定 价:65 元
丛书名:化学工业出版社“十五五”普通高等教育规划教材
- 作者:吴正舜主编
- 出版时间:2026/5/1
- ISBN:9787122509062
- 出 版 社:化学工业出版社
- 中图法分类:TQ02
- 页码:129
- 纸张:
- 版次:
- 开本:26cm
-
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《化学工程基础》(第四版)根据高等学校理科化学、应用化学专业“化学工程基础”教学基本要求编写。为适应工科少学时环境工程、生物工程、制药工程等专业的需要做了相应修订。主要论述化学工程中典型单元操作及化学反应工程——典型反应器基本原理及其应用。内容包括化学工程基础绪论、流体流动过程、沉降与过滤、传热、蒸发、吸收、精馏、萃取、新型分离技术、干燥和化学反应工程学——反应器基本原理。
《化学工程基础》(第四版)可作为高等学校理科化学、应用化学以及工科少学时环境、生物、制药工程等专业的基础课程教材,亦可供从事化学应用研究人员和上述专业从事设计、开发、运行的工程技术人员参考。
第一章化学工程基础绪论1
第一节化学工程的定义与研究范畴1
第二节化学工程的发展历程2
一、萌芽阶段(19世纪中叶~20世纪初)2
二、形成阶段(20世纪初~20世纪40年代)2
三、发展阶段(20世纪40年代~20世纪80年代)2
四、现代阶段(20世纪80年代至今)3
第三节化学工程的核心任务与工业价值3
一、核心任务3
二、工业价值3
第四节化学工程基础的学习目标与方法4
一、学习目标4
二、学习方法4
第五节基本概念与研究方法5
一、物料衡算5
二、热量衡算6
三、过程的平衡与速率7
四、单元操作过程中的基本研究方法8
第六节单位制与单位换算10
一、化工核心单位制(2类常用体系)10
二、单位换算的核心步骤与原则11
第二章流体流动过程13
第一节概述13
第二节流体静力学基本方程式14
一、流体的热力学属性14
二、流体静力学基本方程式15
三、流体静力学基本方程式的讨论16
四、流体静力学基本方程式的应用16
第三节流体流动的基本方程式18
一、流体的流动属性19
二、流体的运动状态20
三、连续性方程式20
四、伯努利方程式20
第四节管内流体流动现象24
一、牛顿黏性定律与流体的黏度25
二、流体流动的内部结构26
第五节管内流体流动的阻力29
一、流体在直管中的流动阻力29
二、流体在非圆形管内的流动阻力32
三、局部阻力33
第六节管路计算34
一、简单管路34
二、复杂管路37
第七节流量的测量40
一、 变压头流量计40
二、 变截面流量计42
第八节流体输送机械44
一、离心泵44
二、其他类型的化工用泵53
三、泵的选择56
四、气体输送机械56
小结63
习题63
第三章沉降与过滤67
第一节概述67
第二节沉降68
一、重力沉降68
二、重力沉降设备70
三、离心沉降及设备73
第三节过滤75
一、过滤的基本概念76
二、过滤基本方程式78
三、恒压过滤与恒速过滤81
四、过滤常数的测定82
五、过滤设备84
小结87
习题87
第四章传热88
第一节概述88
一、热量传递的三种基本方式88
二、传热过程在化工生产中的应用89
三、传热学与热力学的关系89
第二节热传导90
一、热传导方程90
二、传导传热计算91
第三节对流传热96
一、对流传热分析96
二、壁面和流体间的对流传热速率97
三、管内湍流流动的传热膜系数99
四、管外湍流流动的传热膜系数102
五、大空间内自然对流的传热膜系数103
第四节辐射传热104
一、基本概念104
二、斯特藩-玻耳兹曼定律105
三、克希霍夫定律106
四、两固体间的相互辐射106
五、设备热损失的计算108
第五节传热计算109
一、换热器的热负荷计算109
二、传热平均温度差的计算110
三、总传热系数118
四、传热效率与传热单元数122
第六节热交换器126
一、间壁式换热器的类型126
二、板式换热器128
三、换热器发展概况129
第七节传热过程的强化131
一、换热器热交换过程的强化131
二、强化技术及能耗研究132
第八节管壳式换热器的设计与选用133
一、确定设计方案的基本原则133
二、设计内容133
三、管壳式换热器的选用134
小结134
习题135
第五章蒸发137
第一节概述137
一、蒸发操作及特点137
二、蒸发操作的经济性及多效蒸发流程138
第二节蒸发过程计算140
一、蒸发过程的传热系数140
二、浓缩热和溶液的焓浓图140
三、溶液的沸点和传热温度差损失141
第三节单效蒸发计算143
一、水分蒸发量143
二、加热蒸汽消耗量143
三、蒸发器的传热面积144
第四节多效蒸发计算145
第五节蒸发器的类型与选择149
一、蒸发器的类型149
二、蒸发器的性能比较与选型154
三、蒸发器的改进与研究155
小结155
习题155
第六章吸收157
第一节概述157
一、吸收在化工生产中的应用157
二、吸收剂的选择157
三、吸收设备与吸收操作158
第二节吸收过程的相平衡关系158
一、气体在液体中的溶解度158
二、亨利定律159
三、相平衡关系在吸收过程中的应用162
第三节吸收过程机理163
一、物质在单相中的扩散163
二、双膜理论164
第四节传质速率方程166
一、气相传质速率方程166
二、液相传质速率方程167
三、总传质速率方程167
四、总传质系数与膜传质系数的关系168
第五节填料吸收塔计算171
一、物料衡算与操作线方程171
二、吸收剂用量的确定173
三、填料塔塔径的计算175
四、填料层高度的计算175
第六节填料塔179
一、填料塔的构造和填料179
二、填料塔的流体力学特性181
三、填料塔的附件183
小结186
习题186
第七章精馏188
第一节概述188
第二节双组分溶液的气液相平衡189
一、双组分溶液的气液相平衡189
二、相对挥发度192
第三节简单蒸馏和平衡蒸馏193
一、简单蒸馏193
二、平衡蒸馏193
第四节精馏基本原理194
第五节双组分连续精馏塔的计算196
一、全塔物料衡算196
二、精馏段物料衡算和精馏段操作线方程197
三、提馏段物料衡算和提馏段操作线方程198
四、加料板的物料衡算与热量衡算198
五、理论塔板数的计算203
六、塔板效率与实际塔板数210
七、塔高、塔径及板压降的计算211
第六节理论塔板数与传质单元数的关系214
第七节间歇精馏217
一、馏出液浓度维持恒定的操作217
二、回流比维持恒定的操作218
第八节特殊精馏218
一、恒沸精馏219
二、萃取精馏219
第九节精馏塔及其选择220
一、有溢流装置的板式塔220
二、无溢流装置的板式塔223
三、新型塔板223
四、精馏装置的选择225
小结226
习题226
第八章萃取229
第一节概述229
一、液-液萃取简介229
二、萃取过程的适用性与经济性230
三、萃取技术在工业上的应用230
四、萃取剂的选择与发展231
五、萃取基本流程231
第二节三元体系的液-液平衡关系232
一、三角形坐标233
二、杠杆规则233
三、三角形相图234
第三节萃取过程的计算237
一、单级萃取的计算237
二、多级错流萃取的计算239
三、多级逆流萃取的计算240
第四节液-液萃取设备及其选择244
一、混合-澄清萃取器244
二、离心式萃取设备245
三、塔式萃取设备245
四、液-液萃取设备的选择248
小结249
习题249
第九章新型分离技术251
第一节膜分离技术251
一、膜分离技术的发展251
二、膜及膜分离技术的定义和分类252
三、膜过滤的基本概念253
四、膜过滤的基本理论254
五、膜组件的结构及其特点255
六、超滤和反渗透的应用257
第二节超临界流体萃取258
一、超临界流体的性质258
二、超临界流体萃取过程260
三、国产超临界二氧化碳萃取装置生产工艺261
四、超临界流体萃取的应用262
第十章干燥263
第一节概述263
一、干燥过程的目的和应用263
二、干燥过程的分类263
三、对流干燥的特点及流程264
第二节湿空气的性质和湿度图265
一、湿空气的性质265
二、空气的湿度图270
三、湿度图的用法272
第三节干燥过程的物料衡算和热量衡算272
一、物料衡算273
二、热量衡算275
三、干燥器出口空气状态的确定276
四、干燥器的热效率和干燥效率277
第四节干燥速率和干燥时间281
一、物料与水分的结合状态281
二、干燥速率及其影响因素282
三、恒定干燥条件下的干燥时间计算284
第五节干燥器及其选择286
一、对干燥器的要求286
二、干燥器的分类287
三、工业常用的对流干燥器287
四、干燥器的选型290
小结291
习题291
第十一章化学反应工程学——反应器基本原理293
第一节概述293
一、化学反应工程学的基本任务和研究方法293
二、化学反应过程和化学反应器的分类294
三、理想均相反应器300
第二节物料在反应器内的流动模型301
一、理想流动模型302
二、非理想流动模型304
第三节理想均相反应器计算304
一、基本原理304
二、间歇反应器305
三、活塞流反应器307
四、全混流反应器313
五、多级全混流反应器314
第四节反应器型式和操作方法的评比与选择317
一、反应器生产能力的比较317
二、反应产物收率的比较319
第五节非理想流动321
一、实际反应器对理想类型的偏离322
二、停留时间分布的表示方法322
三、停留时间分布的实验测定323
四、停留时间分布的数字特征324
五、理想反应器中的停留时间分布326
六、非理想反应器中的停留时间分布327
七、停留时间分布曲线的应用331
第六节气-固相催化反应器333
一、气-固催化反应过程334
二、气-固催化反应动力学334
三、固定床催化反应器简介337
四、流化床反应器简介338
小结340
习题340
附录343
一、物理量的单位、量纲与换算343
二、水的重要物理性质344
三、水在不同温度下的黏度(0~100℃)345
四、饱和水蒸气性质(以温度为准)346
五、饱和水蒸气的性质(以压强为准)347
六、管子规格348
七、泵规格349
八、物质的热导率351
九、列管式换热器总传热系数K的范围352
十、某些气体溶于水时的亨利系数353
十一、物质的扩散系数354
十二、某些二元物系气液平衡组成354
十三、干空气的物理性质(p=101.325kPa)355
十四、液体饱和蒸气压的安托因常数356
十五、POLYMATH软件在化学工程课程中的应用示例356
参考文献362