传质与分离操作实训 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:潘文群

出品人:

页数:221

译者:

出版时间:2006-5

价格:27.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502584412

丛书系列:

图书标签:

• 传质
• 分离
• 化工原理
• 实验
• 实训
• 操作
• 过程工程
• 化工设备
• 传热
• 分离工程

《化学工程原理与应用》 简介： 本书旨在为化学工程领域的研究者、工程师和高等院校学生提供一套系统、深入的学习资源，涵盖了化学工程最核心的基础理论、关键单元操作及其在现代工业中的广泛应用。本书注重理论与实践的结合，通过详实的案例分析和精炼的论述，帮助读者构建坚实的化学工程知识体系，并培养解决实际工程问题的能力。 第一部分：化学工程基础理论 本部分将系统梳理化学工程领域赖以生存和发展的核心理论基石。 物质与能量衡算： 作为化学工程的“语言”，物质衡算和能量衡算是理解和设计任何化学过程的基础。本章将详细讲解不同类型反应器、分离设备中的物料流动和能量转化规律，包括组分衡算、总质量衡算、能量衡算，以及在非稳态过程中的应用。我们将通过一系列具有代表性的工业案例，如多组分混合物的分离、化学反应过程的热量分析，展示衡算在解决实际问题中的强大威力。特别地，我们将深入探讨能量衡算中焓、熵、吉布斯自由能等热力学函数的应用，以及如何利用这些概念进行过程的优化和能量的有效回收。 流体流动： 流体在管道、设备中的流动行为是化学工程中最常见的现象之一。本章将深入探讨层流与湍流的判据，流体在管道中的压降计算，以及雷诺数、达西-魏斯巴赫公式等关键概念。我们将详细讲解牛顿流体和非牛顿流体的流动特性，以及不同流体输送设备（如泵、压缩机）的设计原理和选型依据。此外，本章还将涉及多相流动的复杂性，包括气液两相流、液液两相流和气固两相流的流动规律，为后续单元操作的学习奠定基础。 传热： 传热是化学工程中实现物质相变、能量传递的关键环节。本章将全面阐述三种基本传热方式：导热、对流和辐射。我们将详细介绍傅里叶定律、牛顿冷却定律和斯忒藩-玻尔兹曼定律，并深入分析传热系数、传热温差等影响传热效率的重要参数。在实际应用方面，本章将重点讲解换热器（如列管式换热器、板式换热器）的设计原理、操作特点和传热过程的强化技术。同时，我们将探讨间壁传热、对流传热以及辐射传热在不同工业设备中的应用，并分析影响传热过程的因素，例如流体性质、流速、壁面材料等。 相平衡： 相平衡是分离操作的理论基础。本章将系统讲解理想溶液和真实溶液的相平衡关系，包括气液平衡（Raoult定律、Henry定律）、液液平衡、固液平衡以及固气平衡。我们将详细介绍相图（如T-x、P-x、y-x图、三元相图）的绘制和解读方法，并阐述相平衡在蒸馏、萃取、结晶等分离过程中的指导意义。特别地，我们将讨论非理想体系的相平衡计算，以及azeotrope（共沸物）的形成和处理方法，为实际的分离过程设计提供理论支撑。 化学反应工程基础： 化学反应是化学工业的核心。本章将深入探讨反应速率方程、反应级数、表观活化能等反应动力学基本概念。我们将介绍不同类型的反应器（如釜式反应器、管式反应器、固定床反应器、流化床反应器）的特点、物料衡算和能量衡算，并重点分析影响反应器性能的因素，如反应物浓度、温度、压力、催化剂活性等。本章还将涉及多相反应以及非理想反应器的分析方法，为化学过程的设计和优化提供科学依据。 第二部分：化学工程单元操作 本部分将详细介绍化学工程中最常见、最重要的单元操作，并结合实际应用进行深入讲解。 蒸馏与精馏： 蒸馏是应用最广泛的分离操作之一。本章将深入讲解蒸馏的基本原理，包括单级蒸馏、连续蒸馏和间歇蒸馏。我们将重点介绍精馏塔的设计与操作，包括塔板效率、回流比、理论塔板数等关键参数的计算和优化。我们将详细阐述不同类型精馏塔（如板式塔、填料塔）的结构特点和适用范围，并结合工业案例，如石油炼制、酒精生产等，展示蒸馏在实际生产中的应用。本章还将涉及特殊蒸馏技术，如共沸蒸馏、萃取精馏、压差蒸馏等。 吸收与解吸： 吸收和解吸是利用物质在不同相中的溶解度差异进行分离的操作。本章将详细介绍吸收过程的传质机理，包括努塞尔数、传质系数等。我们将讲解吸收塔的设计与操作，如填料塔、板式塔的结构特点，以及操作线、平衡线的绘制和应用。我们将深入分析影响吸收效率的因素，如吸收剂的选择、溶质的性质、操作温度和压力等。本章还将介绍解吸过程，即从吸收剂中分离溶质的操作，并结合实际应用，如烟气脱硫、挥发性有机物（VOCs）回收等，阐述吸收与解吸在环境保护和资源回收中的重要作用。 萃取： 萃取是利用溶质在不同溶剂中溶解度的差异进行分离的操作。本章将介绍液液萃取的原理，包括分配系数、选择性等。我们将重点讲解萃取设备的设计与操作，如萃取塔、混合澄清槽等。我们将详细阐述萃取过程中操作线、平衡线的绘制和应用，并分析影响萃取效率的因素，如溶剂的选择、溶质的性质、操作温度和压力等。本章还将介绍固液萃取，并结合实际应用，如油脂提取、药物分离等，展示萃取在化工、制药、食品等行业中的重要性。 结晶： 结晶是利用物质在溶剂中溶解度随温度变化而分离的操作。本章将深入讲解结晶的机理，包括成核和生长过程。我们将介绍不同类型的结晶设备，如冷却结晶器、蒸发结晶器、真空结晶器等。我们将详细分析影响结晶过程的因素，如过饱和度、晶体生长速率、杂质的存在等。本章还将探讨晶体形貌的控制和晶体粒度分布的调控，并结合实际应用，如盐的生产、药物的纯化等，展示结晶在精细化工和材料科学中的关键作用。 干燥： 干燥是去除物料中水分或其他溶剂的操作。本章将系统介绍不同类型的干燥设备，如烘箱、气流干燥器、喷雾干燥器、带式干燥器等，并深入分析它们的结构特点、工作原理和适用范围。我们将详细讲解干燥过程中的传热和传质机理，包括恒定速率干燥和降速干燥阶段。我们将分析影响干燥效率的因素，如物料的性质、温度、湿度、气流速度等。本章还将探讨干燥过程中物料的物理和化学变化，并结合实际应用，如食品加工、医药制造、煤炭烘干等，展示干燥技术在国民经济中的广泛应用。 过滤与沉降： 过滤和沉降是利用固体颗粒与液体或气体分离的操作。本章将详细介绍过滤的原理，包括压滤、真空过滤、离心过滤等。我们将重点讲解过滤设备的结构和操作，如板框压滤机、真空转鼓过滤器等。我们将分析影响过滤效率的因素，如滤饼的渗透性、滤布的选择、操作压力等。本章还将介绍沉降操作，包括重力沉降和离心沉降，并重点讲解沉降设备的选型和设计。本章将结合实际应用，如废水处理、固液分离、催化剂回收等，展示过滤与沉降在环境保护和资源回收中的重要性。 第三部分：化学工程应用与集成 本部分将进一步拓展化学工程的视野，探讨其在现代工业中的集成应用和发展趋势。 过程模拟与优化： 随着计算机技术的发展，过程模拟已成为化学工程设计和优化的重要工具。本章将介绍常用的过程模拟软件，如Aspen Plus、HYSYS等，并讲解其基本操作流程和应用方法。我们将通过案例分析，展示如何利用模拟软件对复杂化工过程进行建模、仿真和优化，以提高生产效率、降低能耗、减少排放。本章还将探讨过程优化中的数学规划方法和启发式算法。 过程控制： 过程控制是确保化学过程稳定、安全、高效运行的关键。本章将介绍过程控制的基本原理，包括反馈控制、前馈控制、串级控制等。我们将讲解PID控制器的设计与整定，并介绍常用的过程控制系统，如DCS（分布式控制系统）和PLC（可编程逻辑控制器）。本章还将探讨过程安全与风险管理，包括 HAZOP（危险与可操作性分析）等方法。 绿色化学与可持续发展： 绿色化学和可持续发展是现代化学工程的重要发展方向。本章将介绍绿色化学的原则，如原子经济性、减少有害物质的使用和产生、使用可再生原料等。我们将探讨绿色化学在化工过程设计、催化剂开发、废物处理等方面的应用，并分析化学工程在实现可持续发展目标中的作用。 新兴技术与前沿领域： 本章将展望化学工程领域的新兴技术和前沿领域，如微反应器技术、生物化工、纳米材料制备、碳捕获与利用等。我们将介绍这些新技术的基本原理、潜在应用和发展前景，以激发读者对化学工程未来发展的思考。 本书的编写力求严谨、清晰、易懂，并辅以大量的图表和实例，以帮助读者更好地理解和掌握化学工程的知识。通过学习本书，读者将能够全面了解化学工程的理论体系和实践应用，为未来在相关领域的学习和工作打下坚实的基础。

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这本厚重的书册，光是翻阅就能感受到它蕴含的知识的广度与深度，拿在手里沉甸甸的，让人对即将展开的阅读之旅充满期待。封面设计简洁大气，没有太多花哨的元素，反而透出一种专业与严谨的气质，仿佛在无声地宣告它是一本脚踏实地的技术手册。我尤其欣赏它在排版上的用心，字体大小适中，段落间距合理，即便是面对那些复杂的化学结构图和流程示意图，也能保持清晰的脉络。初看目录，我立刻被那些具体的实验项目名称所吸引，比如“精馏塔的性能优化”或者“膜分离技术的故障排除”，这些标题直接击中了我作为一名工程学习者的痛点，预示着这本书绝非空洞的理论说教，而是真正能带着我们走进车间、走进实验室的实用指南。每一章节的结构似乎都经过精心设计，从理论基础的梳理，到实验步骤的详述，再到数据分析和结果讨论的指导，形成了一个完整的学习闭环。这种循序渐进的编排方式，对于我们这些需要将理论快速转化为实践技能的人来说，简直是福音，让人迫不及待想动手操作一番，去验证书中所述的每一个参数和每一步操作的合理性。我能想象，在未来的实训课上，它会是我们案头最常翻阅的伙伴，被实验记录的笔迹和咖啡渍点缀得更有价值感。

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翻到中间关于分离过程的章节，我真切地感受到了作者对于工程实践的深刻洞察力。这里的描述已经从基础概念转向了具体的工艺流程设计与优化。我特别注意到，书中对不同类型分离技术（比如萃取、吸附和结晶）的适用性分析非常到位，不再是教科书式的“A技术用于B情况”，而是深入探讨了成本效益、环境影响以及操作的灵活性等多个维度进行权衡的“工程智慧”。例如，在讨论溶剂选择时，它详尽列出了影响萃取效率的关键参数（如分配系数、选择性）的计算方法，并配有详尽的案例分析，演示了如何通过调整温度或压力来微调这些参数以达到最佳分离效果。更令人称道的是，它似乎预设了读者会遇到各种实际难题，因此在每一项技术介绍的末尾，都附带了一个“常见故障排除”的小栏目，内容翔实得像是从资深操作员的经验笔记中摘录出来的，这对于提升读者的独立解决问题的能力具有不可估量的价值。这本书的结构清晰地反映了从“知其然”到“知其所以然”，再到“能解决问题”的完整学习路径。

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读完第一部分关于单元操作的理论综述后，我最大的感受是作者在概念构建上的老道与精妙。这本书没有急于展示那些令人眼花缭乱的复杂设备，而是从最基础的物质衡算和能量衡算原理入手，扎实地为后续的实操打下了坚实的数学和物理基础。它的文字风格非常注重逻辑的连贯性，仿佛在跟一个初学者对话，但其深度又足以让有经验的工程师也能从中获得新的启发。举个例子，在阐述扩散与传质速率的定量关系时，作者并非简单地罗列公式，而是通过引入一个巧妙的类比——想象两个不同浓度的气体分子在微观层面上的相互“纠缠”和“挣扎”——将抽象的Fick定律变得直观可感。这种将高深理论“人文化”的处理方式，极大地降低了初学者的畏惧感。此外，书中对理想与实际操作条件差异性的讨论尤为深刻，它不断提醒读者，现实世界中的摩擦、非等温、非恒速等因素是如何悄无声息地侵蚀理论模型的精确性的。这种对“不完美性”的坦诚，才是真正体现了一本优秀实操指导书价值的地方——它教你的不仅是如何做对，更是如何预见并修正那些必然会发生的偏差。

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这本书的语言风格，在整体的严谨性中，透露出一种对工程美学的欣赏，这让枯燥的化工操作学习过程变得富有韵味。作者在描述一些操作步骤时，选词精准且富有画面感，例如描述沉降过程的“颗粒在静水力作用下缓慢而有序的沉淀”，或者描述换热器清洗时的“热表面逐渐剥离附着物的阻力过程”，都让人感觉不仅仅是在学习操作流程，更是在欣赏一门精密的工程艺术。它引导读者超越“按下开关，等待结果”的机械思维，去关注设备内部物质流动的细腻变化和能量的微妙传递。这种对细节的关注，培养了一种“工程师的直觉”——那种在数据异常时，能立刻联想到设备内部可能发生了堵塞、气蚀或者泄漏的敏感性。总而言之，这本实训教材不仅仅是一本工具书，更像是一位经验丰富的导师，在你身边耐心指导，不仅传授方法，更重要的是，塑造你对待工程问题的系统化思维和追求卓越的职业态度。它真正实现了理论指导实践，实践反哺理论的良性循环。

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这本书在图示和数据呈现方面的质量，简直是行业内的标杆。大量的流程图（PFD和P&ID的结合体）、设备剖面图以及操作参数的曲线图，都采用了高分辨率的矢量图形，即便是放大观察复杂的管道布局和仪表连接，细节也清晰可见，完全没有那种模糊不清、难以辨认的低劣印刷感。尤其值得称赞的是，书中对实验数据的可视化处理。它不仅仅是简单地将原始数据罗列出来，而是用精心设计的散点图、回归分析曲线，甚至是三维响应面图，来揭示变量之间的非线性关系。这种视觉化的呈现方式，极大地加速了我们对实验现象背后规律的理解进程，使得那些原本需要花费大量时间进行数学推导才能得出的结论，能够通过直观的图像瞬间被捕捉。这种对“眼见为实”的重视，体现了作者坚信最好的学习是基于对真实数据的解读和分析。对于我们未来进行实验报告撰写和技术汇报时，这些高质量的图表可以直接作为参考和范例来学习如何专业地展示工程结果。

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