化工原理

本書為清華大學精品課程“化工原理”的教材，在清華大學多個系所使用多年。全書分上、下兩冊。上冊包括流體流動、流體輸送機械、流體流過顆粒和顆粒層的流動、非均相混合物的分離、傳熱和蒸發等6章，書末有26個附錄；下冊包括傳質分離過程概論、吸收、蒸餾、氣液傳質設備、液液萃取、乾燥、吸附分離、膜分離和其他分離方法等9章。

本書可供高等院校化工、生物化工、環境、食品、輕工、製藥和材料等專業的師生作教材使用，也可作為從事上述專業的設計、開發和運行的工程技術人員的學習參考書。

本書可供高等院校化工、生物化工、環境、食品、輕工、製藥和材料等專業的師生作教材使用，也可作為從事上述專業的設計、開發和運行的工程技術人員的學習參考書。

本書可與《化工原理習題解析（上、下冊）》配套使用。

7傳質分離過程概論

7.1傳質分離過程

7.2混合物組成的表示方法

7.2.1質量濃度與物質的量濃度

7.2.2質量分數與摩爾分數

7.2.3質量比與摩爾比

7.2.4氣體的總壓與組分的分壓

7.3傳質分離過程的熱力學基礎——組分在兩相間的平衡

7.4傳質分離過程的兩種基本類型

7.5傳質分離過程的基本操作方法

7.5.1單級接觸操作和理論級的概念

7.5.2併流接觸操作

7.5.3逆流接觸操作

7.5.4錯流接觸操作

7.6分析、處理傳質分離過程的兩種方法和兩類設備

7.6.1分級接觸式設備

7.6.2微分接觸式設備

7.7傳質分離過程的動力學

7.7.1單相中物質的傳遞

7.7.2兩相間的傳質

習題

符號說明

8吸收

8.1吸收過程的氣液平衡關係

8.1.1氣液平衡關係

8.1.2亨利定律

8.1.3用氣液平衡關係分析吸收過程

8.1.4吸收劑的選擇

8.2吸收過程機理和吸收速率方程

8.2.1雙膜理論

8.2.2吸收速率方程

8.3吸收塔的設計與計算

8.3.1吸收塔的物料衡算與操作線方程

8.3.2吸收劑用量的確定

8.3.3塔徑的確定

8.3.4填料層高度的計算

8.3.5理論級數與塔高的計算

8.3.6吸收的操作型計算

8.4吸收係數和傳質單元高度

8.4.1吸收係數與傳質單元高度的實驗測定

8.4.2經驗公式

8.4.3特徵數關聯式

8.5其他類型的吸收

8.5.1高濃度氣體吸收

8.5.2化學吸收

習題

思考題

符號說明

參考文獻

9蒸餾

9.1氣液平衡

9.1.1混合物氣、液兩相平衡的條件和諸參數的關係

9.1.2氣、液兩相平衡關係的確定

9.1.3氣液平衡關係的表示方法

9.2平衡蒸餾與簡單蒸餾

9.2.1平衡蒸餾

9.2.2簡單蒸餾

9.3精餾

9.3.1精餾過程原理

9.3.2兩組分體系連續精餾的計算

9.3.3加料狀態的影響與加料位置

9.3.4迴流比的影響和選擇

9.3.5簡捷法求理論板數

9.3.6連續逆流精餾塔的計算

9.3.7兩組分精餾的操作型計算與操作

9.3.8兩組分精餾過程的幾種特殊情況

9.3.9精餾塔、冷凝器和再沸器的工藝設計

9.3.10間歇精餾

9.4多組分精餾

9.4.1多組分物系的氣液平衡

9.4.2多組分精餾的工藝流程

9.4.3多組分精餾的計算

9.5特殊蒸餾

9.5.1恆沸精餾

9.5.2萃取精餾

9.5.3加鹽精餾和加鹽萃取精餾

9.5.4水蒸氣蒸餾

習題

思考題

符號說明

參考文獻

10氣液傳質設備

10.1板式塔

10.1.1概述

10.1.2塔板上的流體力學現象分析

10.1.3氣體通過塔板的流體力學計算

10.1.4塔板結構及對塔板的要求

10.1.5篩板塔的設計

10.1.6板式塔的傳質與塔板效率

10.1.7各種塔板簡介與比較

10.2填料塔

10.2.1填料塔與填料

10.2.2填料塔的流體力學特性

10.2.3填料塔的傳質與塔高的計算

10.2.4填料塔的主要附件

10.2.5板式塔與填料塔的比較

習題

符號說明

參考文獻

11液液萃取

11.1液液相平衡

11.1.1三角形相圖

11.1.2液液平衡關係在三角形相圖上的表示法

11.1.3液液相平衡在直角坐標上的表示法——分配曲線

11.1.4萃取過程在三角形相圖上的表示法

11.2萃取的分離效果與萃取劑

11.2.1萃取的分離效果

11.2.2萃取劑的選擇

11.3萃取過程的流程和計算

11.3.1單級萃取的流程與計算

11.3.2多級錯流萃取的流程與計算

11.3.3多級逆流萃取的流程與計算

11.3.4多級逆流萃取的最小萃取劑用量

11.3.5連續逆流萃取的流程與計算

11.3.6迴流萃取——兩組分的萃取分離

11.4液液萃取設備

11.4.1液液萃取設備的基本條件與分類

11.4.2混合澄清器

11.4.3塔式萃取設備

11.4.4離心式萃取設備

11.5萃取設備的流動和傳質特性與設計

11.5.1萃取塔的液泛與泛點速度的計算

11.5.2液滴的形成與聚結及其傳質特性

11.5.3萃取塔內液相的軸向混合

11.5.4萃取塔高的確定

11.5.5萃取設備的選擇

11.6液膜分離和膜萃取

11.6.1液膜分離

11.6.2膜萃取

習題

符號說明

參考文獻

12乾燥

12.1濕空氣的性質及濕焓圖

12.1.1濕空氣的性質及其狀態參數

12.1.2濕含量的測定方法

12.1.3濕空氣的濕度圖（T?H圖）

12.1.4濕空氣的濕焓圖（H?I圖）

12.1.5H?I圖的應用

12.2乾燥平衡關係

12.2.1物料含水量的表示方法

12.2.2乾燥平衡及乾燥平衡曲線

12.2.3影響平衡水分的因素

12.2.4平衡曲線的應用

12.3乾燥曲線和乾燥速度

12.3.1影響乾燥速度的因素

12.3.2乾燥實驗和乾燥曲線以及乾燥速度曲線

12.3.3乾燥過程分析及乾燥速度關係式

12.4乾燥設備的設計計算

12.4.1乾燥流程設計

12.4.2乾燥過程的物料衡算

12.4.3乾燥過程熱量衡算及乾燥器的熱效率

12.4.4乾燥時間計算

12.4.5乾燥介質和物料在乾燥系統內狀態變化的分析及

乾燥操作參數的確定

12.5乾燥器

12.5.1工業上常用的乾燥器

12.5.2乾燥器的選擇

12.6乾燥器的設計計算

習題

符號說明

參考文獻

13吸附分離

13.1吸附劑及其特性

13.1.1吸附劑的種類及用途

13.1.2吸附劑的選擇

13.2吸附平衡

13.2.1吸附等溫線的類型

13.2.2等溫吸附公式

13.3吸附動力學

13.3.1外擴散

13.3.2內擴散

13.3.3總傳質速率方程

13.4吸附操作及設備計算

13.4.1液體接觸過濾操作及計算

13.4.2固定床吸附器

習題

符號說明

參考文獻

14膜分離

14.1微濾

14.2超濾

14.3納濾和反滲透

14.4氣體分離

14.5滲透汽化

14.6電滲析

14.7膜器

習題

符號說明

參考文獻

15其他分離方法

15.1其他分離方法介紹

15.1.1溶液結晶

15.1.2熔液結晶

15.1.3浸取

15.1.4氣體擴散分離

15.1.5色譜分離

15.1.6利用生物反應的分離

15.1.7反應精餾

15.1.8離子交換

15.1.9氣體離心分離

15.2分離方法的選擇

15.2.1總的選擇原則

15.2.2選擇分離方法時需要考慮的因素

習題

符號說明

參考文獻