化工單元操作（第三版）

《化工單元操作（第三版）》是2019年化學工業出版社出版的圖書，作者是冷士良。

基本介紹

• 書名：化工單元操作（第三版）
• 作者：冷士良
• ISBN：978-7-122-33595-1
• 出版社：化學工業出版社

內容簡介

《化工單元操作》(第三版)是在中等職業教育國家規劃教材《化工單元過程及操作》（第二版）的基礎上修訂的。本書堅持面向學生實際、對接工作崗位需要，同時理論聯繫實際，兼顧健康安全環保的原則，一直受到廣大讀者的歡迎。全書共12章，包括緒論、流體輸送、非均相物系的分離、傳熱、液體蒸餾、氣體吸收、固體乾燥、蒸發、結晶、液-液萃取、製冷和新型單元操作簡介。

本次修訂強化了化工讓人類生活更加美好的理念，增加了國際單位制的有關內容，修訂了部分插圖，適當補充了一些概念與理論，對部分相對複雜的內容進行了簡化處理或呈現形式的調整，重要原理或設備的相應位置增加了二維碼，讀者可以通過掃描二維碼觀看動畫或視頻，加深理解。

《化工單元操作》(第三版)可作為化工技術類及相關專業(套用化工、化學工藝、精細化工、高分子化工、石油化工、生物化工、醫藥化工、環境工程、製藥等）中等職業教育教材，也可作為化工職業資格培訓教材，或作為化工領域各類套用型人才及教師的參考書。

目錄

0緒論1

0.1化工讓生活更美好1

0.2化工生產過程2

0.3化工單元操作2

0.4本課程的研究對象、性質、任務與內容3

0.5單位的正確使用3

0.5.1國際單位制3

0.5.2法定計量單位5

0.6學習建議6

思考題6

第1章流體輸送7

學習目標7

1.1概述7

1.1.1流體輸送在化工生產中的套用7

1.1.2常見流體輸送方式7

1.2流體的物理性質10

1.2.1密度與相對密度10

1.2.2壓力13

1.2.3黏度14

1.3流體流動基本知識14

1.3.1流量方程式14

1.3.2穩定流動與不穩定流動16

1.3.3穩定流動系統的物料衡算連續性方程16

1.3.4穩定流動系統的能量衡算伯努利方程17

1.3.5流體阻力24

1.4化工管路26

1.4.1化工管路的構成與標準化27

1.4.2化工管路的布置與安裝34

1.5流體輸送機械36

1.5.1離心泵37

1.5.2其他類型泵45

1.5.3往復式壓縮機49

1.5.4離心壓縮機52

1.5.5流體輸送機械的進展54

1.6流量測量54

1.6.1孔板流量計54

1.6.2文丘里流量計55

1.6.3轉子流量計55

1.7流體輸送過程的控制56

本章小結56

本章主要符號說明57

思考題57

習題58

自測題60

第2章非均相物系的分離62

學習目標62

2.1概述62

2.1.1非均相物系分離在化工生產中的套用62

2.1.2非均相物系的常見分離方法63

2.2沉降63

2.2.1重力沉降63

2.2.2離心沉降68

2.3過濾71

2.3.1過濾的基本知識71

2.3.2過濾設備74

2.4氣體的其他淨制方法與非均相物系分離方法的選擇78

2.4.1氣體的其他分離方法與設備78

2.4.2非均相物系分離方法的選擇79

本章小結80

本章主要符號說明80

思考題81

習題81

自測題81

第3章傳熱83

學習目標83

3.1概述83

3.1.1傳熱在化工生產中的套用83

3.1.2穩態傳熱與非穩態傳熱84

3.1.3工業換熱方法84

3.2傳熱的基本方式85

3.2.1傳導傳熱85

3.2.2對流傳熱90

3.2.3輻射傳熱94

3.3間壁傳熱96

3.3.1總傳熱速率方程及其套用96

3.3.2熱量衡算97

3.3.3傳熱推動力的計算100

3.3.4傳熱係數的獲取方法105

3.3.5強化傳熱與削弱傳熱106

3.3.6工業加熱與冷卻方法110

3.4換熱器111

3.4.1換熱器的分類112

3.4.2換熱器的結構與性能特點112

3.4.3列管換熱器的選型原則120

3.4.4換熱器的操作與保養123

本章小結126

本章主要符號說明127

思考題127

習題128

自測題129

第4章液體蒸餾131

學習目標131

4.1概述131

4.1.1蒸餾在化工生產中的套用131

4.1.2精餾原理和流程131

4.1.3蒸餾在相圖上的表示133

4.2精餾的物料衡算134

4.2.1全塔物料衡算134

4.2.2精餾段物料衡算136

4.2.3提餾段物料衡算137

4.3塔板數的確定139

4.3.1實際塔板數與板效率139

4.3.2理論塔板數的確定原則139

4.3.3理論塔板數的確定方法140

4.4連續精餾的操作分析144

4.4.1進料狀況對精餾操作的影響144

4.4.2回流比的影響147

4.4.3操作溫度和操作壓力的影響149

4.5精餾過程的熱量平衡與節能150

4.6其他蒸餾方式153

4.6.1簡單蒸餾153

4.6.2閃蒸153

4.6.3特殊精餾154

4.6.4精餾操作的進展155

4.7精餾設備155

4.7.1板式塔155

4.7.2輔助設備158

4.8精餾塔的操作158

本章小結159

本章主要符號說明159

思考題160

習題160

自測題161

第5章氣體吸收163

學習目標163

5.1概述163

5.1.1氣體吸收在化工生產中的套用163

5.1.2氣體吸收的分類164

5.1.3吸收劑的選擇164

5.2從溶解相平衡看吸收操作165

5.2.1氣液相平衡關係165

5.2.2氣液相平衡關係對吸收操作的意義167

5.3吸收速率168

5.3.1傳質基本方式168

5.3.2雙膜理論169

5.3.3吸收速率169

5.3.4影響吸收速率的因素170

5.4吸收的物料衡算171

5.4.1全塔物料衡算171

5.4.2吸收操作線172

5.4.3吸收劑用量173

5.5填料層高度的確定175

5.5.1填料層高度的確定原則175

5.5.2填料層高度的確定方法176

5.5.3填料層高度的計算177

5.6吸收操作分析179

5.6.1影響吸收操作的因素179

5.6.2吸收操作的特點179

5.6.3吸收塔的操作和調節180

5.7其他吸收與解吸181

5.7.1化學吸收181

5.7.2高含量氣體吸收182

5.7.3多組分吸收183

5.7.4解吸183

5.8吸收設備184

5.8.1吸收塔184

5.8.2填料186

5.8.3輔助設備188

5.9吸收與蒸餾的比較191

本章小結192

本章主要符號說明192

思考題193

習題193

自測題194

第6章固體乾燥196

學習目標196

6.1概述196

6.1.1乾燥在工業生產中的套用及乾燥方法196

6.1.2對流乾燥的條件和流程197

6.2濕空氣的性質198

6.2.1濕度(濕含量)198

6.2.2相對濕度198

6.2.3濕空氣的比體積199

6.2.4濕空氣的比熱容200

6.2.5濕空氣的焓200

6.2.6幹球溫度201

6.2.7露點201

6.2.8濕球溫度201

6.2.9絕熱飽和溫度202

6.3濕物料中水分的性質203

6.3.1物料中含水量的表示方式203

6.3.2平衡水分與自由水分203

6.3.3結合水分與非結合水分204

6.4乾燥過程的物料衡算204

6.4.1水分蒸發量205

6.4.2空氣消耗量205

6.5乾燥速率206

6.5.1乾燥速率概述206

6.5.2影響乾燥速率的因素208

6.5.3乾燥速率的選擇208

6.6乾燥設備208

6.6.1對乾燥器的基本要求208

6.6.2工業上常用的乾燥器209

6.6.3乾燥器的選擇211

6.6.4乾燥過程的操作分析212

6.7乾燥技術及設備的進展213

本章小結215

本章主要符號說明216

思考題216

習題216

自測題217

第7章蒸發218

學習目標218

7.1概述218

7.1.1蒸發在工業生產中的套用218

7.1.2單效蒸發的流程與計算219

7.2多效蒸發222

7.2.1多效蒸發對節能的意義222

7.2.2多效蒸發的流程223

7.3蒸發設備224

7.3.1常見蒸發設備224

7.3.2蒸發操作的要點227

本章小結228

本章主要符號說明229

思考題229

習題229

自測題229

第8章結晶231

學習目標231

8.1概述231

8.1.1結晶及其工業套用231

8.1.2固液體系相平衡232

8.1.3晶核的形成及影響因素233

8.1.4晶體的成長235

8.2結晶方法236

8.2.1冷卻結晶236

8.2.2蒸髮結晶236

8.2.3真空冷卻結晶236

8.2.4鹽析結晶236

8.2.5反應沉澱結晶236

8.2.6升華結晶237

8.2.7熔融結晶237

8.3結晶設備與操作237

8.3.1常見結晶設備237

8.3.2間歇結晶操作240

本章小結242

思考題242

自測題242

第9章液-液萃取244

學習目標244

9.1概述244

9.1.1萃取在工業生產中的套用244

9.1.2萃取劑的選擇245

9.1.3萃取操作流程245

9.2液液相平衡247

9.2.1部分互溶物系的相平衡247

9.2.2單級萃取在相平衡圖上的表示252

9.3萃取設備253

9.3.1塔式萃取設備253

9.3.2萃取塔的操作257

9.4萃取技術的進展259

本章小結260

本章主要符號說明260

習題260

自測題262

第10章製冷263

學習目標263

10.1概述263

10.1.1製冷方法263

10.1.2製冷的分類265

10.2製冷基本原理265

10.2.1壓縮蒸氣製冷循環265

10.2.2製冷係數266

10.2.3操作溫度的選擇267

10.2.4製冷劑的過冷267

10.3製冷能力268

10.3.1製冷能力的表示268

10.3.2標準製冷能力268

10.4製冷劑與載冷體269

10.4.1製冷劑269

10.4.2載冷體270

10.5壓縮蒸氣製冷設備271

10.5.1壓縮機271

10.5.2冷凝器271

10.5.3節流閥272

本章小結272

本章主要符號說明272

思考題273

自測題273

第11章新型單元操作簡介274

學習目標274

11.1吸附274

11.1.1吸附原理與吸附劑274

11.1.2吸附平衡與吸附速率275

11.1.3吸附工藝簡介276

11.2膜分離279

11.2.1膜分離技術的基本原理279

11.2.2分離膜應具備的條件及類型282

11.2.3幾種主要的膜分離過程285

11.3超臨界流體萃取技術291

11.3.1超臨界流體萃取技術的發展與特點291

11.3.2超臨界流體萃取原理291

11.3.3超臨界流體萃取過程簡介292

11.3.4超臨界流體萃取的工業套用293

本章小結294

思考題295

附錄296

一、中華人民共和國法定計量單位(摘錄)296

二、某些氣體的重要物理性質296

三、某些液體的重要物理性質297

四、乾空氣的物理性質(101.33kPa)298

五、水的物理性質299

六、常用固體材料的密度和比熱容300

七、飽和蒸汽(以溫度為基準)300

八、飽和蒸汽(以壓力為基準)301

九、某些液體的熱導率304

十、某些氣體和蒸氣的熱導率305

十一、某些固體材料的熱導率306

十二、液體的黏度共線圖307

十三、101.33kPa壓力下氣體的黏度共線圖309

十四、液體的比熱容共線圖310

十五、氣體的比熱容共線圖(101.33kPa)312

十六、蒸發潛熱(汽化熱)共線圖313

十七、某些有機液體的相對密度共線圖315

十八、壁面污垢熱阻(污垢係數)316

十九、離心泵的規格(摘錄)317

二十、管殼式換熱器系列標準(摘錄)322

二十一、某些二元物系在101.3kPa(絕壓)下的氣（汽）液平衡組成325

自測題參考答案326

參考文獻327

主要設備結構及工作過程素材資源(建議在wifi環境下掃碼觀看)

穩定流動與不穩定流動16

離心泵工作原理37

離心泵的氣縛現象37

離心泵的汽蝕現象43

單級往復泵工作原理46

多級往復泵工作原理46

齒輪泵工作原理48

螺桿泵工作原理48

噴射泵工作原理49

孔板流量計55

文丘里流量計工作原理55

轉子流量計工作原理55

氣體在降塵室的沉降運動67

旋風分離器結構及工作過程70

過濾原理72

板框壓濾機結構74

板框壓濾機的過濾和洗滌75

轉筒真空過濾機工作過程75

臥式刮刀離心機結構及工作過程78

固定管板式換熱器結構及工作過程113

浮頭式換熱器結構及工作過程114

U形管式換熱器結構及工作過程114

套管式換熱器結構及工作過程115

板式換熱器工作過程117

螺旋板式換熱器結構及工作過程117

板式精餾塔工作過程132

板式塔（普通浮閥塔）結構156

塔板在塔內排列156

板式塔內汽液接觸狀態157

嚴重漏液158

液泛-淹塔158

吸收與解吸流程163

填料塔結構185

廂式乾燥器結構及工作過程209

氣流乾燥器結構及工作過程210

沸騰床乾燥器結構及工作過程211

中央循環管式蒸發器結構及工作過程224

外加熱式蒸發器結構及工作過程225

強制循環蒸發器（立式）結構及工作過程226

升膜式蒸發器結構及工作過程227

降膜式蒸發器結構及工作過程227

Krystal-Oslo結晶器結構及工作過程238

蒸髮型結晶器結構及工作過程239

冷卻式連續結晶器結構及工作過程239