化工原理

化工原理是化工類及相近專業必修的一門專業基礎課程，本課程的主要特點在於它的工程性。本書以培養學生樹立工程意識，並學會用工程觀點分析並解決實際問題為目標。

由王銘琦和王豔力共同主編的《化工原理（普通高等教育十三五規劃教材）》一書共包括流體流動、流體輸送機械、沉降與過濾、傳熱、吸收、蒸餾、萃取、膜分離、乾燥等單元操作。

本書可作為高等院校化工相關專業（包括應用化學、食品工程、製藥、材料、生物化工、環境工程、造紙等）的化工原理教材，也可作為從事上述專業的工程技術人員的學習參考書。

前言緒論 0.1 化工生產過程與單元操作 0.2 化工原理課程的性質與任務 0.3 物理量的單位與量綱 0.3.1 國際單位制與法定計量單位 0.3.2 量綱 0.3.3 量綱一致性方程 0.4 單元操作中常用的基本概念和觀點第1章 流體流動 1.1 流體靜力學 1.1.1 流體的主要物理性質 1.1.2 流體靜力學基本方程式 1.1.3 靜力學基本方程的應用 1.2 管內流體流動的基本方程 1.2.1 基本概念 1.2.2 連續性方程式 1.2.3 伯努利方程式 1.3 管內流體流動現象 1.3.1 流體的黏性 1.3.2 流體的流動類型與雷諾數 1.3.3 流體在圓管內的速度分佈 1.3.4 流體流動邊界層 1.4 流體在管內的流動阻力 1.4.1 直管中流體摩擦阻力損失測定 1.4.2 層流的摩擦阻力損失計算 1.4.3 湍流的摩擦阻力損失 1.4.4 非圓形管道的當量直徑 1.4.5 局部摩擦阻力損失 1.4.6 管內流體流動的總摩擦阻力損失計算 1.5 管路計算 1.5.1 簡單管路 1.5.2 複雜管路 1.6 流速與流量的測量 1.6.1 變壓頭的流量計 1.6.2 變截面的流量計 思考題 習題第2章 流體輸送機械 2.1 離心泵 2.1.1 離心泵的主要部件與工作原理 2.1.2 離心泵的性能參數與特性曲線 2.1.3 離心泵的工作點和流量調節 2.2 其他類型化工用泵 2.2.1 往復泵 2.2.2 計量泵 2.2.3 隔膜泵 2.2.4 齒輪泵 2.2.5 旋渦泵 2.3 氣體輸送機械 2.3.1 離心式通風機 2.3.2 鼓風機 2.3.3 壓縮機 2.3.4 真空泵 思考題 習題第3章 沉降與過濾 3.1 顆粒及顆粒牀層的特性 3.1.1 單顆粒的特性參數 3.1.2 混合顆粒的特性參數 3.1.3 顆粒與流體相對運動時所受阻力 3.2 重力沉降 3.2.1 沉降速度 3.2.2 重力沉降分離設備 3.3 離心沉降 3.3.1 離心沉降速度 3.3.2 離心沉降設備 3.4 過濾 3.4.1 過濾基本原理 3.4.2 過濾速率基本方程式 3.4.3 恆壓過濾 3.4.4 過濾設備 思考題 習題第4章 傳熱 4.1 概述 4.1.1 傳熱在化工生產中的應用 4.1.2 傳熱的三種基本方式 4.1.3 熱載體及其選擇 4.1.4 間壁式換熱器的傳熱過程 4.2 熱傳導 4.2.1 有關熱傳導的基本概念 4.2.2 傅立葉定律 4.2.3 導熱係數 4.2.4 通過平壁的穩定熱傳導 4.2.5 通過圓筒壁的穩定熱傳導 4.3 對流傳熱 4.3.1 對流傳熱過程分析 4.3.2 對流傳熱速率方程 4.3.3 影響對流傳熱係數的因素 4.3.4 對流傳熱係數經驗關聯式的建立 4.3.5 流體無相變時對流傳熱係數的經驗關聯式 4.3.6 流體有相變時的對流傳熱 4.4 傳熱過程的計算 4.4.1 熱量衡算 4.4.2 總傳熱係數和總傳熱速率方程 4.4.3 平均温差的計算 4.4.4 壁温的計算 4.5 熱輻射 4.5.1 基本概念 4.5.2 輻射能力和輻射基本定律 4.5.3 兩固體間的相互輻射 4.5.4 輻射和對流的聯合傳熱 4.6 換熱器 4.6.1 換熱器的分類 4.6.2 間壁式換熱器的類型 4.6.3 列管式換熱器的設計和選用 4.6.4 傳熱過程的強化措施 思考題 習題第5章 吸收 5.1 概述 5.1.1 吸收設備及工業吸收過程 5.1.2 吸收操作的應用 5.1.3 吸收過程的分類 5.1.4 吸收劑的選擇 5.2 氣液相平衡 5.2.1 氣體在液體中的溶解度 5.2.2 亨利定律 5.2.3 相平衡關係在吸收過程中的作用 5.3 吸收過程的速率 5.3.1 分子擴散與費克定律 5.3.2 等分子反向擴散及速率方程 5.3.3 單向擴散及速率方程 5.3.4 對流傳質 5.4 吸收傳質速率 5.4.1 相際間對流傳質模型 5.4.2 吸收過程的總傳質速率方程 5.4.3 傳質阻力分析 5.5 低濃度氣體吸收操作過程的計算 5.5.1 吸收過程的數學描述 5.5.2 傳質單元數的計算 5.5.3 吸收塔的設計型計算 5.5.4 吸收塔的操作型計算 5.5.5 解吸塔的計算 5.6 高濃度氣體吸收 5.6.1 高濃度氣體吸收的特點 5.6.2 高濃度氣體吸收過程的計算 5.7 填料塔 5.7.1 填料塔及填料 5.7.2 填料塔的內部構件 5.7.3 填料塔的流體力學性能 思考題 習題第6章 蒸餾 6.1 概述 6.2 雙組分溶液的氣液相平衡 6.2.1 理想體系的氣液相平衡 6.2.2 非理想體系的氣液相平衡 6.3 簡單蒸餾和平衡蒸餾 6.3.1 簡單蒸餾 6.3.2 平衡蒸餾 6.3.3 精餾原理 6.4 雙組分連續精餾的計算 6.4.1 理論板假定和恆摩爾流假定 6.4.2 物料衡算和操作線方程 6.4.3 進料熱狀況的影響和q線方程 6.4.4 理論板數計算 6.4.5 迴流比的影響及選擇 6.4.6 理論板數的簡捷計算法 6.4.7 精餾裝置的熱量衡算 6.4.8 精餾過程的操作型計算 6.4.9 雙組分精餾過程的其他類型 6.5 間歇精餾 6.5.1 迴流比恆定的操作 6.5.2 餾出液組成恆定的操作 6.6 恆沸精餾和萃取精餾 6.6.1 恆沸精餾 6.6.2 萃取精餾 6.7 板式塔 6.7.1 塔板的結構及其作用 6.7.2 塔板上氣液流動和接觸狀態 6.7.3 塔板效率 6.7.4 板式塔的設計 6.7.5 板式塔的類型 思考題 習題第7章 萃取 7.1 基本概念 7.2 液一液相平衡與萃取操作原理 7.2.1 三角形相圖 7.2.2 溶解度曲線和平衡聯結線 7.2.3 輔助曲線和臨界混溶點 7.2.4 物料衡算和槓桿定律 7.2.5 相平衡關係的數學描述 7.2.6 萃取劑的選擇 7.3 萃取過程計算 7.3.1 單級萃取過程的計算 7.3.2 多級錯流萃取過程的計算 7.3.3 多級逆流萃取過程的計算 7.3.4 梯級法確定理論級數 7.3.5 適宜溶劑比S／F的確定和萃取劑的少用量 7.4 萃取設備 7.4.1 萃取設備 7.4.2 萃取設備的選擇 思考題 習題第8章 膜分離 8.1 基本概述 8.1.1 膜的分類 8.1.2 膜技術的應用領域 8.1.3 膜分離過程的特點及優勢 8.2 各種膜分離過程簡介 8.2.1 膜分離性能 8.2.2 膜分離的主要過程 8.3 膜組件 8.3.1 管式膜組件 8.3.2 平板式膜組件 8.3.3 螺旋卷式膜組件 8.3.4 中空纖維式膜組件 思考題 習題第9章 乾燥 9.1 概述 9.1.1 乾燥方法的分類 9.1.2 對流乾燥的特點 9.2 濕空氣的性質與濕度圖 9.2.1 濕空氣的性質 9.2.2 濕空氣的濕度圖及其應用 9.3 乾燥過程的物料衡算與熱量衡算 9.3.1 濕物料中的含水量 9.3.2 乾燥過程的物料衡算 9.3.3 乾燥過程熱量衡算 9.3.4 乾燥器的熱效率 9.4 乾燥速率與乾燥時間 9.4.1 物料中所含水分的性質 9.4.2 恆定乾燥條件下的乾燥速率 9.4.3 恆定乾燥條件下乾燥時間的計算 9.5 乾燥器 9.5.1 廂式乾燥器 9.5.2 轉筒乾燥器 9.5.3 氣流乾燥器 9.5.4 流化牀乾燥器 9.5.5 噴霧乾燥器 思考題 習題附錄 附錄一 水及蒸汽的物理性質 附錄二 黏度 附錄三 比熱容 附錄四 熱導率 附錄五 液體相變焓共線圖 附錄六 某些液體的重要物理性質 附錄七 某些氣體的重要物理性質 附錄八 幹空氣的物理性質（101.3kPa） 附錄九 管子規格 附錄十 離心泵規格（摘錄）習題答案參考文獻