化学工程基础
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作者杜正银 著
出版社科学出版社
ISBN9787030805652
出版时间2024-12
装帧平装
开本其他
定价59元
货号1203481180
上书时间2024-12-31
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目录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 化学工业概述 1
1.1.1 化学工业发展概况 1
1.1.2 化学工业在国民经济中的地位 1
1.1.3 化学工业的特点和分类 2
1.2 化学工程学 3
1.2.1 化学工程学的形成与发展 3
1.2.2 化学工程学的性质与任务 4
1.2.3 化学工程学的内容 4
1.2.4 化学工程学的研究方法 5
1.3 化工生产过程 5
1.3.1 从实验室到工业化生产 5
1.3.2 化工过程开发步骤 7
习题 9
第2章 流体流动与输送 10
2.1 流体静力学基本方程及其应用 10
2.1.1 流体概述 10
2.1.2 流体静力学基本方程 13
2.1.3 流体静力学基本方程的应用 14
2.2 流体流动中的守恒原理 17
2.2.1 流体的流动 17
2.2.2 守恒原理及其应用 20
2.3 流体的流动阻力 26
2.3.1 流体在管内的流动阻力 26
2.3.2 流体流动阻力的计算 31
2.4 简单管路的计算 38
2.5 流体流量的测量 40
2.5.1 孔板流量计 40
2.5.2 文丘里流量计 42
2.5.3 转子流量计 42
2.6 流体输送机械 43
2.6.1 离心泵的分类 44
2.6.2 离心泵的结构 44
2.6.3 离心泵的工作原理 45
2.6.4 离心泵的主要性能参数及特性曲线 46
2.6.5 离心泵的安装高度 48
习题 49
第3章 热量传递 52
3.1 概述 52
3.1.1 传热在化工生产中的应用 52
3.1.2 传热基本方式 52
3.1.3 工业中的换热方式 53
3.1.4 热载体及其选择 54
3.1.5 传热基本概念 54
3.2 传导传热 54
3.2.1 傅里叶定律 54
3.2.2 导热系数 55
3.2.3 平壁的稳态热传导 57
3.2.4 圆筒壁的稳态热传导 59
3.3 对流传热 61
3.3.1 对流传热过程分析 61
3.3.2 牛顿冷却定律 62
3.3.3 传热膜系数 62
3.4 传热过程的计算 67
3.4.1 总传热系数 67
3.4.2 传热的平均温度差 70
3.4.3 热交换计算示例 74
3.5 传热设备 76
3.5.1 换热器 76
3.5.2 其他传热设备 79
3.6 强化传热的途径 81
习题 83
第4章 吸收 85
4.1 概述 85
4.1.1 吸收的目的与分类 85
4.1.2 吸收剂的选择 86
4.1.3 吸收流程与设备 86
4.2 气液相平衡 88
4.2.1 亨利定律 88
4.2.2 气液相平衡与吸收过程 91
4.3 传质与吸收速率方程 92
4.3.1 单相中的传质 93
4.3.2 对流传质 97
4.3.3 吸收速率方程 98
4.4 填料吸收塔的计算 102
4.4.1 物料衡算与操作线方程 102
4.4.2 填料层高度的计算 105
4.4.3 传质单元数的计算 107
4.5 填料塔 109
4.5.1 填料塔的结构 109
4.5.2 填料的特性和种类 110
4.5.3 填料塔的流体力学性能 112
习题 114
第5章 精馏 116
5.1 概述 116
5.2 相律与气液相平衡 116
5.2.1 相律 117
5.2.2 两组分理想体系的气液相平衡 117
5.3 精馏原理 120
5.3.1 部分汽化和部分冷凝 120
5.3.2 精馏过程 121
5.3.3 理论板及恒摩尔流假设 122
5.4 两组分连续精馏 123
5.4.1 物料衡算及操作线方程 123
5.4.2 进料热状况对精馏操作的影响 126
5.4.3 回流比及其对精馏操作的影响 129
5.4.4 理论塔板数的计算 135
5.5 实际塔板数与塔板效率 139
5.5.1 塔板效率 139
5.5.2 塔高、塔径及塔板压降的计算 140
5.6 其他精馏方式 142
5.6.1 间歇精馏 142
5.6.2 特殊精馏 144
5.7 板式塔 147
5.7.1 塔板的类型 148
5.7.2 塔板的性能评价 150
5.7.3 塔板的结构 150
5.7.4 塔板的流体力学状况 151
习题 153
第6章 均相反应动力学与理想反应器 155
6.1 概述 155
6.1.1 化学反应器的分类 156
6.1.2 化学动力学基本概念 157
6.2 简单反应动力学 162
6.2.1 反应速率方程及反应级数 162
6.2.2 单一反应的速率方程 163
6.3 复杂反应动力学 166
6.3.1 平行反应 166
6.3.2 连串反应 167
6.4 理想反应器 169
6.4.1 反应器体积、反应时间与空间速度 170
6.4.2 理想流动模型与反应器设计方程 171
6.4.3 间歇反应器 174
6.4.4 活塞流反应器 176
6.4.5 全混流反应器 179
6.4.6 多釜串联反应器 182
6.4.7 理想流动反应器容积比较 186
6.4.8 反应器的热稳定性 187
6.5 理想反应器的优化 188
6.5.1 以生产强度为优化目标 188
6.5.2 以产率和选择性为优化目标 189
习题 191
第7章 多相反应动力学与多相反应器 193
7.1 多相催化概述 193
7.1.1 多相催化反应 193
7.1.2 工业催化的特点和要求 193
7.2 气固相催化反应动力学 195
7.2.1 气固相催化反应步骤 195
7.2.2 气固相催化反应本征动力学 196
7.2.3 气固相催化反应宏观动力学 202
7.2.4 温度对气固相催化反应的影响 211
7.3 气固相催化反应器 211
7.3.1 固定床反应器 212
7.3.2 流化床反应器 214
习题 215
第8章 停留时间分布 217
8.1 概述 217
8.1.1 停留时间分布密度函数 217
8.1.2 停留时间分布函数 218
8.2 停留时间分布函数的测定 219
8.2.1 脉冲示踪法 219
8.2.2 阶跃示踪法 221
8.3 停留时间分布的数学特征 221
8.3.1 数学期望 221
8.3.2 方差 222
8.3.3 对比时间 223
8.4 理想反应器的停留时间分布 225
8.4.1 活塞流反应器 225
8.4.2 全混流反应器 226
8.5 非理想反应器的停留时间分布 228
8.5.1 多釜串联反应器 228
8.5.2 轴向扩散流动模型反应器 231
8.6 停留时间分布的应用 234
8.7 实际流动反应器的计算 235
8.7.1 全混流反应器的转化率和体积 236
8.7.2 多釜串联反应器的转化率 236
习题 236
第9章 合成氨工艺 238
9.1 概述 238
9.1.1 合成氨工业发展简史 238
9.1.2 氨的用途及其重要性 239
9.1.3 合成氨的原料及原则流程 239
9.2 原料气的生产和净化 240
9.2.1 原料气的生产 240
9.2.2 原料气的净化 244
9.3 氨的合成 248
9.3.1 氨合成的热力学和动力学 248
9.3.2 氨合成工艺 253
9.3.3 合成分离流程 254
9.3.4 合成塔 255
9.4 氨合成全流程 256
9.5 氨的深加工——尿素的合成 257
9.6 合成氨的发展趋势 259
习题 260
主要参考文献 261
附录 262
附录1 干空气的物理性质 262
附录2 水的物理性质 263
附录3 主要物理量的单位换算 264
附录4 钢管的规格 265
内容摘要
本书主要论述化学工程中典型单元操作、理想反应器及化学工艺学的基本原理及其应用。全书共9章，内容按照传递过程、反应工程、化学工艺三部分编排，系统阐述动量传递、热量传递、质量传递、反应动力学、理想反应器和合成氨工艺学的基本原理、数学模型、典型设备和过程优化等。
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