食品工程原理

食品工程原理

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作者：姜紹通、周先漢 主編

出版日期：2010年8月 書號：978-7-122-08016-5

開本：16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：366頁

本書主要介紹了食品單元操作的基本原理、設計計算及設備實現方法等，還編入許多在食品工程領域發展較快的現代技術。

教材除緒論外共分13章，包括流體流動、流體輸送、非均相物系分離、攪拌與混合、傳熱、蒸發與結晶、吸收、蒸餾、萃取與浸提、食品冷凍技術、乾燥、膜分離、吸附與離子交換。

本書可作為高等院校食品、生物工程類及相關專業教材，也可供上述專業及相關部門技術人員參考。

緒論1

01本課程的內容、性質及任務1

011單元操作1

012三種傳遞過程及其物理量的守恆2

013本課程與《化工原理》的聯繫3

02本課程的研究方法4

021課程的兩條主線4

022課程學習要求4

03物理量的量綱與單位換算5

031物理量的量綱5

032單位制及物理量的換算5

習題7

第1章流體流動8

11流體靜力學8

111流體的物理性質9

112流體靜力學方程及其應用10

12流體流動的守恆原理13

121流體流動的基本概念13

122質量守恆——連續性方程式14

123機械能守恆——柏努利方程式15

124動量守恆21

13流體流動的內部結構22

131雷諾實驗與流體流動類型22

132直圓管內流體的流速分佈23

133流動邊界層24

14流體在管內的流動阻力26

141沿程阻力26

142局部阻力31

15管路計算35

151簡單管路35

152複雜管路36

16流量測量38

161測速管38

162孔板流量計39

163轉子流量計41

17非牛頓流體流動42

171非牛頓流體的分類42

172非牛頓流體的流動計算43

思考題44

習題45

本章符號說明47

第2章流體輸送49

21液體輸送機械49

211離心泵49

212其它類型泵60

22氣體輸送機械63

221離心式風機64

222鼓風機和壓縮機65

223真空泵及真空管路65

23流體流動與輸送綜合算例67

231流體輸送主要知識點概要67

232流體輸送設備的種類特點及選型67

233計算實例69

思考題71

習題71

本章符號說明72

第3章非均相物系分離73

31顆粒及顆粒群的幾何特性73

311單顆粒的幾何特性73

312顆粒群的幾何特性75

32流體通過固定床層的壓降79

321顆粒床層的簡化物理模型79

322流體通過顆粒床層的數學模型79

33過濾80

331過濾操作的基本概念80

332過濾基本方程式81

333過濾過程方程82

334過濾常數的測定83

335過濾設備83

336濾餅的洗滌85

337過濾機的生產能力86

34顆粒的沉降分離88

341重力沉降88

342離心沉降92

35固體流態化和氣力輸送簡介96

351流態化的基本概念與特徵96

352流化床的操作範圍98

353流化質量及提高措施99

354流化床的改進形式(閱讀材料)99

355氣力輸送簡介101

思考題102

習題102

本章符號說明104

第4章攪拌與混合106

41混合的基本理論106

411混合物的混合程度106

412混合機理108

413混合速率與混合時間108

42液體攪拌109

421攪拌器的分類及選型109

422攪拌器的功率111

43均質113

431均質機理114

432均質設備115

433均質效應與均質操作方式116

習題117

本章符號說明118

第5章傳熱119

51傳熱的基本概念119

52熱傳導120

521傅里葉定律和熱導率120

522平壁的穩態導熱122

523圓管壁的穩態導熱123

53對流傳熱126

531對流傳熱過程的數學描述126

532影響對流傳熱係數的因素127

533對流傳熱過程的量綱分析128

534無相變流體的對流傳熱129

535有相變的對流傳熱133

54傳熱過程計算138

541傳熱速率方程138

542傳熱平均溫差138

543總傳熱係數142

544非穩態傳熱(閱讀材料)146

55熱輻射150

551輻射的基本概念和定律150

552固體壁面間的輻射傳熱153

56間壁式換熱器155

561管式換熱器155

562板式換熱器157

563板翅式換熱器159

思考題161

習題161

本章符號說明163

第6章蒸發與結晶164

61蒸發的基本概念164

611蒸發過程的基本概念164

612食品物料蒸發的特點164

613溫差損失165

62單效蒸發167

621單效蒸發的計算167

622蒸發器的生產強度169

63多效蒸發169

631多效蒸發的操作流程170

632多效蒸發的計算171

633多效蒸發和單效蒸發的比較174

634提高生蒸汽經濟性的其它措施175

64蒸發設備175

641蒸發器175

642蒸發裝置的附屬設備和機械178

65結晶179

651結晶原理179

652食品工業常用結晶方法與設備181

653結晶操作的基本計算183

思考題184

習題184

本章符號說明184

第7章吸收186

71氣液平衡關係186

711亨利定律187

712吸收劑的選擇190

72傳質基礎190

721分子擴散190

722對流傳質194

723傳質係數與速率方程197

73傳質設備簡介198

731板式塔198

732填料塔200

74吸收塔的計算201

741物料衡算與操作線方程201

742吸收劑的用量203

743填料層高度計算204

思考題210

習題211

本章符號說明212

第8章蒸餾214

81雙組分溶液的氣液相平衡214

811理想物系的氣液相平衡215

812揮發度與相對揮發度216

813非理想物系的氣液相平衡218

82蒸餾與精餾原理219

821平衡蒸餾與簡單蒸餾219

822精餾原理與流程221

83雙組分連續精餾常規流程的數學描述223

831全塔物料衡算223

832理論板與恆摩爾流假定223

833精餾段操作線方程224

834提餾段操作線方程224

835進料熱狀況的影響225

84雙組分連續精餾的計算226

841常規流程的理論塔板數226

842進料熱狀態對精餾過程的影響229

843迴流比的影響及其選擇229

844實際板數與板效率232

845常規流程理論塔板數的簡捷求解233

846非常規流程分析(閱讀材料)234

85反應精餾與分子蒸餾237

851反應精餾237

852分子蒸餾240

86蒸餾操作綜合算例242

861蒸餾操作知識概要242

862綜合計算實例242

思考題244

習題245

本章符號說明246

第9章萃取與浸提248

91液液萃取的傳質基礎248

911三角形相圖248

912槓桿規則250

913萃取劑的選擇251

92萃取流程及其計算251

921單級萃取251

922多級錯流接觸252

923多級逆流萃取252

924有迴流的逆流萃取253

925微分接觸逆流萃取254

926萃取操作綜合算例254

93液液萃取設備255

931液液傳質萃取設備255

932液液傳質設備中流體流動與傳質特性257

933萃取設備的選型257

94浸提258

941浸提的傳質機理258

942浸提操作的計算258

943浸提設備262

95超臨界流體萃取技術簡介262

951超臨界流體的性質263

952超臨界流體萃取的基本原理263

953超臨界流體萃取在食品工程中的

應用263

思考題264

習題264

本章符號說明265

第10章食品冷凍技術266

101物料冷凍的技術原理266

1011製冷基本概念266

1012製冷循環及其計算267

1013食品的凍結過程268

1014食品冷凍與冷藏270

102流化床速凍271

1021食品物料的流態化速凍原理272

1022流態化速凍過程中的傳熱273

1023流態化速凍流程和裝置274

103冷凍濃縮276

1031冷凍濃縮的相平衡276

1032冰晶濃縮液的分離277

1033冷凍濃縮裝置277

思考題280

習題280

本章符號說明281

第11章乾燥282

111濕空氣的性質282

1111濕空氣的狀態參數282

1112濕空氣的焓濕圖及初步應用287

112乾燥過程的衡算289

1121濕物料的性質289

1122物料衡算290

1123熱量衡算291

1124空氣通過乾燥器的焓變293

113乾燥速率與乾燥時間294

1131物料中的水分294

1132乾燥過程的傳質機理295

1133乾燥速率曲線296

1134乾燥時間的計算299

114乾燥設備300

1141對流乾燥器301

1142非對流乾燥器302

1143乾燥器的選擇303

115噴霧乾燥305

1151噴霧乾燥流程305

1152噴霧乾燥系統的工作過程305

1153噴霧乾燥器的基本設計計算308

思考題310

習題310

本章符號說明311 第12章膜分離313

121概述313

1211分離膜及膜組件313

1212膜分離過程主要類型315

1213膜分離技術在食品工業中的應用316

122微濾與超濾316

1221過程特徵和膜316

1222過程的數學模型317

1223微濾與超濾操作流程318

123反滲透320

1231反滲透原理320

1232反滲透過程的數學模型320

1233反滲透設備321

124電滲析321

1241電滲析原理及裝置321

1242電滲析過程的傳遞理論322

1243電滲析操作計算323

思考題325

習題325

本章符號說明326

第13章吸附與離子交換327

131吸附327

1311吸附作用與吸附劑327

1312吸附過程的傳質機理328

1313吸附過程的計算330

1314吸附設備332

132離子交換333

1321離子交換樹脂333

1322離子交換過程的傳質機理334

1323離子交換設備335

1324離子交換操作計算336

思考題339

習題339

本章符號說明340

附錄341

參考文獻366