書主要介紹化工單元操作的基本原理、計(jì)算方法、典型設(shè)備和有關(guān)的化工工程實(shí)用知識(shí)。全書分上、下兩冊(cè)。上冊(cè)包括緒論、流體流動(dòng)、流體輸送機(jī)械、非均相混合物的分離、傳熱、蒸發(fā)和附錄;下冊(cè)包括吸收、蒸餾、氣液傳質(zhì)設(shè)備、萃取、干燥和膜分離技術(shù)。編寫原則是適應(yīng)高職高專教育的特點(diǎn),從便于自學(xué)和實(shí)際應(yīng)用出發(fā),以必需、夠用為度,加強(qiáng)運(yùn)用基本概念和工程觀點(diǎn)分析解決化工實(shí)際問題的訓(xùn)練。每章都編入了較多的例題,章末有思考題和習(xí)題,并對(duì)習(xí)題附有參考答案。為照顧不同類型學(xué)制和不同專業(yè)的需要,部分內(nèi)容列為選學(xué)(標(biāo)“*”部分)。
本書配有含單元操作過程動(dòng)畫演示的電子教案,課后練習(xí)詳解;化工原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)等。
張浩勤,鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院,教授。長期從事化工原理、課程設(shè)計(jì)、化工原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作;同時(shí)也承擔(dān)研究生傳遞過程、膜分離技術(shù)的教學(xué)工作,具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。曾擔(dān)任鄭州大學(xué)化工原理課程負(fù)責(zé)人,該課程為國家優(yōu)秀課程和河南省精品課程,主持了化工原理精品課程、示范課程等教研項(xiàng)目,多次獲得省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)。主編教材4部,其中《化工原理》為國家高職高專十一五規(guī)劃教材,該教材獲得中國石油化學(xué)工業(yè)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)。長期從事新型膜分離技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的研究工作,主持了國家高技術(shù)發(fā)展(863)計(jì)劃(2008AA06Z330)項(xiàng)目和科技部科技人員服務(wù)企業(yè)行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目(2009GJD00048)的研究工作,特點(diǎn)為采用界面聚合方法制備了復(fù)合荷電鑲嵌膜,并將其應(yīng)用于數(shù)碼噴墨印花高純?nèi)玖系纳a(chǎn)。2009以來發(fā)表文章21篇,其中SCI、EI 、ISTP 收錄12篇;獲得發(fā)明專利1項(xiàng),申請(qǐng)發(fā)明專利5項(xiàng),部分研究結(jié)果實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
第六章吸收001
學(xué)習(xí)要求 001
第一節(jié)概述 001
一、吸收的依據(jù)和目的 002
二、工業(yè)吸收過程 002
三、吸收設(shè)備中氣、液兩相接觸方式 003
四、吸收操作的分類 003
第二節(jié)傳質(zhì)機(jī)理 004
一、相組成的表示方法 004
二、相內(nèi)傳質(zhì) 008
三、相際傳質(zhì) 020
第三節(jié)吸收過程的氣液相平衡關(guān)系 021
一、氣體在液體中的溶解度 022
二、亨利定律 024
三、氣液相平衡與吸收過程的關(guān)系 027
第四節(jié)吸收速率 030
一、氣、液相組成均用摩爾比表示時(shí)的相際傳質(zhì)速率 030
二、各種形式的傳質(zhì)速率方程 033
三、吸收劑的選擇 035
第五節(jié)吸收塔的計(jì)算 036
一、物料衡算和操作線方程 036
二、塔徑的計(jì)算 042
三、低濃度氣體定常吸收過程填料層高度的計(jì)算 042
四、吸收塔計(jì)算分析 052
五、理論板數(shù)計(jì)算 057
六、解吸塔計(jì)算 059
*第六節(jié)傳質(zhì)系數(shù) 062
一、直接實(shí)測(cè) 063
二、經(jīng)驗(yàn)公式 063
三、準(zhǔn)數(shù)方程式 063
第七節(jié)其他類型吸收操作簡介 066
一、高濃度氣體吸收 066
二、非等溫吸收 066
三、多組分吸收 067
四、化學(xué)吸收 067
思考題 068
習(xí)題 069
本章主要符號(hào)說明 072
第七章蒸餾074
學(xué)習(xí)要求 074
第一節(jié)概述 074
一、蒸餾分離的目的和依據(jù) 074
二、蒸餾操作的分類 075
第二節(jié)雙組分溶液的氣-液相平衡 076
一、理想物系的氣液相平衡 076
*二、非理想溶液的氣液相平衡 084
第三節(jié)蒸餾方式及其原理 085
一、簡單蒸餾 085
二、平衡蒸餾 086
三、精餾 086
第四節(jié)雙組分連續(xù)精餾塔的計(jì)算 092
一、全塔物料衡算 092
二、理論板與恒摩爾流假設(shè) 094
三、操作線方程 094
四、理論塔板數(shù)的確定 097
五、進(jìn)料熱狀況的影響和q線方程 102
六、回流比的影響及其選擇 111
七、理論塔板數(shù)的簡捷計(jì)算法 118
八、理論板當(dāng)量高度和填料層高度 119
*九、精餾裝置的熱量衡算 119
*十、雙組分連續(xù)精餾塔的操作問題 124
*第五節(jié)間歇精餾 126
一、餾出液組成維持恒定時(shí)的操作 126
二、回流比維持恒定時(shí)的操作 127
思考題 128
習(xí)題 130
本章主要符號(hào)說明 132
第八章氣液傳質(zhì)設(shè)備133
學(xué)習(xí)要求 133
第一節(jié)氣液傳質(zhì)設(shè)備類型與基本要求 133
第二節(jié)板式塔 134
一、篩孔塔板的結(jié)構(gòu)及其作用 135
二、塔板上氣液流動(dòng)和接觸狀況 137
三、全塔效率與單板效率 140
四、板式塔的設(shè)計(jì) 142
五、其他類型塔板簡述 158
第三節(jié)填料塔 160
一、填料塔的結(jié)構(gòu)及填料特性 161
二、填料塔內(nèi)的流體力學(xué)特性 164
三、塔徑的計(jì)算 167
四、填料塔的附件 169
第四節(jié)板式塔與填料塔的比較 172
思考題 174
習(xí)題 175
本章主要符號(hào)說明 175
第九章干燥177
學(xué)習(xí)要求 177
第一節(jié)概述 177
一、固體物料的去濕方法 177
二、干燥過程的分類 178
三、對(duì)流干燥過程 179
第二節(jié)濕空氣的性質(zhì)和濕度圖 180
一、濕空氣的性質(zhì) 180
二、濕空氣的濕度圖及其應(yīng)用 188
第三節(jié)連續(xù)干燥過程的物料衡算與熱量衡算 194
一、干燥過程的物料衡算 194
二、干燥系統(tǒng)的熱量衡算 196
三、干燥器進(jìn)、出口氣體狀態(tài)的確定 199
四、干燥器的熱效率 200
第四節(jié)干燥過程的平衡關(guān)系和速率關(guān)系 203
一、水分在氣-固兩相間的平衡關(guān)系 203
二、恒定干燥條件下的干燥過程 204
三、恒定干燥條件下干燥時(shí)間的計(jì)算 206
第五節(jié)干燥器 209
一、對(duì)干燥器的要求 209
二、干燥器的分類 209
三、常用干燥器簡介 210
四、干燥器的選用 216
思考題 219
習(xí)題 219
本章主要符號(hào)說明 221
*第十章液-液萃取222
學(xué)習(xí)要求 222
第一節(jié)概述 222
一、液-液萃取原理 222
二、液-液兩相的接觸方式 223
三、液-液萃取的工業(yè)應(yīng)用 224
四、萃取操作的特點(diǎn) 225
第二節(jié)液-液相平衡關(guān)系 225
一、三角形相圖 225
二、部分互溶物系的相平衡 229
三、分配系數(shù)和分配曲線 230
第三節(jié)萃取劑的選擇 231
一、萃取劑的選擇性 231
二、萃取劑S與原溶劑B的互溶度 232
三、萃取劑的其他有關(guān)性質(zhì) 232
四、萃取劑的回收 233
第四節(jié)萃取過程的計(jì)算 235
一、萃取理論級(jí) 235
二、單級(jí)萃取過程 235
三、多級(jí)錯(cuò)流萃取過程 238
四、多級(jí)逆流萃取過程 239
五、完全不互溶物系的萃取過程 243
第五節(jié)液-液萃取設(shè)備 249
一、概述 249
二、液-液萃取設(shè)備簡介 250
三、液-液萃取設(shè)備的選用 253
思考題 255
習(xí)題 256
本章主要符號(hào)說明 257
第十一章膜分離技術(shù)258
學(xué)習(xí)要求 258
第一節(jié)概述 258
一、膜分離過程基本原理和特點(diǎn) 258
二、膜的分類 259
三、膜分離設(shè)備 260
四、常見膜分離過程的特性 262
五、膜的使用 262
第二節(jié)典型膜過程簡介 264
一、反滲透 265
二、納濾 266
三、超濾 267
四、微濾 268
五、氣體分離 268
六、透析 269
七、電滲析 270
第三節(jié)膜技術(shù)與其他技術(shù)的結(jié)合 271
一、膜蒸餾 272
二、膜吸收 273
*三、膜反應(yīng)器 274
思考題 275
習(xí)題 275
本章主要符號(hào)說明 276
《化工原理》基本概念中英對(duì)照表 277
參考文獻(xiàn) 281