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绪论1

一、炼油化工过程概述1

二、本教材的研究对象及框架结构1

三、基本概念1

四、单位制2

第一章 流体力学基础3

第一节 流体静力学3

一、密度、相对密度和比容3

二、流体的压强6

三、流体静力学基本方程式7

四、静力学基本方程式的应用8

第二节 流体动力学12

一、流量和流速12

二、稳定流动与非稳定流动13

三、稳定流动时的连续性方程14

四、流体流动的能量守恒——柏努利方程式15

第三节 流体在管路中流动时的阻力19

一、流体的黏性——绝对黏度（动力黏度）和运动黏度19

二、流体流动的类型和雷诺数21

三、管路中流体流速的分布23

四、当量直径24

五、流体阻力的计算24

第四节 管路计算与流量测量30

一、简单管路的计算30

二、流速和流量的测定32

本章小结37

思考题37

习题38

第二章 流体输送设备43

第一节 离心泵的工作原理及构造44

一、离心泵的工作原理44

二、离心泵的构造及主要部件45

第二节 离心泵的特性47

一、离心泵的基本性能参数47

二、离心泵的特性曲线50

三、离心泵的比转数51

第三节 离心泵的汽蚀现象与安装高度52

一、离心泵的汽蚀现象52

二、离心泵的安装高度54

第四节 离心泵的操作55

一、管路特性55

二、有泵管路的流量调节57

三、离心泵的操作58

四、离心泵的故障及消除措施59

第五节 离心泵的型号与选择59

一、离心泵的型号59

二、离心泵的选用60

第六节 其他类型泵61

一、往复泵61

二、齿轮泵64

三、各种泵的比较65

第七节 气体输送与压缩机械66

一、离心式通风机67

二、鼓风机69

三、压缩机70

四、真空泵73

本章小结76

思考题77

习题78

第三章 传热过程及设备81

第一节 概述81

一、传热过程及设备在炼油化工生产中的作用81

二、传热的三种基本方式81

第二节 导热82

一、稳定传热的概念82

二、导热速率方程——傅立叶（Fourier）定律82

三、导热系数83

四、多层平壁的导热85

五、单层圆筒壁的导热87

六、多层圆筒壁的导热89

第三节 给热（对流传热）91

一、给热的基本概念91

二、给热方程式91

三、影响给热系数的因素92

四、几种常见给热方式的给热系数大致范围93

第四节 无相变化时给热系数的具体计算公式93

一、流体在圆形直管内强制对流时的给热系数93

二、流体在非圆形管中强制流动时的给热系数98

第五节 有相变化时的给热情况98

一、蒸气冷凝时给热的特点及给热系数98

二、沸腾给热的特点及给热系数99

第六节 通过间壁的传热速率方程及传热系数100

一、通过间壁的传热速率方程式100

二、传热系数的物理意义101

三、传热热阻102

四、控制热阻102

五、污垢热阻103

第七节 平均温度差106

一、冷热两流体的流动方式106

二、平均温度差的计算107

第八节 K值的标定及大致范围111

一、传热系数K值的标定111

二、传热系数K的大致范围111

第九节 强化传热的途径113

一、增大传热面积S113

二、增大平均温度差△tm113

三、提高总传热系数K114

第十节 化工设备的保温保冷115

一、保温保冷的目的115

二、选择保温保冷材料的原则115

第十一节 换热器的分类115

一、按用途分类115

二、按传热方式分类116

三、按结构分类116

第十二节 管壳式换热器117

一、固定板式列管换热器117

二、浮头式换热器118

三、U形管式换热器121

四、管壳式换热器流体走管程或壳程的选择123

五、管壳式换热器的发展方向123

六、管壳式换热器的操作123

第十三节 板式换热器124

一、螺旋板式换热器124

二、板式换热器125

三、板式换热器的发展方向125

第十四节 板翅式换热器125

第十五节 热管式换热器126

一、工作原理126

二、热管式换热器的分类126

三、大型热管空气顶热器在加热炉节能中的应用127

四、热管式换热器的特点128

五、热管式换热器的发展方向128

第十六节 空气冷却器128

一、空冷器的结构128

二、被冷却介质的出口温度控制方法129

三、空气冷却器的特点和发展方向130

第十七节 其他型式的换热器130

一、套管式换热器130

二、喷淋式换热器130

三、蛇管式换热器130

第十八节 换热设备的校核计算131

一、校核计算换热设备的目的131

二、热负荷的计算131

三、传热系数K的选取和计算131

本章小结137

思考题139

习题139

第四章 管式加热炉143

第一节 概述143

第二节 管式加热炉的主要炉型143

一、箱式炉143

二、立式炉143

三、圆筒炉145

四、无焰炉145

五、管式加热炉的发展方向146

第三节 燃烧器147

一、气体燃烧器（或气嘴）147

二、液体燃烧器（或油嘴）148

三、油气联合燃烧器（Ⅲ型）149

四、燃烧器的新进展149

第四节 管式加热炉的其他部件153

一、炉管153

二、回弯头153

三、管件与管板154

四、炉墙154

五、钢结构155

六、管式加热炉的烟囱156

第五节 燃料的燃烧157

一、燃烧过程的实质与理论空气用量157

二、过剩空气系数158

三、燃料发热值158

第六节 管式加热炉的传热特点160

一、辐射传热基本概念160

二、热辐射的基本定律161

三、两黑体之间平行平面的辐射传热163

四、管式炉的辐射传热163

第七节 加热炉的热平衡及主要工艺指标分析164

一、加热炉的热平衡164

二、加热炉的热效率164

三、加热炉的热负荷166

四、炉管表面热强度166

五、火墙温度168

六、油品在炉管内的流速和压力降169

第八节 管式加热炉的操作和清焦170

一、加热炉开、停工操作的主要步骤170

二、正常操作171

三、影响平稳操作的主要因素172

四、事故处理预案173

五、空气-蒸汽清焦法174

第九节 管式加热炉的标定校核计算175

一、原始标定数据175

二、计算176

三、计算结果分析178

本章小结179

思考题179

习题180

第五章 蒸馏182

第一节 概述182

第二节 相组成的表示方法182

一、质量分率182

二、摩尔分率183

三、质量分率与摩尔分率的换算183

四、气体混合物的组成183

第三节 双组分溶液气液相平衡184

一、溶液及理想溶液184

二、双组分理想溶液气-液相平衡184

三、道尔顿定律及拉乌尔定律184

四、相平衡方程185

第四节 双组分溶液气-液相平衡图186

一、混合物的沸点、泡点和露点186

二、泡点方程式及露点方程式186

三、t-x-y图186

四、相平衡曲线y-x图188

五、组分的挥发度和组分间相对挥发度188

六、相对挥发度计算气液相平衡关系189

第五节 精馏190

一、简单蒸馏190

二、平衡蒸馏190

三、精馏190

四、特殊蒸馏方法192

第六节 物料衡算及操作线方程195

一、全塔物料衡算195

二、操作线方程196

三、操作线方程在y-x相图上的表示199

第七节 双组分连续精馏塔的计算200

一、理论塔板数201

二、实际塔板数202

三、回流比的确定203

四、全塔热量衡算205

五、精馏塔的操作208

六、精馏操作发展的方向208

本章小结209

思考题211

习题212

第六章 塔设备214

第一节 概述214

第二节 板式塔214

一、塔板的结构特点215

二、塔板介绍216

三、塔板的负荷性能图225

四、影响板效率的因素226

本章小结227

思考题228

第七章 吸收229

第一节 吸收的物理基础229

一、组成的表示方法229

二、气液相平衡关系230

三、吸收机理232

第二节 吸收塔及其计算233

一、填料塔的构造及操作条件233

二、吸收塔的物料平衡及应用234

三、吸收方程式237

四、填料塔主要尺寸核算238

五、其他形式吸收塔240

第三节 吸收的操作流程240

一、脱吸240

二、吸收流程240

本章小结242

思考题243

习题243

第八章 萃取245

第一节 液-液萃取操作基本原理245

一、概述245

二、相平衡245

三、萃取过程在三元相图上的表示247

四、溶剂比与温度对萃取过程的影响247

五、溶剂的选择249

第二节 液-液萃取设备249

一、填料萃取塔249

二、转盘萃取塔250

三、筛板塔251

第三节 新萃取技术——超临界流体萃取251

一、基本原理251

二、超临界流体的基本概念252

三、超临界流体萃取的基本特征252

四、典型的超临界流体萃取过程253

五、超临界流体萃取在炼油化工生产中的应用253

六、萃取技术的新进展254

本章小结254

思考题256

习题256

第九章 冷冻257

第一节 基本概念257

一、冷冻的物理基础257

二、冷冻剂和载冷体257

三、冷冻能力和冷冻系数258

第二节 压缩蒸气冷冻机259

一、压缩蒸气冷冻机的操作循环259

二、温熵图及其应用260

三、压缩蒸气冷冻机的核算261

四、冷冻机主要设备262

五、单级压缩蒸气冷冻机的适用范围263

本章小结264

思考题265

习题266

第十章 吸附分离过程及设备267

第一节 概述267

第二节 吸附和脱附的概念268

一、吸附概念268

二、吸附平衡268

三、吸附速率268

四、吸附控制阻力269

五、影响吸附的因素269

六、脱附概念270

第三节 吸附剂的种类及用途271

第四节 几种典型的吸附分离过程及设备273

一、变压吸附273

二、摸拟移动床吸附分离过程274

三、氨脱附吸附分离过程276

四、水蒸气脱附过程276

第五节 吸附塔277

第六节 吸附分离技术的发展方向278

一、新型吸附剂的开发278

二、操作技术及合理的工艺流程的开发278

本章小结279

思考题280

附录281

一、某些气体的重要物理性质281

二、某些液体的重要物理性质282

三、干空气的物理性质（101.33kPa）284

四、水的物理性质284

五、水在不同温度下的黏度284

六、水的饱和蒸汽压（-20～100℃）285

七、饱和水蒸气表（以温度为准）285

八、饱和水蒸气表（用kPa为单位的压强为准）285

九、液体的比热容286

十、蒸发潜热（汽化热）288

十二、管子规格（摘录）290

十三、泵规格292

十四、4-72-11型离心通风机规格（摘录）294

十五、氨的热力性质295

十六、氨的T-S图296

参考文献297