化工原理

本書在第一版基礎上修訂而成，覆蓋化工單元操作的主要內容，包括流體流動及輸送、非均相分離、傳熱、蒸發、精餾、吸收、萃取、乾燥、流態化與氣力輸送。對第一版中原理公式的數學推導做了刪減，對概念定義及工業應用等做了相當篇幅的文字補充，使之更方便教學；增加了乾燥章節習題內容。

本書可作為大學本科、大專60～100學時化工原理課程教材，尤其適用於化工、應用化學、製藥、材料、生物工程、食品工程、環境工程、造紙、冶金等專業。也可供自考學生、高職學生等選用。

緒論1

01化工原理在化學化工領域的地位1

02化學工程發展四階段1

03相關教材的發展2

04單位制換算3

05衡算方程和過程速率3

第1章流體流動5

11流體流動現象5

111流體流動問題的引出5

112流體的幾個重要性質參數5

113牛頓黏性定律6

114流體流動類型8

115層流速度分散式的推導9

116層流平均流速與最大流速10

12流體質量衡算——連續性方程11

13流體能量衡算——伯努利方程11

131伯努利方程的導出11

132流體靜力學方程應用舉例13

133真空規測壓原理推導14

134伯努利方程應用舉例15

135伯努利方程在工廠中應用實例16

14流體流動阻力計算20

141圓形直管阻力公式20

142層流時摩擦因數的計算21

143烏氏黏度計的原理22

144量綱分析法23

145湍流時摩擦因數的計算23

146局部阻力的計算25

147流體阻力計算舉例25

15管路計算27

151簡單管路計算27

152適宜管徑選擇28

153並聯管路計算28

154分支管路計算29

155供水計算舉例30

16流量測量33

161孔板流量計原理及示例33

162轉子流量計原理及示例35

163測速管原理及示例37

習題38

第2章流體輸送41

21離心泵及其計算41

211離心泵構造及原理41

212離心泵參數與特性曲線42

213離心泵選擇與示例44

214離心泵的安裝高度及計算舉例45

215離心泵的工作點及調節舉例47

216離心泵的並聯與串聯49

22流體輸送設備和流體流動習題課49

221流體輸送設備的種類及原理49

222流體流動習題課53

習題56

第3章非均相分離58

31重力沉降59

311重力沉降速度及計算舉例59

312降塵室計算61

32離心沉降63

321離心沉降速度和分離因數63

322旋風分離器及計算舉例64

33過濾65

331過濾操作與過濾基本方程式65

332恆壓過濾方程及計算舉例67

34沉降過濾設備69

習題72

第4章傳熱73

41換熱器類型及傳熱平衡方程73

411換熱器類型73

412傳熱平衡方程73

42熱傳導74

421傅里葉定律74

422平壁穩定熱傳導與熱導率的

測定75

423圓筒壁穩定熱傳導計算76

43對流傳熱78

431牛頓冷卻定律78

432對流傳熱係數計算79

44綜合傳熱計算81

441導熱與對流聯合傳熱公式推導81

442導熱與對流聯合傳熱計算舉例84

443強化傳熱的途徑85

444熱管設計原理與計算86

445絕熱保溫技術88

45輻射傳熱88

451輻射傳熱概述88

452輻射傳熱計算舉例89

453對流與輻射聯合傳熱計算90

46傳熱設備與習題課92

461傳熱設備的種類與原理92

462傳熱習題課94

習題97

第5章蒸發99

51單效蒸發99

511單效蒸發衡算方程99

512蒸發器傳熱面積101

513蒸氣壓下降引起沸點升高101

514溶液靜壓力引起沸點升高103

52多效蒸發103

521多效蒸發概述103

522多效蒸發流程104

53蒸發設備105

習題106

第6章精餾108

61傳質過程概述108

611傳質過程的引出108

612傳質過程舉例108

62理想溶液的汽液平衡110

621相平衡的引出110

622理想溶液及拉烏爾定律110

623txy圖與xy圖110

624汽液平衡解析表達式及計算

舉例111

63簡單蒸餾及其計算113

631簡單蒸餾的裝置及原理113

632簡單蒸餾計算公式及舉例113

64精餾原理114

641多次簡單精餾114

642有迴流的多次簡單蒸餾115

643提餾塔與中間進料現代化精

餾塔116

65雙組分連續精餾塔的計算117

651理論板與恆摩爾流假設117

652全塔物料衡算方程118

653精餾段操作線方程118

654提餾段操作線方程119

655進料狀況參數及計算120

656進料線方程121

657進料方式對進料線方程的影響122

658精餾計算舉例122

659理論塔板數的求法123

66迴流比與吉利蘭圖123

661迴流比的影響因素123

662全迴流與最小迴流比124

663芬斯克公式推導124

664吉利蘭圖法求理論板數125

67實際板數與板效率126

671塔效率126

672莫弗里板效率127

68精餾設備及習題課128

681精餾設備128

682精餾習題課128

習題133

第7章吸收135

71吸收過程概述135

711吸收定義與工業背景135

712吸收的用途與分類135

72吸收相平衡關係136

721氣體的溶解度曲線136

722亨利定律137

723亨利係數之間的關係138

73傳質係數與速率方程139

731分子擴散與費克定律139

732單相傳質的層流“膜模型”140

733兩相間傳質的“雙膜模型”141

734傳質速率方程與傳質係數之間的

換算142

74吸收填料層高度計算144

741吸收塔物料衡算144

742最小液氣比145

743物料衡算計算舉例145

744填料層高度基本計算式145

745傳質單元高度與傳質單元數146

746平均推動力法計算傳質單元數147

747吸收因數法計算傳質單元數148

748吸收塔設計計算舉例149

749平衡線為曲線時填料層高度

計算150

7410曲線擬合法計算舉例152

75吸收與解吸概要152

751吸收塔操作計算舉例152

752吸收與解吸的比較153

753解吸操作線與最小氣液比153

754解吸塔填料層高度計算155

76吸收設備和習題課155

761吸收設備155

762吸收習題課156

77其他分離方法介紹160

771吸附分離及計算簡介160

772膜分離應用簡介163

習題164

第8章萃取166

81萃取概念的引出166

82萃取溶解度曲線167

821三角形相圖表示法167

822直角坐標表示法167

83錯流萃取與逆流萃取計算168

831錯流萃取公式推導168

832錯流萃取舉例170

833逆流萃取公式推導171

834萃取最小溶劑用量171

835圖解法確定逆流萃取理論級數172

836解析法確定逆流萃取理論級數172

837逆流萃取計算舉例173

84萃取設備174

習題175

第9章乾燥176

91乾燥過程概述176

92濕空氣性質與濕度圖176

921濕空氣的基本概念176

922濕空氣性質177

923濕空氣TH圖繪製184

924TH圖的絕熱冷卻線184

925TH圖應用舉例186

926三種類型濕度圖比較187

93物料衡算與熱量衡算187

931乾燥器物料衡算及計算舉例187

932乾燥器熱量衡算及計算舉例189

933乾燥器的熱效率與乾燥效率192

94乾燥速率與乾燥時間193

941物料所含濕分的性質193

942乾燥速率與速率曲線194

943恆速乾燥速率計算194

944乾燥時間及計算舉例196

95乾燥器和習題課197

951乾燥器種類及原理197

952乾燥習題課202

習題205

第10章流態化與氣力輸送207

101固體流態化207

1011流態化現象207

1012壓降與流速的關係207

1013起始流化速度208

1014流化床的帶出速度209

102氣力輸送概述210

習題210

附錄211

附錄1常用單位換算211

附錄2水的物理性質212

附錄3飽和水蒸氣的物理性質

（按溫度排列）213

附錄4飽和水蒸氣的物理性質

（按壓力排列）214

附錄5干空氣的物理性質

(p=101325×105Pa)216

附錄6IS型單級單吸離心泵規格

(摘錄)217

附錄7金屬材料的某些性能219

附錄8某些液體的物理性質221

附錄9某些氣體的物理性質223

參考文獻224