化工原理

化工原理

所屬類別

教材 >> 高職 >> 高職食品

作者：劉志麗 主編 張彬 主審

出版日期：2008年8月 書號：978-7-122-02211-0

開本：16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：288頁

本書以動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞為內容介紹主線條，重點介紹了流體流動與輸送、非均相物系的分離、傳熱、溶液濃縮、蒸餾、吸收、乾燥、製冷等單元操作，並根據食品生產的特點介紹了萃取、吸附、浸出、膜分離技術。

本書適合高職層次食品類、製藥類及生物技術類相關專業學生學習使用，也可供生產企業工程技術人員學習參考。

緒論1

一、化工原理與單元操作1

二、本課程的性質、學習內容和任務2

三、單元操作中的基本概念2

思考題5

第一章流體流動與輸送6

第一節流體靜力學6

一、流體的主要物理量6

二、流體靜力學基本方程及應用7

第二節流體動力學11

一、流量和流速11

二、流體穩定流動時物料衡算12

三、流體穩定流動時能量衡算14

第三節流體阻力19

一、流體的黏度及流動型態19

二、流體流動時的阻力計算20

三、局部阻力23

第四節化工管路26

一、管子、管件、閥門26

二、簡單管路的布置與計算27

第五節流速與流量測定31

一、畢託管31

二、孔板流量計32

三、轉子流量計33

第六節流體輸送設備34

一、離心泵34

二、往複泵40

三、其他類型的泵41

第七節氣體輸送機械42

一、通風機43

二、鼓風機43

三、壓縮機44

四、真空泵44

第八節固體輸送46

一、固體流態化46

二、氣力輸送48

思考題49

計算題50

第二章非均相混合物的分離54

第一節重力沉降54

一、基本概念54

二、沉降設備57

第二節過濾59

一、基本概念59

二、過濾機的構造及操作61

三、過濾的計算64

第三節離心分離69

一、基本概念69

二、離心分離設備70

第四節氣體凈制74

一、氣體凈制的方法74

二、氣體凈制設備75

思考題76

計算題77

第三章傳熱78

第一節概述78

一、傳熱在生產中的應用78

二、工業換熱方式78

三、傳熱的基本方式80

四、穩定傳熱和非穩定傳熱80

第二節熱傳導80

一、通過單層平壁的導熱方程80

二、熱導率81

三、多層平壁的熱傳導82

四、通過圓筒壁的熱傳導83

第三節對流傳熱86

一、對流傳熱的分析86

二、壁面和流體間的對流傳熱速率86

三、影響對流傳熱係數的因素及其一般

關聯式87

四、對流傳熱係數的經驗關聯式88

第四節間壁兩側流體間的傳熱90

一、傳熱速率方程90

二、傳熱係數的計算及討論91

三、傳熱溫度差的計算94

四、熱負荷的計算98

五、傳熱計算的舉例100

第五節熱損失與熱絕緣101

一、損失於設備周圍介質中的熱量101

二、設備與管路的熱絕緣方法102

第六節換熱器102

一、間壁式換熱器102

二、其他類型換熱器105

三、換熱器的強化途徑107

思考題107

計算題108

第四章製冷110

第一節蒸氣壓縮製冷機110

一、蒸氣壓縮製冷機的工作原理110

二、溫熵圖112

第二節蒸氣壓縮製冷機的計算114

一、製冷量的計算114

二、製冷循環的計算116

三、製冷劑及冷凍鹽水118

第三節製冷機的主要設備118

一、壓縮機118

二、冷凝器119

三、膨脹閥120

四、蒸發器120

思考題121

計算題121

第五章溶液的濃縮123

第一節蒸發123

一、概述123

二、單效蒸發125

三、多效蒸發130

四、蒸發設備132

五、蒸發器的生產強度及強化136

第二節結晶137

一、結晶的基本概念和理論137

二、結晶方法139

三、結晶設備140

第三節冷凍濃縮142

一、冷凍濃縮原理142

二、冷凍濃縮設備144

思考題147

計算題148

第六章蒸餾149

第一節概述149

第二節蒸餾過程相平衡149

一、液體混合物的蒸氣壓149

二、拉烏爾定律150

三、雙組分理想溶液的溫度組成

圖(Txy圖)150

四、雙組分理想溶液的氣液相平衡圖151

五、揮發度和相對揮發度151

第三節簡單蒸餾及精餾原理153

一、簡單蒸餾153

二、平衡蒸餾原理及流程154

三、精餾原理及流程154

四、雙組分連續精餾操作的物料衡算156

第四節蒸餾設備164

一、塔板的結構164

二、塔板的主要類型164

三、塔板的流體力學特性165

思考題166

計算題166

第七章吸收168

第一節概述168

一、吸收及其應用168

二、吸收操作的分類169

三、吸收流程和設備169

第二節吸收的氣液相平衡關係170

一、相組成的表示方法170

二、氣體在液體中的溶解度172

三、亨利定律173

四、氣液相平衡與吸收過程的關係174

第三節吸收過程的機理與吸收速率175

一、吸收過程的機理——雙膜理論175

二、相際傳質的總傳質速率方程176

第四節吸收塔及吸收過程的計算176

一、吸收塔的物料衡算177

二、吸收劑的選擇179

三、填料塔 180

思考題183

計算題183

第八章固體乾燥185

第一節概述185

一、固體物料的去濕方法185

二、濕物料的乾燥方法185

三、空氣乾燥器的乾燥過程186

第二節濕空氣的性質及濕度圖187

一、濕空氣的性質187

二、濕空氣的濕度圖及其應用192

第三節連續乾燥過程的物料衡算與熱量

衡算195

一、乾燥過程的物料衡算195

二、乾燥系統的熱量衡算196

第四節乾燥過程的機理198

一、固體物料中水分的性質198

二、恆定乾燥條件下的乾燥過程199

三、恆定乾燥條件下乾燥時間的計算201

第五節常用乾燥器簡介202

一、乾燥器的性能要求及選用原則202

二、工業常用乾燥器202

第六節冷凍乾燥205

一、冷凍乾燥理論205

二、冷凍乾燥設備207

思考題208

計算題209

第九章其他分離過程210

第一節液液萃取210

一、基礎知識210

二、萃取流程212

三、常用萃取設備簡介214

四、臨界氣體萃取簡介216

第二節浸出217

一、浸出的基本概念和理論217

二、浸出操作方式與浸出器分類219

三、浸出器220

四、浸出的基本工藝計算223

五、浸出在食品工業中的應用224

第三節膜分離224

一、膜的分類224

二、各種膜分離過程225

三、膜分離設備226

四、膜分離的理論基礎228

五、膜分離技術的應用231

第四節吸附232

一、吸附概述232

二、吸附機理233

三、常用吸附設備及操作234

四、吸附過程的強化236

思考題236

計算題237

附錄238

附錄1單位換算238

附錄2水的物理性質240

附錄3水在不同溫度下的黏度241

附錄4無機鹽水溶液在大氣壓下的沸點242

附錄5某些液體的物理性質243

附錄6某些氣體的物理性質244

附錄7某些固體的物理性質245

附錄8飽和水蒸氣表(按溫度排列)246

附錄9飽和水蒸氣表(按壓力排列)247

附錄10干空氣的物理性質248

附錄11液體黏度共線圖249

附錄12氣體黏度共線圖(101325kPa)251

附錄13固體材料的熱導率252

附錄14某些液體的熱導率253

附錄15氣體熱導率共線圖254

附錄16液體比熱容共線圖256

附錄17氣體比熱容共線圖

(101325kPa)258

附錄18液體比汽化焓共線圖260

附錄19管子規格261

附錄20常用IS型單級單吸離心泵的

規格(摘錄)263

附錄21離心通風機規格266

附錄22氨的溫熵圖267

附錄23幾種冷凍劑的物理性質268

附錄24冷凍鹽水的物理性質268

附錄25管板式熱交換器系列標準269

附錄26食品工業生產傳熱設備的總傳熱

係數經驗數據271

附錄27壁面污垢熱阻271

附錄28萃取劑與臨界物性272