-
第一章绪论
本章主要学习化工基础的基本计算方法以及单位制度和单位换算，了解化工原理课程的性质、任务与研究方法，了解化工原理在化工生产中的重要性。
-
●1.1化工课程计算基础
介绍本课程的历史背景和内容。
-
●1.2化工过程计算基础
本节介绍各种单元操作的操作原理及设备的计算都是以物料衡算、能量衡算、相平衡关系及过程速率四个基本概念为基础的。
-
●1.3单位的正确使用
化学工程面向大规模生产，又和小型科学实验密切相连，要用到各种物理量，尽管这些物理量种类繁多，但都可以用几个彼此独立的基本量表示，其大小则用各种单位来表示。单位制与单位的换算，是化工基础中作为正确运算的前提。
-
第二章流体输送及输送设备
本章介绍了工程上常见的流体输送方案的类型、特点和需要解决的与动力相关的问题。通过介绍流体输送管路的基本构成中的管、管件、阀件的类型、作用及应用场合，明确管子规格确定的方法、管路系统安装的原则。通过分析流动介质具有的机械能的形式和遵循能量守恒的规律，说明柏努利方程的意义和流体阻力的估算方法，根据柏努利方程和流体阻力的影响因素，拟定完成输送任务的流体输送方案。介绍各种类型的流体输送设备的结构、工作原理、性能参数及应用场合，使用注意事项，根据输送任务选择合适的流体输送设备并做到正确安装。
-
●2.1输送管道
本节介绍了流体的特性和分类；分析了常见输送方案的特点和需要解决的问题；介绍了构成输送管路的管、管件、阀门的类型、规格、使用和布置原则、连接方式和温度补偿方法。
-
●2.2流动的能量守恒与流动动力方案
本节介绍了流体与流动相关的物性参数和物理量，分析了稳定流动的特征和物料守恒规律——连续性方程；分析了流体流动的能量形式和能量守恒规律——伯努利方程，应用伯努利方程解决了高位自流、压差输送和机械输送的相关动力问题。介绍了依据静力学方程设计的液柱式压力测量仪。
-
●2.3流体流动阻力损失
本节介绍了黏度、流动形态、直管阻力损失和局部阻力损失的计算方法，以及非圆管的流动阻力计算方法。
-
●2.4离心泵
本节介绍离心泵的结构、工作原理、性能参数及相互关系、类型及选用原则、流量调节方法和正确安装的方法。
-
●2.5其他类型泵
本节介绍了往复泵的基本结构、性能参数，对比了其他液体输送机械的性能。
-
●2.6气体输送机械
本节介绍了常见的气体输送设备的分类、结构、特点。
-
●2.7流动参数测量仪表
本节介绍了常见的流量测定仪表的类型、结构和工作原理；介绍了压力表的结构和工作原理；介绍了液位的测定和控制的仪器仪表。
-
第三章传热过程及换热器
热量传递，简称传热，是自然界和工程技术领域中普遍存在的一种现象，只要有温度变化或者相态变化的地方，就会有热量传递，这一普遍性使能源与宇航，化工，动力，冶金，机械，建筑，农业，环境保护等部门中都涉及许多传热问题。
-
●3.1化工生产中传热过程
本节介绍传热在化工生产中对应用及传热的基本方式。
-
●3.2传导传热基本概念——傅立叶定律与导热热阻
传导传热是由于介质内存在温度差异，而依靠离子的运动或振动来传递热量的现象。
-
●3.3传导传热基本计算
本节介绍化工生产中导热面为平壁导热和圆筒壁时的导热速率计算。
-
●3.4辐射传热
本节介绍辐射传热是物体间相互发射电磁波，并相互吸收能量的过程，是自然界中最广泛的传热现象。
-
●3.5对流传热基本概念
本节介绍对流传热是指流体各部分发生相对位移而引起的传染现象，其特点是伴随着流体的质点运动。
-
●3.6传热过程计算
本节根据传热过程的热量衡算，结合间壁换热，在导热速率方程和对流传热速率方程的基础上，推导出整个传热过程的总传热速率方程，并用它来解决生产过程中的实际传热问题。
-
●3.7间壁式换热器
换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有很重要的地位，换热器分为混合式、蓄热式及间壁式3种其中以间壁式换热器应用最为普遍，在间壁式换热器中已列管式换热器应用最广泛。
-
第四章非均相物系的分离
化工生产中所处理的原料、中间产物和粗产品等几乎都是由若干组分组成的混合物，在化工生产中，原料、半成品以及排放物等大多为混合物。为了使生产顺利的进行，并得到较高纯度的原料、产品或者满足环境保护的需要，常常需要对混合物进行分离。
混合物可以分为均相混合物和非均相混合物两大类。均相混合物是指由不同组分的物质混合在一起形成单一相的物系如酒精、空气等；非均相物系是指物系中至少存在着两相或更多的相，其中有气-固、气-液、液-固和液-液等多种形式。
我们在这一章节要学习的就是非均相物系的分离技术。 -
●4.1沉降
工业除尘是保护环境，降低空气中可吸入颗粒物的重要手段。对我国的可持续发展，建设环境优美，高效节能的新经济具有重要意义。本节我们将学习常用气固相分离设备，它们有沉降器，旋风分离器，袋式除尘器，静电除尘器等。学习它们的气固相分离原理，设备的结构特点和工作原理。
-
●4.2过滤
如何分离液相中的固体颗粒物，是化工生产中常常面临的问题，如结晶物的提取，悬浊液的澄清。本节我们将要学习常见的液固相分离设备。如板框式过滤机，叶滤机等。了解过滤的原理，过滤机械的种类与结构特点。
-
第五章气体吸收
吸收是化学工业中分离气体混合物的最常用的单元操作，属于传质分离过程。它利用混合气体中各组分在所选择的液体中溶解程度的差异，有选择的使混合气体中一种或几种组分溶于此液体而形成溶液，其它未溶解的组分仍保留在气相中，以达到从混合气体中分离出某组分的目的。吸收在化工生产中应用甚为广泛，例如：用水吸收氯化氢以制取盐酸，合成氨工业中用水或碱液脱除原料气中的二氧化碳等。
-
●5.1吸收设备
在这一部分，我们将学习吸收过程的种类（物理吸收与化学吸收），了解吸收过程的机理（双膜理论）。并通过分析一些工业吸收过程的案例，学会根据实际情况选择合适的吸收方法，学会选择合适的吸收剂。
-
●5.2气液相平衡
在这一部分，我们将学习气液相的溶解平衡及其定律，了解什么情况下有利于吸收，什么情况下不利于吸收。并能判断吸收过程的难易程度，从而指导我们在化工设计中，选择合理的吸收方案。
-
●5.3物料衡算
在这一部分，我们将学习吸收操作线方程，了解吸收过程气、液运动的方式，学会物料衡算和计算最小液气比，从而求解吸收剂的用量。
-
●5.4吸收设备
本节我们将学习填料吸收塔的结构，工作原理，填料的种类，填料的性能参数，塔径的计算，塔高的计算等内容。使学生熟练掌握有关知识，培养专业能力，并具备一定的化工吸收塔设计能力。为将来走上工作岗位打好基础。
-
第六章精馏
化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的。互溶液体混合物的分离有多种方法，蒸馏及精馏是其中最常用的一种。蒸馏及精馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段，如萃取、过滤结晶等相比，它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂，从而保证不会引入新的杂质。
-
●6.1传质过程概述
这一节我们主要了解液体混合物的分离方法，蒸馏及精馏的分离依据（及原理）。蒸馏中常用的几个概念以及蒸馏的分类方法。
-
●6.2气液相平衡
这一节我们首先通过酿酒的例子具体了解溶液体系，溶液的蒸汽压以及气液相平衡组成之间的关系，即拉乌尔定律。其次主要学习了在恒压p 与不同温度t下汽液两相达到平衡时的液相组成x与汽相组成y 之间的关系图，即相图。
-
●6.3简单蒸馏和平衡蒸馏
简单蒸馏也称为微分蒸馏，是一种不稳定的单级蒸馏过程，需要分批（间歇）进行。平衡蒸馏是一种单级的蒸馏操作，通常是指将液体混合物在蒸馏釜内部分汽化，并使气、液两相达到平衡状态，然后将气液两相分离的过程，这种操作既可以间歇又可以连续方式进行。
-
●6.4精馏原理和流程
混合液中各组分间挥发度的差异是实现蒸馏分离的前提和基础。回流则是实现精馏操作的条件，它是精馏与普通蒸馏的区别。通过精馏可以得到较高纯度的易挥发组分较高纯度的难挥发组分B从汽相转移到了液相，而整个过程同样不需要外部提供能量。
-
●6.5精馏过程计算
精馏塔的计算不论是板式塔或是填充塔，通常都按分级接触传质的概念来计算理论板数。对于双组分精馏塔的设计计算，通常给定的设计条件有：液体混合物（料液）的量F和浓度xF（以易挥发组分的摩尔分率表示），以及塔顶和塔底产品的浓度xD和xW。计算所需的理论板数NT和实际板数NP 。
-
●6.6间歇精馏
间歇精馏也称为分批精馏，是将一批原料全部加入蒸馏釜中进行蒸馏。当釜液组成达到规定值后排出残液，然后开始下一批蒸馏操作。间歇精馏适用于原料处理量较少且原料的种类、组成或处理量经常改变的情况。
-
●6.7特殊精馏
前述普通精馏方式是以溶液中各个组分的挥发度不同作为分离的依据，若各组分的挥发度差异越大（即相对挥发度 越大），越易分离。但工业生产中需要分离的溶液，也有不少其挥发度很接近或具有恒沸点（最高或最低恒沸点），对于这类溶液的分离，用前述的普通精馏方式就难以实现。
-
●6.8精馏塔
精馏塔分板式塔与填料塔两类，一般处理量大时用板式塔，处理量小则多用填料塔。在精馏中，目前普遍采用板式塔；而填料塔在吸收中的应用则更加广泛。
-
第七章化学反应过程
化学反应是反应过程的主体，而反应器则是实现反应的客观环境，反应本身的特性是第一性的，因此动力学是代表过程的本质性的因素，而反应器的型式和尺寸则在物料的流动、混合、传热、传质等传递特性上发挥其影响，只有综合考虑此化学反应的动力学、传递过程等诸多因素，才能做到化学反应器的正确选用、合理设计、有效放大和最佳控制。对于一个特定的反应生产任务，选用什么样的反应设备，各种不同的反应设备访如何操作？这是本章我们将要学习的内容。
-
●7.1化学反应过程概述
自然界的物质的运动或变化过程由物理或化学的两类，物理过程不牵涉化学反应，但化学过程却总是与物理因素有着紧密联系。所以化学反应过程是物理与化学两类因素综合体。任何化学品的生产，都离不开三个阶段：原料预处理、化学反应、产品精制。本节我们来学习化学反应过程。
-
●7.2反应器的类型
随着现代技术的发展，出于工艺、机械等多方面的要求，目前反应器的种类较多，可以根据不同的方式进行分类。本节我们来学习常见的分类方式及所对应的反应器。
-
●7.3均相反应器
均相反应又称“单相反应”，即只在一相（气相、液相或固相）内发生的化学反应。其特点是在反应物系中不存在相界面。参加反应的物质均处于同一相内的化学反应，它不存在相间传质。
-
●7.4釜式反应器
釜式反应器又称反应釜或搅拌反应器。其高度一般与其直径相等或稍高，约为直径的2-3倍。釜内设有搅拌装置及挡板，并根据不同的情况在釜内安装换热器以维持所需的反应温度。也可将换热器装在釜外通过流体的强制循环而进行换热。本节我们来学习釜式反应器的结构。
-
●7.5固定床反应器
固定床反应器指在反应器内装填颗粒状固体催化剂或固体反应物，形成一定高度的堆积床层，气体或液体物料通过颗粒间隙流过静止固定床层的同时，实现非均相反应过程。。本节我们来学习固定床反应器的结构及类型。
-
●7.6流化床反应器
流化床反应器操作的基本特征是流体（气体或液体）以较高的流速通过床层，带动床层内的固体颗粒呈悬浮湍动，表现出类似流体流动的一些特征。特别是在气—固流化床中，气体常以气泡形式通过床层，犹如水的沸腾，所以流化床亦称沸腾床。本节我们来学习流化床反应器的结构及类型。
-
●7.7催化剂的基本知识
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂种类繁多，按状态可分为液体催化剂和固体催化剂；按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂，均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。