《化學工藝單元操作》借鑒了德國職業(yè)教育“雙元制”教學的特點,將教材分為理論知識和工作頁兩部分。其中理論部分又分為物理基礎和工藝技術兩部分,通過力學、熱力學、能量轉(zhuǎn)化三個方面的基本物理知識的學習,將理論知識向生產(chǎn)實際延伸,使學生順利進入工藝技術部分的學習;工作頁部分包括物料輸送、粉碎、混合、非均相物系分離、熱傳遞、均相物系分離等基本單元操作,涵蓋了目前石油化工企業(yè)絕大部分的基本操作,具有普遍適用性。
本書可作為高等職業(yè)教育應用化工技術及其相關專業(yè)教學用書。
第一章力學基礎1
第一節(jié)靜力學1
一、液體的性質(zhì)1
二、靜壓力1
第二節(jié)流體力學2
一、運動黏度和動力黏度2
二、流體的流動形態(tài)與雷諾值2
三、氣體的性質(zhì)3
四、理想氣體3
五、真實氣體3
六、氣壓4
七、擴散和滲透4
第二章熱力學基礎及能量形式5
第一節(jié)熱力學相關概念5
一、線性膨脹和體積膨脹5
二、阿蒙頓定律5
三、普適氣體常數(shù)5
四、氣體臨界常數(shù)5
五、功6
六、熱與熱力學能6
七、熱容與比熱容6
八、載熱體與燃燒熱7
九、熱傳遞過程7
十、蒸氣壓曲線7
第二節(jié)熱力學定律8
一、等溫、等壓和等容氣體定律8
二、理想氣體狀態(tài)方程9
三、熱力學第一定律9
四、物態(tài)變化9
第三節(jié)能量的形式10
一、機械能10
二、相變熱10
三、電能10
四、化學能11
五、能量轉(zhuǎn)換11
第三章固體、液體和氣體的儲存和輸送12
第一節(jié)固體、液體和氣體的存儲設備12
一、固體儲存12
二、液體儲存13
三、氣體儲存15
第二節(jié)液體的輸送16
一、液體輸送的物理基礎16
二、管路與閥門21
三、離心泵24
四、活塞泵31
五、回轉(zhuǎn)泵31
六、噴射泵33
第三節(jié)氣體的輸送33
一、氣體輸送的物理基礎33
二、離心式通風機34
三、鼓風機35
四、壓縮機36
五、真空技術37
六、節(jié)能措施38
第四節(jié)固體的輸送39
第四章物質(zhì)的混合與粉碎41
第一節(jié)分散與混合41
一、混合方法與應用41
二、溶解與分散41
第二節(jié)攪拌混合工藝42
一、攪拌過程42
二、攪拌容器42
第三節(jié)粉碎工藝44
一、粉碎時的應力類型44
二、內(nèi)聚力、表面能、機械能與粉碎的關系44
三、粉體的基本知識45
四、粉碎常用技術45
第四節(jié)粉碎設備46
第五章熱傳遞48
第一節(jié)認識熱傳遞工藝48
一、熱量48
二、載熱體及載冷體49
第二節(jié)熱流平衡50
一、傳熱推動力51
二、導熱速率53
三、對流傳熱速率55
四、傳熱速率與熱負荷57
五、總傳熱系數(shù)59
六、強化與削弱傳熱60
第三節(jié)熱傳遞設備62
一、加熱設備62
二、冷卻設備68
第四節(jié)蒸發(fā)工藝69
一、蒸發(fā)器的種類70
二、蒸發(fā)工藝流程74
第五節(jié)干燥工藝76
一、物理基礎76
二、干燥方法81
三、干燥設備81
第六章精餾法分離均相物系86
第一節(jié)認識蒸餾工藝86
一、蒸餾在化工生產(chǎn)中的應用86
二、蒸餾與精餾的關系86
第二節(jié)精餾的物理基礎89
一、精餾的汽液相平衡89
二、精餾的工藝計算91
第三節(jié)精餾設備97
一、精餾原理及流程97
二、板式塔的結(jié)構(gòu)98
三、板式塔的流體力學性能101
第四節(jié)板式塔的操作與維護103
第七章吸收吸附法分離均相物系106
第一節(jié)吸收的物理基礎106
一、溶解度與亨利定律106
二、相平衡關系在吸收過程中的應用108
三、吸收的傳質(zhì)速率108
四、吸收工藝計算109
第二節(jié)吸收設備111
一、填料112
二、填料塔的附屬結(jié)構(gòu)113
三、填料塔的流體力學性能115
第三節(jié)吸收工藝流程116
一、實際生產(chǎn)中的吸收操作過程116
二、吸收傳質(zhì)的影響因素117
三、解吸工藝117
第四節(jié)吸附工藝117
一、認識吸附工藝117
二、吸附劑118
三、吸附的工業(yè)應用119
第八章其他分離均相物系的方法121
第一節(jié)離子交換法121
第二節(jié)萃取122
一、固液萃取122
二、液液萃取123
三、超臨界萃取技術126
第三節(jié)結(jié)晶127
一、結(jié)晶的物理基礎127
二、結(jié)晶在化工生產(chǎn)中的應用128
三、結(jié)晶設備129
四、鹽析131
第九章非均相物系的機械分離法132
第一節(jié)篩分技術132
第二節(jié)沉降134
一、沉降和絮凝134
二、沉降設備134
三、沉降的影響因素135
第三節(jié)離心136
一、間歇式過濾離心機136
二、連續(xù)式過濾離心機137
第四節(jié)過濾139
一、基本概念140
二、常用過濾設備141
三、榨取與超濾技術144
第五節(jié)其他分離方法144
參考文獻147
工作頁1
任務1液體物料輸送操作3
任務2氣體物料輸送操作11
任務3物料的混合操作17
任務4固體物料粉碎操作23
任務5套管式換熱器換熱操作29
任務6列管式換熱器換熱操作37
任務7板式換熱器換熱操作45
任務8流化床干燥器操作53
任務9干燥速率曲線的測定61
任務10板式塔全回流操作69
任務11板式塔連續(xù)生產(chǎn)操作79
任務12吸收解吸裝置開停車操作87
任務13填料塔性能測定95
任務14硼酸結(jié)晶操作103
任務15常壓過濾操作109