本书主要介绍化工生产过程中常见的单元操作的基本原理、典型设备的构造和性能以及一般的计算方法。内容包括:流体流动,液体输送机械,气体的压缩与输送,非均相物系的分离、传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取、干燥。每章均有复习题,部分章节附有练习题和答案。书末有附录,供解题时查数据使用。
本书在编写上力求深入浅出,浅显易懂,避免了一些繁杂的数学推导。侧重单元操作基础知识的学习和应用,突出工程观点,注意启迪思维,便于自学。
本书可供化工单元操作技术、化工机械技术、分析检测类专业高职高专学生使用,也可作为化工类**工培训教材。

绪论1
一、本课程的学习内容和任务1
二、单元操作的名称与分类1
三、基本概念与方法2
四、单位制和单位换算3
复习题5
习题5
**章流体流动6
**节概述6
一、流体的输送6
二、压力、流速和流量的测量6
三、为强化设备提供适宜的流动条件6
第二节流体静力学7
一、流体的压缩性7
二、流体的主要物理量7
三、流体静力学基本方程式11
第三节流体动力学15
一、流量方程式15
二、稳定流动与不稳定流动17
三、流体稳定流动时的物料衡算--连续性方程18
四、流体稳定流动时的能量衡算--伯努利方程18
五、伯努利方程的应用20
第四节流体阻力22
一、流体的黏度22
二、流体流动的类型24
三、圆管内流体的速度分布25
四、流体阻力的计算26
第五节流量的测量与调节30
一、孔板流量计30
二、文氏管流量计31
三、转子流量计32
第六节管路32
一、管子32
二、管件34
三、阀件35
四、管路的连接36
五、管路的热补偿37
六、管路的保温和涂色38
复习题39
习题39
第二章液体输送机械43
**节概述43
一、液体输送机械的作用43
二、液体输送机械的分类43
第二节离心泵43
一、离心泵的工作原理与构造43
二、离心泵的性能参数与特性曲线46
三、离心泵的工作点与流量调节49
四、离心泵的汽蚀现象与安装高度50
五、离心泵的组合、安装及运转52
六、离心泵的类型与选用54
第三节其他类型泵56
一、往复泵56
二、旋转泵58
三、旋涡泵59
四、流体作用泵60
复习题61
习题61
第三章气体的压缩与输送64
**节概述64
第二节往复式压缩机64
一、往复式压缩机的主要构造和工作原理64
二、往复式压缩机的生产能力65
三、压缩比与多级压缩66
四、往复式压缩机的运转和维护66
第三节离心式气体输送机械67
一、离心式通风机67
二、离心式鼓风机和压缩机68
第四节旋转式气体输送机械69
一、罗茨鼓风机69
二、液环压缩机70
第五节真空泵70
一、往复式真空泵71
二、旋转式真空泵71
三、喷射泵72
复习题72
第四章非均相物系的分离74
**节概述74
一、非均相混合物的分离在工业中的应用74
二、非均相混合物的分离方法74
第二节过滤75
一、过滤的基本概念75
二、过滤设备77
第三节沉降79
一、重力沉降79
二、离心沉降82
三、其他气体净制设备85
第四节离心分离87
一、离心分离的概念87
二、离心机88
复习题90
习题90
第五章传热92
**节概述92
一、传热在化工生产中的应用92
二、传热的基本方式92
三、工业生产上的换热方法93
四、间壁式换热器简介94
五、稳定传热与不稳定传热94
第二节传热计算95
一、传热速率方程95
二、热负荷和载热体用量的计算95
三、平均温度差97
四、传热系数的测定和经验值102
第三节热传导103
一、导热基本方程和热导率103
二、通过平壁的稳定热传导105
三、通过圆筒壁的稳定热传导106
第四节对流传热107
一、对流传热方程107
二、对流传热系数108
三、设备热损失计算111
第五节传热系数112
一、传热系数的计算112
二、污垢热阻114
第六节换热器115
一、间壁式换热器的类型115
二、传热过程的强化途径121
三、列管式换热器设计或选用时应考虑的问题122
复习题124
习题124
第六章蒸发127
**节基本概念127
第二节单效蒸发128
一、单效蒸发流程128
二、单效蒸发的计算128
三、溶液的沸点和温度差损失130
第三节多效蒸发132
一、多效蒸发的操作原理132
二、多效蒸发的流程132
三、多效蒸发效数的限定134
第四节蒸发器135
一、蒸发器的基本结构135
二、蒸发器的主要类型135
三、蒸发器的辅助装置138
复习题139
习题140
第七章蒸馏141
**节概述141
一、蒸馏及其在化工生产中的应用141
二、汽液传质设备的分类142
第二节两组分溶液的汽液相平衡关系143
一、理想溶液的汽液相平衡关系--拉乌尔定律143
二、双组分理想溶液的汽液平衡相图143
三、相对挥发度145
第三节简单蒸馏和精馏146
一、简单蒸馏146
二、精馏原理147
三、精馏装置及精馏操作流程148
第四节双组分连续精馏过程的物料衡算148
一、理论板的概念及恒摩尔流假定148
二、物料衡算和操作线方程149
三、进料热状况的影响151
第五节塔板数和回流比的确定153
一、理论塔板数的求法153
二、塔板效率和实际塔板数156
三、回流比的影响及其选择157
四、精馏塔操作分析160
五、精馏塔的产品质量控制和调节161
第六节连续精馏装置的热量衡算161
一、冷凝器的热量衡算161
二、再沸器的热量衡算162
第七节板式塔163
一、精馏操作对塔设备的要求163
二、常用板式塔类型164
三、浮阀塔设计166
复习题176
习题176
第八章吸收179
**节概述179
一、吸收操作及其在化工生产中的应用179
二、吸收剂的选择180
第二节吸收过程的相平衡关系180
一、吸收中常用的相组成表示法180
二、气液相平衡关系182
三、吸收机理185
四、吸收速率方程186
第三节吸收过程的计算188
一、吸收塔的物料衡算和操作线方程188
二、吸收剂消耗量189
三、填料塔直径的计算191
四、填料层高度的计算192
第四节填料塔194
一、填料塔的构造194
二、填料及其特性194
三、填料塔的附属设备197
四、填料塔内的流体力学特征197
五、吸收过程的强化途径198
复习题199
习题199
第九章萃取202
**节液液萃取的基本原理202
一、基本概念202
二、萃取在工业生产中的应用202
三、液液平衡关系202
四、萃取过程在三角形相图上的表示205
五、影响萃取操作的主要因素207
第二节萃取操作流程与萃取过程的计算208
一、单级接触萃取流程与计算208
二、多级萃取流程211
第三节液液萃取设备211
一、基本概念211
二、萃取设备简介212
复习题215
习题215
第十章干燥217
**节概述217
一、去湿方法和干燥方式217
二、空气干燥器的操作原理218
第二节湿空气的性质和湿度图218
一、湿空气的性质218
二、湿空气的焓湿图(IH图)及其应用222
第三节干燥过程的物料衡算和热量衡算225
一、湿物料中含水量的表示方法225
二、物料衡算225
三、热量衡算227
四、理想干燥过程228
第四节干燥速率228
一、物料中所含水分的性质228
二、干燥速率和干燥速率曲线229
三、影响干燥速率的因素231
第五节干燥器232
一、干燥器的分类232
二、厢式干燥器232
三、洞道式干燥器233
四、滚筒式干燥器233
五、气流式干燥器234
六、喷雾式干燥器234
七、沸腾床干燥器235
八、冷冻真空干燥器235
九、红外线干燥器236
十、微波干燥器236
十一、干燥器的选型236
复习题236
习题237
附录238
一、常用单位的换算238
二、某些气体的重要物理性质239
三、某些液体的重要物理性质239
四、干空气的物理性质(10133kPa)240
五、水的物理性质241
六、饱和水蒸气表 (以温度为准)242
七、饱和水蒸气表(以用kPa为单位的压力为准)243
八、水在不同温度下的黏度245
九、液体的黏度共线图246
十、10133kPa压力下气体的黏度共线图248
十一、液体的比热容250
十二、10133kPa压力下气体的比热容252
十三、蒸发潜热(汽化热)254
十四、某些有机液体的相对密度(液体密度与4℃水的密度之比)256
十五、管子规格(摘录)258
十六、离心泵规格(摘录)259
十七、无机盐水溶液在10133kPa压力下的沸点261
参考文献262 上海上海杨浦区同济联

本教材是以高职高专化工技术、分析检测技术及化工机械技术类专业学生的培养目标为依据编写的。教材在编写过程中广泛征求了企业专家的意见,具有较强的实用性。
教材在编写过程中,注意贯彻“基础理论教学要以应用为目的,以必需、够用为度,以掌握概念、强化应用、培养技能为教学**”的原则,突出应用能力和综合素质的培养,反映高职高专特色。
教材在编写上力求深入浅出,浅显易懂,避免了一些繁杂的数学推导。侧重单元操作基础知识的学习及应用,突出工程观点,注意启迪思维,便于自学。本书是化学工程学的基础,是以流体流动、传热及传质单元操作为对象,进行浅显讲解的化学工程入门书。书中的阅读材料可结合实训过程学习,加强动手能力的训练,促进专业教育实际化。
本教材由张宏丽编写绪论、**章、第五章、第八章、第九章及附录;周长丽编写第二章至第四章;闫志谦编写第六章、第七章、第十章。全书由张宏丽统稿,田铁牛审阅书稿。
在本教材编写过程中,得到相关领导和同行的支持。本书部分章节中的图、表由段颖绘制。在此一并表示感谢。
由于编者水平所限,时间仓促,书中难免有不妥之处,欢迎读者批评指正。

编者2006年2月

本书主要介绍化工生产过程中常见的单元操作的基本原理、典型设备的构造和性能以及一般的计算方法。内容包括:流体流动,液体输送机械,气体的压缩与输送,非均相物系的分离、传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取、干燥。每章均有复习题,部分章节附有练习题和答案。书末有附录,供解题时查数据使用。