《化學工程手冊·第2卷（第三版）》是2019年化學工業出版社出版的圖書，作者是袁渭康、王靜康、費維揚、歐陽平凱。
基本介紹
內容簡介,圖書目錄,編輯推薦,
內容簡介
作為化學工程領域標誌性的工具書，本次修訂秉承“繼承與創新相結合”的編寫宗旨，分5卷共30篇全面闡述了當前化學工程學科領域的基礎理論、單元操作、反應器與反應工程以及相關交叉學科及其所體現的發展與研究新成果、新技術。在前版的基礎上，各篇在內容上均有較大幅度的更新，特別是加強了信息技術、多尺度理論、微化工技術、離子液體、新材料、催化工程、新能源等方面的介紹。本手冊立足學科基礎，著眼學術前沿，緊密關聯工程套用，全面反映了化工領域在新世紀以來的理論創新與技術套用成果。
本手冊可供化學工程、石油化工等領域的工程技術人員使用，也可供相關高等院校的師生參考。
圖書目錄
第7篇傳熱及傳熱設備
1概論7-2
1.1熱量傳遞的基本方式7-2
1.2換熱器的類型和選取7-2
1.2.1換熱器按傳遞過程分類7-2
1.2.2換熱器按傳熱表面緊湊度分類7-3
1.2.3換熱器按結構分類7-3
1.2.4換熱器按流動方式分類7-4
1.2.5傳熱設備的選取7-5
1.3傳熱設備在化學工業中的套用7-6
參考文獻7-7
2導熱7-8
2.1導熱基本定律及熱導率7-8
2.1.1傅立葉定律7-8
2.1.2三維導熱方程7-8
2.1.3熱導率7-9
2.2定態導熱7-12
2.2.1一維導熱7-13
2.2.2二維導熱7-16
2.3非定態導熱7-16
2.3.1一維非定態導熱7-16
2.3.2二維及三維非定態導熱的求解7-18
2.3.3導熱問題數值計算原理7-19
2.3.4非定態導熱的數值解法7-19
2.3.5有相變的導熱7-21
參考文獻7-21
3對流傳熱7-22
3.1概述7-22
3.2對流傳熱膜係數7-22
3.2.1能量方程7-22
3.2.2傳熱膜係數7-23
3.2.3總傳熱係數7-24
3.2.4傳熱膜係數求解法7-24
3.2.5相似原理和量綱分析7-24
3.3自然對流傳熱7-25
3.3.1各種幾何形狀物體的Nusselt方程式7-25
3.3.2簡化的量綱分析式7-26
3.3.3伴隨有輻射熱損失的自然對流7-26
3.3.4密閉空間內的自然對流7-27
3.4強制對流傳熱7-28
3.4.1動量傳遞與熱量傳遞的類比理論7-28
3.4.2層流傳熱7-29
3.4.3過渡區域的傳熱7-32
3.4.4湍流傳熱7-32
3.5非牛頓流體的傳熱7-39
3.5.1非牛頓流體的黏性7-39
3.5.2非牛頓流體的熱導率7-40
3.5.3管內強制對流傳熱膜係數7-40
3.6液態金屬的傳熱7-42
3.6.1管內流動7-43
3.6.2橫掠管束7-43
參考文獻7-44
4有相變時的傳熱7-45
4.1引言7-45
4.2冷凝換熱7-45
4.2.1冷凝現象與機理7-45
4.2.2冷凝膜係數的計算公式7-45
4.2.3直接接觸凝結7-50
4.3沸騰換熱7-54
4.3.1沸騰現象與機理7-54
4.3.2池內沸騰7-54
4.3.3流動沸騰7-59
參考文獻7-68
5輻射換熱7-70
5.1熱輻射和輻射特性7-70
5.1.1基本概念7-70
5.1.2基本定律和輻射特性7-71
5.2輻射換熱7-81
5.2.1角係數7-81
5.2.2黑體表面間的輻射換熱7-81
5.2.3灰體表面間的輻射換熱7-81
5.2.4遮熱板7-83
5.2.5氣體與管壁間的輻射換熱7-84
5.3太陽能熱輻射與太陽能利用7-84
5.3.1太陽能熱輻射與太陽能利用基礎知識7-84
5.3.2太陽能熱發電技術7-86
5.3.3太陽能熱化學利用7-93
參考文獻7-96
6傳熱過程計算7-97
6.1傳熱過程分析7-97
6.2平均溫度差7-97
6.3總傳熱係數7-100
6.4污垢7-105
6.5有效因子及傳熱單元數7-107
6.6從實驗數據推求傳熱膜係數7-113
參考文獻7-115
7傳熱強化和節能技術7-116
7.1傳熱強化7-116
7.1.1概述7-116
7.1.2槽管7-116
7.1.3翅片7-118
7.1.4多孔介質7-121
7.1.5旋流流動7-122
7.1.6螺旋管7-122
7.1.7管內添加物7-123
7.1.8流體添加物7-124
7.1.9冷凝傳熱強化7-125
7.2節能技術7-126
7.2.1概述7-126
7.2.2燃料燃燒的合理化7-126
7.2.3加熱、冷卻等傳熱過程的合理化7-127
7.2.4蒸汽的有效使用7-127
7.2.5壓縮空氣的有效運行7-127
7.2.6廢熱回收7-128
參考文獻7-129
8換熱器7-131
8.1管殼式換熱器7-131
8.1.1管殼式換熱器的結構型式7-131
8.1.2管程結構7-133
8.1.3殼程結構7-137
8.1.4管殼式換熱器的設計計算7-140
8.1.5纏繞管換熱器7-156
8.2板式換熱器7-165
8.2.1板式換熱器簡介7-165
8.2.2螺旋板式換熱器7-169
8.2.3板翅式換熱器7-173
8.2.4傘板式換熱器7-178
8.2.5板殼式換熱器7-179
8.2.6T-P板式換熱器7-180
8.3其他換熱器7-184
8.3.1套管式換熱器7-184
8.3.2蛇管式換熱器7-187
8.3.3刺刀管式換熱器7-189
8.3.4降膜式換熱器7-189
8.3.5特種材料換熱器7-190
8.4空冷器7-196
8.4.1空冷器基本特點7-196
8.4.2空冷器的型式與構造7-196
8.4.3自然通風空冷器7-199
8.4.4機械通風空冷器7-199
8.4.5增濕空冷器7-200
8.4.6表面蒸髮式空冷器7-201
8.4.7空冷器設計計算7-202
8.5換熱器的最佳化設計7-208
8.5.1換熱器型式的選擇7-208
8.5.2換熱表面設計的最佳化7-209
8.5.3系統最佳化7-210
8.5.4計算機輔助最佳化設計7-214
參考文獻7-216
9再沸器、冷凝器與廢熱鍋爐7-218
9.1再沸器7-218
9.1.1再沸器的分類和特性7-218
9.1.2立式熱虹吸再沸器7-219
9.1.3臥式熱虹吸再沸器7-222
9.1.4強制循環再沸器7-223
9.1.5釜式再沸器7-223
9.2冷凝器7-224
9.2.1冷凝器的選型7-224
9.2.2冷凝器結構7-224
9.2.3冷凝器傳熱7-227
9.2.4混合物的冷凝7-228
9.3廢熱鍋爐7-229
9.3.1廢熱鍋爐的作用、特點與分類7-229
9.3.2廢熱鍋爐結構7-232
9.3.3廢熱鍋爐設計特點7-239
9.4熱管換熱器7-242
9.4.1熱管工作原理與特點7-242
9.4.2熱管工作性能7-244
9.4.3熱管換熱器7-247
參考文獻7-250
10直接接觸式換熱器7-251
10.1工作特點和傳熱原理7-251
10.2直接接觸式冷凝器7-252
10.3冷卻塔7-257
10.4蒸發冷卻器7-259
10.5泡沫接觸式換熱器7-260
參考文獻7-261
11工業爐7-262
11.1概述7-262
11.1.1化學工業中的工業爐7-262
11.1.2工業爐的技術要求7-262
11.2工業爐的燃燒過程7-263
11.2.1燃燒設備7-263
11.2.2燃燒技術7-265
11.3工業爐的傳熱問題7-267
11.3.1內混式工業爐的工作過程7-268
11.3.2工業爐的輻射傳熱7-268
11.3.3對流傳熱7-271
11.4氣化爐7-271
11.4.1煤氣化的基本化學反應7-271
11.4.2煤的氣化工藝與技術7-272
11.4.3氣化爐7-273
11.5轉化爐7-279
11.5.1一段轉化爐7-279
11.5.2其他型式一段轉化爐7-282
11.5.3二段轉化爐7-284
11.6裂解爐7-286
11.6.1乙烯裝置7-286
11.6.2裂解爐結構7-287
11.7加熱爐7-293
11.7.1管式加熱爐7-293
11.7.2熱載體加熱爐7-298
11.8焚燒爐7-301
11.8.1焚燒爐中焚燒過程的控制7-302
11.8.2焚燒爐類型7-303
11.8.3焚燒爐的污染抑制7-304
參考文獻7-306
12數值傳熱7-308
12.1概述7-308
12.2數學背景7-309
12.3數值模擬7-311
12.4傳熱模型與套用7-318
參考文獻7-319
13絕熱與保溫材料7-320
13.1絕熱材料7-320
13.1.1絕熱材料的種類7-320
13.1.2絕熱材料使用溫度7-321
13.1.3絕熱材料的形態7-321
13.2常用絕熱材料7-322
13.2.1硅藻土7-322
13.2.2蛭石7-322
13.2.3膨脹珍珠岩7-322
13.2.4人造礦物纖維7-322
13.2.5礦渣棉7-322
13.2.6玻璃棉7-322
13.2.7石棉7-323
13.2.8矽酸鈣7-323
13.2.9泡沫玻璃7-323
13.2.10有機絕熱材料7-323
13.3低溫隔熱7-323
13.4保溫層厚度7-324
參考文獻7-325
符號說明7-326
第8篇製冷
1機械製冷及其套用8-2
參考文獻8-3
2製冷劑和載冷劑8-4
2.1製冷劑的種類和編號表示方法8-4
2.1.1鹵代烴以及碳氫化合物8-4
2.1.2醚基製冷劑8-5
2.1.3混合製冷劑8-5
2.1.4有機化合物8-6
2.1.5無機化合物8-6
2.2製冷劑的熱力學性質及環境影響指數8-7
2.2.1製冷劑的熱力學性質8-7
2.2.2製冷劑的環境影響指數8-8
2.3製冷劑的實用性質8-9
2.3.1製冷劑的相對安全性8-9
2.3.2製冷劑的熱穩定性8-10
2.3.3製冷劑對材料的作用8-10
2.3.4製冷劑同水的溶解性8-11
2.3.5製冷劑同潤滑油的溶解性8-11
2.3.6製冷劑的泄漏判斷8-12
2.4常用製冷劑的特性8-13
2.4.1無機化合物8-13
2.4.2鹵代烴8-13
2.4.3碳氫化合物8-15
2.4.4混合製冷劑8-15
2.5製冷劑的選用8-16
2.5.1選用製冷劑應考慮的問題8-16
2.5.2製冷劑的代用問題8-16
2.6載冷劑8-18
2.6.1載冷劑的種類及選用8-18
2.6.2水8-19
2.6.3鹽水8-19
2.6.4有機物載冷劑8-19
2.6.5二氧化碳8-20
參考文獻8-21
3蒸氣壓縮製冷循環8-22
3.1單級壓縮製冷循環8-22
3.1.1單級壓縮制冷機的基本組成和工作過程8-22
3.1.2理論循環及其性能指標8-22
3.1.3液體過冷、吸氣過熱對循環的影響和回熱循環8-24
3.1.4實際循環8-28
3.2冷凝溫度、蒸發溫度變化對制冷機性能和工況的影響8-29
3.2.1冷凝溫度變化的影響8-30
3.2.2蒸發溫度變化的影響8-30
3.2.3單級壓縮制冷機的工況8-31
3.2.4單級壓縮制冷機的工作溫度範圍8-32
3.3兩級壓縮製冷循環8-32
3.3.1兩級壓縮製冷循環的型式8-33
3.3.2兩級壓縮製冷循環中間壓力的確定8-37
3.3.3兩級壓縮制冷機的變工況特性8-38
3.4復疊式製冷循環8-39
3.4.1復疊式製冷循環的型式8-40
3.4.2有關復疊式製冷循環的幾個問題8-42
3.5混合製冷劑製冷循環8-43
3.5.1常規的單級壓縮循環8-43
3.5.2自復疊製冷循環系統8-43
參考文獻8-46
4製冷壓縮機8-47
4.1製冷壓縮機的種類和工作特點8-47
4.2活塞式製冷壓縮機8-48
4.2.1活塞式製冷壓縮機的結構和特點8-48
4.2.2活塞式製冷壓縮機的性能8-49
4.3螺桿式製冷壓縮機8-51
4.3.1螺桿式製冷壓縮機的構造及基本參數8-51
4.3.2螺桿式製冷壓縮機工作過程的特點及性能8-54
4.3.3螺桿式製冷壓縮機的變頻技術8-55
4.4離心式製冷壓縮機8-55
4.4.1離心式製冷壓縮機的構造及特點8-55
4.4.2離心式製冷壓縮機的性能8-57
參考文獻8-58
5蒸氣壓縮式制冷機的設備和工藝流程8-59
5.1蒸氣壓縮式制冷機的傳熱設備8-59
5.1.1冷凝器和過冷器8-59
5.1.2蒸發器和冷凝蒸發器8-60
5.1.3中間冷卻器和回熱器8-63
5.2蒸氣壓縮式制冷機的節流機構8-63
5.2.1節流機構的功用及種類8-63
5.2.2浮球調節閥8-63
5.2.3熱力膨脹閥8-64
5.2.4電子膨脹閥8-66
5.3蒸氣壓縮式制冷機的輔助設備8-68
5.3.1製冷劑的儲存和分離設備8-68
5.3.2製冷劑的淨化設備8-68
5.3.3潤滑油的分離及收集設備8-69
5.4製冷工藝流程簡介8-70
5.4.1冷水機組的工藝流程8-70
5.4.2冷庫用氨製冷工藝流程8-71
5.4.3石油化工用製冷工藝流程8-71
參考文獻8-73
6低溫製冷與氣體液化8-74
6.1低溫工質的性質8-74
6.1.1低溫工質的種類及熱力學性質8-74
6.1.2空氣及其組成氣體8-75
6.1.3天然氣及其組成氣體8-76
6.1.4氫8-76
6.1.5氦8-78
6.2低溫製冷方法8-79
6.2.1氣體的絕熱節流8-79
6.2.2氣體的等熵膨脹8-80
6.3氣體液化的熱力學分析8-81
6.3.1氣體液化的理論最小功8-81
6.3.2氣體液化循環的性能指標8-83
6.4絕熱節流氣體液化循環8-83
6.4.1一次節流液化循環8-83
6.4.2有預冷的一次節流液化循環8-86
6.4.3二次節流液化循環8-88
6.5帶膨脹機的氣體液化循環8-90
6.5.1克勞特循環8-90
6.5.2海蘭德循環和卡皮查循環8-92
6.5.3帶膨脹機的雙壓循環8-93
6.6其他型式的氣體液化循環8-95
6.6.1復疊式製冷氣體液化循環8-95
6.6.2混合製冷劑製冷天然氣液化循環8-96
6.6.3氦製冷氣體液化循環8-97
6.7氣體液化及分離裝置流程簡介8-98
6.7.1大型氫液化裝置8-98
6.7.2大型氦液化裝置8-100
6.7.3合成氨生產用大型空氣液化分離裝置8-102
參考文獻8-102
7吸收製冷8-104
7.1吸收製冷原理8-104
7.2吸收式制冷機的工質8-106
7.2.1工質的種類8-106
7.2.2溴化鋰水溶液8-106
7.2.3氨水溶液8-107
7.3溴化鋰吸收式制冷機8-107
7.3.1單效溴化鋰吸收式制冷機8-108
7.3.2雙效溴化鋰吸收式制冷機8-110
7.3.3兩級吸收溴化鋰吸收式制冷機8-111
7.4氨水吸收式制冷機8-112
參考文獻8-112
8熱泵及能量回收8-113
8.1熱泵8-113
8.1.1熱泵的含義及特點8-113
8.1.2熱泵按工作原理分類8-113
8.1.3熱泵的套用8-115
8.2能量回收8-116
8.2.1ORC的基本組成和工作過程8-117
8.2.2ORC的特點8-118
8.2.3ORC系統的最佳化和改進8-119
8.2.4工質的選擇8-120
8.2.5ORC系統組成部件8-121
8.2.6ORC的套用場合8-125
參考文獻8-127
符號說明8-128
第9篇蒸發
1蒸發及套用概述9-2
參考文獻9-2
2蒸發的類型與計算9-3
2.1單效蒸發9-3
2.1.1單效蒸發的操作壓力9-3
2.1.2連續蒸發與分批蒸發9-4
2.1.3連續單效蒸發計算9-5
2.2多效蒸發9-9
2.2.1多效蒸發流程9-9
2.2.2多效蒸發的計算9-11
2.2.3多效蒸發系統的電腦程式介紹9-16
2.3熱泵蒸發9-17
2.3.1蒸汽噴射式熱泵蒸發9-18
2.3.2機械壓縮式熱泵蒸發9-21
2.3.3多效蒸發與熱泵組合式蒸發9-25
2.4減壓閃蒸9-27
2.5蒸發系統的熱能利用9-30
2.6蒸發系統的最佳化9-31
參考文獻9-32
3蒸發器的類型與選擇9-33
3.1夾套釜式蒸發器9-33
3.2豎管循環型蒸發器9-34
3.2.1自然循環蒸發器9-34
3.2.2強制循環蒸發器9-36
3.3豎管膜式蒸發器9-37
3.3.1升膜蒸發器9-37
3.3.2降膜蒸發器9-37
3.4板式蒸發器9-41
3.4.1板式升膜蒸發器9-41
3.4.2板式降膜蒸發器9-42
3.5刮膜蒸發器9-42
3.6直接加熱蒸發器9-43
3.7蒸發器的選型9-44
3.7.1選型考慮的因素9-44
3.7.2有關選型的說明9-44
3.7.3蒸發設備選型表9-45
參考文獻9-45
4蒸發器的設計9-47
4.1加熱室9-47
4.1.1加熱室的總傳熱係數9-47
4.1.2料液側的傳熱膜係數9-49
4.1.3不凝氣的排除9-51
4.1.4蒸汽進口與冷凝液出口9-53
4.2蒸發器的加料9-54
4.3分離室9-55
4.3.1氣液分離9-55
4.3.2存液容積9-58
4.3.3含鹽懸浮液的排出9-58
參考文獻9-58
5蒸發系統及其操作特點9-60
5.1蒸發系統的組成9-60
5.2冷凝器9-61
5.3壓縮機與真空泵的選擇9-61
5.3.1蒸汽壓縮機的選擇9-61
5.3.2真空泵的選擇9-63
5.4蒸發系統操作中的問題9-66
參考文獻9-67
符號說明9-68
第10篇結晶
1概述10-2
參考文獻10-3
2晶體工程10-4
2.1晶體工程的內涵10-4
2.2晶體工程與傳統工業結晶技術的共性與區別10-5
2.3高端晶體產品的質量指標10-5
2.4同質多晶行為與構效關係分析10-7
參考文獻10-8
3結晶系統性質10-10
3.1晶體10-10
3.1.1晶體特性10-10
3.1.2晶體的空間結構10-10
3.1.3晶體的晶習10-11
3.1.4晶體的晶型10-13
3.1.5晶體的粒度分布10-14
3.1.6溶解度和過飽和度10-14
3.1.7溶液的過飽和、超溶解度曲線以及介穩區10-16
3.2結晶機理10-18
3.2.1成核10-18
3.2.2晶體生長10-23
3.2.3奧斯特瓦爾德熟化10-27
3.2.4結晶成核與成長的內在聯繫10-27
3.2.5添加劑和雜質對結晶的影響10-27
參考文獻10-29
4溶液結晶10-31
4.1相圖特徵10-32
4.1.1相律10-32
4.1.2單組分系統10-32
4.1.3相變10-33
4.1.4雙組分系統10-34
4.1.5三組分系統10-36
4.2冷卻結晶及其裝置10-36
4.2.1間接換熱冷卻結晶10-36
4.2.2直接冷卻結晶10-37
4.3蒸髮結晶裝置10-37
4.4真空絕熱冷卻結晶器10-38
4.5連續結晶器10-39
4.5.1強迫外循環型結晶器10-39
4.5.2流化床型結晶器10-39
4.5.3導流筒加攪拌槳型真空結晶器10-40
4.5.4多級結晶過程10-42
4.6溶液結晶過程的模型及系統分析10-44
4.6.1總體模型與穩態行為分析10-44
4.6.2非穩態行為分析10-50
4.7結晶過程計算與結晶器設計10-52
4.7.1收率10-52
4.7.2結晶器的設計10-54
4.8結晶器操作與控制10-71
4.8.1結晶器操作10-71
4.8.2連續結晶過程的線上控制10-73
4.8.3間歇結晶過程控制與最佳操作曲線10-73
4.8.4結晶的包藏與結塊現象的防止手段10-74
參考文獻10-75
5熔融結晶10-77
5.1熔融結晶的操作模式與巨觀動力學分析10-77
5.1.1基本操作模式10-77
5.1.2熔融結晶巨觀動力學分析10-78
5.2相圖特徵10-79
5.2.1二組分系統10-79
5.2.2分配係數10-81
5.3逐步凍凝過程及設備10-82
5.3.1逐步凍凝組分分離10-83
5.3.2結晶設備10-84
5.4塔式結晶裝置10-87
5.4.1中央加料塔式結晶器10-88
5.4.2末端加料塔式結晶器10-92
5.4.3組合塔式結晶器10-94
5.4.4塔式結晶分離與其他分離方法比較10-96
5.5區域熔煉10-96
5.5.1區域熔煉的過程分析10-97
5.5.2主要變數10-98
5.5.3套用10-98
參考文獻10-98
6升華（升華結晶）10-100
6.1升華分離相圖與限度10-101
6.1.1相圖特徵10-101
6.1.2分離純度的約束條件10-102
6.2升華過程及速率分析10-102
6.3設備及設計方程10-103
6.3.1設備10-103
6.3.2設計方程10-104
參考文獻10-105
7沉澱10-106
7.1沉澱的形成10-106
7.2沉澱所遵循的基本法則10-106
7.2.1溶度積原理10-106
7.2.2奧斯特（Ostwald）遞變法則10-107
7.2.3威門（Weimarn）沉澱法則10-107
7.2.4分配係數10-108
7.3沉澱技術與設備10-109
7.3.1反應沉澱10-109
7.3.2鹽析10-109
7.3.3沉澱設備10-110
參考文獻10-111
8耦合結晶技術10-112
8.1反應-結晶耦合10-113
8.2蒸餾-結晶耦合10-113
參考文獻10-114
9其他結晶方法與機理10-115
9.1生物大分子物繫結晶10-115
9.1.1可溶蛋白結晶的影響因素10-116
9.1.2可溶蛋白的結晶方法10-117
9.2功能納米晶體的結晶10-119
9.3加壓結晶、噴射結晶、冰析結晶等10-123
參考文獻10-124
第11篇傳質
1概論11-2
1.1傳質現象11-2
1.2化工生產過程中的傳質11-2
參考文獻11-3
2分子傳質（擴散）11-4
2.1通量、濃度和速度11-4
2.2Fick定律11-5
2.3分子傳質微分方程11-5
2.4穩態分子擴散11-6
2.4.1一維擴散11-6
2.4.2伴有化學反應的一維擴散11-8
2.5非穩態分子擴散11-11
2.5.1半無限大靜止介質中的一維擴散11-11
2.5.2大平板中的一維擴散11-11
2.5.3球體中的擴散11-12
2.5.4圓柱體中的擴散11-13
2.6多孔體中的擴散11-13
2.6.1Fick擴散11-13
2.6.2Knudsen擴散11-14
2.6.3過渡型擴散11-14
2.6.4表面擴散11-15
2.7擴散係數11-15
2.7.1氣體的擴散係數11-15
2.7.2液體的擴散係數11-16
參考文獻11-19
3對流傳質11-21
3.1對流傳質的傳質方程11-21
3.2對流傳質係數與擴散係數對比11-21
3.3傳質係數與推動力單位的關係11-22
3.4流體界面傳質模型11-24
3.4.1膜理論11-24
3.4.2滲透理論11-25
3.4.3表面更新理論11-25
3.5對流傳質中的無量綱分析11-26
3.6質量、能量和動量傳遞的類比11-27
3.6.1質量、熱量和動量傳遞的相似性11-27
3.6.2混合長理論11-28
3.6.3Reynolds類比11-29
3.6.4Prandtl類比11-30
3.6.5von Karman類比11-30
3.6.6Chilton-Colburn類比11-31
3.7對流傳質係數的關聯式11-32
3.7.1平板11-33
3.7.2球體、液滴和氣泡11-33
3.7.3圓柱體11-34
3.7.4圓管內11-34
3.7.5小顆粒懸浮液11-35
參考文獻11-36
4相間傳質11-38
4.1雙膜理論11-38
4.2總傳質係數11-39
4.3工業裝置中的傳質11-39
4.3.1容積傳質係數11-39
4.3.2等摩爾相向擴散的傳質裝置11-40
4.3.3通過靜止膜擴散的傳質裝置11-40
4.3.4傳質單元數的計算11-41
4.3.5總傳質單元高度與單相傳質單元高度的關係11-42
參考文獻11-43
第12篇氣體吸收
1概述12-2
1.1概念與定義12-2
1.1.1吸收與解吸12-2
1.1.2物理吸收與化學吸收12-2
1.1.3非等溫吸收12-3
1.1.4多組分吸收12-3
1.1.5吸收操作流程12-3
1.2氣體在液體中的溶解度——氣液平衡關係12-3
1.2.1亨利常數12-4
1.2.2氣液平衡數據12-4
1.3相際傳質12-5
1.3.1傳質速率與傳質係數12-5
1.3.2有關傳質係數的說明12-9
參考文獻12-10
2吸收塔設計12-11
2.1設計要領12-11
2.1.1溶劑選擇12-11
2.1.2設備選擇12-11
2.1.3溶劑用量12-11
2.1.4塔徑12-14
2.1.5塔高12-14
2.2填充吸收塔設計12-14
2.2.1基本公式與計算方法12-14
2.2.2傳質單元12-16
2.2.3濃度低時的簡化計算12-18
2.2.4濃度高時的近似計算12-20
2.2.5傳質單元數的圖解12-25
2.2.6填充塔的放大問題12-25
2.2.7噴灑器12-25
2.3板式吸收塔設計12-26
2.3.1理論板數的圖解12-26
2.3.2理論板數的計算12-26
參考文獻12-28
3非等溫吸收12-29
3.1熱效應的考慮12-29
3.1.1塔溫度變化所造成的影響和處理原則12-29
3.1.2操作條件與設備的影響12-30
3.2近似算法12-30
3.2.1按等溫吸收計算12-30
3.2.2按簡單絕熱吸收計算12-31
3.3嚴格算法12-36
3.3.1正規計算12-36
3.3.2簡捷計算12-37
參考文獻12-46
4多組分吸收12-47
4.1操作分析12-47
4.2設計變數12-48
4.3簡捷計算12-49
4.3.1貧氣吸收12-49
4.3.2富氣吸收12-51
4.4嚴格計算12-61
參考文獻12-62
5化學吸收12-64
5.1化學反應的影響12-64
5.1.1吸收速率的增大12-64
5.1.2增強因子12-64
5.2化學吸收速率12-66
5.2.1二級不可逆反應12-66
5.2.2其他反應12-71
5.2.3平衡溶解度與擴散係數12-74
5.2.4根據反應快慢的設備選用原則12-74
5.3化學吸收設備設計12-75
5.3.1從原始理論出發12-75
5.3.2利用經驗關係與數據12-84
5.3.3通過實驗室或中間廠試驗放大12-87
5.4有化學反應的解吸12-89
參考文獻12-89
6氣體吸收塔性能12-91
6.1填充塔12-91
6.1.1傳質係數通用關聯式12-91
6.1.2傳質係數專用經驗式12-101
6.2板式塔12-105
6.2.1泡罩吸收塔板效率12-105
6.2.2篩板吸收塔板效率12-106
6.3噴灑塔12-108
6.4鼓泡塔12-109
6.5濕壁塔12-110
參考文獻12-111
7吸收過程的工業套用12-113
7.1氣體吸收在流程工業中的套用12-113
7.1.1產品的生產12-113
7.1.2氣體的淨化與尾氣處理12-115
7.1.3產品的精製與回收12-115
7.2二氧化碳的捕集與脫除12-116
7.2.1概述12-116
7.2.2物理吸收法12-116
7.2.3化學吸收法12-116
7.2.4物理化學吸收法12-117
7.2.5過程的比較與評價12-117
7.3酸性氣體的吸收12-117
7.3.1概述12-117
7.3.2物理吸收過程12-118
7.3.3化學吸收過程12-118
7.3.4其他吸收過程12-118
7.3.5工藝過程的比較與評價12-118
7.4煙氣脫硫脫硝12-118
7.4.1煙氣脫硫12-118
7.4.2煙氣脫硝12-119
參考文獻12-120
符號說明12-121
第13篇蒸餾
1汽-液平衡關係13-2
1.1引言13-2
1.2汽-液平衡基本關係式13-2
1.2.1相對揮發度13-2
1.2.2逸度係數和活度係數13-2
1.2.3活度係數法和狀態方程法基本關係式13-3
1.3汽-液平衡數據及相圖13-3
1.3.1汽-液平衡數據13-3
1.3.2相律及相圖13-6
1.4活度係數法和狀態方程法13-7
1.4.1活度係數法13-7
1.4.2狀態方程法13-8
1.4.3兩種方法的比較13-9
1.5K值法和K圖13-9
1.5.1K值法的基本公式13-9
1.5.2K值圖13-11
1.5.3K值的模型計算13-12
參考文獻13-13
2蒸餾基本原理及分類概述13-14
2.1簡單蒸餾13-15
2.1.1閃蒸13-15
2.1.2漸次汽化13-15
2.2連續多級蒸餾13-16
2.3間歇多級蒸餾13-17
2.4複雜多級蒸餾13-18
2.5特殊蒸餾13-18
2.5.1萃取蒸餾13-18
2.5.2共沸蒸餾（恆沸蒸餾）13-19
2.5.3反應蒸餾13-20
2.5.4分子蒸餾與短程蒸餾13-21
一般參考文獻13-21
參考文獻13-21
3自由度分析13-22
3.1自由度13-22
3.1.1過程變數13-22
3.1.2約束關係式13-23
3.1.3設計變數13-23
3.1.4非獨立變數13-23
3.2操作要素的自由度分析13-23
3.2.1單股均相流13-24
3.2.2分流器13-24
3.2.3簡單平衡級13-24
3.2.4小結13-25
3.3操作單元的自由度分析13-26
3.3.1簡單級聯13-26
3.3.2簡單精餾塔13-27
3.3.3小結13-29
一般參考文獻13-31
參考文獻13-31
4簡單蒸餾計算13-32
4.1泡點、露點計算13-32
4.1.1泡點溫度計算13-32
4.1.2露點溫度計算13-33
4.2閃蒸計算13-33
4.2.1平衡冷凝、平衡汽化過程計算13-34
4.2.2絕熱閃蒸過程計算13-35
4.3單級間歇蒸餾計算13-36
4.4水蒸氣蒸餾13-37
一般參考文獻13-38
參考文獻13-38
5二組元精餾計算13-39
5.1基本概念13-39
5.1.1精餾平衡級概念13-40
5.1.2傳質單元概念及其圖解法13-41
5.2二組元精餾McCabe-Thiele圖解方法13-44
5.2.1簡單精餾過程13-44
5.2.2平衡級數、回流比與進料位置13-48
5.2.3其他構型的精餾塔13-52
5.2.4二組元精餾的級效率13-52
參考文獻13-55
6三組元蒸餾計算13-56
6.1三組元相平衡的表示13-56
6.1.1精餾曲線13-57
6.1.2幾種不同形式的精餾曲線13-58
6.2全回流的三元精餾計算13-60
6.3最小回流比下的三元精餾13-63
6.3.1最小回流比與最小再沸比13-63
6.3.2分離低沸點組分的最小回流比13-65
6.3.3分離高沸點組分的最小再沸比13-67
6.4操作回流比下的三元精餾計算13-67
6.4.1提餾段計算13-67
6.4.2進料級計算13-68
6.4.3精餾段計算13-69
6.4.4與三元精餾計算有關的幾個問題13-69
參考文獻13-70
7多組元精餾計算13-71
7.1多組元精餾過程簡捷計算13-71
7.1.1Fenske-Underwood-Gilliland簡捷法13-71
7.1.2用於吸收和汽提計算的Kremser群法13-79
7.2多組元精餾嚴格計算方法13-83
7.2.1平衡級數學模型13-84
7.2.2方程的分割（分解）13-87
7.2.3Inside-Out法13-109
7.2.4其他方法13-112
7.3非平衡級和非平衡混合池模型13-113
7.3.1Krishnamurthy-Taylor（K-T）非平衡級模型13-115
7.3.2非平衡級模型的套用13-119
7.3.3非平衡混合池模型13-121
7.3.4塔板上液體流動-混合參數與精餾點效率預測13-121
7.4填料塔的計算13-123
7.4.1傳質單元13-124
7.4.2當量理論塔板13-127
7.4.3填料塔的計算例題13-127
參考文獻13-129
8萃取精餾13-132
8.1萃取精餾過程13-132
8.2萃取劑的作用13-133
8.3萃取劑的篩選13-134
8.3.1萃取劑的篩選依據13-134
8.3.2萃取劑篩選方法13-134
8.3.3影響萃取劑篩選的因素13-135
8.4萃取精餾過程的設計與最佳化13-135
參考文獻13-137
9共沸精餾13-138
9.1共沸現象與共沸精餾13-138
9.1.1共沸物的分類13-138
9.1.2共沸現象的普遍性13-139
9.1.3預測共沸數據13-139
9.1.4壓力對共沸組成的影響13-142
9.2共沸精餾過程13-143
9.2.1均相共沸精餾13-143
9.2.2非均相共沸精餾13-145
9.3共沸劑的選擇13-146
9.4共沸精餾過程的設計及計算示例13-147
9.4.1共沸精餾過程的設計13-147
9.4.2共沸精餾過程計算示例13-148
一般參考文獻13-149
參考文獻13-149
10石油與複雜物系分餾13-151
10.1石油餾分的表示方法13-151
10.1.1石油及石油餾分13-151
10.1.2石油及其餾分的蒸餾曲線13-151
10.1.3假組分和假多元系13-153
10.2石油餾分性質的計算13-154
10.2.1相對密度13-154
10.2.2特性因數13-154
10.2.3平均沸點13-155
10.2.4平均分子量、臨界性質、熱性質13-155
10.3石油餾分的汽-液平衡計算13-155
10.4石油分餾13-156
10.4.1原油常壓蒸餾13-156
10.4.2原油減壓蒸餾13-157
10.5石油分餾過程的計算13-157
10.5.1近似的估算13-157
10.5.2計算機模擬13-158
10.6煤焦油分餾13-158
10.6.1煤焦油的組成和性質13-158
10.6.2煤焦油的分餾方法13-158
10.6.3煤焦油分餾過程計算13-159
參考文獻13-159
11反應蒸餾13-161
11.1反應蒸餾概述13-161
11.1.1反應蒸餾的原理及特點13-161
11.1.2反應蒸餾的熱力學性質13-161
11.1.3反應蒸餾的分類13-161
11.2反應蒸餾過程設計方法13-162
11.2.1反應蒸餾過程可行性分析及概念設計方法13-162
11.2.2反應蒸餾過程模擬13-162
11.2.3反應蒸餾內構件設計13-163
11.3反應蒸餾的工程套用13-166
11.3.1酯化與酯交換類反應13-166
11.3.2醚化類反應13-166
11.3.3縮醛類反應13-167
11.3.4水解類反應13-167
11.3.5水合類反應13-167
參考文獻13-167
12溶鹽蒸餾13-169
12.1溶鹽蒸餾的基本原理13-169
12.1.1無機鹽13-169
12.1.2離子液體13-170
12.2溶鹽蒸餾的計算方法13-171
12.2.1Furter方程13-171
12.2.2擬二元模型和狀態方程法13-171
12.2.3活度係數法13-172
12.3溶鹽蒸餾改進與發展13-172
12.3.1加鹽萃取精餾13-172
12.3.2離子液體萃取精餾13-172
參考文獻13-173
13精密蒸餾13-174
13.1高純物分離過程的圖解法13-174
13.2難分離物系及其相對揮發度13-174
13.3精密蒸餾過程計算13-176
13.4用於精密蒸餾的高效填料13-181
13.5利用循環精餾過程解決高理論板需求問題13-183
參考文獻13-185
14不穩態蒸餾過程13-186
14.1不穩態蒸餾過程的分類13-186
14.2分批蒸餾過程13-186
14.2.1分批蒸餾過程的分類13-186
14.2.2分批蒸餾的計算13-190
14.3特殊分批精餾13-202
14.3.1動態側線出料分批精餾13-202
14.3.2熱敏物料分批精餾13-203
14.3.3高凝固點物料分批精餾13-206
14.4蒸餾開工過程13-207
14.4.1代數方程法13-208
14.4.2解析計算法13-209
14.4.3數值模擬計算法13-210
14.5蒸餾過程控制13-210
14.5.1蒸餾塔調節的必要性13-211
14.5.2蒸餾塔的調節特性13-211
14.5.3蒸餾塔的控制方法13-213
參考文獻13-216
15分子蒸餾13-218
15.1分子蒸餾的原理13-218
15.2分子蒸餾裝置及設計原則13-221
15.3分子蒸餾的發展與套用13-229
一般參考文獻13-230
參考文獻13-230
16精餾過程的節能13-231
16.1精餾過程的熱力學分析13-231
16.1.1精餾過程所需功13-231
16.1.2精餾過程不可逆性的分析13-232
16.2精餾過程的最優設計與操作13-233
16.2.1精餾過程最佳操作條件的選擇13-233
16.2.2在精餾操作中採用先進的自動控制系統13-234
16.2.3精餾設備的保養維護13-234
16.3精餾過程熱能的回收和利用13-235
16.3.1精餾過程的顯熱回收13-235
16.3.2精餾過程的潛熱回收13-237
16.3.3加強保溫以減少精餾過程的熱損失13-238
16.3.4精餾塔間的能量集成13-239
16.4提高精餾系統的熱力學效率13-239
16.4.1熱泵精餾13-240
16.4.2多效精餾13-241
16.4.3增設中間再沸器和中間冷凝器13-244
16.4.4SRV精餾13-246
16.4.5熱耦精餾13-248
16.5多組元精餾塔序列合成及其能量集成13-253
一般參考文獻13-253
參考文獻13-253
第14篇氣液傳質設備
1概述14-2
1.1氣液傳質過程和設備14-2
1.2板式塔和填料塔的選擇原則14-2
參考文獻14-4
2板式塔14-5
2.1板式塔的結構及塔板分類14-5
2.2塔板上氣液兩相操作狀態14-7
2.2.1操作狀態分類14-7
2.2.2相轉變點14-8
2.3鼓泡層、清液層高度和堰上液流液頭及液面梯度14-11
2.3.1鼓泡層高度和清液層高度14-11
2.3.2堰上液流液頭14-13
2.3.3液面梯度14-16
2.4塔板壓降14-17
2.5操作極限與負荷性能圖14-19
2.5.1最大允許氣相負荷14-19
2.5.2最小允許氣相負荷14-25
2.5.3最大允許液相負荷14-27
2.5.4最小允許液相負荷14-29
2.5.5負荷性能圖和操作彈性14-29
2.6板式塔內的流體流動14-30
2.6.1流體流動的不均勻性14-30
2.6.2對塔板效率的影響14-32
2.7塔板效率14-33
2.7.1幾種塔板效率的定義14-33
2.7.2板效率計算14-35
2.8三維非平衡混合池模型14-45
一般參考文獻14-48
參考文獻14-48
3各種塔板的結構14-50
3.1塔板的結構參數14-50
3.2傳質構件——塔盤板14-52
3.2.1泡罩塔板14-52
3.2.2篩板14-58
3.2.3浮閥塔板14-63
3.2.4網孔塔板14-70
3.2.5垂直篩板14-73
3.2.6氣液並流填料塔板14-75
3.2.7斜噴型塔板14-76
3.3降液管14-86
3.3.1降液管的基本形式14-86
3.3.2降液管的流體力學性能14-86
3.3.3多降液管塔板14-87
3.4受液盤14-89
3.4.1平受液盤14-90
3.4.2凹受液盤14-90
3.4.3液封盤14-90
3.5溢流堰14-91
3.6無降液管塔板14-91
3.6.1穿流式柵板或篩板14-92
3.6.2波楞穿流板14-93
參考文獻14-95
4填料及其性能14-97
4.1引言14-97
4.2散裝填料14-98
4.2.1拉西環14-100
4.2.2鮑爾環14-100
4.2.3階梯環14-101
4.2.4弧鞍、矩鞍填料14-101
4.2.5金屬Intalox14-101
4.2.6超級Intalox與Nex環等14-102
4.2.7高通量塑膠填料14-102
4.2.8實驗室散裝填料14-103
4.3規整填料14-103
4.3.1絲網波紋填料14-104
4.3.2板波紋填料14-105
4.3.3高通量波紋填料14-105
4.3.4格柵填料14-106
4.4填料的選用14-106
4.5填料的流體力學性能14-107
4.5.1持液量與載點14-108
4.5.2泛點與壓降14-111
4.6填料的傳質性能14-118
4.6.1傳質係數計算14-118
4.6.2實驗數據套用14-121
4.6.3HETP簡捷估算14-124
4.6.4放大效應與端效應14-125
一般參考文獻14-126
參考文獻14-126
5填料塔流體分布及塔內件14-128
5.1填料液體分布14-128
5.1.1填料的自分布性能14-128
5.1.2小尺度不良分布14-129
5.1.3大尺度不良分布14-130
5.2填料氣體分布14-131
5.3液體分布器14-132
5.3.1孔流型液體分布器14-133
5.3.2溢流型液體分布器14-136
5.3.3壓力型管式液體分布器14-137
5.4其他塔內件14-138
5.4.1填料支承14-138
5.4.2填料壓緊和限位裝置14-140
5.4.3液體收集器14-140
5.4.4氣體分布器14-142
一般參考文獻14-142
參考文獻14-142
6塔設備的最佳化設計14-144
6.1塔板與填料間的比較與選擇14-144
6.2塔設備的經濟性14-145
6.2.1圖表法14-145
6.2.2關聯式法14-147
6.2.3設備費的校正14-148
6.3蒸餾塔的最佳化設計14-149
6.3.1塔板與塔徑14-149
6.3.2回流比與塔板數14-150
6.4吸收塔的最佳化設計14-151
6.4.1塔體與填料14-151
6.4.2操作壓力14-151
6.4.3液氣比14-151
6.4.4塔徑（或氣速）14-152
6.4.5吸收塔塔高（或出口氣體濃度）14-153
6.4.6提餾塔液體出口最宜濃度14-153
6.4.7吸收塔入塔溶劑的溫度14-153
6.4.8多組分系統的最宜條件14-154
一般參考文獻14-154
參考文獻14-154
本卷索引本卷索引1
編輯推薦
《化學工程手冊》（第三版）是化學工程領域標誌性工具書。
其圍繞化工單元操作與化學反應工程兩個核心知識體系介紹基本理論和相關技術，並將現階段化學工程新理論和科研成果擴充至第二版原有知識框架結構中。與前兩版相比，本項目的超越和提升體現在：
其一，以全新視角將信息化/工業化深度融合的發展思路貫穿全手冊，闡明了21世紀化工行業發展的思路和路徑；
其二，為滿足行業發展和創新需要，全方位地展示了20年來我國化學工程學科在基礎研究和套用基礎方面的顯著成績和重要進展；
其三， 加強了工程實用性，凸顯了化學工程與其他學科交叉融合發展的大趨勢。
