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0 绪论1

0.1 有色冶金化工过程原理及设备的内容、性质及任务1

O.2 有色冶金化工过程原理及设备解决问题的基本方法1

1 流体力学基本原理3

1.1 流体的基本性质3

1.1.1 密度3

1.1.2 黏度4

1.2 流体静力学基本方程式6

1.2.1 流体的压强6

1.2.2 流体静力学基本方程式6

1.2.3 流体静力学基本方程式的应用8

1.3 流体在管内流动11

1.3.1 流动的基本概念11

1.3.2 流动现象13

1.3.3 流动的基本方程16

1.3.4 流体在圆管内流动的速度分布规律24

1.4 流体流动阻力26

1.4.1 阻力类型26

1.4.2 等截面直管阻力计算26

1.4.3 局部阻力计算32

1.5 管路计算34

1.5.1 管路类型及其特点34

1.5.2 管路阻力对管内流动的影响36

1.5.3 管路计算中的几类问题36

1.6 流量测量40

1.6.1 测速管40

1.6.2 孔板流量计41

1.6.3 文丘里流量计43

1.6.4 转子流量计43

习题44

参考文献48

2 流体输送装置49

2.1 离心泵49

2.1.1 离心泵的工作原理和主要部件49

2.1.2 离心泵的基本方程51

2.1.3 离心泵的主要性能参数和特性曲线53

2.1.4 离心泵的汽蚀现象与安装高度57

2.1.5 离心泵的工作点与流量调节60

2.1.6 离心泵的类型与选用63

2.2 其他类型泵及常用泵的比较66

2.2.1 往复泵66

2.2.2 旋转泵69

2.2.3 旋涡泵70

2.2.4 常用泵的比较70

2.3 离心式风机71

2.3.1 离心式通风机71

2.3.2 离心鼓风机75

2.4 真空泵76

2.4.1 真空泵的性能指标76

2.4.2 真空泵的常见类型76

2.4.3 真空泵的选用78

2.5 烟囱80

2.5.1 烟囱工作原理80

2.5.2 烟囱主要尺寸计算81

习题84

参考文献85

3 非均相混合物的分离86

3.1 重力沉降86

3.1.1 重力沉降速度86

3.1.2 重力沉降设备92

3.2 离心沉降98

3.2.1 离心沉降速度98

3.2.2 离心沉降设备98

3.3 电力沉降106

3.3.1 电力沉降速度106

3.3.2 电力沉降设备107

3.4 过滤112

3.4.1 悬浮液的过滤112

3.4.2 含尘气体的过滤136

习题139

参考文献141

4 传热142

4.1 概述142

4.1.1 传热过程的基本概念142

4.1.2 传热过程中冷热流体的接触方式143

4.2 热传导143

4.2.1 傅里叶定律143

4.2.2 热导率144

4.2.3 平壁的一维稳态导热145

4.2.4 圆筒壁的一维稳态导热149

4.3 对流传热151

4.3.1 对流传热过程机理151

4.3.2 牛顿冷却定律152

4.3.3 影响对流传热的因素153

4.3.4 对流传热系数关联式153

4.4 辐射换热165

4.4.1 辐射换热的基本概念165

4.4.2 物体辐射力的计算167

4.4.3 物体表面间辐射换热量的计算170

4.4.4 气体辐射177

4.5 稳态综合换热181

4.5.1 对流与辐射同时存在的综合换热182

4.5.2 火焰炉内的综合换热183

4.5.3 通过间壁的换热186

4.6 传热过程计算188

4.6.1 传热量的计算188

4.6.2 传热平均温差计算189

4.6.3 总传热系数的确定及其影响因素193

4.6.4 壁温的估算196

4.6.5 传热面积计算198

4.7 换热设备198

4.7.1 换热器的结构形式198

4.7.2 换热器的选型204

4.7.3 换热器传热过程的强化204

习题205

参考文献207

5 蒸发209

5.1 概述209

5.2 单效蒸发计算209

5.2.1 物料衡算210

5.2.2 热量衡算211

5.2.3 传热面积计算212

5.2.4 蒸发器的生产能力和生产强度219

5.3 多效蒸发219

5.3.1 多效蒸发流程219

5.3.2 多效蒸发计算220

5.3.3 多效和单效的比较223

5.4 蒸发设备及其辅助装置225

5.4.1 蒸发器的结构形式和特点225

5.4.2 蒸发的辅助设备229

5.4.3 蒸发器的选型229

习题231

参考文献231

6 吸收233

6.1 概述233

6.2 吸收过程的相平衡关系233

6.2.1 吸收中气、液相组成的表示方法234

6.2.2 气液相平衡关系234

6.2.3 吸收推动力236

6.3 吸收过程中的传质理论基础237

6.3.1 气体吸收过程237

6.3.2 相内传质238

6.3.3 相际传质243

6.4 吸收塔的计算248

6.4.1 吸收剂用量的确定248

6.4.2 填料层高度的计算251

6.5 吸收系数257

6.5.1 吸收系数的实验测定法257

6.5.2 吸收系数计算的经验公式258

6.5.3 吸收系数的特征数关联式258

6.6 填料塔259

6.6.1 填料塔与填料259

6.6.2 填料塔的流体力学特性261

6.6.3 填料塔径的计算262

习题263

参考文献264

7 蒸馏265

7.1 双组分理想溶液的气液相平衡关系265

7.1.1 以拉乌尔定律表示的气液相平衡关系265

7.1.2 以相平衡曲线图表示的相平衡关系266

7.1.3 以相对挥发度表示的气液相平衡关系—相平衡方程267

7.2 精馏原理268

7.2.1 精馏装置与流程268

7.2.2 精馏原理268

7.3 双组分连续精馏塔的计算270

7.3.1 全塔物料衡算270

7.3.2 理论塔板数及理论加料板位置的确定271

7.3.3 板效率和实际塔板数的确定284

7.3.4 塔高和塔径的计算285

7.3.5 加热剂和冷却剂消耗量的计算288

7.4 特殊精馏与反应精馏290

7.4.1 特殊精馏290

7.4.2 反应精馏291

7.5 板式塔292

7.5.1 塔板类型292

7.5.2 浮阀塔基本知识293

习题295

参考文献296

8 萃取298

8.1 概述298

8.1.1 萃取的基本原理298

8.1.2 萃取的基本概念298

8.1.3 萃取剂的选择原则300

8.1.4 萃取工艺流程300

8.2 萃取设备302

8.2.1 萃取设备简介302

8.2.2 箱式混合-澄清槽302

8.2.3 塔式萃取设备303

8.2.4 离心萃取器305

8.2.5 萃取设备的选择306

8.2.6 萃取设备的发展方向307

8.3 多级萃取设计计算307

8.3.1 物料衡算与操作线方程307

8.3.2 理论级数的确定308

8.3.3 箱式混合-澄清槽的设计计算312

8.4 新型萃取技术319

8.4.1 超临界流体萃取319

8.4.2 膜萃取320

习题321

参考文献322

9 干燥323

9.1 湿空气的性质和湿度图323

9.1.1 湿空气的性质323

9.1.2 湿空气的H-I图327

9.1.3 H-I图的应用329

9.2 物料湿分的性质和干燥特性329

9.2.1 湿物料中含水量的表示方法329

9.2.2 物料湿分的性质330

9.2.3 干燥特性曲线331

9.3 干燥过程的计算332

9.3.1 物料衡算332

9.3.2 热量衡算333

9.3.3 干燥器的热效率334

9.3.4 干燥时间的计算335

9.4 干燥设备337

9.4.1 干燥设备的主要类型337

9.4.2 干燥设备的选择342

9.4.3 常见干燥器主要尺寸设计计算343

习题354

参考文献356

10 工业燃料及燃烧357

10.1 概述357

10.1.1 固体燃料357

10.1.2 液体燃料358

10.1.3 气体燃料359

10.2 燃料的化学组成和发热量360

10.2.1 燃料的化学组成360

10.2.2 燃料的发热量364

10.3 燃烧计算367

10.3.1 燃烧需要的空气量和燃烧产物计算367

10.3.2 空气系数的影响及大小的确定374

10.3.3 燃烧温度的计算375

10.4 燃料的燃烧380

10.4.1 气体燃料的燃烧380

10.4.2 液体燃料的燃烧381

10.4.3 固体燃料的燃烧382

习题384

参考文献385

11 工业设备材料386

11.1 腐蚀与防腐蚀386

11.1.1 腐蚀的概念和分类386

11.1.2 影响腐蚀的因素386

11.1.3 防腐蚀的方法387

11.2 金属防腐材料388

11.2.1 碳钢和铸铁388

11.2.2 高硅铁389

11.2.3 不锈耐酸钢389

11.2.4 耐热钢390

11.2.5 铝及其合金390

11.2.6 铜及其合金391

11.2.7 镍及其合金392

11.2.8 铅及其合金393

11.2.9 钛及其合金393

11.3 非金属防腐材料394

11.3.1 有机材料394

11.3.2 无机材料398

11.3.3 胶黏剂和胶泥401

11.4 耐火材料403

11.4.1 耐火材料概述403

11.4.2 耐火材料的化学矿物组成405

11.4.3 耐火材料的性质406

11.4.4 几种常用及新型的耐火材料411

11.4.5 特种耐火材料422

11.5 绝热材料423

参考文献426

附录427

附录1 干空气的物理性质（101.33kPa）427

附录2 水的物理性质428

附录3 饱和水蒸气物理性质（以温度为准）429

附录4 无机盐溶液在101.33kPa下的沸点430

附录5 101.33kPa下溶液的沸点升高与浓度的关系431

附录6 液体黏度共线图431

附录7 气体黏度共线图（常压下用）433

附录8 管子规格（摘录）434

附录9 泵规格（摘录）435

附录10 4-72-11型离心通风机规格（摘录）438

附录11 各种不同材料在表面法线方向上的辐射黑度439

附录12 某些气体的平均恒压比热容（标准状态）440

附录13 局部阻力系数441

附录14 空气及煤气的饱和水蒸气含量（101325Pa，标态）444