武汉大学研究生院_化学工程基础李德华_化学工程基础（第2版）

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化学工程基础（第2版）
单元操作为基础的化工机械时期。20世纪40年代，因战争需要，三项重大开发同时在美国出现。这三项重大开发是，流化床催化裂化制取高级航空燃料油、丁苯橡胶的乳液聚合以及制造首批原子弹的曼哈顿工程。前两者是用20世纪30年代逐级放大的方法完成的，放大比例一般不超过50：1。但是曼哈顿工程由于时间紧迫和放射性的危害，必须采用较高的放大比例，达1000：1或更高一些。这就要求依靠更加坚实的理论基础，以更加严谨的数学形式表达单元操作的理论。
　　曼哈顿工程的成功大大促进了单元操作在化学工业中的应用。20世纪50年代中期提出了传递过程原理，把化学工业中的单元操作进一步解析为三种基本操作过程，即动量传递、热量传递和质量传递以及三者之间的联系。同时，在反应过程中把化学反应与上述三种传递过程一并研究，用数学模型描述过程。连同电子计算机的应用以及化工系统工程学的兴起，使得化学工业发展进入更加理性、更加科学化的时期。
　　20世纪60年代初，新型高效催化剂的发明，新型高级装置材料的出现，，以及大型离心压缩机的研究成功，开始了化工装置大型化的进程，把化学工业推向一个新的高度。此后，化学工业过程开发周期已能缩短至4～5年，放大倍数达500～20000倍。
　　20世纪70年代后，现代化学工程技术渗入到了各个加工领域，生产技术面貌发生了显著变化。化学工业还同时面临来自能源、原料和环保三大方面的挑战，进入一个新的更为高级的发展阶段。
　　现代化的技术进步一日千里。20世纪最后几十年的发明和发现，比过去两千年的总和还要多。化学工业也是如此。在这几十年中，化学工业在世界范围取得了长足进展。化学工业在很大程度上满足了农业对化肥和农药的需要。随着化学工业的发展，人类对纤维的需要有近2／3是由合成纤维提供的。塑料和合成橡胶渗透到国民经济的所有部门，在材料工业中已占据主导地位。医药合成不仅在数量上而且在品种和质量上都有了较大发展。化学工业的发展速度已显著超过国民经济的平均发展速度，化工产值在国民生产总值中所占的比例不断增加，化学工业已发展成为国民经济的支柱产业。
　　在原料和能源供应日趋紧张的条件下，化学工业正在通过技术进步尽量减少其对原料和能源的消耗；为了满足整个社会日益增长的能源需求，化学工业正在努力提供新的技术手段，用化学的方法为人类提供更新更多的能源；为了自身的发展，化学工业正在开辟新的原料来源，为以后的发展奠定丰富的原料基础；随着电子计算机的发展和应用，化学工业正在进入高度自动化的阶段；一些高新技术，如激光、模拟酶的应用，正在使化学工业生产的效率显著提高，技术面貌发生根本性的变化；由于有了更新的技术手段，化学工业对环境的污染进一步得到控制，并将为改善人类的生存条件做出新的贡献。
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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与进步
1-3 化学工业分类
1-4 化学工业的特点与发展趋势'
1-5 化工生产工艺及流程
1-6 实验室研究与化工过程开发
2 化学工程学
2-1 化学工程学的形成与发展
2-2 化学工程学研究特点、内容和对象
2-3 化学工程领域发展趋势
3 物料衡算与能量衡算
3-1 物料衡算
3-2 能量衡算
3-3 单位制与单位换算

第二章 流体流动与输送
1 流体静力学
1-1 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 稳态流动与非稳态流动
2-3 流动型态
2-4 牛顿黏性定律
2-5 边界层及边界层分离
2-6 流体在管内的速度分布
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 直管阻力损失计算通式
5-2 层流流动的阻力损失计算
5-3 湍流摩擦阻力计算与量纲分析法
5-4 非圆形管内的流动阻力
5-5 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
7-1 离心泵的构造及工作原理
7-2 往复泵
7-3 旋转泵
7-4 真空泵
习题

第三章 热量传递
1 概述
1-1 稳态与非稳态传热
1-2 传热基本方式
1-3 热平衡方程与热流量方程
2 热传导
2-1 傅里叶定律
2-2 导热系数
2-3 平壁的稳态热传导
2-4 圆筒壁的稳态热传导
3 对流传热
3-1 对流传热过程分析
3-2 牛顿冷却定律
3-3 传热膜系数
3-4 对流传热小结
4 热交换的计算
4-1 总传热系数
4-2 传热的平均温度差
4-3 热交换计算示例
5 热交换器
5-1 热交换器的分类
5-2 间壁式换热器
6传热过程的强化
本章符号说明
思考题
习题

第四章 传质分离基础
1 传质分离过程
1-1 分离与人类的关系
1-2 传质分离操作的种类
2 传质过程分析
2-1 双组分混合体系中的分子传质过程
2-2 对流传质过程（对流扩散）
2-3 两相问的传质模型
3 传质分离过程的研究进展
3-1 传质分离理论研究
3-2 传质分离过程的研究
习题

第五章 吸收
1 化学工业中的吸收操作
1-1 吸收操作流程
1-2 吸收设备
1-3 其他吸收流程
1-4 吸收操作分类
2 吸收过程气液相平衡
2-1 溶解度曲线
2-2 亨利定律
2-3 相平衡与吸收过程的关系
3 吸收速率方程
3-1 膜推动力表示的吸收速率方程
3-2 总推动力表示的吸收速率方程
3-3 气膜控制与液膜控制
4 低浓度气体吸收过程的计算
4-1 低浓度气体的吸收特点
4-2 物料衡算与操作线方程
4-3 吸收剂
4-4 填料层高度的计算
4-5 吸收塔的调节与分析
4-6 解吸操作
5 其他类型吸收过程简介
5-1 多组分吸收
5-2 化学吸收
5-3 非等温吸收
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 恒摩尔流假定
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
本章符号说明
思考题
习题

第七章 其他传质分离技术
……

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 气固相催化反应器
第十一章 生化反应器
附录
主要参考文献
索引

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