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| 內容簡介： |
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本书叙述了轻化工生产过程中常用的设备和装置，总共分为十五章。在书的内容上，包括了传统的常用设备，也编入了近年来得到工业应用的设备和节能措施等，第十五章介绍了金属腐蚀理论知识以及金属设备的防腐知识等。书中强调各种设备的结构特点、性能、工作原理和使用以及选型和设计过程中需要注意的问题，更强调理论和实际相结合，原理和设备工程设计相结合，工艺和设备选型相结合，单元设备与总体、成套过程相结合的理念。本书可作为高等院校轻化工、精细化工、食品工程、制药工程等专业课教材，也可供从事轻化工、化工、食品和药品生产的工程技术人员、管理人员做参考。
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| 關於作者： |
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蔡建国，1959年10月出生，博士， 华东理工大学化工学院教授。1987~，在化学工程研究所从事化工过程传质与分离的理论、技术和设备研究和教学工作；1996~，任华东理工大学化学工程研究所副教授、教授。2003年9月到2004年9月，到英国伯明翰大学化工系从事研究超临界流体理论和应用技术。从事化学工程传质与分离、化工单元操作理论和设备的研究。主要研究方向有：1．化工产品分离提纯工艺技术和设备研究。2．轻化工产品的合成和分离纯化。3．生物提取。包括中草药、植物有效成分、天然植物香料和天然色素等成分的提取、分离纯化工艺技术和设备研究；超临界流体提取和结晶提纯药物。4．纳微颗粒材料的制备。超微细缓释、控释药物微粒制备；超临界流体制备超微细颗粒材料、含能材料和纳米催化剂等。
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| 目錄：
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第1章绪论1
1.1轻化工业在城市经济中的作用1
1.2轻化工设备的特点1
1.3轻化工设备的分类与选型原则1
1.3.1设备分类1
1.3.2设备选型原则2
第2章流体输送设备3
2.1泵的选择3
2.1.1泵的分类和特性3
2.1.2离心泵与往复泵的比较11
2.1.3选泵的原则和计算12
2.2风机的选择15
2.2.1气体输送机械的类型及特性16
2.2.2离心式通风机的选择23
第3章气固分离设备25
3.1气固分离的方法及其分类25
3.2气固的干法分离及设备26
3.2.1分离原理26
3.2.2重力沉降器27
3.2.3旋风分离器28
3.3气固的湿法分离31
3.4气固的过滤分离33
3.5气固的电分离33
第4章液固分离设备37
4.1液固分离的分类及其分离方法37
4.2液固的沉降分离及设备38
4.2.1间歇式沉降器40
4.2.2半连续式沉降器40
4.2.3连续式沉降器40
4.2.4沉淀的洗涤41
4.3液固的过滤分离及设备41
4.3.1过滤介质42
4.3.2过滤速度42
4.3.3过滤基本方程式及计算43
4.3.4滤饼的洗涤与洗涤速度46
4.3.5过滤机的分类47
4.4液固的离心分离及设备53
4.4.1离心力的大小53
4.4.2离心分离的特点54
4.4.3离心机的分类54
第5章热交换设备61
5.1壁式换热器61
5.1.1夹套式换热器61
5.1.2沉浸式蛇管换热器61
5.1.3喷淋式换热器61
5.1.4套管式换热器62
5.1.5管壳式换热器63
5.1.6螺旋板式换热器63
5.1.7板式换热器64
5.2管壳式换热器的类型及选择64
5.2.1管壳式换热器的类型64
5.2.2管壳式换热器的选择66
5.3传热过程基本方程66
5.3.1热负荷方程66
5.3.2传热基本方程式66
5.3.3传热面积67
5.3.4有效平均温度差67
5.3.5传热系数K67
5.4管壳式换热器的工艺计算68
5.4.1热负荷计算68
5.4.2管壳式换热器的温差计算68
5.4.3换热器内流体通道的选择68
5.4.4传热系数K的确定69
5.4.5传热面积的计算71
5.5管壳式换热器的结构设计71
5.5.1管径的选择71
5.5.2管内流速与程数71
5.5.3挡板的安装72
5.5.4管子长度的选择72
5.5.5管数的确定72
5.5.6管板和壳体直径73
5.5.7换热器的材料选择74
5.6管壳式换热器的换热深度和强化78
5.6.1管壳式换热器的换热深度78
5.6.2管壳式换热器的强化措施78
第6章蒸发设备79
6.1概述79
6.2蒸发设备的类型及选择79
6.2.1蒸发设备的类型79
6.2.2蒸发设备的选型84
6.2.3蒸发设备操作条件的确定85
6.2.4蒸发装置流程的确定86
6.3蒸发设备工艺计算88
6.3.1蒸发设备工艺计算的基本公式88
6.3.2单效蒸发计算89
6.3.3多效蒸发计算90
6.4蒸发过程蒸汽再压缩94
6.4.1MVR技术94
6.4.2TVR技术95
第7章精馏设备96
7.1精馏塔的类型和结构96
7.1.1板式塔96
7.1.2填料塔101
7.2精馏操作对塔设备的要求105
7.3塔设备设计方案的确定105
7.3.1设备基本参数的确定105
7.3.2确定设计方案的原则106
7.4板式精馏塔的工艺计算107
7.4.1物料衡算与能量衡算107
7.4.2理论塔板数的确定108
7.4.3回流比的选择110
7.4.4塔板总效率的估算111
7.5分子蒸馏设备113
7.5.1分子蒸馏原理113
7.5.2分子蒸馏过程分析114
7.5.3分子蒸馏装置115
7.5.4分子蒸馏的应用116
第8章吸收及吸附设备119
8.1吸收概述119
8.2吸收设备的分类和特点120
8.2.1填料塔120
8.2.2板式塔120
8.2.3其他形式的塔121
8.2.4吸收塔的特点121
8.2.5吸收塔设备的选择122
8.3理论塔板数和吸收塔的计算123
8.3.1理论塔板数计算123
8.3.2吸收塔的计算124
8.3.3吸收剂用量的计算129
8.4吸附概述130
8.5吸附速率131
8.6固定床吸附分离设备132
8.6.1固定床吸附分离设备概述132
8.6.2吸附负荷曲线和穿透曲线133
8.6.3固定床吸附器的计算134
8.7移动床和模拟移动床吸附设备135
8.7.1移动床吸附器135
8.7.2模拟移动床吸附器136
第9章萃取和提取设备138
9.1概述138
9.1.1液液萃取的特点138
9.1.2萃取剂的选择和常用萃取剂138
9.2萃取设备的分类、特点和选择139
9.2.1萃取设备的分类139
9.2.2萃取设备的特点140
9.2.3萃取设备的选择140
9.3混合澄清槽和转盘萃取塔及其设计140
9.3.1混合澄清槽140
9.3.2转盘萃取塔141
9.3.3库尼塔（Kuni）144
9.3.4夏贝尔塔（Scheibel）144
9.3.5离心萃取器145
9.4萃取流程及其理论级数146
9.4.1单级萃取146
9.4.2多级错流萃取147
9.4.3多级逆流萃取150
9.5超临界流体萃取153
9.5.1超临界流体的特性154
9.5.2超临界流体萃取原理155
9.5.3超临界流体萃取的流程157
9.5.4超临界流体萃取设备160
9.6溶剂提取设备162
9.6.1多功能提取器162
9.6.2倒锥式提取器162
9.6.3蘑菇式内压渣提取器163
第10章膜分离设备165
10.1膜分离过程165
10.2超滤166
10.2.1超滤器167
10.2.2过程计算及工业应用170
10.3反渗透176
10.3.1反渗透器177
10.3.2过程计算及工业应用178
10.4气体渗透182
10.4.1气体渗透器182
10.4.2过程计算及工业应用183
10.5液膜分离185
10.5.1液膜分离设备186
10.5.2过程计算187
10.6渗析过程188
10.6.1渗析概述188
10.6.2渗析器及工业应用189
10.6.3电渗析器及工业应用191
10.7渗透蒸发193
10.7.1渗透蒸发过程原理及计算193
10.7.2渗透蒸发膜组件194
10.7.3应用194
第11章结晶设备197
11.1概述197
11.2溶解度和溶液的过饱和度197
11.2.1溶解度197
11.2.2溶解度曲线197
11.2.3过饱和度的表示方法198
11.3结晶方法198
11.3.1冷却法结晶198
11.3.2蒸发法结晶199
11.3.3真空冷却法结晶199
11.3.4盐析法结晶199
11.3.5反应法结晶200
11.3.6超临界流体膨胀法结晶200
11.4结晶过程计算200
11.4.1物料衡算201
11.4.2热量衡算202
11.5结晶设备203
11.5.1冷却式结晶器203
11.5.2直接接触冷却结晶器204
11.5.3蒸发结晶器205
11.5.4真空式结晶器206
11.5.5通用结晶器208
11.6结晶设备的选择214
第12章干燥设备和粉体设备215
12.1干燥设备215
12.1.1固体的去湿方法215
12.1.2水分在气固两相间的平衡215
12.1.3干燥速率和过程计算217
12.1.4干燥设备的分类及特点220
12.1.5常用工业干燥设备221
12.1.6干燥设备的选择231
12.1.7工艺方案的选定232
12.2粉体设备232
12.2.1颗粒大小的测量233
12.2.2固体粉碎设备233
12.2.3气流粉碎技术235
第13章搅拌器及均质设备237
13.1搅拌器的类型和结构237
13.2搅拌效果的强化241
13.2.1挡板241
13.2.2导流筒241
13.3搅拌器的选择241
13.3.1搅拌器的功率计算241
13.3.2搅拌器的强度计算247
13.3.3液液相系搅拌设备的选择248
13.3.4固液相系搅拌设备的选择249
13.3.5气液相系搅拌设备的选择249
13.4均质设备250
13.4.1均质原理250
13.4.2均质设备类型250
第14章反应设备254
14.1概述254
14.2反应设备的分类254
14.3搅拌反应器255
14.3.1搅拌反应器的总体结构255
14.3.2搅拌反应器的机械设计256
14.3.3搅拌反应器的筒体设计256
14.3.4搅拌反应器的传热装置257
14.4磺化反应器259
14.4.1多管式膜式磺化反应器259
14.4.2双膜式磺化反应器261
14.5其他反应器263
14.5.1管式反应器263
14.5.2塔式反应器264
14.5.3径向反应器264
14.6反应器的特点及选择266
14.6.1反应器的特点266
14.6.2反应器的选择266
第15章金属及设备的防腐269
15.1概述269
15.2金属腐蚀的类型270
15.2.1按照腐蚀环境分类270
15.2.2按照腐蚀形式分类270
15.2.3按照腐蚀过程机理分类271
15.3金属腐蚀速率的表达方式272
15.3.1金属腐蚀速率的重量指标272
15.3.2金属腐蚀速率的深度指标272
15.3.3金属腐蚀速率的电流指标273
15.4金属材料的耐腐蚀性等级273
15.5腐蚀的基本理论274
15.5.1化学腐蚀274
15.5.2电化学腐蚀276
15.5.3金属的钝化282
15.6影响金属腐蚀的因素282
15.6.1金属材料自身的因素283
15.6.2周围环境的影响283
15.7金属材料的防护285
15.7.1耐腐蚀材料选择和结构设计285
15.7.2电化学保护288
15.7.3添加缓蚀剂保护290
15.7.4金属表面涂层覆盖290
参考文献294
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| 內容試閱：
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前言
轻化工设备涉及食品工程、制药工程、精细化工等专业。《轻化工设备及设计》是对使用了5年的讲义进行修改，并于2006年正式出版，出版以来一直作为华东理工大学轻化工程专业的教材使用至今，取得了良好效果。
《轻化工设备及设计》第二版延续了第一版的体系和教学理念，注重各种设备的结构特点、性能、工作原理和使用以及选型和设计过程中需要注意的问题，更强调理论和实际相结合，原理和设备工程设计相结合，工艺和设备选型相结合，单元设备与总体、成套过程相结合的理念。通过学习，读者可以掌握必要的工程知识、设备基础知识和设计，掌握和提高分析及解决实际问题的能力。
借《轻化工设备及设计》再版之际，对本书进行了勘误，同时根据设备技术的发展和“双碳”节能，在原有章节的基础上增加补充了一些内容，如针对减碳和节能，增加了5.6节的管壳式换热器换热深度和强化、6.4节的蒸发过程蒸汽再压缩，由蔡建国编写。周永传编写增加了9.6节的溶剂提取设备，还增加补充了塔式萃取设备，如9.3.3库尼塔、9.3.4夏贝尔塔、9.3.5离心萃取器等内容。武斌增补和完善了自吸式搅拌桨、径向反应器、旋流器、导向浮阀塔的内容。另外，对教材中的文字表述、公式、图表进行了核查和修正，力求严谨。
《轻化工设备及设计》的再版得到了华东理工大学的资助，在此致以衷心的感谢。
鉴于本书所涉及的设备和内容广泛，限于编者的水平和资料掌握的局限性，书中不当之处恳请读者提出批评和指正。
编者
2024年1月
第一版前言
近年来，随着人们生活水平的提高，国内外轻化工工艺和生产设备技术的发展较快，并在工程实践中积累了很多的工程经验。为了适应轻化工工业迅速发展的形势，满足轻化工生产设备的教学和设计的需要，我们对使用了5年的《轻化工设备及设计》讲义进行修改并出版教材。本教材可作为高等院校精细化工、食品、制药工程等专业的专业课教材，也可供从事轻工、化工和药品生产的工程技术人员、管理人员参考。
轻化工生产与石油化工等大化工相比，其设备规模要小得多，具有生产规模小而品种多的特点。化工生产是原料通过一系列化学、物理变化而形成产品的过程，其变化的条件是由一定结构特征的设备提供的。本书分十五章，每章以单元过程为基础，但又不局限于单元设备上。在书的内容上，包括了传统的常用设备，如换热设备、流体输送设备、传质和各种分离设备、搅拌和均质设备、塔设备和反应器设备、结晶设备等，也编入了一些近年来得到工业应用的设备，如膜分离设备、超临界流体萃取设备、分子蒸馏设备等。书中第15章介绍了金属腐蚀现象、腐蚀机理以及金属设备的防腐等知识，使本书构成了从轻化工生产设备到设备防腐保护的知识体系。书中内容强调了各种设备的结构特点、性能、工作原理和使用，以及在选型和设计过程中需要注意的问题，学习选择适当形式的设备、设计符合要求的设备。
本教材强调理论和实际相结合，为学习者提供基本的设备知识和选用设备的原则，以及设计设备的思考方式。通过学习，学习者可具备必要的轻化工生产设备基础知识和工程概念并提高分析问题、解决问题的能力。
书中第1章、第8章、第9章、第10章、第11章、第12章、第13章、第14章、第15章和第7章的分子蒸馏部分由蔡建国编写，第2章、第3章、第4章、第5章、第6章和第7章的精馏部分由周永传编写。武斌同志对本书的编写提供了很好的建议和帮助。本教材的出版还得到华东理工大学的资助，在此一一致以衷心的谢意。
鉴于本书所涉及的设备和内容广泛，限于作者的水平，不足之处在所难免，恳请读者提出批评和指正。
作者
2006年10月
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