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| 內容簡介： |
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本书介绍化工及其相近工业生产中常见“单元操作”的原理、设备和工艺计算方法，以及必需的流体流动、传热和传质学基础知识。全书共12章，包括流体流动、流体输送机械、颗粒流体力学基础与机械分离、传热及换热器、蒸发、气体吸收、液体蒸馏、塔设备、液液萃取、固体干燥、吸附及膜分离技术。本书重视物理概念，强调方法论，注重教学法，注意对学生工程观点和分析、解决问题能力的培养。本书可作为高等院校化工类及相关专业的本科教材及企业培训教材，也可供相关部门的生产、设计、研究人员参考。
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| 關於作者： |
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管国锋，南京工业大学研究生院院长，教育部化学工程与工艺教指委委员，中国化工学会石油化工专业委员会委员，院长 教授 硕导， 教学方面：1984年毕业于南京化工学院并留校任教， 经过多年不懈努力，带领的化工原理教研室取得了丰硕成果，化工原理课程获“国家精品课程”称号，主编出版《化工原理》、《化工原理实验》教材2部，其中《化工原理》被评为“十一五”国家规划教材、江苏省高等教育精品教材；2004年，“创建化工品牌专业、培养特设人才的研究与实践”获江苏省教学成果特等奖(排名第二)，“21世纪化工原理课程建设改革与实践”获江苏省教学成果二等奖(排名)，；主持13项学校教学研究课题，发表教学研究论文6篇。科研方面：长期从事化工新材料的开发、计算机模拟及化工分离过程强化等方向的研究，现为中国化工学会石油化工专业委员会委员。作为项目负责人先后承担了多项江苏省自然科学基金研究项目、中国石化总公司科技开发项目、江苏省环保厅环保科技发展计划项目、江苏省高校自然科学研究计划项目和企业的合作项目，在废水处理、共沸精馏、萃取精馏、反应萃取、单元操作成套设备设计与加工与制作等方面取得多项成果，为企业创造效益达2000多万元。在国内外核心期刊发表相关学术论文60多篇，其中SCI、EI收录论文30余篇，国家授权发明专利4项。
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绪论习题复习思考题第1章 流体流动1.1概述1.1.1流体及其特征1.1.2连续介质模型1.1.3流体力学与流体流动1.2流体静力学1.2.1流体静压强1.2.2流体密度1.2.3流体静力学基本方程1.2.4U形压差计1.3流体流动的基本概念1.3.1流体在流道中的流量与流速1.3.2定态与非定态流动1.3.3流线1.3.4流体黏度1.3.5流动型态1.3.6流体在圆直管内流动的流速侧形与流动阻力1.4流体流动过程的物料衡算与机械能衡算1.4.1连续性方程1.4.2理想流体流动的机械能守恒1.4.3真实流体流动的机械能守恒1.5圆直管内流体层流时的流速分布与阻力计算1.6圆直管内湍流的流速分布与阻力计算1.6.1涡流黏度与圆直管内湍流的流速分布1.6.2流体沿壁流动的速度边界层1.6.3量纲分析方法1.6.4摩擦系数图1.6.5流体沿程阻力计算1.6.6局部阻力计算1.6.7流体流过非圆形截面管道的阻力计算1.7管路计算1.7.1管路的分类和管路计算图表1.7.2简单管路计算1.7.3并联管路计算1.7.4分支管路计算1.7.5变密度流体的简单管路计算1.8流速与流量测定1.8.1毕托管1.8.2文丘里流量计1.8.3孔板流量计1.8.4转子流量计本章主要符号习题复习思考题第2章 流体输送机械2.1概述2.1.1流体输送机械的作用2.1.2离心泵与离心式风机简介2.1.3离心力场中流体修正压强的分布规律2.2离心泵操作性能的基本方程2.2.1速度三角形2.2.2欧拉方程2.3实际离心泵的性能曲线2.3.1离心泵操作性能参量2.3.2离心泵的各项效率分析2.3.3各种叶片类型离心泵的操作性能比较2.3.4实测的离心泵性能曲线2.3.5转速改变或叶轮切削对离心泵性能曲线的影响2.3.6液体性质对离心泵特性的影响2.4离心泵的操作2.4.1灌泵及对汲入管路的要求2.4.2离心泵的工作点2.4.3离心泵的串联操作2.4.4离心泵的并联操作2.5离心泵的安装高度限制2.5.1离心泵的安装高度问题2.5.2气蚀现象2.5.3离心泵正常操作必须满足的条件2.5.4离心泵安装高度计算2.6离心泵的类型与选型2.6.1离心泵的类型2.6.2离心泵的选型2.7离心式风机2.7.1使用风机的目的及离心式风机的分类2.7.2离心式风机主要性能参量与性能曲线2.7.3离心式风机选型计算2.8其他类型的泵与风机2.8.1往复泵2.8.2隔膜泵2.8.3齿轮泵2.8.4旋涡泵2.8.5罗茨鼓风机2.8.6纳氏泵2.8.7水环真空泵2.8.8喷射泵本章主要符号习题复习思考题第3章 颗粒流体力学基础与机械分离3.1固体颗粒的几何特性与筛分分析3.1.1单颗粒的几何特性3.1.2筛分分析与颗粒群的几何特性3.2流体通过固定床层的流动3.2.1固定床结构的一维简化模型3.2.2数学模型中模型参数的估值3.3悬浮液滤饼过滤3.3.1悬浮液滤饼过滤的操作特点3.3.2悬浮液滤饼过滤的物料衡算3.3.3过滤速率基本方程式3.3.4间歇式过滤设备3.3.5叶滤机的过滤、洗涤过程计算和产率问题3.3.6板框式压滤机的过滤、洗涤过程计算和产率问题3.3.7过滤常量的测定3.3.8先恒速后恒压过滤3.3.9连续式过滤设备3.3.10过滤操作的改进3.4颗粒沉降与沉降分离设备3.4.1重力沉降速度3.4.2重力沉降室3.4.3离心沉降速度3.4.4旋风分离器3.5固体流态化3.5.1固体流态化现象3.5.2固体流态化的流体力学特性本章主要符号习题复习思考题第4章 传热及换热器4.1概述4.1.1传热在化工生产中的应用4.1.2加热介质与冷却介质4.1.3传热的基本方式4.1.4冷、热流体热交换形式4.1.5传热速率与热通量4.1.6定态传热与非定态传热4.2热传导4.2.1热传导的基本概念4.2.2傅里叶定律4.2.3热导率4.2.4平壁的热传导4.2.5圆筒壁的热传导4.3对流传热概述4.3.1给热和给热的类型4.3.2给热速率与给热系数4.4无相变流体的给热4.4.1影响给热的因素4.4.2温度边界层4.4.3与给热有关的特征数及特征数关联式的确定方法4.4.4流体在管内强制对流给热4.4.5流体在管外强制对流给热4.4.6大空间自然对流给热4.5有相变流体的给热4.5.1蒸汽冷凝给热4.5.2液体沸腾给热4.6辐射传热4.6.1辐射传热的基本概念与定律4.6.2固体壁面间的辐射传热4.6.3对流与辐射并联传热4.7串联传热过程计算4.7.1传热速率方程4.7.2热量衡算4.7.3传热系数4.7.4换热器的平均温度差4.7.5传热效率法4.8换热器4.8.1间壁式换热器4.8.2换热器传热过程的强化4.8.3列管式换热器设计与选型原则本章主要符号习题复习思考题第5章 蒸发5.1单效蒸发5.1.1溶液沸点和温度差损失5.1.2单效蒸发的计算5.2多效蒸发5.2.1多效蒸发操作流程5.2.2多效蒸发的计算5.2.3多效蒸发效数的限制5.3蒸发器生产能力和生产强度5.3.1生产能力5.3.2生产强度5.3.3提高生产强度的途径5.4蒸发操作的其他节能措施5.4.1额外蒸汽引出5.4.2二次蒸汽的再压缩5.4.3冷凝水热量的利用5.5蒸发设备5.5.1蒸发器5.5.2蒸发辅助设备本章主要符号习题复习思考题第6章 气体吸收6.1概述6.1.1吸收与传质6.1.2物理吸收与化学吸收6.1.3吸收与解吸6.1.4溶剂的选择6.2气液相平衡6.2.1平衡溶解度图6.2.2过程方向判断与过程推动力6.3分子扩散6.3.1分子扩散速率——费克定律6.3.2分子扩散传质速率6.3.3组分在气相中的分子扩散系数6.3.4组分在液相中的分子扩散系数6.4对流传质6.4.1吸收过程中溶质气体由气相转移至液相的过程6.4.2吸收机理模型6.4.3对流传质速率6.4.4总传质系数6.5填料塔中低浓度气体吸收过程的计算6.5.1填料塔简介6.5.2低浓度气体吸收的特点6.5.3物料衡算——操作线方程6.5.4填料层高度的计算式6.5.5传质单元高度的计算6.5.6传质单元数的计算6.5.7填料吸收塔的设计型计算6.5.8填料吸收塔的操作型计算6.5.9其他吸收流程6.6气体解吸6.6.1气体解吸的特点与常用的解吸方法6.6.2逆流气体解吸塔的计算6.7高浓度气体吸收6.7.1高浓度气体吸收的特点6.7.2高浓度气体吸收过程计算本章主要符号习题复习思考题第7章 液体蒸馏7.1概述7.1.1蒸馏原理与蒸馏操作7.1.2闪蒸7.2双组分物系的汽液平衡7.2.1理想物系的汽液平衡7.2.2非理想物系的汽液平衡7.3双组分简单蒸馏7.4双组分液体连续精馏7.4.1精馏原理与过程分析7.4.2基本型连续精馏塔的设计型计算7.4.3基本型连续精馏塔的操作型计算7.4.4其他类型的连续精馏7.5双组分间歇精馏7.5.1间歇精馏过程特点7.5.2xＤ恒定的间歇精馏7.5.3R恒定的间歇精馏7.6特殊精馏7.6.1萃取精馏7.6.2共沸精馏7.6.3反应精馏7.6.4热泵精馏7.6.5分子蒸馏本章主要符号习题复习思考题第8章 塔设备8.1填料塔8.1.1填料塔简介8.1.2填料的种类与特性8.1.3填料层内气液逆流的流体力学特性8.1.4填料层内的气液传质8.1.5填料塔的附属设备8.2板式塔综述8.2.1板式塔的气液流动类型8.2.2几种主要板式塔型简介8.3筛板塔8.3.1筛板塔的结构8.3.2筛板塔正常操作的气液流量范围8.3.3筛板塔的设计8.4浮阀塔8.4.1浮阀塔的结构8.4.2浮阀塔正常操作的气液流量范围8.5塔板效率8.5.1塔板效率的不同表示方法及其应用8.5.2提高塔器操作传质效果须注意的问题8.5.3总板效率的经验图线本章主要符号习题复习思考题第9章 液液萃取9.1概述9.1.1液液萃取原理9.1.2工业萃取过程9.1.3萃取过程的经济性9.2液液相平衡原理9.2.1三角形相图9.2.2三角形相图在单级萃取中的应用9.3萃取过程计算9.3.1萃取级内过程的数学描述9.3.2多级错流萃取9.3.3多级逆流萃取9.3.4连续接触逆流萃取9.4萃取设备9.4.1常用萃取设备9.4.2萃取设备的选择9.5萃取过程的新进展9.5.1超临界流体萃取9.5.2反胶束萃取9.5.3双水相萃取9.5.4络合萃取本章主要符号习题第10章 固体干燥10.1湿空气的性质和湿度图10.1.1湿空气的性质10.1.2湿空气的Ｉ-H图及其应用10.2干燥过程的物料衡算和热量衡算10.2.1物料衡算10.2.2热量衡算10.2.3干燥器出口空气状态的确定10.2.4干燥器的热效率和干燥效率10.3干燥速率和干燥时间10.3.1物料中所含水分的性质10.3.2干燥速率及其影响因素10.3.3恒定干燥条件下干燥时间的计算10.4干燥器10.4.1干燥器的主要型式10.4.2干燥器设计原则与举例10.5气体的增湿与减湿10.5.1增湿过程与减湿过程10.5.2空气调湿器与水冷却塔本章主要符号习题复习思考题第11章 吸附11.1概述11.1.1吸附现象及其工业应用11.1.2常用吸附剂11.2吸附平衡11.2.1吸附等温线11.2.2单一气体(或蒸汽)的吸附平衡11.2.3液相吸附平衡11.3吸附机理和吸附速率11.3.1吸附机理11.3.2吸附速率11.3.3吸附的传质速率方程11.4吸附设备与吸附过程计算11.4.1固定床吸附器与固定床吸附过程计算11.4.2移动床吸附器与移动床吸附过程计算本章主要符号第12章 膜分离技术12.1概述12.1.1膜的概念12.1.2膜分离技术发展简史12.1.3各种膜分离过程简介12.1.4膜分离设备12.2反渗透12.2.1反渗透过程12.2.2反渗透过程的操作12.2.3反渗透的应用12.3超滤和微滤12.3.1过程原理12.3.2过程与操作12.3.3应用12.4电渗析12.4.1电渗析原理12.4.2离子交换膜及其性质12.4.3电渗析设备与操作12.4.4电渗析的应用12.5其他膜过程12.5.1气体分离膜12.5.2渗透汽化12.5.3液膜分离技术本章主要符号附录1.单位换算2.水的物理性质3.水在不同温度下的黏度4.干空气的物理性质(p=101.3kPa)5.饱和水蒸气(以温度为准)6.饱和水蒸气(以压强为准)7.某些无机物水溶液的表面张力σ×103／(N/m)8.某些有机液体的相对密度(液体密度与4℃水的密度之比)9.有机液体的表面张力共线图10.液体黏度共线图11.液体的比热容12.蒸发潜热(汽化热)13.气体黏度共线图(常压下用)14. 101.3kPa压强下气体的比热容15.某些液体的热导率16.某些固体物质的黑度17.某些固体材料的热导率18.常用固体材料的密度和比热容19.某些气体溶于水的亨利系数20.某些二元物系的汽液平衡组成21.管子规格22. IS型离心泵性能表23.管壳式热交换器系列标准(摘录)24.标准筛目专业词汇中英文对照参考文献
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前言自本教材第三版出版以来，广大读者和同行给予了许多关注、鼓励和支持，并对书中的不足之处提出了宝贵的修改意见，编者结合教学实践过程中的反馈情况进行了本次修订。在保持原教材的总体结构和特色风格的基础上，对部分内容进行了删减、调整和补充。主要修订内容如下：增加了反映化工学科现状及新进展的内容，并更换了部分例题与习题。为了配合教与学，将提供与本书配套的课后复习思考题答案，以方便学生和教师使用。为适应高等教育国际化的必然趋势，本次改版增加了专业词汇中英文对照，为阅读英文资料打下基础，适应学生日后工作和继续深造的需要。在修订过程中，更加强调体现化工原理课程的工程特色，注重学生分析问题能力和自学能力的培养。本次修订工作除由各章、节的原执笔者完成之外，王磊博士、万辉副教授参与了部分修订工作，同时也感谢南京工业大学化工原理教研室的同事在本书修订再版过程中给予的帮助。鉴于笔者学识有限，书中难免有不妥之处，恳请读者批评指正。管国锋2015年3月于南京版前言《化工原理》是以单元操作为背景的一门课程，是化工及其相近专业的一门主课。学习此课程对单元操作设备设计、设备运转情况分析、工艺评价乃至新工艺、新设备的开发都有重要作用。单元操作种类很多，每种单元操作都有十分丰富的内容。要在此课程的有限学时内介绍单元操作，只能是少而精，加强理论基础并重视方法论，即通过对若干典型单元操作的介绍，阐明针对不同性质的问题如何选用有效地分析问题的方法。此外，根据此课程特点，还应重视设备与运行以及工程运算能力的训练。当时国内已有多种版本的《化工原理》教材，而且各具特色。本书力求在汲取各家之长的基础上，融入自己的教学心得，写出自己的风格。但是，不仅由于编者学识水平限制，而且也因付稿仓促，书中肯定有错误疏漏之处。编者恳请专家、读者予以赐正，以便再版时订正。本书由赵汝溥主编。书中第四、八、九章由管国锋执笔，第十章由徐南平执笔，第五章由赵汝溥、管国锋共同完成，其余均由赵汝溥执笔。编者对本书编写过程中给予热情帮助的南京化工大学姚虎卿、徐南平、董谊英、刘天琳、杨培怡、朱辉、武文良、夏毅和许诚洁等同志表示衷心感谢。化学工业出版社张红兵、徐世峰、徐力生同志对本书出版给予了大力协助，在此一并致以深切的谢意。编者识1995年6月 第二版前言自本书版问世以来，受到了许多兄弟院校同行、读者的支持和鼓励。这次再版重新编写了第1章、第2章、第3章的内容，改写了部分章节，增加了各章的习题答案，为了拓宽教材的应用领域，补充了蒸发、萃取单元操作的基本知识。此次再版既增加了教材的可读性，又补充了科技成果。本书具有篇幅小、语言简练、内容少而精的特点，并且注重物理概念，注重方法论，强调在工程计算中给学生以引导。本教材应用面较广，不仅可作为化工类及相关专业(化工、石油、制药、生物工程、材料、环保、食品、机械等)的教材，而且也可供有关部门的科研、设计、过程开发及生产单位科技人员参考。本书由(南京工业大学)管国锋、赵汝溥主编。参加编写工作的有赵汝溥(绪论、流体流动、流体输送机械、颗粒流体力学基础与机械分离、塔设备)、管国锋(传热及换热器、固体干燥、吸附、附录)、李新(南京林业大学) (蒸发)、居沈贵(南京工业大学)(气体吸收)、武文良(南京工业大学)(液体蒸馏)、顾正桂、林军(南京师范大学) (液液萃取)、徐南平、邢卫红(南京工业大学)(膜分离技术)。本书的编写得到了中科院资深院士时钧教授的亲切关怀和大力支持，编者在此对时先生表示深切的谢意。同时感谢南京工业大学化工原理教研室的同事在本书修订再版工作中给予的帮助。由于水平有限，加以时间仓促，书中遗漏之处难免，还请读者不吝赐教，以使教材日臻完善。编者2003年3月第三版前言本教材是南京工业大学化工原理教研室结合国家精品课程建设，总结《化工原理》(第二版)教材使用五年来教学实践的基础上修订再版的。这次再版编者向同行及学生征询意见，认为第二版教材满足教学要求，故第三版教材在内容上保留了第二版教材的特点，只对少量文字或公式表达作了修订。为了指导学生复习，在大纲规定的各章内容介绍后，添加了“复习思考题”。在内容已定的前提下，教材编写过程中，一方面注重优化学生的知识、能力和素质，另一方面注重如何指导学生学习好本课程。在过去很长的时间里，教师往往把重点放在提高学生的计算能力上，无论是布置作业、考试或通过习题课作解题分析，大体都是围绕着解题方法开展，有忽视基本概念的倾向，当时有一种说法，“概念寓于计算题中”。这说法对不对呢?编者在许多年前做过一次试验。期中考试试
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