绪章绪论

绪论部分从举例引入本课程的研究对象为单元操作，在介绍了单元操作的特点后，对本课程主要学习的几个单元操作进行了简单介绍并对它们按照理论基础进行了分类。最后介绍了本课程的特点和参考书。

●0.1绪论

绪论部分从举例引入本课程的研究对象为单元操作，在介绍了单元操作的特点后，对本课程主要学习的几个单元操作进行了简单介绍并对它们按照理论基础进行了分类。最后介绍了本课程的特点和参考书。

第一章流体流动

流体流动不仅是研究流体在管道内或设备内流动的基础，而且还和其他的单元操作如固体流态化，传热等息息相关，流体流动的状态对这些单元操作有着重大的影响。因此，我们必须掌握流体流动的基本原理。

●1.1流体静止的基本方程

流体静力学是研究流体在外力作用下的平衡规律，也就是说研究流体在外力作用下处于静止或相对静止的规律。流体静力学的基本原理在化工生产中有着广泛的应用，例如压力的测量等，本节主要讨论流体静力学的基本原理及其应用

●1.2流体流动的基本方程

化工厂中流体大多是沿封闭的管路流动，因此了解管内流体流动的规律十分必要。反映管内流体流动规律的基本方程式有连续性方程和伯努力方程，本节主要围绕这两个方程式进行讨论。

●1.3流体流动的现象

目前为止，对伯努利方程的应用中都未涉及阻力损失的计算，对此或是忽略或是给定一个值，以使机械能衡算得以进行。其原因是至今只限于对流体宏观分析，未考虑到流体的内部因素，要分析其阻力损失的内在原因，建立计算阻力损失的关系式，必须先对流体流动时其内部质点的运动状况加以考虑，这是个很复杂的问题，本节只做简单的介绍。

●1.4管内流动的阻力损失

在上节课的基础上，本节进一步讨论机械能衡算方程中阻力损失的计算。阻力损失可以分为两类，一类是直管阻力损失或沿程阻力，另一类是局部损失，流体输送中总的损失为两部分阻力损失之和。

●1.5管路计算

本节课为管路计算，分为简单管路和复杂管路两类。主要是1.2-1.4节所学内容的应用，即包括连续性方程，伯努利方程以及伯努利方程中阻力损失的计算在实际生产中的应用。

●1.6流量测量

化工生产中要经常对流量进行测量。较常用的流量计是利用前述流体力学原理设计的。本节分两类介绍几种常见的流量计测量的原理、构造及其应用。第一类是变压头，横截面流量计，分为测速管，孔板流量计和文丘里流量计。另外一种流量计是变截面，恒压头流量计，其典型代表为转子流量计。

第二章流体输送机械

工业生产中经常要用流体输送机械驱动流体通过各种设备，此外各车间之间、车间与储槽之间的流体输送也是很常见的。本章结合化工生产的特点讨论各种流体输送设备的操作原理，基本构造与性能，以便能合理的选择其类型，决定其规格。

●2.1离心泵

离心泵在工业生产中应用最为广泛，其结构较简单，流量易于调节，并适用于输送有腐蚀性，含悬浮物等工业生产中性质特殊的液体。本节主要介绍离心泵的操作原理与构造、离心泵的压头、主要性能参数、特性曲线等。

●2.2往复泵

往复泵是一种容积式泵，我们主要学习它的结构及工作原理、流量调节、安装高度与离心泵的异同等。最后了解一下各类泵在化工中的适用范围。

第三章机械分离和固体流态化

工业生产中需要将混合物加以分离的情况很多。例如原料的提纯和净化，废气、废液在排放前，应将其中所含的有害物质尽量除去，以减轻环境污染。因此为了实现上述目的，必须根据混合物的性质和分离要求而采用不同的方法。本章主要讨论分离非均向混合物的本章所采用的机械方法。

●3.1筛分

筛分是根据固体颗粒大小用筛进行分离的过程，本节主要讨论颗粒及颗粒群的性质以及筛分原理。

●3.2沉降分离

在重力场或者离心场中，利用非均相混合物各个不同成分所受到的重力或者离心力不同，从而将各个不同成分加以分离的方法称为沉降分离，按照混合物所处的力场，可分为重力沉降分离和离心沉降分离，本节我们主要介绍重力沉降分离。

●3.3过滤

所谓过滤，就是利用多孔介质，使液体通过而截留固体颗粒，从而使悬浮液中的固液得到分离的过程。本节主要介绍过滤基本方程、过滤常数的测定、过滤设备及计算等。

第四章传热

传热即热量传递，在化工生产中具有广泛的应用，是重要的化工单元操作之一。它可用于物料的加热或冷却，可用于热量或能量的回收利用，另外，设备与管路的保温也涉及传热过程。本章主要介绍传热的基本方式及其在化工生产中的应用。

●4.1传热概述

本节主要介绍传热的基本方式，即热传导、对流和辐射。另外，掌握热流量和热通量的基本概念。

●4.2热传导

本节在介绍傅里叶定律和热导率l后，主要介绍了导热通量的计算，包括四种情况：无限大单层平壁（无内热源）稳态导热、无限大多层平壁一维稳态导热（无内热源）、无限长单层圆筒壁一维稳态导热（无内热源）和无限长多层圆筒壁一维稳态导热（无内热源）。

●4.3对流传热

本节中，通过对对流传热机理进行分析，得到牛顿冷却定律。然后介绍了牛顿冷却定律中a获得的主要方法：实验法。并且给出了各种情形下的a经验计算式。

●4.4辐射传热

本节中介绍了辐射传热涉及到的一些基本概念，包括吸收率、发射率、透过率、黑体、白体、透热体、灰体等。要求会利用斯蒂芬-波尔茨曼定律计算黑体的辐射能力。了解克希霍夫定律及灰体的辐射能力计算。

●4.5间壁式换热器的传热

本节是热传导和对流传热在化工生产中的应用。主要包括间壁式换热器的传热过程分析和计算。要求掌握总传热速率方程中Q、K、A、△tm的计算并会计算壁温。

第五章传质导论

物质在相际间的转移属于物质传递过程，简称传质过程，这类以相际传质为特征的单位操作在化工生产中应用甚广，如吸收、气体减湿、液-液萃取、固-液萃取、结晶、吸附、干燥、精馏等。

●5.1传质导论

相际传质是一类复杂的过程，本节简要概述了相际传质的机理-扩散原理，两种简单而又常见的一维稳定分子扩现象-等摩尔相互扩散和单向扩散，流体与界面间的对流传质模型，为后续内容的讲解作了铺垫。

第六章吸收

本章主要介绍吸收的定义以及吸收在工业上产中的应用、吸收的流程；气液相平衡表达式；吸收速率方程；二元低浓气体吸收过程的计算包括吸收剂用量的确定、填料层高度的计算、特别是传质单元数的计算方法。

●6.1吸收（1）

本节主要介绍吸收的概念以及吸收操作的目的、流程；亨利定律的三种表达形式；亨利系数、溶解度系数、平衡常数三者之间换算关系；不同形式的吸收速率方程，传质分系数与总传质系数之间的关系。

●6.2吸收（2）

本节主要介绍二元低浓气体吸收过程中吸收剂用量的确定方法和填料层高度的计算方法；传质单元高度与传质单元数的意义；特别介绍最小液气比的计算方法、传质单元数在当平衡线为直线时如何用吸收因数法和对数平均推动力法计算。

第七章蒸馏

液体混合物可以采用蒸馏的方式进行分离。本章主要介绍蒸馏操作中涉及的相平衡关系；相对挥发度的概念；蒸馏的分类；简单蒸馏、平衡蒸馏和精馏三种不同蒸馏方式；双组份连续精馏过程的分析与计算包括操作线方程、进料热状况的影响及进料线方程、回流比的确定、理论板数的计算。

●7.1蒸馏概述和相平衡

本节主要介绍蒸馏的概念以及蒸馏操作分类；拉乌尔定律；挥发度和相对挥发度的概念；相平衡方程的导出；温度组成图中的泡点线、露点线、单相区及两相区。

●7.2蒸馏方式

按操作方式，蒸馏可分为简单蒸馏、平衡蒸馏和精馏。本节简要介绍简单蒸馏与平衡蒸馏的流程与特点；为了使物系实现高纯度分离需利用回流手段、经过多次平衡级的操作，即精馏，重点介绍精馏的原理、方法、装置流程。

●7.3蒸馏

本节主要介绍二元混合液连续精馏过程的分析与计算，包括恒摩尔流概念、精馏段操作线、提馏段操作线、回流比的定义、进料热状况的影响及加料线方程、x-y相图、逐板法与图解法确定理论板数、全回流概念、Fenske公式、最小回流比的计算、适宜回流比的确定。

第八章萃取

液体混合物还可以利用在外加溶剂中溶解度的差异通过萃取的方式进行分离。本章主要介绍萃取操作的流程；萃取剂的选择原则；液液相平衡关系及三角形相图；分配曲线；分配系数与选择性系数概念；二元单级萃取的流程及计算。

●8.1萃取概述

本节主要介绍萃取的概念以及萃取操作流程；萃取剂的选择原则；三元体系相平衡表示方法；三角形相图的应用；分配曲线的绘制。

●8.2单级萃取计算

本节主要介绍单级萃取过程的计算。为了使计算简便提出了理论级假定，当萃取剂与原溶剂部分互溶时采用图解法计算方便，并容易作图得到最小溶剂用量和最大萃取液浓度；当萃取剂与原溶剂完全不互溶时采用解析法计算，浓度用质量比可使计算简便。

第九章干燥

干燥是利用热能，使湿物料中的湿分气化而除去的方法。本章介绍以空气为干燥介质、湿分为水的对流干燥过程，主要介绍湿空气的性质及湿度图、湿物料含水率的表示方法、干燥介质用量计算、干燥过程热能消耗以及干燥动力学。

●9.1干燥概述

本节介绍干燥的概念以及湿空气性质。重点介绍湿空气的湿度、湿比容、湿比热容、焓、干球温度、湿球温度、绝热饱和温度、露点等性质参数；以及湿度图及其应用。

●9.2干燥计算

本节介绍干燥过程的计算。主要介绍了干基含水率、湿基含水率概念；干燥过程的物料衡算与热量衡算；干燥速率与干燥时间计算；结合水分与非结合水分；自由水分与平衡水分；干燥过程三个阶段及干燥机理。