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第一章 化学工业与化学工程1

§1 化学工业概述1

1-1 化学工业发展概况1

1-2 我国化学工业的发展和现状3

1-3 化学工业的特点和发展趋势4

1-4 化学工业分类8

§2 化工生产过程10

2-1 化工生产工艺及流程10

2-2 三废治理和环境保护12

§3 化学工程学科13

3-1 化学工程学的内容14

3-2 几个常用基本概念15

§4 实验室研究与化工生产的差别16

4-1 化学实验室研究与化工生产的差别17

4-2 从实验室研究到工业化生产18

第二章 流体流动与输送20

§1 流体静力学20

1-1 密度和相对密度20

1-2 压强21

1-3 流体静力学方程22

1-4 流体静力学方程应用举例23

§2 流体流动24

2-1 流体的流量和流速25

2-2 定常态流动与非定常态流动26

2-3 流动型态26

2-4 牛顿粘性定律28

2-5 流动边界层29

2-6 动量传递概念31

2-7 流速分布32

§3 流体流动系统的质量衡算34

§4 流体流动系统的能量衡算35

§5 管内流动阻力38

5-1 沿程阻力损失计算和量纲分析方法39

5-2 局部阻力损失计算43

§6 流体流量的测量48

6-1 孔板流量计48

6-2 转子流量计50

§7 流体输送设备52

7-1 离心泵52

7-2 往复压缩机和往复泵60

7-3 旋转泵64

7-4 真空泵65

习题66

第三章 传热过程70

§1 热传导70

1-1 傅立叶定律70

1-2 导热系数71

1-3 单层及多层平面壁的定常态热传导72

1-4 单层和多层圆筒壁定常态热传导74

§2 对流传热75

2-1 牛顿冷却定律76

2-2 有效膜的概念76

2-3 用量纲分析法求无相变时流体的传热膜系数α77

2-4 流体无相变时强制对流传热膜系数的关联式79

§3 热辐射82

3-1 基本概念82

3-3 实际物体间的辐射能力83

3-2 斯蒂芬-波尔兹曼定律83

3-4 实际物体间的辐射传热84

§4 热交换的计算85

4-1 热流量方程与传热系数85

4-2 传热的平均温度差87

§5 间壁式热交换器94

5-1 夹套式换热器94

5-2 蛇管式换热器95

5-3 套管式换热器95

5-4 列管式换热器95

5-5 板式换热器96

5-6 翅片管换热器97

5-7 板翅式换热器98

5-8 热管换热器99

5-9 各种间壁式换热器的比较和强化传热的途径100

§6 加热技术102

6-1 高频介质加热和微波加热103

6-2 红外线加热技术104

习题105

第四章 传质过程108

§1 传质分离过程概述108

1-1 传质分离操作在化工生产中的作用108

1-2 传质分离操作的种类109

§2 传质过程机理110

2-1 单相中的传质111

2-2 相际间传质125

习题126

1-1 吸收操作的类型128

§1 化工生产中的吸收操柞128

第五章 吸收128

1-2 吸收操作129

1-3 吸收剂的选择132

§2 气液相平衡关系133

2-1 溶解度曲线134

2-2 亨利定律135

2-3 亨利定律的其他形式135

2-4 相平衡与吸收过程的关系139

§3 吸收速率方程143

3-1 分吸收速率方程143

3-2 总吸收速率方程146

§4 吸收塔的计算151

4-1 吸收塔的物料衡算和操作线方程152

4-2 吸收剂用量的确定155

4-3 吸收塔塔径计算162

4-4 吸收塔填料层高度计算162

§5 多组分吸收简介176

习题177

第六章 精馏182

§1 气液相平衡182

1-1 x-y相图182

1-2 气液相平衡方程184

§2 精馏原理187

2-1 精馏基本原理187

2-2 精馏流程189

§3 双组分连续精馏的物料衡算和能量衡算190

3-1 恒物质的量流假定190

3-2 物料衡算和热量衡算191

§4 理论塔板数的计算197

4-1 逐板计算法197

4-2 图解法199

4-3 回流比的影响及选择203

4-4 进料热状况的影响207

4-5 简捷法求理论塔板数208

4-6 塔板效率和实际塔板数209

§5 间歇精馏212

5-1 间歇精馏的特点212

5-2 恒回流比操作时的间歇精馏计算213

§6 多组分精馏和其他精馏方法简介217

6-1 多组分精馏217

6-2 共沸精馏218

6-3 萃取精馏220

§7 传质设备221

7-1 评价塔设备的指标221

7-2 填料塔222

7-3 板式塔226

习题232

第七章 新型分离技术235

§1 膜分离技术235

1-1 分离用膜和膜分离设备236

1-2 反渗透240

1-3 超滤244

1-4 电渗析247

1-5 气体的膜分离250

1-6 液膜分离252

§2 超临界萃取256

2-1 超临界萃取257

2-2 用超临界技术处理废水263

§3 反应和分离联用技术264

3-1 反应精馏264

3-2 反应萃取267

§4 变压吸附分离271

4-1 概述271

4-2 变压吸附操作原理272

4-3 变压吸附工艺流程273

4-4 变压吸附的应用274

习题275

第八章 化学反应工程学基本原理276

§1 工业反应器的基本类型276

1-2 连续操作搅拌釜式反应器277

1-1 间歇操作搅拌釜式反应器277

1-3 连续操作管式反应器278

1-4 多釜串联反应器278

§2 化学反应的转化率和收率279

2-1 反应进度279

2-2 转化率280

2-3 收率和选择性281

§3 流动系统的反应动力学282

3-1 流动系统的反应速率和反应时间282

3-2 气相反应的膨胀因子284

3-3 气相流动系统的动力学方程285

§4 反应器内物料的流动模型287

4-1 全混流模型287

4-2 活塞流模型287

4-3 非理想流动模型288

§5 反应器内物料的停留时间分布289

5-1 分布函数的概念290

5-2 停留时间分布函数的测定292

5-3 停留时间分布函数的数字特征296

§6 几种流动模型的停留时间分布函数298

6-1 活塞流模型299

6-2 全混流模型299

6-3 多级全混流模型301

6-4 轴向扩散模型304

习题307

第九章 均相反应过程310

§1 均相反应动力学310

§2 间歇操作反应器311

§3 连续操作管式反应器313

§4 连续操作釜式反应器316

§5 多釜串联反应器321

§6 均相反应过程优化和反应器选择325

6-1 以生产强度为优化目标325

6-2 以产率和选择性为优化目标327

习题329

第十章 气-固相催化反应过程334

§1 气-固相催化反应动力学334

1-1 表面反应动力学模型335

1-2 外扩散的影响339

1-3 内扩散的影响341

§2 固定床催化反应器344

2-1 固定床催化反应器的类型344

2-2 固定床催化反应器计算346

§3 固体流态化和流化床反应器350

3-1 固体流态化350

3-2 流化床反应器353

3-3 流化床反应器放大应考虑的问题357

§4 反应器操作温度最佳化359

4-1 最佳温度和平衡温度359

4-2 最佳温度分布的测定和实施362

§5 反应器的热稳定性367

5-1 反应器热稳定性判断367

5-2 化学反应的生热曲线368

5-3 反应器的去热曲线369

5-4 反应器热稳定性的控制370

5-5 工业上保证热稳定性的措施372

习题376

第十一章 生化反应器378

§1 生物和酶催化反应379

1-1 生物和酶催化反应的特点379

1-2 酶催化剂的主要类型和用途380

§2 生物和酶反应动力学385

2-1 酶催化反应动力学385

2-2 生物反应动力学396

§3 生化反应器401

3-1 生化反应器类型401

3-2 生化反应器的计算405

习题409

附录412

索引438

主要参考文献444