普通高等教育规划教材：化工原理（下） pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

内容简介

　　《化工原理》是根据教育部化学工程与工艺专业及大化工类《化工原理>>教学大纲的要求而编写。《化工原理》以单元操作为主线， 以工程应用为背景，借鉴美国的《Unit 0perations of
　　Chemical Engineering》教科书以及我国的面向2l世纪《化工原理>>教材并结合中国国情，强调理论联系实际及工程观，注重知识综合运用，如每章中的例题和习题部分选自近年来国内研究生入学考试试题。《化工原理》重点介绍和讨论化工及相近工业中最常用的单元操作基本原理、 “三传”过程、计算方法及典型单元设备，使过程的原理与应用设备有机结合。其次对一些特殊的和近年来发展起来的新分离技术基本原理及工业应用也作了简单介绍。
　　全书分为上、下两册，
　　下册包括蒸馏、吸收、塔式气液传质设备、液—液萃取、干燥和新分离技术、
　　《化工原理》既可作为高等理工科院校化学工程与工艺及大化工相关专业的化工原理课程的本科生教材，也可作为化工及相关领域科技人员的参考书。

内页插图

目录

第1章蒸馏1
1.1概述1
1.2双组分溶液的汽�惨浩胶夤叵�2
1.2.1双组分汽�惨浩胶馐钡淖杂啥�2
1.2.2双组分理想物系汽�惨浩胶�2
1.2.3双组分理想物系汽�惨浩胶庀嗤�4
1.2.4双组分非理想物系的汽�惨浩胶�7
1.3平衡蒸馏和简单蒸馏9
1.3.1平衡蒸馏9
1.3.2简单蒸馏原理及其计算10
1.4精馏原理与流程12
1.4.1精馏原理12
1.4.2精馏塔和精馏操作流程13
1.5双组分混合液连续精馏计算15
1.5.1理论板的概念与恒摩尔流的假设15
1.5.2物料衡算和操作线方程16
1.5.3进料热状况的影响与q线方程19
1.5.4理论板数的求法22
1.5.5几种特殊情况时理论板层数的计算26
1.5.6回流比的影响及其选择33
1.5.7理论板层数简捷法求算38
1.5.8板效率、实际塔板数和塔高与塔径的计算40
1.5��9连续精馏过程再沸器和冷凝器的工艺计算43
1.5.10精馏塔操作分析46
1.6双组分间歇精馏48
1.6.1间歇精馏的过程与特点48
1.6.2塔顶馏出液组成xD恒定的间歇精馏计算49
1.6.3操作回流比R恒定的间歇精馏计算50
1.7多组分精馏基础52
1.7.1多组分精馏流程的选择52
1.7.2多组分的汽�惨浩胶�53
1.7.3多组分精馏的关键组分及物料衡算57
1.7.4回流比的确定61
1.7.5简捷法确定理论板层数62
1.8特殊精馏64
1.8.1恒沸精馏64
1.8.2萃取精馏65
1.8.3熔盐精馏和加盐萃取精馏66
习题67
思考题69

第2章吸收70
2.1吸收过程的汽�惨浩胶�71
2.1.1气体的溶解度71
2.1.2亨利定律72
2.1.3汽�惨浩胶庠谖�收过程的应用75
2.1.4吸收剂的选择75
2.2吸收过程的传质动力学76
2.2.1物质在单一相内的传递机理76
2.2.2对流传质82
2.2.3两相间的传质83
2.3吸收过程的数学模型与速率方程84
2.3.1双膜理论84
2.3.2溶质渗透理论84
2.3.3表面更新理论85
2.3.4吸收速率方程式85
2.4吸收塔的计算90
2.4.1吸收塔的物料衡算与操作线方程90
2.4.2吸收用量的决定91
2.4.3塔径的计算94
2.4.4填料层高度计算94
2.4.5理论级数及其与塔高的关系103
2.5吸收系数106
2.5.1吸收系数的测定106
2.5.2吸收系数的经验公式107
2.5.3吸收系数的特征数关联式108
2.6解吸及其他条件下的吸收111
2.6.1解吸111
2.6.2高浓度气体吸收112
2.6.3非等温吸收114
2.6.4化学吸收114
习题115
思考题117

第3章塔式气液传质设备118
3.1板式塔118
3.1.1概述118
3.1.2塔板类型及板上的流体流动现象119
3.1.3常见溢流式塔板的结构与特点121
3.1.4板式塔的工艺结构设计及流体力学验算126
3.1.5板式塔的塔板效率145
3.2填料塔147
3.2.1概述147
3.2.2填料的特性参数与种类147
3.2.3填料塔的流体力学特性151
3.2.4填料塔的计算155
思考题157

第4章液�惨狠腿�158
4.1萃取的相平衡与物料衡算的图解规则159
4.1.1液�惨合嗥胶�159
4.1.2温度对相平衡关系的影响163
4.1.3萃取过程在三角形相图上的表示164
4.1.4萃取剂的选择165
4.2萃取过程的计算168
4.2.1单级萃取的计算168
4.2.2多级错流接触萃取的计算171
4.2.3多级逆流接触萃取的计算175
4.3液�惨狠腿∩璞�181
4.3.1混合�渤吻宀�182
4.3.2塔式萃取设备183
4.3.3离心式萃取设备185
4.3.4液�惨捍�质设备的流体流动和传质特性186
4.3.5萃取设备的选择187
习题188
思考题190

第5章干燥191
5.1概述191
5.1.1干燥的目的191
5.1.2干燥方法191
5.1.3对干燥过程的影响因素192
5.2湿空气的性质和湿物料的性质192
5.2.1湿空气的性质192
5.2.2湿空气的焓�彩�图及应用199
5.3湿物料的性质203
5.3.1物料的湿含量203
5.3.2物料的分类203
5.3.3物料与水分的结合状态203
5.4干燥过程的物料衡算和热量衡算205
5.4.1物料衡算206
5.4.2热量衡算206
5.4.3空气通过干燥器时的状态变化209
5.4.4干燥器的热效率和干燥器节能212
5.5干燥动力学及干燥时间214
5.5.1干燥动力学试验215
5.5.2干燥时间的计算217
5.6干燥器224
5.6.1干燥器的分类和选择224
5.6.2隧道干燥器和厢式干燥器225
5.6.3转筒干燥器228
5.6.4带式干燥器230
5.6.5转鼓干燥器231
5.6.6喷雾干燥232
5.6.7流化床干燥235
5.6.8气流干燥237
5.6��9微波和高频干燥238
习题240
思考题241

第6章新分离技术243
6.1膜分离243
6.1.1各种膜分离技术的介绍243
6.1.2膜组件246
6.1.3气体分离过程250
6.1.4液体分离过程259
6.1.5膜污染和控制278
6.2超临界萃取283
6.2.1概述283
6.2.2超临界萃取技术的应用283
6.2.3超临界萃取设计概要285
6.2.4超临界流体萃取的流程289
6.2.5SCFE主要设备的研究现状291
6.3分子精馏292
6.3.1分子精馏的操作原理及特点292
6.3.2设计问题294
6.3.3分子蒸馏器类型及发展趋势296
参考文献299

前言/序言

化工原理（下） 书籍介绍 《化工原理（下）》作为一本面向普通高等教育的规划教材，旨在系统、深入地阐述化工领域的核心理论与实践知识。本书聚焦于化学工程领域中至关重要的单元操作，为读者构建起坚实的专业基础。 内容梗概 本书下册内容围绕化工过程中的热量传递、质量传递以及流体输送等关键环节展开，涵盖了以下主要方面： 第一篇：流体输送与混合 流体静力学与动力学基础： 本章将回顾流体在静止和运动状态下的基本力学规律，包括压强、密度、粘度等基本概念，以及伯努利方程、能量方程等在描述流体流动特性中的应用。重点将探讨不同流动状态（层流与湍流）的特征、判断依据以及其对输送过程的影响。 流体输送机械： 详细介绍各类用于输送流体的机械设备，如离心泵、往复泵、风机、压缩机等。本书将深入分析这些设备的结构原理、工作特性、性能参数的测定与选择方法。同时，也会讲解管路系统中的能量损失计算，以及如何根据实际需求选择合适的输送设备，优化管路设计，降低能耗。 流体混合： 关注流体混合在化工生产中的重要性，介绍不同类型的混合设备（如搅拌器、混合器）及其工作原理。本书将探讨混合过程中影响混合效率的关键因素，如搅拌桨类型、转速、介质粘度、容器几何形状等，并介绍相关的混合强度与混合时间计算方法，为高效混合提供理论指导。 第二篇：传热过程 传热基本定律： 深入阐述热量传递的三种基本方式：热传导、对流传热和辐射传热。详细介绍傅里叶导热定律、牛顿冷却定律以及黑体辐射定律等，并结合实际案例分析传热过程中的能量转化与守恒。 传热设备： 重点介绍化工生产中广泛使用的各类传热设备，如列管式换热器、板式换热器、套管式换热器等。本书将详细分析这些设备的结构特点、传热机理、传热系数的计算方法。同时，会讲解设备选型、操作优化以及提高传热效率的途径，如采用强化传热技术等。 蒸发与结晶： 探讨蒸发和结晶作为重要的传热与传质单元操作。详细介绍蒸发器的类型（如升膜式、降膜式、强制循环式等）及其工作原理，并分析影响蒸发速率的因素。对于结晶操作，本书将介绍结晶的机理、晶型控制以及结晶设备的选型与操作要点，为获得合格的晶体产品提供理论依据。 干燥： 介绍干燥在化工产品分离与精制中的作用。详细分析不同类型干燥设备（如气流干燥、喷雾干燥、滚筒干燥、流化床干燥等）的工作原理、特点及适用范围。本书将深入探讨干燥过程中传热与传质的耦合作用，以及如何通过优化操作参数来提高干燥效率，获得稳定的产品质量。 第三篇：传质过程 传质基本理论： 阐述质量传递的机理，包括分子扩散与对流扩散。详细介绍菲克定律，并在此基础上推导和应用Fick定律在不同几何形状和边界条件下的解。同时，介绍传质系数的概念及其影响因素。 吸收与解吸： 重点介绍吸收和解吸作为气液两相传质过程。详细分析吸收和解吸过程中的传质机理、传质阻力分析以及吸收剂的选择原则。本书将介绍吸收塔（如填料塔、板式塔）的设计计算，包括传质单元数法和NTU法，并分析操作参数对吸收效率的影响。 精馏与萃取： 深入讲解精馏和萃取作为分离提纯的重要单元操作。对于精馏，本书将详细阐述相平衡关系、理论板概念、平衡级计算（如McCabe-Thiele图解法、Y-X图解法）以及精馏塔的设计计算。对于萃取，本书将介绍液液平衡关系、萃取设备（如萃取塔、萃取槽）的设计计算以及操作优化。 吸附与膜分离： 介绍吸附和膜分离等现代分离技术。详细讲解吸附的基本原理，包括吸附质、吸附剂的选择以及吸附过程的动力学和热力学。对于膜分离，本书将介绍不同类型膜（如反渗透、纳滤、超滤、微滤）的原理、性能参数及应用领域，并探讨其在化工过程中的优势与挑战。 本书特色 系统性与逻辑性： 本书遵循从基础理论到具体应用，从简单过程到复杂过程的教学逻辑，层层递进，帮助读者构建清晰的化工原理知识体系。 理论与实践结合： 在讲解理论知识的同时，本书注重结合实际化工生产案例，通过实例分析加深读者对理论的理解，并培养解决实际工程问题的能力。 图文并茂： 大量采用示意图、流程图、设备图等，直观形象地展示复杂的概念和过程，提高学习的趣味性和效率。 习题设计： 每章末都配有精心设计的习题，涵盖概念理解、计算分析、工程设计等多个层面，有助于读者巩固所学知识，检验学习效果。 面向工程应用： 编写过程中始终将培养学生的工程素养和解决实际问题的能力放在重要位置，为学生未来从事化工相关工作打下坚实基础。 适用对象 本书适用于高等院校化学工程与工艺、应用化学、环境工程、材料科学与工程等相关专业本科生，也可作为相关领域研究人员和工程技术人员的参考书。