《化工原理》（第四版）重點介紹了化工單元操作的基本原理、計算方法和典型設(shè)備。全書包括緒論、流體流動與輸送機械、非均相物系分離、傳熱、蒸發(fā)、氣體吸收、蒸餾、固體干燥及其他分離技術(shù)。本次修訂再版更換了部分例題、習(xí)題，以使工程特色更加突出；章首增加了思維導(dǎo)圖，便于讀者直觀地了解各章的構(gòu)成；增配了過程原理及典型設(shè)備的動畫演示，讀者可以掃描二維碼觀看。本書理論聯(lián)系實際，強調(diào)工程觀點，在闡明基本原理的基礎(chǔ)上介紹計算方法和典型設(shè)備，同時適當介紹本學(xué)科的新進展。
《化工原理》（第四版）可作為高等院�；ぜ跋嚓P(guān)專業(yè)化工原理課程配套教材，也可供有關(guān)技術(shù)人員參考。
楊祖榮，北京化工大學(xué)，教授，國家 級教學(xué)名師，長期從事化工原理教學(xué)、實驗室建設(shè)和化工單元過程的研究工作。1988～2002年歷任全國高�；ぴ斫虒W(xué)指導(dǎo)委員會和全國高�；ゎ惣跋嚓P(guān)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會委員，國家有突出貢獻專家。1985～1986年，應(yīng)邀赴美國Oregon大學(xué)化學(xué)工程系進行傳熱方面的合作研究。編寫及編譯的著作有：國家 級“十二五”規(guī)劃教材《化工原理》兩本、北京市精品教材《化工原理實驗》及《流體輸送》、《汽車零件清洗工藝》等，在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文20余篇，并負責(zé)和參與本科生、碩士生、博士生的培養(yǎng)和指導(dǎo)工作。
先后主持和參與國家 級、省部級和企事業(yè)科研項目數(shù)十項。獲國家優(yōu) 秀教學(xué)成果獎2項、省部級優(yōu) 秀教學(xué)、科技進步獎7項。
（1）國家 級教學(xué)名師；
（2）“化工原理實驗仿真開發(fā)研究”，獲國家教委優(yōu) 秀成果獎；
（3）“CAI在化工原理教學(xué)中的應(yīng)用”，獲北京市高校優(yōu) 秀教學(xué)二等獎；
（4）“全國高校化工原理試題庫”， 獲北京市高校優(yōu) 秀教學(xué)二等獎；
（5）“化工原理實驗裝置的開發(fā)研究”，獲北京市高校優(yōu) 秀教學(xué)二等獎；
（6）“面向21世紀化工原理實驗改革與創(chuàng)新”，獲北京市高校優(yōu) 秀教學(xué)二等獎；
（7）“化工原理實驗技術(shù)與系列裝置和測控軟件的開發(fā)”，通過教育部鑒定；
（8）“《化工原理》精品課建設(shè)”，國家首批精品課程；
（9）“發(fā)揚特色，銳意創(chuàng)新，構(gòu)建新型教學(xué)平臺，全面提高化工原理教學(xué)質(zhì)量”，國家 級優(yōu) 秀教學(xué)成果二等獎。
緒論/ 1
0.1化工生產(chǎn)過程與單元操作1
0.1.1化工生產(chǎn)過程1
0.1.2單元操作1
0.2化工原理課程的性質(zhì)、內(nèi)容及任務(wù)2
0.3單元操作中常用的基本概念和觀點3
第1章流體流動與輸送機械/ 5
1.1流體基本性質(zhì)6
1.1.1連續(xù)介質(zhì)的假定6
1.1.2流體的壓縮性6
1.1.3作用在流體上的力7
1.1.4質(zhì)量力與密度7
1.1.5壓力8
1.1.6剪切力與黏度9
1.2流體靜力學(xué)10
1.2.1靜壓力特性11
1.2.2流體靜力學(xué)基本方程11
1.3流體動力學(xué)15
1.3.1流體的流量與流速15
1.3.2定態(tài)流動與非定態(tài)流動16
1.3.3定態(tài)流動系統(tǒng)的質(zhì)量衡算17
1.3.4定態(tài)流動系統(tǒng)的機械能衡算18
1.4流體流動的內(nèi)部結(jié)構(gòu)24
1.4.1流體的流動型態(tài)24
1.4.2流體在圓管內(nèi)的速度分布26
1.5流體流動阻力30
1.5.1直管阻力30
1.5.2局部阻力37
1.5.3流體在管路中的總阻力41
1.6管路計算42
1.6.1簡單管路42
1.6.2復(fù)雜管路46
1.7流速與流量的測量48
1.7.1測速管48
1.7.2孔板流量計49
1.7.3文丘里流量計52
1.7.4轉(zhuǎn)子流量計53
1.8流體輸送機械55
1.8.1離心泵55
1.8.2其他類型化工用泵70
1.8.3氣體輸送機械74
思考題79
習(xí)題80
本章符號說明86
閱讀參考文獻87
第2章非均相物系分離/ 88
2.1概述88
2.1.1非均相物系分離在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用89
2.1.2顆粒與顆粒群的特性89
2.2顆粒沉降91
2.2.1顆粒在流體中的沉降過程91
2.2.2重力沉降及設(shè)備92
2.2.3離心沉降及設(shè)備97
2.3過濾102
2.3.1概述102
2.3.2過濾基本方程式103
2.3.3過濾設(shè)備106
2.4非均相物系分離過程強化與展望111
2.4.1沉降過程的強化111
2.4.2過濾過程的強化112
2.4.3過濾技術(shù)展望113
思考題113
習(xí)題114
本章符號說明115
閱讀參考文獻115
第3章傳熱/ 116
3.1概述117
3.1.1傳熱在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用117
3.1.2工業(yè)生產(chǎn)中的加熱劑和冷卻劑117
3.1.3傳熱設(shè)備中冷、熱流體的接觸方式118
3.1.4傳熱學(xué)中一些基本概念118
3.2熱傳導(dǎo)119
3.2.1熱傳導(dǎo)機理簡介119
3.2.2熱傳導(dǎo)速率的表達——傅里葉定律119
3.2.3熱導(dǎo)率120
3.2.4單層平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)121
3.2.5單層圓筒壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)123
3.2.6通過多層壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)124
3.3對流傳熱126
3.3.1對流傳熱過程分析126
3.3.2對流傳熱速率——牛頓冷卻定律127
3.3.3對流傳熱系數(shù)的實驗研究方法127
3.3.4流體無相變時的對流傳熱系數(shù)經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式129
3.3.5蒸氣冷凝傳熱137
3.3.6液體沸騰傳熱140
3.4傳熱過程計算141
3.4.1換熱器的熱量平衡方程142
3.4.2總傳熱系數(shù)142
3.4.3總傳熱速率方程145
3.4.4總傳熱速率方程與熱量平衡方程的聯(lián)用146
3.4.5平均傳熱溫差的計算147
3.4.6傳熱過程的設(shè)計型計算151
3.4.7傳熱過程的操作型計算152
3.4.8設(shè)備壁溫的計算153
3.5輻射傳熱155
3.5.1熱輻射的基本概念155
3.5.2物體的輻射能力155
3.5.3兩固體間的輻射傳熱157
3.5.4對流-輻射聯(lián)合傳熱159
3.6換熱器160
3.6.1間壁式換熱器160
3.6.2列管式換熱器的設(shè)計與選型中相關(guān)條件的選擇167
3.6.3列管式換熱器的選型計算169
3.7傳熱過程的強化172
3.7.1換熱器中傳熱過程的強化172
3.7.2換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化173
3.7.3換熱器中污垢的產(chǎn)生、阻垢和清洗173
思考題174
習(xí)題175
本章符號說明179
閱讀參考文獻179
第4章蒸發(fā)/ 180
4.1概述181
4.1.1蒸發(fā)操作及其在工業(yè)中的應(yīng)用181
4.1.2蒸發(fā)操作的特點181
4.1.3蒸發(fā)操作的分類181
4.2單效蒸發(fā)與真空蒸發(fā)182
4.2.1單效蒸發(fā)流程182
4.2.2單效蒸發(fā)設(shè)計計算182
4.2.3蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)強度186
4.3多效蒸發(fā)187
4.3.1加熱蒸汽的經(jīng)濟性187
4.3.2多效蒸發(fā)188
4.3.3多效蒸發(fā)效數(shù)的限制193
4.4蒸發(fā)設(shè)備194
4.4.1蒸發(fā)器194
4.4.2蒸發(fā)器的選型197
4.4.3蒸發(fā)裝置的附屬設(shè)備和機械197
4.5蒸發(fā)過程和設(shè)備的強化與展望199
思考題200
習(xí)題200
本章符號說明200
閱讀參考文獻201
第5章氣體吸收/ 202
5.1概述203
5.1.1化工生產(chǎn)中的傳質(zhì)過程203
5.1.2相組成表示法204
5.1.3氣體吸收過程206
5.1.4氣體吸收過程的應(yīng)用207
5.1.5吸收劑的選用207
5.1.6吸收操作的分類208
5.2吸收過程的氣液相平衡關(guān)系209
5.2.1氣體在液體中的溶解度209
5.2.2相平衡關(guān)系在吸收過程中的應(yīng)用213
5.3單相內(nèi)傳質(zhì)215
5.3.1單相內(nèi)物質(zhì)的分子擴散216
5.3.2分子擴散系數(shù)220
5.3.3單相對流傳質(zhì)機理223
5.3.4單相內(nèi)對流傳質(zhì)速率方程224
5.4相際對流傳質(zhì)及總傳質(zhì)速率方程226
5.4.1雙膜理論226
5.4.2吸收過程的總傳質(zhì)速率方程227
5.5吸收塔的計算230
5.5.1物料衡算和操作線方程231
5.5.2吸收劑用量與最小液-氣比232
5.5.3吸收塔填料層高度的計算234
5.5.4吸收塔塔徑的計算241
5.5.5吸收塔的操作型計算242
5.5.6解吸及其計算244
5.6填料塔248
5.6.1填料248
5.6.2填料塔的流體力學(xué)性能251
5.6.3填料塔的附件254
5.6.4強化吸收過程的措施256
5.6.5填料塔分離技術(shù)新進展257
思考題258
習(xí)題258
本章符號說明261
閱讀參考文獻262
第6章蒸餾/ 263
6.1概述264
6.2雙組分溶液的汽-液平衡265
6.2.1理想溶液的汽-液平衡265
6.2.2溫度-組成圖（t-x-y圖）266
6.2.3氣液平衡圖（x-y圖）266
6.2.4揮發(fā)度與相對揮發(fā)度268
6.2.5非理想溶液的汽-液平衡269
6.3簡單蒸餾和平衡蒸餾271
6.3.1簡單蒸餾271
6.3.2平衡蒸餾271
6.4精餾原理272
6.4.1多次部分汽化、部分冷凝272
6.4.2連續(xù)精餾裝置流程273
6.4.3塔板的作用274
6.4.4精餾過程的回流275
6.5雙組分連續(xù)精餾塔的計算275
6.5.1理論板的概念與恒摩爾流的假設(shè)276
6.5.2全塔物料衡算277
6.5.3操作線方程278
6.5.4進料熱狀況的影響及q線方程280
6.5.5理論塔板數(shù)的確定283
6.5.6回流比的影響與選擇290
6.5.7理論板數(shù)的簡捷計算298
6.5.8精餾裝置的熱量衡算299
6.5.9雙組分精餾的操作型計算301
6.6間歇精餾302
6.6.1維持餾出液濃度恒定的操作303
6.6.2維持回流比恒定的操作304
6.7恒沸精餾與萃取精餾305
6.7.1恒沸精餾305
6.7.2萃取精餾 305
6.8板式塔306
6.8.1板式塔的結(jié)構(gòu)特點和流體力學(xué)特性306
6.8.2塔板的流體力學(xué)狀況308
6.8.3塔板效率310
6.8.4塔高和塔徑的計算313
6.8.5塔板負荷性能圖315
6.8.6板式塔塔板類型316
6.9蒸餾過程的強化與展望319
思考題320
習(xí)題321
本章符號說明325
閱讀參考文獻326
第7章固體干燥/ 327
7.1概述328
7.1.1物料的去濕方法328
7.1.2物料的干燥方法328
7.1.3對流干燥特點329
7.2濕空氣的性質(zhì)與濕度圖329
7.2.1濕空氣的性質(zhì)329
7.2.2濕空氣的濕度圖及其應(yīng)用335
7.3固體物料的干燥平衡338
7.3.1物料中水分含量的表示方法338
7.3.2水分在氣-固兩相間的平衡338
7.4干燥過程的計算340
7.4.1干燥過程的物料衡算340
7.4.2干燥過程的熱量衡算341
7.4.3干燥系統(tǒng)的熱效率343
7.4.4干燥器空氣出口狀態(tài)的確定344
7.5干燥速率與干燥時間346
7.5.1干燥速率346
7.5.2恒定干燥條件下干燥時間的計算349
7.6干燥器351
7.6.1干燥器的基本要求與分類351
7.6.2工業(yè)上常用的干燥器352
7.6.3干燥器的選用357
7.7固體干燥過程的強化與展望357
7.7.1干燥過程強化357
7.7.2干燥設(shè)備改進358
7.7.3干燥技術(shù)展望360
思考題361
習(xí)題361
本章符號說明363
閱讀參考文獻363
第8章其他分離技術(shù)/ 364
8.1結(jié)晶364
8.1.1概述364
8.1.2結(jié)晶原理364
8.1.3結(jié)晶器簡介367
8.1.4結(jié)晶過程的強化與展望368
8.2吸附分離368
8.2.1概述368
8.2.2吸附劑及其特性369
8.2.3吸附平衡371
8.2.4吸附速率373
8.2.5吸附操作與裝置374
8.2.6吸附過程的強化與展望377
8.3膜分離379
8.3.1概述379
8.3.2膜與膜組件381
8.3.3反滲透384
8.3.4超濾與微濾385
8.3.5氣體分離387
8.3.6膜接觸器387
思考題390
本章符號說明390
閱讀參考文獻390
附錄/ 392
附錄1常用物理量的單位與量綱392
附錄2某些氣體的重要物理性質(zhì)392
附錄3某些液體的重要物理性質(zhì)393
附錄4干空氣的物理性質(zhì)（101.3kPa）394
附錄5水及蒸汽的物理性質(zhì)395
附錄6黏度399
附錄7熱導(dǎo)率402
附錄8比熱容406
附錄9液體相變焓共線圖410
附錄10無機物水溶液的沸點（101.3kPa)412
附錄11管子規(guī)格413
附錄12離心泵規(guī)格（摘錄）413
附錄13換熱器系列標準與型號（摘錄）417
參考文獻/ 424
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