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化学工程基础

发布时间: 2010-04-13 02:22:55 作者:

 化学工程基础


基本信息出版社:高等教育出版社
页码:445 页
出版日期:2001年07月
ISBN:7040093294
条形码:9787040093292
版本:第1版
装帧:平装
开本:16
正文语种:中文
丛书名:面向21世纪课程教材

内容简介 《化学工程基础》既介绍了一些传统的化工过程及设备,又介绍了一些化学工程技术的新进展,内容侧重于理科化学及应用化学专业学生所必须了解或掌握的化学工程学及化学反应工程学方面的基本知识,包括流体流动与输送、传热、吸收、精馏、新型分离技术以及均相反应器、气固相催化反应器和生化反应器。
《化学工程基础》可作为综合性大学或师范院校理科化学类专业的化工基础课程教材或教学参考书。
编辑推荐 《化学工程基础》是教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的研究成果,是“面向21世纪课程教材”。
目录
第一章 化学工业与化学工程
§1 化学工业概述
1-1 化学工业发展概况
1-2 我国化学工业的发展和现状
1-3 化学工业的特点和发展趋势
l-4 化学工业分类
§2 化工生产过程
2-1 化工生产工艺及流程
2-2 三废治理和环境保护
§3 化学工程学科
3-1 化学工程学的内容
3-2 几个常用基本概念
§4 实验室研究与化工生产的差别
4-l化学实验室研究与化工生产的差别
4-2 从实验室研究到工业化生产

第二章 流体流动与输送
§1 流体静力学
1-1 密度和相对密度
1-2 压强
1-3 流体静力学方程
1-4 流体静力学方程应用举例
§2 流体流动
2-1 流体的流量和流速
2-2 定常态流动与非定常态流动
2-3 流动型态
2-4 牛顿粘性定律
2-5 流动边界层
2-6 动量传递概念
2-7 流速分布
§3 流体流动系统的质量衡算
§4 流体流动系统的能量衡算
§5 管内流动阻力
5-1 沿程阻力损失计算和量纲分析方法
5-2 局部阻力损失计算
§6 流体流量的测量
6-1 孔板流量计
6-2 转子流量计
§7 流体输送设备
7-l离心泵
7-2 往复压缩机和往复泵
7-3 旋转泵
7-4 真空泵
习题

第三章 传热过程
§1 热传导
1-1 傅立叶定律
1-2 导热系数
1-3 单层及多层平面壁的定常态热传导
1-4 单层和多层圆筒壁定常态热传导
§2 对流传热
2-1 牛顿冷却定律
2-2 有效膜的概念
2-3 用量纲分析法求无相变时流体的传热膜系数a
2-4 流体无相变时强制对流传热膜系数的关联式
§3 热辐射
3-1 基本概念
3-2 斯蒂芬一波尔兹曼定律
3-3 实际物体间的辐射能力
3-4 实际物体间的辐射传热
§4 热交换的计算
4-1 热流量方程与传热系数
4-2 传热的平均温度差
§5 间壁式热交换器
5-1 夹套式换热器
5-2 蛇管式换热器
5-3 套管式换热器
5-4 列管式换热器
5-5 板式换热器
5-6 翅片管换热器
5-7 板翅式换热器
5-8 热管换热器
5-9 各种间壁式换热器的比较和强化传热的途径
§6 加热技术
6-1 高频介质加热和微波加热
6-2 红外线加热技术
习题

第四章 传质过程
§1 传质分离过程概述
1-1 传质分离操作在化工生产中的作用
1-2 传质分离操作的种类
§2 传质过程机理
2-1 单相中的传质
2-2 相际间传质
习题

第五章 吸收
§1 化工生产中的吸收操作
1-1 吸收操作的类型
1-2 及收操作
1-3 及收剂的选择
§2 气液相平衡关系
2-1 溶解度曲线
2-2 亨利定律
2-3 亨利定律的其他形式
2-4 相平衡与吸收过程的关系
§3 吸收速率方程
3-1 分吸收速率方程
3-2 总吸收速率方程
§4 吸收塔的计算
4-1 吸收塔的物料衡算和操作线方程
4-2 吸收剂用量的确定
4-3 吸收塔塔径计算
4-4 吸收塔填料层高度计算
§5多组分吸收简介
习题

第六章 精馏
§1 气液相平衡
1-1 x-y相图
1-2 气液相平衡方程
§2 精馏原理
2-1 精馏基本原理
2-2 精馏流程
§3 双组分连续精馏的物料衡算和能量衡算
3-1 恒物质的量流假定
3-2 物料衡算和热量衡算
§4 理论塔板数的计算
4-1 逐板计算法
4-2 图解法
4-3 回流比的影响及选择
4-4 进料热状况的影响
4-5 简捷法求理论塔板数
4-6 塔板效率和实际塔板数
§5 间歇精馏
5-1 间歇精馏的特点
5-2 恒回流比操作时的间歇精馏计算
§6 多组分精馏和其他精馏方法简介
6-1 多组分精馏
6-2 共沸精馏
6-3 萃取精馏
§7 传质设备
7-1 评价塔设备的指标
7-2 填料塔
7-3 板式塔
习题

第七章 新型分离技术
§1 膜分离技术
1-1 分离用膜和膜分离设备
1-2 反渗透
1-3 超滤
1-4 电渗析
1-5 气体的膜分离
1-6 液膜分离
§2 超临界萃取
2-1 超临界萃取
2-2 用超临界技术处理废水
……
第八章 化学反应工程学基本原理
第九章 均相反应过程
第十章 气-固相催化反应过程
第十一章 生化反应器
附录
索引
主要参考文献
……
序言 根据教育部关于高等理科教育面向21世纪进行教学内容和课程体系改革的精神,在高等教育出版社的积极支持和具体组织下,由武汉大学、南开大学、兰州大学和厦门大学四校共同编写了这本《化学工程基础》教材,供理科化学专业和应用化学专业开设“化工基础”课程使用。
在理科化学系开设化学工程方面的课程由来已久,自建国以来其教学内容已由“工业化学”、“化学工艺学”和“化工原理”逐渐演变成为今日的“化学工程基础”。
理科化学和应用化学专业培养的人才,应当既具有扎实的基础理论知识,又具有联系实际分析问题和解决问题的能力。化工基础课程担负的任务是:传授化工基础知识、培养学生的技术经济观点、提高他们从事应用和开发研究的能力,使他们在科技成果转变为生产力的过程中能较好地与工程技术人员相互配合。
本书在编写过程中着重考虑了以下几点:
一、针对理科学生缺乏工程技术知识的实际情况,增加了关于化学工业与化工生产过程的一般性介绍,以便学生在接受化学工程知识之前,对化学工业和化工生产过程有所了解。
二、在“流体流动”、“传热”和“传质”等三个传递过程的内容中,着重介绍了过程的基本原理和处理工程问题的思想方法,适当削减了以设备设计为目的的有关工科专业视为重点的内容,增加了反映学科发展的若干新知识,如膜分离技术、超临界萃取技术、反应与分离联用技术、变压吸附技术以及新型加热技术等。
三、在化学反应工程学的内容中,将基础知识单列一章,着重介绍建立数学模型的思想方法,同时将均相反应过程和多相催化反应过程各单列一章,试图加强有关内容的深度和广度。
四、考虑到现代化学工业和生物技术的相互渗透,增加了生化反应器一章。由于生化反应器和化学反应器有许多相似之处,故在介绍了化学反应工程的基本知识后,再介绍生化反应器,所占篇幅不大,但内容却获得了较宽的拓展,扩大了学生的工程技术知识视野。
文摘 插图:


6-1高频介质加热和微波加热
高频介质加热和微波加热的基本原理都是在电磁波的辐射下非导电物质分子(称为偶极子)反复极化、振动和摩擦而发热,两者所不同的是:高频加热是在电容器电场中进行的,而微波是在波导管和谐振腔中进行的。高频介质加热高频介质加热设备系由电子高频振荡器、工作电容器和被加热的物料三部分组成。
当待加热非导电物料置于高频电场内时,原本由作杂乱无规则运动的偶极子进行定向排列,带正电的一端朝向负极,带负电的一端朝向正极,这样外加的电场就给予了偶极子以势能,介质极化愈强,介质中所贮存的能量也就愈多;若改变两极间电场的方向,偶极子排列的方向也随之改变,若所加的直流电压改为频率50Hz的工业交流电压,则偶极子也同样以每秒50次的频率改变方向,这种偶极子改变方向的摆动使分子间产生了摩擦阻力,于是产生了热。
由此可见,高频介质加热与其他方法不同,一般加热方法是先从物料表面加热开始,而后借传导将热传至物料内部,高频介质加热则不同,物料在电场作用下,整个物料内部的分子(偶极子)上都处于不断运动中,故而加热均匀、快捷。
高频介质加热器的主要部件是高频发生器,它有电子管式和机械式高频发生器二种,电子管式发生器包括整流器、振荡回路和负载回路。整流器将线路中的交流电变换为高压直流电,以供振荡回路工作,振荡回路的作用是将整流器来的直流电变成高频交流电,然后通过线圈将高频交流电流输送到负载回路,在负载回路的两极间放置被加热物料。电子管式发生器结构简单,但效率较低,故工业上常采用机械式发生器或者两者联合采用。
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