化工原理

绪论

一、化工原理与单元操作

二、本课程的性质、学习内容和任务

三、单元操作中的基本概念

思考题

第一章流体流动与输送

第一节流体静力学

一、流体的主要物理量

二、流体静力学基本方程及应用

第二节流体动力学

一、流量和流速

二、流体稳定流动时物料衡算

三、流体稳定流动时能量衡算

第三节流体阻力

一、流体的黏度及流动型态

二、流体流动时的阻力计算

三、局部阻力

第四节化工管路

一、管子、管件、阀门

二、简单管路的布置与计算

第五节流速与流量测定

一、毕托管

二、孔板流量计

三、转子流量计

第六节流体输送设备

一、离心泵

二、往复泵

三、其他类型的泵

第七节气体输送机械

一、通风机

二、鼓风机

三、压缩机

四、真空泵

第八节固体输送

一、固体流态化

二、气力输送

思考题

计算题

第二章非均相混合物的分离

第一节重力沉降

一、基本概念

二、沉降设备

第二节过滤

一、基本概念

二、过滤机的构造及操作

三、过滤的计算

第三节离心分离

一、基本概念

二、离心分离设备

第四节气体净制

一、气体净制的方法

二、气体净制设备

思考题

计算题

第三章传热

第一节概述

一、传热在生产中的应用

二、工业换热方式

三、传热的基本方式

四、稳定传热和非稳定传热

第二节热传导

一、通过单层平壁的导热方程

二、热导率

三、多层平壁的热传导

四、通过圆筒壁的热传导

第三节对流传热

一、对流传热的分析

二、壁面和流体间的对流传热速率

三、影响对流传热系数的因素及其一般关联式

四、对流传热系数的经验关联式

第四节间壁两侧流体间的传热

一、传热速率方程

二、传热系数的计算及讨论

三、传热温度差的计算

四、热负荷的计算

五、传热计算的举例

第五节热损失与热绝缘

一、损失于设备周围介质中的热量

二、设备与管路的热绝缘方法

第六节换热器

一、间壁式换热器

二、其他类型换热器

三、换热器的强化途径

思考题

计算题

第四章制冷

第一节蒸气压缩制冷机

一、蒸气压缩制冷机的工作原理

二、温熵图

第二节蒸气压缩制冷机的计算

一、制冷量的计算

二、制冷循环的计算

三、制冷剂及冷冻盐水

第三节制冷机的主要设备

一、压缩机

二、冷凝器

三、膨胀阀

四、蒸发器

思考题

计算题

第五章溶液的浓缩

第一节蒸发

一、概述

二、单效蒸发

三、多效蒸发

四、蒸发设备

五、蒸发器的生产强度及强化

第二节结晶

一、结晶的基本概念和理论

二、结晶方法

三、结晶设备

第三节冷冻浓缩

一、冷冻浓缩原理

二、冷冻浓缩设备

思考题

计算题

第六章蒸馏

第一节概述

第二节蒸馏过程相平衡

一、液体混合物的蒸气压

二、拉乌尔定律

三、双组分理想溶液的温度-组成图(T-x-y图)

四、双组分理想溶液的气液相平衡图

五、挥发度和相对挥发度

第三节简单蒸馏及精馏原理

一、简单蒸馏

二、平衡蒸馏原理及流程

三、精馏原理及流程

四、双组分连续精馏操作的物料衡算

第四节蒸馏设备

一、塔板的结构

二、塔板的主要类型

三、塔板的流体力学特性

思考题

计算题

第七章吸收

第一节概述

一、吸收及其应用

二、吸收操作的分类

三、吸收流程和设备

第二节吸收的气液相平衡关系

一、相组成的表示方法

二、气体在液体中的溶解度

三、亨利定律

四、气液相平衡与吸收过程的关系

第三节吸收过程的机理与吸收速率

一、吸收过程的机理双膜理论

二、相际传质的总传质速率方程

第四节吸收塔及吸收过程的计算

一、吸收塔的物料衡算

二、吸收剂的选择

三、填料塔

思考题

计算题

第八章固体干燥

第一节概述

一、固体物料的去湿方法

二、湿物料的干燥方法

三、空气干燥器的干燥过程

第二节湿空气的性质及湿度图

一、湿空气的性质

二、湿空气的湿度图及其应用

第三节连续干燥过程的物料衡算与热量衡算

一、干燥过程的物料衡算

二、干燥系统的热量衡算

第四节干燥过程的机理

一、固体物料中水分的性质

二、恒定干燥条件下的干燥过程

三、恒定干燥条件下干燥时间的计算

第五节常用干燥器简介

一、干燥器的性能要求及选用原则

二、工业常用干燥器

第六节冷冻干燥

一、冷冻干燥理论

二、冷冻干燥设备

思考题

计算题

第九章其他分离过程

第一节液一液萃取

一、基础知识

二、萃取流程

三、常用萃取设备简介

四、临界气体萃取简介

第二节浸出

一、浸出的基本概念和理论

二、浸出操作方式与浸出器分类

三、浸出器

四、浸出的基本工艺计算

五、浸出在食品工业中的应用

第三节膜分离

一、膜的分类

二、各种膜分离过程

三、膜分离设备

四、膜分离的理论基础

五、膜分离技术的应用

第四节吸附

一、吸附概述

二、吸附机理

三、常用吸附设备及操作

四、吸附过程的强化

思考题

计算题

附录

附录1单位换算

附录2水的物理性质

附录3水在不同温度下的黏度

附录4无机盐水溶液在大气压下的沸点

附录5某些液体的物理性质

附录6某些气体的物理性质

附录7某些固体的物理性质

附录8饱和水蒸气表(按温度排列)

附录9饱和水蒸气表(按压力排列)

附录10干空气的物理性质

附录11液体黏度共线图

附录12气体黏度共线图(101.325kPa)

附录13固体材料的热导率

附录14某些液体的热导率

附录15气体热导率共线图

附录16液体比热容共线图

附录17气体比热容共线图(101.325kPa)

附录18液体比汽化焓共线图

附录19管子规格

附录20常用IS型单级单吸离心泵的规格(摘录)

附录21离心通风机规格

附录22氨的温熵图

附录23几种冷冻剂的物理性质

附录24冷冻盐水的物理性质

附录25管板式热交换器系列标准

附录26食品工业生产传热设备的总传热系数经验数据

附录27壁面污垢热阻

附录28萃取剂与临界物性

参考文献

　　本书主要包括流体流动与输送、非均相混合物的分离、传热、制冷、溶液的浓缩、蒸馏、吸收、固体干燥、萃取、浸出、膜分离、吸附等单元操作。通过理论学习、典型例题练习，分析、解决工程问题能力的训练与培养，使学生了解常用单元操作的基本概念，理解常用单元操作的基本原理，掌握单元操作的基本工艺计算。同时要求学生要对典型设备的组成、结构、工作原理、性能特点、操作要点及选用方法有一全面把握，能运用所学的知识分析、解决单元操作中的一般性技术问题，并且初步具备提出工艺设计与技术改造方案的能力。　　本书是根据高职高专食品类专业对化工原理课程教学要求编写的。化工原理研究化工生产中单元操作的基本原理、典型设备的构造及工艺尺寸的计算，所以是食品、制药、生物工程、冶金等专业学生的重要课程。　　本书以动量传递、热量传递、质量传递为内容介绍主线条，重点介绍了流体流动与输送、非均相物系的分离、传热、溶液浓缩、蒸馏、吸收、干燥、制冷等单元操作，并根据食品生产的特点介绍了萃取、吸附、浸出、膜分离技术。所编内容有着广泛的生产实用性。　　本书内容涉及面较广，文字简练，没有烦琐的理论推导；图文并茂、通俗易懂，每章后配有思考题及计算题供培养学生解决问题训练之用。本书适合高职层次食品类、制药类及生物技术类相关专业学生学习使用，也可供生产企业工程技术人员学习参考。