
【例66】精馏塔内物料循环量183
【例67】解决精馏塔设计型问题的逐板计算法183
【例68】回流热状况对理论塔板数的影响 185
【例69】分凝器和塔釜加热器的作用186
【例610】有分凝器时塔板浓度的求取187
【例611】质量衡算关系对精馏产品纯度的制约188
【例612】不同组成的物料进料方式对分离过程的影响189
【例613】最小回流比的影响因素190
【例614】复杂塔的最小回流比191
【例615】Muphree单板效率的测定192
【例616】回收塔的作用193
【例617】精馏塔工作能力的核算194
【例618】精馏塔的灵敏板195
【例619】带有侧线采出的塔196
【例620】精馏塔的操作型计算197
65习题精选199
本章符号说明202
第7章固体干燥205
71联系图206
72疑难解析207
721湿空气各种温度的关系207
722湿空气状态的确定207
723物料中各种水分的关系207
724中间加热与部分废气循环干燥过程208
725干燥速率的影响因素209
726干燥条件对干燥速率曲线的影响210
73工程案例210
74例题详解211
【例71】湿空气性质的计算211
【例72】温度、压力对湿空气干燥能力的影响212
【例73】平衡曲线的应用214
【例74】湿空气状态的确定214
【例75】单级加热、中间加热以及部分废气循环干燥过程的比较215
【例76】干燥器空气出口温度对干燥过程的影响218
【例77】空气的状态与流速对恒速阶段干燥速率的影响220
【例78】空气流速对临界含水量的影响221
【例79】干燥条件对干燥速率曲线的影响222
75习题精选223
本章符号说明226
习题答案227
参考文献235 |
| 本书可作为化学工程与工艺及相关专业的“化工原理”课程学习的辅导教材，同时亦可作为“化工原理”课程硕士研究生入学考试辅导用书。 | |
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