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第一卷 食品工程2

1 流体流动与输送2

1.1 流体的性质2

1.1.1 流体的密度、相对密度和比体积2

目录2

1.1.2 流体的黏度3

1.2 流体静力学6

1.2.1 流体的静压力及其特性6

1.2.3 流体静力学基本方程式7

1.2.2 压力的表示方式7

1.2.4 压力的测量8

1.3 管道内流体的流动10

1.3.1 流体的流量和流速10

1.3.2 流体的稳定和不稳定流动12

1.3.3 流体流动的物料衡算和能量衡算13

1.4 流体流动时的阻力22

1.4.1 流体流动的类型22

1.4.2 流动阻力产生的原因及其影响25

1.4.3 流体在管内流动时的流速分布49

1.5 非牛顿型流体的流动51

1.5.1 非牛顿型流体的分类51

1.5.2 流变指数和稠度指数53

1.5.3 非牛顿流体的阻力损失、速度分布和流量55

1.6 流体输送管路的计算59

1.6.1 简单管路59

1.6.2 串联管路59

1.6.4 分支管路60

1.6.3 并联管路60

1.6.5 管路计算中需要解决的问题61

1.7 流量的测量66

1.7.1 毕托管（Pitottube）66

1.7.2 孔板流量计69

1.7.3 文丘里（Venturi）流量计71

1.7.4 转子流量计72

1.8 液体输送机械73

1.8.1 离心泵73

1.8.2 其他类型泵84

1.9.1 通风机与鼓风机90

1.9 气体输送机械90

1.9.2 通风机的性能和选择92

1.10 压缩机94

1.10.1 往复式压缩机94

1.10.2 往复式压缩机的类型及其他型式压缩机99

1.11 真空泵103

1.11.1 有关真空泵和真空系统的基本概念104

1.11.2 真空泵的分类、选择及型号105

1.11.3 真空泵的工作原理107

2 传热与传质113

2.1 传热基本理论113

2.1.1 传热基本方式113

2.1.2 基本热流量方程式114

2.2 导热123

2.2.1 导热微分方程式123

2.2.2 稳态导热125

2.2.3 不稳态导热132

2.3 对流传热142

2.3.1 对流传热的基本讨论142

2.2.4 一维和二维瞬态导热数值解142

2.3.2 自然对流传热147

2.3.3 流体强制对流传热154

2.3.4 具有相变时的传热161

2.3.5 流体的间歇式传热165

2.4 辐射传热165

2.4.1 辐射传热基本概念166

2.4.2 理想（黑体）表面的辐射167

2.4.3 非黑体表面的辐射171

2.4.4 等温面之间的辐射传热175

2.4.5 辐射传热系数179

2.5 换热设备179

2.5.1 液体食品换热设备179

2.5.2 固体食品包装前的加热设备192

2.6 传质导论199

2.6.1 相组成表示法199

2.6.2 扩散原理202

2.6.3 分子扩散系数206

2.6.4 湍流流体中的扩散208

3.1 概述210

3 浓缩210

3.2 蒸发浓缩212

3.2.1 概述212

3.2.2 蒸发器的结构与选型215

3.2.3 蒸发装置的设计226

3.2.4 蒸发装置的特殊设计系统271

3.2.5 蒸发装置辅助设备283

3.3 冷冻浓缩291

3.3.1 概述291

3.3.2 冷冻浓缩原理292

3.3.3 冷冻浓缩结晶过程293

3.3.4 冰晶与浓缩液的分离过程294

3.3.5 冷冻浓缩设备295

3.3.6 冷冻浓缩的经济性与评述300

4 结晶303

4.1 结晶基本原理303

4.1.1 晶体的特性303

4.1.2 溶解度和溶液内的相平衡304

4.1.3 晶核的形成310

4.1.4 晶体的生长312

4.2.1 食品工业常用的结晶方法322

4.2 结晶方法与设备322

4.2.2 结晶设备及其特点323

4.2.3 结晶器的工艺设计331

4.3 食品结晶过程的控制334

4.3.1 加晶种的结晶控制335

4.3.2 细晶的消除及晶垢的去除336

4.3.3 结晶的分离、洗涤和干燥337

5.1 去湿340

5 干燥340

5.1.1 湿空气的性质341

5.2 干燥静力学351

5.2.1 湿物料351

5.2.2 干燥系统的物料衡算352

5.2.3 干燥系统的热量衡算354

5.2.4 空气通过干燥器的状态变化355

5.3 干燥动力学359

5.3.1 物料中的水分359

5.3.2 干燥机理361

5.3.3 干燥曲线362

5.3.4 干燥速率与干燥速率曲线363

5.3.5 恒定干燥条件下的干燥时间366

5.4 干燥设备369

5.4.1 干燥器的分类369

5.4.2 对流型干燥器370

5.4.3 传导型干燥器382

5.4.4 辐射型干燥器384

5.4.5 干燥器的选择和设计389

5.5 喷雾干燥394

5.5.1 喷雾器395

5.5.2 喷雾干燥室和液滴在干燥室中的干燥399

5.5.3 喷雾干燥装置系统400

5.5.4 喷雾干燥器基本设计计算404

5.6 冷冻干燥410

5.6.1 冷冻干燥的理论基础411

5.6.2 冷冻干燥工艺417

5.6.3 冷冻干燥设备418

5.7.1 空气调节系统基本原理及类型426

5.7 空气调节426

5.7.2 直流式空气调节系统427

5.7.3 一次回风式空气调节系统429

5.7.4 二次回风式空气调节系统431

5.7.5 空气调节设备的计算432

6 蒸馏与精馏434

6.1 双组分系统的气、液平衡434

6.1.1 相律和拉乌尔定律434

6.1.2 两组分理想溶液的气、液平衡相图436

6.1.3 两组分非理想系统的气、液平衡相图437

6.1.4 相对挥发度438

6.2 平衡蒸馏和简单蒸馏438

6.2.1 平衡蒸馏438

6.2.2 简单蒸馏440

6.3 两组分连续精馏原理及计算441

6.3.1 多次部分气化和多次部分冷凝442

6.3.2 精馏塔和精馏操作流程443

6.4 两组分连续精馏的计算444

6.4.2 物料衡算和操作线方程445

6.4.1 理论板的概念及恒摩尔流假定445

6.4.3 加料板衡算与进料状态的影响448

6.4.4 理论板数的求法449

6.4.5 回流比的影响及其选择451

6.5 蒸汽蒸馏、恒沸蒸馏与萃取蒸馏455

6.5.1 蒸汽蒸馏455

6.5.2 恒沸蒸馏与萃取蒸馏458

6.6 分子蒸馏460

6.6.1 分子蒸馏原理460

6.6.2 分子蒸馏装置463

6.6.3 分子蒸馏的应用465

7 萃取468

7.1 液－液萃取468

7.1.1 萃取原理与相平衡468

7.1.2 萃取计算472

7.1.3 萃取动力学479

7.1.4 萃取设备481

7.1.5 液－液萃取在食品工业中的应用485

7.2.1 浸取原理493

7.2 固－液萃取（浸取）493

7.2.2 浸取计算495

7.2.3 浸取动力学498

7.2.4 浸取设备501

7.2.5 浸取在食品工业中的应用505

7.3 超临界流体萃取507

7.3.1 超临界流体萃取的原理507

7.3.2 超临界流体萃取在食品工业中的应用510

8.1.1 食品生产中的液态非均一系特性514

8.1 概述514

8 液态非均一系的分离514

8.1.2 液态非均一系的分类515

8.1.3 液态非均一系的分离方法516

8.2 沉降519

8.2.1 沉降理论519

8.2.2 重力沉降设备527

8.3 过滤535

8.3.1 概述535

8.3.2 过滤理论537

8.3.3 过滤装置553

8.3.4 过滤介质574

8.3.5 助滤剂588

8.4 压榨600

8.4.1 压榨理论600

8.4.2 压榨设备605

8.5 离心分离621

8.5.1 离心沉降622

8.5.2 旋流器640

8.5.3 回旋沉淀槽649

8.5.4 离心过滤651

8.6 浮选663

8.6.1 浮选基本原理663

8.6.2 食品工业用浮选设备666

9 吸附与离子交换678

9.1 吸附678

9.1.1 吸附理论678

9.1.2 吸附剂690

9.1.3 吸附操作695

9.1.4 吸附过程设计700

9.1.5 吸附在食品工业中的应用702

9.1.6 亲和色谱704

9.2 离子交换711

9.2.1 离子交换树脂712

9.2.2 离子交换理论719

9.2.3 离子交换操作722

9.2.4 离子交换设备726

9.2.5 离子交换在食品工业中的应用730

10 膜分离734

10.1.1 反渗透基本原理735

10.1 膜分离理论735

10.1.2 超滤的基本原理738

10.1.3 纳滤的基本原理740

10.1.4 微滤的基本原理740

10.1.5 电渗析的基本原理740

10.2 膜分离用膜742

10.2.1 膜的分类742

10.2.2 膜性能745

10.2.3 典型膜及其性能745

10.3.1 反渗透、纳滤、超滤和微滤组件754

10.3 膜分离设备及其流程754

10.3.2 电渗析器757

10.3.3 膜分离装置的工艺流程759

10.4 膜分离在食品工业中的应用762

10.4.1 在乳品工业中的应用762

10.4.2 在饮料工业中的应用764

10.4.3 在制糖工业中的应用766

10.4.4 在食品工业废水处理中的应用766

10.4.6 其他食品工业中的应用768

10.4.5 在发酵工业中的应用768

10.5 膜分离过程中涉及的主要问题769

10.5.1 超滤、反渗透、纳滤及微滤过程中的主要问题769

10.5.2 电渗析器运行中的主要问题770

11 粉碎与筛分773

11.1 粉碎773

11.1.1 粉碎理论773

11.1.2 磨介式粉碎781

11.1.3 冲击式粉碎784

11.1.4 转辊式粉碎786

11.1.5 切割碎解790

11.1.6 食品粉碎机的选用791

11.2 筛分792

11.2.1 筛分理论792

11.2.2 往复振动式筛分799

11.2.3 高速振动式筛分802

11.2.4 平面回转式筛分804

11.2.5 转筒式筛分808

12 混合与乳化809

12.1 固体混合809

12.1.1 基本理论问题810

12.1.2 混合过程特性和混合器相似放大817

12.1.3 食品粉粒料的混合器824

12.2 搅拌836

12.2.1 液状食品搅拌装置836

12.2.2 液体食品搅拌的功率842

12.2.3 搅拌槽内的传热和传质846

12.2.4 搅拌设备的相似放大848

12.3 捏和852

12.3.1 捏和操作的基本理论853

12.3.2 食品捏和机858

12.4.1 液体食品与均质864

12.4 均质864

12.4.2 均质机理与均质设备867

12.4.3 均质操作874

12.5 乳化878

12.5.1 乳化液的类型及特点878

12.5.2 食品乳化剂881

12.5.3 乳化液制备与设备886

12.5.4 典型食品乳化液891

13.1 制冷技术基础897

13 制冷897

13.1.1 制冷方法898

13.1.2 蒸气压缩式制冷基本系统899

13.1.3 压缩式制冷循环900

13.1.4 制冷量与制冷系数903

13.2 制冷剂与载冷剂905

13.2.1 制冷剂905

13.2.2 载冷剂906

13.3.1 氨制冷系统典型设备流程908

13.3 制冷设备908

13.3.2 制冷主设备909

13.3.3 制冷辅助设备916

13.4 制冷循环及制冷主要设备的基本计算921

13.4.1 制冷循环的基本计算921

13.4.2 制冷主要设备的基本计算923

13.4.3 制冷机的工作条件（工况）与制冷量的关系930

13.5 制冷系统设计931

13.5.1 制冷系统的管路设计931

13.5.2 氨制冷站设计实例934

13.6 制冷系统的调试与运行938

13.6.1 制冷压缩机的试运行938

13.6.2 制冷系统的气密性试验和真空试验939

13.6.3 制冷系统充注制冷剂940

13.6.4 制冷系统的启动和停车941

13.6.5 制冷系统常见故障分析942

13.6.6 制冷安全技术943

附录944

主要参考文献955