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绪论1

学习目标1

一、课程的性质、作用及任务1

二、化工单元操作及分类1

三、化工单元操作过程中的基本规律2

四、单位制及单位换算3

五、学习本课程要注意的问题及培养的能力5

复习思考题5

项目一 流体输送6

学习目标6

生产案例6

任务一 流体输送方式的选择7

一、流体输送设备7

二、压送和真空抽料8

三、高位槽送料8

任务二 流体输送管路的选择与安装8

一、流体输送管路的分类9

二、管路的构成9

三、管路直径的确定14

四、管路的连接方式15

五、管路的布置与安装16

六、管路常见故障及处理17

任务三 流体力学基本方程的应用17

一、流体的主要物理量17

二、静力学基本方程式及应用22

三、连续性方程及应用24

四、伯努利方程式及应用25

任务四 流体主要参数的测定29

一、流体静压强的测量29

二、液位的测量31

三、液封高度的确定32

四、流速的测量33

五、流量的测量34

任务五 流体阻力的计算36

一、流体流动类型及判定37

二、流体阻力的来源及分类38

三、管内流体阻力计算39

四、降低管路系统流动阻力的途径与措施45

任务六 离心泵的操作与维护45

一、离心泵的基本结构和工作原理45

二、离心泵的性能参数及特性曲线47

三、离心泵工作点的确定与流量调节50

四、离心泵的汽蚀现象与安装高度53

五、离心泵的组合操作55

六、离心泵的类型及选择57

七、离心泵的安装、操作及维护59

八、离心泵常见故障及处理措施61

任务七 往复泵的操作与维护61

一、往复泵结构与工作原理61

二、往复泵的类型及特性62

三、往复泵的流量调节62

四、往复泵的操作与维护63

五、往复泵常见故障及处理方法63

任务八 其他化工用泵的操作与维护64

一、旋涡泵64

二、屏蔽泵65

三、齿轮泵66

四、计量泵67

五、隔膜泵68

六、螺杆泵68

七、液下泵68

任务九 离心式通风机的操作与维护68

一、离心式通风机构造和工作原理69

二、离心式通风机性能参数及特性曲线69

三、离心式通风机的类型与选择70

任务十 鼓风机的操作与维护71

一、离心式鼓风机71

二、罗茨鼓风机75

任务十一 往复式压缩机的操作与维护76

一、往复式压缩机76

二、离心式压缩机81

复习思考题85

项目二 非均相混合物的分离88

学习目标88

生产案例88

任务一 沉降分离操作89

一、重力沉降分离89

二、离心沉降分离94

任务二 过滤分离操作97

一、过滤操作的基本知识97

二、过滤设备的操作与维护99

任务三 离心机的操作与维护104

一、沉降式离心机104

二、过滤式离心机的操作与维护105

任务四 静电分离操作108

一、静电除尘器108

二、静电除雾器109

任务五 气体的其他净制分离操作109

一、袋滤器109

二、文丘里洗涤器110

三、泡沫塔111

四、湍球塔111

复习思考题111

项目三 物料换热113

学习目标113

生产案例113

任务一 传热基础的认知114

一、传热基本方式114

二、工业换热方法114

三、传热速率115

四、载热体115

五、稳定传热和非稳定传热116

任务二 导热过程的计算及其应用116

一、傅里叶定律及热导率116

二、平壁稳定热传导过程的计算117

三、圆筒壁稳定热传导过程计算120

任务三 对流传热过程分析及其应用121

一、对流传热过程分析121

二、对流传热速率方程122

三、对流传热系数及影响因素122

四、对流传热系数的获取123

五、流体有相变时的对流传热过程分析124

任务四 间壁换热过程分析及计算126

一、热量衡算126

二、平均温度差计算126

三、传热系数的获取129

四、污垢热阻131

五、强化传热的途径131

任务五 换热设备的选择132

一、间壁式换热器的分类132

二、列管换热器的型号及选用138

任务六 列管换热器的操作与维护138

一、列管换热器的基本操作138

二、列管换热器的正确使用及注意事项139

三、列管换热器常见故障及处理方法140

四、换热器的维护与清洗140

复习思考题141

项目四 蒸发操作144

学习目标144

生产案例144

任务一 蒸发操作及其流程的识读145

一、蒸发操作及其分类145

二、蒸发操作的流程146

任务二 单效蒸发有关参数的计算147

一、水分蒸发量148

二、加热蒸汽消耗量148

三、蒸发器传热面积149

任务三 蒸发设备的选择150

一、蒸发器的结构及分类150

二、蒸发器的附属设备153

三、蒸发器的选择154

任务四 蒸发设备的运行与操作155

一、蒸发器的生产强度及影响因素155

二、蒸发操作的经济性156

三、蒸发系统的日常运行及开停车操作157

复习思考题158

项目五 蒸馏操作160

学习目标160

生产案例160

任务一 双组分气-液相平衡关系分析161

一、蒸馏的理论基础161

二、双组分理想溶液气-液相图分析163

三、双组分非理想溶液气-液相图分析164

四、气液相平衡方程165

任务二 蒸馏过程分析167

一、简单蒸馏167

二、平衡蒸馏167

三、精馏168

任务三 连续精馏过程的计算170

一、全塔物料衡算170

二、操作线方程172

三、进料状况对操作线的影响174

四、塔板数的计算177

五、适宜回流比的选择181

任务四 蒸馏设备及其选择184

一、板式塔的结构及气液传质过程分析184

二、工业上常用的板式塔185

三、板式塔的选择187

任务五 板式精馏塔的操作与控制188

一、气-液相负荷对精馏操作的影响188

二、板式精馏塔的操作189

三、板式精馏塔的操作控制190

四、精馏设备常见的操作故障与处理192

复习思考题193

项目六 气体吸收与解吸197

学习目标197

生产案例197

任务一 吸收流程与装置的认识198

一、吸收的基本流程及其选择198

二、用水吸收空气中CO2流程的识读200

任务二 吸收剂的选择202

一、吸收剂选择的依据202

二、工业上常用的吸收剂202

任务三 吸收过程分析202

一、气液相平衡分析202

二、气-液相平衡关系在吸收过程中的应用206

三、吸收机理分析208

四、吸收速率方程208

五、吸收过程的控制210

六、提高吸收速率的途径211

任务四 吸收剂消耗量的确定211

一、全塔物料衡算和操作线方程211

二、吸收剂用量的确定212

任务五 填料吸收塔直径和填料层高度的确定215

一、填料吸收塔直径的确定215

二、填料层高度的确定215

任务六 解吸及其他类型的吸收操作220

一、解吸操作220

二、其他类型的吸收221

任务七 吸收设备及其选型222

一、吸收设备的一般要求222

二、常见吸收设备的结构和特点222

三、填料吸收塔224

任务八 吸收塔的操作与调节231

一、吸收塔操作的主要控制因素231

二、强化吸收过程的措施232

三、吸收塔的调节233

四、吸收系统常见设备的操作故障与处理233

五、吸收系统常见操作故障与处理234

复习思考题235

项目七 液-液萃取238

学习目标238

生产案例238

任务一 液-液萃取过程分析239

一、液-液萃取的基本原理239

二、液-液相平衡240

三、萃取剂的选择241

任务二 萃取流程的识读242

一、单级萃取流程242

二、多级萃取流程242

任务三 萃取设备的操作243

一、萃取设备的类型243

二、萃取设备的选用246

三、影响萃取操作的主要因素247

四、萃取塔的操作248

任务四 超临界萃取248

一、超临界萃取的基本原理248

二、超临界萃取的流程248

三、超临界萃取的特点及其工业应用249

复习思考题251

项目八 溶液结晶253

学习目标253

生产案例253

任务一 结晶过程分析及计算254

一、结晶过程的基本原理254

二、结晶过程的相平衡255

三、结晶生成过程256

四、结晶过程的物料衡算257

任务二 结晶过程的操作与控制258

一、结晶操作的影响因素258

二、结晶过程的操作控制259

任务三 结晶方法与设备的选择259

一、结晶方法的选择259

二、常用的结晶设备260

复习思考题262

项目九 物料干燥264

学习目标264

生产案例264

任务一 干燥过程的分析265

一、干燥操作的分类265

二、对流干燥过程分析266

任务二 湿空气的性质及湿焓图的应用266

一、湿空气的性质266

二、湿焓图的识读及其应用270

任务三 湿物料的性质分析273

一、物料含水量的表示方法273

二、物料中水分的性质273

任务四 干燥过程的计算274

一、物料衡算274

二、热量衡算274

三、干燥器的热效率275

四、干燥速率及影响因素分析276

任务五 干燥设备及其操作278

一、干燥器的基本要求及分类278

二、常用对流干燥器278

三、非对流式干燥器281

四、干燥器的选用原则282

五、常用干燥器的操作与维护283

六、干燥过程的节能措施284

复习思考题285

项目十 吸附287

学习目标287

生产案例287

任务一 吸附过程分析288

一、吸附现象288

二、吸附分类288

三、物理吸附过程分析288

任务二 吸附剂的选择289

一、吸附剂的基本要求289

二、工业上常用的吸附剂289

三、吸附剂的性能290

任务三 吸附平衡与吸附速率291

一、吸附平衡291

二、吸附速率292

任务四 吸附装置的操作293

一、吸附方法的选择293

二、吸附装置的操作293

三、吸附过程的强化与展望297

复习思考题298

项目十一 膜分离技术299

学习目标299

生产案例299

任务一 膜分离过程分析300

一、膜分离过程及特点300

二、膜及膜组件302

任务二 反渗透过程分析304

一、反渗透原理304

二、反渗透工艺流程305

三、影响反渗透过程的因素306

任务三 电渗析过程分析306

一、电渗析分离原理及特点306

二、电渗析器构成与组装方式308

三、电渗析典型工艺流程308

四、电渗析技术的工业应用308

任务四 超滤与微滤过程分析310

一、超滤与微滤的基本原理310

二、超滤膜与微滤膜311

三、超滤与微滤操作流程311

四、超滤与微滤的工业应用313

任务五 气体膜分离过程分析315

一、气体膜分离原理315

二、影响气体膜分离效果的因素315

三、气体膜分离流程316

四、气体膜分离技术的应用317

任务六 膜分离过程中的问题及处理318

一、压密作用318

二、水解作用318

三、浓差极化与膜污染319

复习思考题319

附录321

附录一 化工常用法定计量单位及单位换算321

附录二 某些气体的重要物理性质（101.3kPa）323

附录三 某些有机液体的相对密度（液体密度与4℃时水的密度之比）324

附录四 某些液体的重要物理性质325

附录五 部分无机盐水溶液的沸点（101.3kPa）327

附录六 某些固体材料的重要物理性质328

附录七 水的重要物理性质329

附录八 饱和水蒸气表（按温度排列）330

附录九 饱和水蒸气表（按压力排列）331

附录十 干空气的热物理性质（p＝1.013×105Pa）332

附录十一 水的黏度（0℃至100℃）333

附录十二 液体黏度共线图334

附录十三 气体黏度共线图335

附录十四 气体热导率共线图（101.3kPa）336

附录十五 液体比热容共线图338

附录十六 气体比热容共线图（101.3kPa）339

附录十七 液体汽化热共线图340

附录十八 液体表面张力共线图342

附录十九 管子规格344

附录二十 离心泵规格（摘录）345

参考文献349