《化学工程基础》学习指引和习题解答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:林爱光

出品人:

页数:395

译者:

出版时间:2003-1

价格:33.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302064909

丛书系列:

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好的，这是一本名为《化学工程基础》学习指引和习题解答的书籍的简介，内容完全聚焦于该书可能包含的知识点和学习目标，但不包含该书的具体内容或标题本身。 --- 《化学工程基础：理论精讲与实践应用》学习指南 本书是一本专为化学工程专业本科生、研究生以及相关领域技术人员设计的综合性学习辅助材料。其核心目标在于系统梳理和深入讲解化学工程领域的核心概念、基本原理与工程实践方法，旨在帮助读者构建坚实的理论基础，并提升解决实际工程问题的能力。全书内容覆盖面广，结构逻辑严谨，力求在理论的深度和实践的广度之间取得平衡。 第一部分：单元操作与过程基础 本部分聚焦于化学工程中最为基础且普遍适用的单元操作。首先，教材将从流体力学的基础原理入手，详细阐述流体的性质、静力学定律、牛顿粘性定律以及管道中的流动特性。重点在于理解雷诺数、摩擦系数的计算以及管路系统的设计与阻力计算。随后，将深入探讨动量传递过程，分析泵、压缩机等设备的工作原理及其选型标准。 在传热学领域，本书全面解析了热力学第一定律在工程中的应用，特别是涉及能量平衡的计算。对传导、对流和辐射三种基本传热方式的机理进行深入剖析，并结合实际案例讲解换热器（如列管式、板式换热器）的设计、计算与优化。对于复杂的换热网络分析，书中提供了系统性的解题步骤。 质量传递（分离过程）是化学工程的核心。本书对蒸馏、吸收、萃取、吸附等关键分离技术的理论基础进行了详尽阐述。以相平衡关系为出发点，通过精馏塔的物料衡算、热量衡算，直至操作线与平衡线的绘制，引导读者掌握 McCabe-Thiele 方法和 Kremser 方程的应用。对于吸收和萃取，则重点讲解了吸收剂的选择、塔板效率的评估以及溶剂回收的经济性分析。 第二部分：热力学与反应工程 化学工程热力学部分，本书旨在巩固和扩展学生对热力学基本定律的理解，并将其应用于化学过程的分析。内容涵盖了物质的热力学性质（如焓、熵、吉布斯自由能）的确定方法，包括查表法、基于状态方程（如范德华方程、Peng-Robinson 方程）的计算，以及溶液热力学中的活性系数模型（如 $ ext{NRTL}$、$ ext{UNIQUAC}$）。重点在于相平衡的计算，特别是涉及多组分、多相平衡的复杂系统。 化学反应工程是实现化学转化的关键。本部分详细介绍了反应速率论，包括零级、一级、二级反应的动力学模型及其在均相反应器中的应用。反应器设计是本章的重点，系统分析了间歇反应器（$ ext{Batch Reactor}$）、连续搅拌釜式反应器（$ ext{CSTR}$）和管式反应器（$ ext{PFR}$）的设计准则、操作特点及其体积计算。对于非均相反应，如催化反应，则会讨论固-液、固-气界面的传质与反应耦合问题。非等温反应器的稳定性分析和热管理策略也是深入探讨的内容。 第三部分：过程控制与优化 现代化工生产对过程稳定性和经济性要求极高，本部分着重于过程控制理论在化工领域的应用。首先，系统介绍了过程变量的测量、变送器的工作原理及误差分析。接着，深入讲解了动态系统的一阶、二阶模型建立，以及拉普拉斯变换在系统分析中的应用。 控制系统的设计是本章的重中之重。本书详细阐述了比例-积分-微分（$ ext{PID}$）控制器的原理、整定方法（如 $ ext{Ziegler-Nichols}$ 法）以及在不同过程中的实际应用。对于复杂的多变量系统，书中会引入反馈控制、前馈控制和串级控制等高级控制策略的分析。控制回路的稳定性分析，如根轨迹法和波德图分析，将作为理论支撑。 第四部分：工程设计与经济性评价 本部分将理论知识提升到工程实践层面。在工艺流程设计方面，本书指导读者如何依据反应机理、分离需求和能耗要求，编制合理的工艺流程图（$ ext{PFD}$）和管道及仪表流程图（$ ext{P&ID}$）。在设备选型上，将结合实际工程规范，指导如何根据物料性质和操作条件选择合适的反应器、塔器、换热设备和泵阀。 工程经济性评价是项目可行性分析的基石。内容涵盖了设备投资估算、运营成本核算、现金流分析、净现值（$ ext{NPV}$）、内部收益率（$ ext{IRR}$）和回收期的计算。通过案例分析，展示如何将技术方案转化为具有经济效益的工业设计决策。 学习方法论与习题精选 全书贯穿了“理论讲解—例题示范—习题深化”的学习路径。在每一章节后，都附有精心挑选的习题，这些习题不仅涵盖了基础概念的检验，更包含了复杂的、多步骤的综合性工程计算题。这些例题和习题均提供了详尽的解题思路和规范化的解答过程，旨在培养读者严谨的工程思维和规范的计算习惯，确保学习者能够从容应对各类考试和实际工程挑战。本书力求成为化学工程学习者手中不可或缺的工具书。

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