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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与进步3

1-3　化学工业分类4

1-4　化学工业的特点与发展趋势5

1-5　化工生产工艺及流程8

1-6 实验室研究与化工过程开发10

2　化学工程学13

2-1 化学工程学的形成与发展13

2-2　化学工程学研究特点、内容和对象15

2-3　化学工程领域发展趋势16

3　物料衡算与能量衡算18

3-1　物料衡算18

3-2　能量衡算20

3-3　单位制与单位换算20

第二章　流体流动与输送22

1　流体静力学22

1-1　相对密度22

1-2 压强23

1-3　流体静力学方程24

1-4　流体静力学方程应用举例25

2　流体流动27

2-1　流体的流量和流速28

2-2　稳态流动与非稳态流动29

2-3　流动型态30

2-4　牛顿黏性定律31

2-5　边界层及边界层分离33

2-6　流体在管内的速度分布35

3　流体流动系统的质量衡算37

4　流体流动系统的能量衡算38

5　管内流动阻力41

5-1　直管阻力损失计算通式41

5-2　层流流动的阻力损失计算43

5-3 湍流摩擦阻力计算与量纲分析法44

5-4　非圆形管内的流动阻力48

5-5　局部阻力损失计算48

6　流体流量的测量52

6-1　孔板流量计52

6-2　转子流量计54

7　流体输送设备57

7-1　离心泵的构造及工作原理57

7-2　往复泵66

7-3 旋转泵67

7-4　真空泵68

习题69

第三章　热量传递76

1　概述76

1-1　稳态与非稳态传热76

1-2　传热基本方式76

1-3　热平衡方程与热流量方程78

2　热传导79

2-1　傅里叶定律79

2-2　导热系数80

2-3　平壁的稳态热传导82

2-4 圆筒壁的稳态热传导83

3　对流传热85

3-1　对流传热过程分析85

3-2　牛顿冷却定律85

3-3　传热膜系数86

3-4　对流传热小结92

4　热交换的计算94

4-1 总传热系数94

4-2　传热的平均温度差97

4-3　热交换计算示例102

5　热交换器103

5-1　热交换器的分类103

5-2 间壁式换热器104

6　传热过程的强化110

本章符号说明112

思考题113

习题114

第四章　传质分离基础117

1　传质分离过程118

1-1 分离与人类的关系118

1-2　传质分离操作的种类118

2　传质过程分析122

2-1 双组分混合体系中的分子传质过程122

2-2　对流传质过程（对流扩散）132

2-3 两相间的传质模型135

3　传质分离过程的研究进展137

3-1　传质分离理论研究137

3-2　传质分离过程的研究138

习题139

第五章　吸收141

1　化学工业中的吸收操作141

1-1　吸收操作流程142

1-2　吸收设备143

1-3　其他吸收流程144

1-4　吸收操作分类145

2 吸收过程气液相平衡145

2-1　溶解度曲线147

2-2　亨利定律149

2-3　相平衡与吸收过程的关系153

3　吸收速率方程155

3-1　膜推动力表示的吸收速率方程155

3-2 总推动力表示的吸收速率方程158

3-3 气膜控制与液膜控制161

4　低浓度气体吸收过程的计算164

4-1　低浓度气体的吸收特点164

4-2　物料衡算与操作线方程164

4-3　吸收剂168

4-4　填料层高度的计算172

4-5　吸收塔的调节与分析182

4-6　解吸操作183

5　其他类型吸收过程简介185

5-1 多组分吸收185

5-2　化学吸收185

5-3　非等温吸收186

习题187

第六章　精馏192

1　气液相平衡192

1-1　x-y相图192

1-2 气液相平衡方程194

2　精馏原理197

2-1　精馏基本原理197

2-2　精馏流程199

3　双组分连续精馏的物料衡算和能量衡算200

3-1　恒摩尔流假定200

3-2　物料衡算和热量衡算201

4　理论塔板数的计算207

4-1　逐板计算法207

4-2 图解法209

4-3 回流比的影响及选择212

4-4　进料状况的影响217

4-5 简捷法求理论塔板数218

4-6　塔板效率和实际塔板数219

5　间歇精馏222

5-1 间歇精馏的特点222

5-2 恒回流比操作时的间歇精馏计算222

6　多组分精馏和其他精馏方法简介227

6-1 多组分精馏227

6-2　共沸精馏228

6-3　萃取精馏230

7　传质设备231

7-1　评价塔设备的指标231

7-2　填料塔232

7-3　板式塔236

本章符号说明242

思考题243

习题243

第七章 其他传质分离技术247

1　膜分离技术247

1-1　分离用膜和膜分离设备248

1-2　反渗透252

1-3　超滤257

1-4 电渗析260

1-5 气体的膜分离263

1-6　渗透汽化膜分离265

1-7　液膜分离268

2　超临界流体萃取273

2-1　萃取基础273

2-2　超临界流体性质275

2-3　超临界流体与溶质体系的相平衡277

2-4　超临界流体萃取的传质动力学281

2-5　超临界流体萃取工艺281

2-6　超临界流体萃取技术的应用283

3　吸附与离子交换285

3-1　概述285

3-2　吸附平衡-吸附等温线286

3-3 吸附动力学-吸附传质速率290

3-4 固定床吸附器292

3-5 变压吸附295

3-6 离子交换298

思考题302

第八章　化学反应工程学基本原理303

1　化学反应工程学概述303

2　工业反应器305

2-1　工业反应器类型305

2-2　工业反应器操作方式308

3　化学反应动力学基础309

3-1 化学反应的转化率和收率309

3-2　反应体积、反应时间与空间速度312

3-3　反应动力学314

4　化学反应器中物料的流动模型318

4-1　全混流模型318

4-2　活塞流模型319

4-3 非理想流动模型319

5　反应器内物料的停留时间分布321

5-1　分布函数321

5-2　停留时间分布函数的测定323

5-3　停留时间分布函数的统计特征值327

6　理想流动模型的停留时间分布331

6-1 活塞流模型的停留时间分布331

6-2 全混流模型的停留时间分布332

7　非理想流动模型333

7-1　轴向扩散模型333

7-2　多釜串联模型336

习题340

第九章　均相反应过程343

1　间歇反应器343

1-1　反应器结构和操作343

1-2　反应器基本关系式343

2 活塞流反应器或理想管式反应器347

2-1　简单一级反应348

2-2 简单二级反应348

2-3　反应器体积348

3　连续搅拌釜式反应器350

3-1 简单一级反应351

3-2　简单二级反应352

3-3　反应器体积352

4　全混流反应器的串联操作355

5 均相反应过程优化与反应器选择360

5-1 以生产强度为优化目标360

5-2 以产率和选择性为优化目标361

习题364

第十章　气固相催化反应器369

1　固体催化剂的特性369

1-1 比表面积369

1-2　孔容积370

2　气固相催化反应过程370

2-1　外扩散的影响371

2-2 内扩散对反应速率的影响374

3 固定床催化反应器379

3-1 固定床催化反应器的类型379

3-2 固定床内的传递特性381

3-3 固定床催化反应器有效容积的计算384

4 固体流态化和流化床反应器387

4-1 固体流态化387

4-2　流化床反应器390

4-3　流化床反应器的放大393

习题395

第十一章　生化反应器398

1　生化反应过程398

1-1　生化反应过程概述399

1-2 生化反应过程的特点400

1-3　酶催化剂的主要类型和用途402

2　生化反应动力学406

2-1　酶催化反应动力学406

2-2　发酵和细胞培养动力学418

3　生化反应器422

3-1 生化反应器的特殊要求423

3-2　生化反应器类型423

3-3　机械搅拌反应釜424

3-4　塔式生化反应器427

3-5　膜生化反应器430

3-6　酶生化反应器431

3-7　生化反应器的计算432

本章符号说明437

习题438

附录441

主要参考文献468

索引470