化工單元操作的種類很多，每個(gè)單元操作均包含十分豐富的內(nèi)容。本書精選了十一個(gè)典型的化工單元操作按項(xiàng)目進(jìn)行介紹，包括流體輸送、非均相混合物的分離、物料換熱、蒸發(fā)操作、蒸餾操作、氣體吸收與解吸、液-液萃取、溶液結(jié)晶、物料干燥、吸附、膜分離技術(shù)。每個(gè)項(xiàng)目均有復(fù)習(xí)思考題，其中計(jì)算題附有答案。書末有附錄，供解題時(shí)查數(shù)據(jù)使用。
本教材在編寫過程中根據(jù)現(xiàn)代職教理念，圍繞高職教育培養(yǎng)目標(biāo)，立足于學(xué)生崗位職業(yè)能力的培養(yǎng)并結(jié)合化工企業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)的實(shí)際需要對課程內(nèi)容進(jìn)行了重新整合，以化工單元操作崗位工作過程為主線，把技能訓(xùn)練和知識的掌握貫穿于以工作任務(wù)為載體的項(xiàng)目教學(xué)中，更加注重學(xué)生工作過程知識的獲取和崗位能力的培養(yǎng)，更突出了教材的“職業(yè)性、實(shí)用性、適用性”特色，并配有豐富的數(shù)字資源，以利于學(xué)生學(xué)習(xí)。
本書是高職化工類及其相近專業(yè)的一門主干課程教材，也是煤化工生產(chǎn)企業(yè)職工培訓(xùn)的核心課程教材，同時(shí)也可作為其他相關(guān)專業(yè)，如石油、生物工程、制藥、冶金、環(huán)境工程等專業(yè)以及化工生產(chǎn)企業(yè)職工培訓(xùn)的教材或參考書。
緒 論 001
思政目標(biāo)001
學(xué)習(xí)目標(biāo)001
一、課程的性質(zhì)、作用及任務(wù) 001
二、化工單元操作及分類 002
三、化工單元操作過程中的基本規(guī)律 002
四、單位制及單位換算 004
五、學(xué)習(xí)本課程要注意的問題及培養(yǎng)的能力 005
復(fù)習(xí)思考題005
項(xiàng)目一 流體輸送 007
思政目標(biāo)007
學(xué)習(xí)目標(biāo)007
生產(chǎn)案例008
任務(wù)一 流體輸送方式的選擇008
一、設(shè)備輸送 009
二、壓送和真空抽料 009
三、高位槽送料 009
任務(wù)二 流體輸送管路的選擇與安裝010
一、流體輸送管路的分類 010
二、管路的構(gòu)成 010
三、管路直徑的確定 015
四、管路的連接方式 016
五、管路的布置與安裝 017
六、管路常見故障及處理 018
任務(wù)三 流體力學(xué)基本方程的應(yīng)用018
一、流體的主要物理量 018
二、靜力學(xué)基本方程式及應(yīng)用 024
三、連續(xù)性方程及應(yīng)用 025
四、伯努利方程式及應(yīng)用 026
任務(wù)四 流體主要參數(shù)的測定030
一、流體靜壓強(qiáng)的測量 031
二、液位的測量 032
三、液封高度的確定 034
四、流速的測量 034
五、流量的測量 035
任務(wù)五 流體阻力的計(jì)算038
一、流體流動類型及判定 038
二、流體阻力的來源及分類 040
三、管內(nèi)流體阻力計(jì)算 040
四、降低管路系統(tǒng)流動阻力的途徑與措施 046
任務(wù)六 離心泵的操作與維護(hù)046
一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 047
二、離心泵的性能參數(shù)及特性曲線 048
三、離心泵工作點(diǎn)的確定與流量調(diào)節(jié) 051
四、離心泵的汽蝕現(xiàn)象與安裝高度 054
五、離心泵的組合操作 057
六、離心泵的類型及選擇 058
七、離心泵的安裝、操作及維護(hù) 060
八、離心泵常見故障及處理措施 061
任務(wù)七 往復(fù)泵的操作與維護(hù)062
一、往復(fù)泵結(jié)構(gòu)與工作原理 062
二、往復(fù)泵的類型及特性 063
三、往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié) 063
四、往復(fù)泵的操作與維護(hù) 064
五、往復(fù)泵常見故障及處理方法 064
任務(wù)八 其他化工用泵的操作與維護(hù)065
一、旋渦泵 065
二、屏蔽泵 066
三、齒輪泵 067
四、計(jì)量泵 068
五、隔膜泵 068
六、螺桿泵 069
七、液下泵 069
八、水環(huán)真空泵 069
任務(wù)九 離心式通風(fēng)機(jī)的操作與維護(hù)070
一、離心式通風(fēng)機(jī)構(gòu)造和工作原理 070
二、離心式通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)及特性曲線 070
三、離心式通風(fēng)機(jī)的類型與選擇 072
任務(wù)十 鼓風(fēng)機(jī)的操作與維護(hù)073
一、離心式鼓風(fēng)機(jī) 073
二、羅茨鼓風(fēng)機(jī) 076
任務(wù)十一 往復(fù)式壓縮機(jī)的操作與維護(hù)077
一、往復(fù)式壓縮機(jī) 077
二、離心式壓縮機(jī) 082
復(fù)習(xí)思考題085
項(xiàng)目二 非均相混合物的分離 089
思政目標(biāo)089
學(xué)習(xí)目標(biāo)089
生產(chǎn)案例089
任務(wù)一 沉降分離操作090
一、重力沉降分離 090
二、離心沉降分離 095
任務(wù)二 過濾分離操作098
一、過濾操作的基本知識 099
二、過濾設(shè)備的操作與維護(hù) 100
任務(wù)三 離心機(jī)的操作與維護(hù)105
一、沉降式離心機(jī) 105
二、過濾式離心機(jī) 106
任務(wù)四 靜電分離操作108
一、靜電除塵器 108
二、靜電除霧器 110
任務(wù)五 氣體的其他凈制分離操作110
一、袋濾器 110
二、文丘里除塵器 111
三、泡沫塔 112
四、湍球塔 112
復(fù)習(xí)思考題112
項(xiàng)目三 物料換熱 114
思政目標(biāo)114
學(xué)習(xí)目標(biāo)114
生產(chǎn)案例114
任務(wù)一 傳熱基礎(chǔ)的認(rèn)知115
一、傳熱基本方式 115
二、工業(yè)換熱方法 115
三、傳熱速率 116
四、載熱體 117
五、穩(wěn)定傳熱和非穩(wěn)定傳熱 117
任務(wù)二 導(dǎo)熱過程的計(jì)算及其應(yīng)用117
一、傅里葉定律及熱導(dǎo)率 117
二、平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過程的計(jì)算 119
三、圓筒壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過程計(jì)算 121
任務(wù)三 對流傳熱過程分析及其應(yīng)用123
一、對流傳熱過程分析 123
二、對流傳熱速率方程 124
三、對流傳熱系數(shù)及影響因素 125
四、對流傳熱系數(shù)的獲取 126
五、流體有相變時(shí)的對流傳熱過程分析 127
任務(wù)四 間壁換熱過程分析及計(jì)算129
一、熱量衡算 129
二、平均溫度差計(jì)算 130
三、傳熱系數(shù)的獲取 132
四、污垢熱阻 134
五、強(qiáng)化傳熱的途徑 134
任務(wù)五 換熱設(shè)備的選擇136
一、間壁式換熱器的分類 136
二、列管換熱器的型號及選用 140
任務(wù)六 列管換熱器的操作與維護(hù)141
一、列管換熱器的基本操作 141
二、列管換熱器的正確使用及注意事項(xiàng) 142
三、列管換熱器常見故障及處理方法 143
四、換熱器的維護(hù)與清洗 143
復(fù)習(xí)思考題144
項(xiàng)目四 蒸發(fā)操作 147
思政目標(biāo)147
學(xué)習(xí)目標(biāo)147
生產(chǎn)案例147
任務(wù)一 蒸發(fā)操作及其流程的識讀148
一、蒸發(fā)操作及其分類 148
二、蒸發(fā)操作的流程 149
任務(wù)二 單效蒸發(fā)有關(guān)參數(shù)的計(jì)算150
一、水分蒸發(fā)量 151
二、加熱蒸汽消耗量 151
三、蒸發(fā)器傳熱面積 152
任務(wù)三 蒸發(fā)設(shè)備的選擇153
一、蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)及分類 154
二、蒸發(fā)器的附屬設(shè)備 156
三、蒸發(fā)器的選擇 157
任務(wù)四 蒸發(fā)設(shè)備的運(yùn)行與操作158
一、蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度及影響因素 158
二、蒸發(fā)操作的經(jīng)濟(jì)性 159
三、蒸發(fā)系統(tǒng)的日常運(yùn)行及開停車操作 160
復(fù)習(xí)思考題161
項(xiàng)目五 蒸餾操作 163
思政目標(biāo)163
學(xué)習(xí)目標(biāo)163
生產(chǎn)案例164
任務(wù)一 雙組分氣-液相平衡關(guān)系分析 164
一、蒸餾的理論基礎(chǔ) 164
二、雙組分理想溶液氣-液相圖分析 166
三、雙組分非理想溶液氣-液相圖分析 167
四、氣液相平衡方程 168
任務(wù)二 蒸餾過程分析170
一、簡單蒸餾 170
二、平衡蒸餾 171
三、精餾 171
任務(wù)三 連續(xù)精餾過程的計(jì)算173
一、全塔物料衡算 173
二、操作線方程 175
三、進(jìn)料狀況對操作線的影響 177
四、塔板數(shù)的計(jì)算 180
五、適宜回流比的選擇 184
任務(wù)四 蒸餾設(shè)備及其選擇186
一、板式塔的結(jié)構(gòu)及氣液傳質(zhì)過程分析 186
二、工業(yè)上常用的板式塔 188
三、板式塔的選擇 190
任務(wù)五 板式精餾塔的操作與控制191
一、氣-液相負(fù)荷對精餾操作的影響 191
二、板式精餾塔的操作 192
三、板式精餾塔的操作控制 193
四、精餾設(shè)備常見的操作故障與處理 194
復(fù)習(xí)思考題195
項(xiàng)目六 氣體吸收與解吸 199
思政目標(biāo)199
學(xué)習(xí)目標(biāo)199
生產(chǎn)案例199
任務(wù)一 吸收流程與裝置的認(rèn)識200
一、吸收的基本流程及其選擇 200
二、用水吸收空氣中CO2流程的識讀 202
任務(wù)二 吸收劑的選擇204
一、吸收劑選擇的依據(jù) 204
二、工業(yè)上常用的吸收劑 204
任務(wù)三 吸收過程分析204
一、氣液相平衡分析 204
二、氣-液相平衡關(guān)系在吸收過程中的應(yīng)用 209
三、吸收機(jī)理分析 210
四、吸收速率方程 211
五、吸收過程的控制 213
六、提高吸收速率的途徑 214
任務(wù)四 吸收劑消耗量的確定214
一、全塔物料衡算和操作線方程 214
二、吸收劑用量的確定 216
任務(wù)五 填料吸收塔直徑和填料層高度的確定218
一、填料吸收塔直徑的確定 218
二、填料層高度的確定 219
任務(wù)六 解吸及其他類型的吸收操作224
一、解吸操作 224
二、其他類型的吸收 225
任務(wù)七 吸收設(shè)備及其選型226
一、吸收設(shè)備的一般要求 226
二、常見吸收設(shè)備的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 226
三、填料吸收塔 228
任務(wù)八 吸收塔的操作與調(diào)節(jié)234
一、吸收塔操作的主要控制因素 234
二、強(qiáng)化吸收過程的措施 235
三、吸收塔的調(diào)節(jié) 236
四、吸收系統(tǒng)常見設(shè)備的操作故障與處理 236
五、吸收系統(tǒng)常見操作故障與處理 238
復(fù)習(xí)思考題239
項(xiàng)目七 液-液萃取 241
思政目標(biāo)241
學(xué)習(xí)目標(biāo)241
生產(chǎn)案例241
任務(wù)一 液-液萃取過程分析 242
一、液-液萃取的基本原理 242
二、液-液相平衡 243
三、萃取劑的選擇 244
任務(wù)二 萃取流程的識讀245
一、單級萃取流程 245
二、多級萃取流程 245
任務(wù)三 萃取設(shè)備的操作246
一、萃取設(shè)備的類型 246
二、萃取設(shè)備的選用 250
三、影響萃取操作的主要因素 250
四、萃取塔的操作 251
任務(wù)四 超臨界萃取251
一、超臨界萃取的基本原理 251
二、超臨界萃取的流程 252
三、超臨界萃取的特點(diǎn)及其工業(yè)應(yīng)用 253
復(fù)習(xí)思考題254
項(xiàng)目八 溶液結(jié)晶 256
思政目標(biāo)256
學(xué)習(xí)目標(biāo)256
生產(chǎn)案例256
任務(wù)一 結(jié)晶過程分析及計(jì)算257
一、結(jié)晶過程的基本原理 257
二、結(jié)晶過程的相平衡 258
三、結(jié)晶生成過程 259
四、結(jié)晶過程的物料衡算 260
任務(wù)二 結(jié)晶過程的操作與控制261
一、結(jié)晶操作的影響因素 261
二、結(jié)晶過程的操作控制 262
任務(wù)三 結(jié)晶方法與設(shè)備的選擇262
一、結(jié)晶方法的選擇 263
二、常用的結(jié)晶設(shè)備 263
復(fù)習(xí)思考題265
項(xiàng)目九 物料干燥 267
思政目標(biāo)267
學(xué)習(xí)目標(biāo)267
生產(chǎn)案例267
任務(wù)一 干燥過程的分析268
一、干燥操作的分類 268
二、對流干燥過程分析 269
任務(wù)二 濕空氣的性質(zhì)及濕焓圖的應(yīng)用270
一、濕空氣的性質(zhì) 270
二、濕焓圖的識讀及其應(yīng)用 274
任務(wù)三 濕物料的性質(zhì)分析276
一、物料含水量的表示方法 276
二、物料中水分的性質(zhì) 276
任務(wù)四 干燥過程的計(jì)算277
一、物料衡算 277
二、熱量衡算 278
三、干燥器的熱效率 279
四、干燥速率及影響因素分析 280
任務(wù)五 干燥設(shè)備及其操作282
一、干燥器的基本要求及分類 282
二、常用對流干燥器 282
三、非對流式干燥器 285
四、干燥器的選用原則 286
五、常用干燥器的操作與維護(hù) 287
六、干燥過程的節(jié)能措施 288
復(fù)習(xí)思考題289
項(xiàng)目十 吸 附 291
思政目標(biāo)291
學(xué)習(xí)目標(biāo)291
生產(chǎn)案例291
任務(wù)一 吸附過程分析293
一、吸附現(xiàn)象 293
二、吸附分類 293
三、物理吸附過程分析 293
任務(wù)二 吸附劑的選擇294
一、吸附劑的基本要求 294
二、工業(yè)上常用的吸附劑 294
三、吸附劑的性能 295
任務(wù)三 吸附平衡與吸附速率296
一、吸附平衡 296
二、吸附速率 297
任務(wù)四 吸附裝置的操作298
一、吸附方法的選擇 298
二、吸附裝置的操作 298
三、吸附過程的強(qiáng)化與展望 301
復(fù)習(xí)思考題302
項(xiàng)目十一 膜分離技術(shù) 304
思政目標(biāo)304
學(xué)習(xí)目標(biāo)304
生產(chǎn)案例304
任務(wù)一 膜分離過程分析306
一、膜分離過程及特點(diǎn) 306
二、膜及膜組件 307
任務(wù)二 反滲透過程分析309
一、反滲透原理 310
二、反滲透工藝流程 310
三、影響反滲透過程的因素 311
任務(wù)三 電滲析過程分析311
一、電滲析分離原理及特點(diǎn) 311
二、電滲析器構(gòu)成與組裝方式 313
三、電滲析典型工藝流程 313
四、電滲析技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用 313
任務(wù)四 超濾與微濾過程分析315
一、超濾與微濾的基本原理 315
二、超濾膜與微濾膜 316
三、超濾與微濾操作流程 316
四、超濾與微濾的工業(yè)應(yīng)用 318
任務(wù)五 氣體膜分離過程分析320
一、氣體膜分離原理 320
二、影響氣體膜分離效果的因素 320
三、氣體膜分離流程 321
四、氣體膜分離技術(shù)的應(yīng)用 322
任務(wù)六 膜分離過程中的問題及處理323
一、壓密作用 323
二、水解作用 324
三、濃差極化與膜污染 324
復(fù)習(xí)思考題324
附 錄 326
附錄一 化工常用法定計(jì)量單位及單位換算326
附錄二 某些氣體的重要物理性質(zhì)（101.3kPa）328
附錄三 某些有機(jī)液體的相對密度（液體密度與4℃時(shí)水的密度之比） 329
附錄四 某些液體的重要物理性質(zhì)330
附錄五 部分無機(jī)鹽水溶液的沸點(diǎn)（101.3kPa）332
附錄六 某些固體材料的重要物理性質(zhì)333
附錄七 水的重要物理性質(zhì)334
附錄八 飽和水蒸氣表（按溫度排列）335
附錄九 飽和水蒸氣表（按壓力排列）336
附錄十 干空氣的熱物理性質(zhì)（p =1.013×105 Pa） 337
附錄十一 水的黏度（0℃至100℃） 338
附錄十二 液體黏度共線圖339
附錄十三 氣體黏度共線圖340
附錄十四 氣體熱導(dǎo)率共線圖（101.3kPa）341
附錄十五 液體比熱容共線圖343
附錄十六 氣體比熱容共線圖（101.3kPa）344
附錄十七 液體汽化熱共線圖345
附錄十八 液體表面張力共線圖347
附錄十九 管子規(guī)格349
附錄二十 離心泵規(guī)格（摘錄）350
參考文獻(xiàn) 354
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