化工原理学习指导（第三版）（丁忠伟）

《化工原理学习指导》（第三版）是 “十二五”普通高等教育本科*规划教材《化工原理》（第四版杨祖荣主编）《化工原理》（上下册，丁忠伟、刘伟、刘丽英编）的配套辅导用书，针对教材中所讲述的各种单元操作的难点展开解析，强调体现“化工原理”课程的工程特色，以培养读者解决工程实际问题的能力为目标。 本书共7章，包括流体流动与输送机械、非均相物系分离、传热、蒸发、气体吸收、蒸馏、固体干燥。每章均包括联系图及其注释、疑难解析、工程案例、例题详解、习题精选五部分。为强化对知识点的掌握与运用，本书还配有拓展例题与习题讲解视频，读者可扫描封底二维码观看。此外，书末还附有北京化工大学期末考试题和研究生入学考试题共12套。通过这些环节，使读者巩固基本概念，引导读者考虑、分析和解决工程实际问题。 《化工原理学习指导》（第三版）可作为高等学校化学工程与工艺及相关专业的“化工原理”课程学习的辅导书，同时可作为研究生入学考试“化工原理”课程辅导用书。

:   主编推荐: 本书针对各种单元操作的难点展开解析,强调体现“化工原理”课程的工程特色，以培养读者解决工程实际问题的能力为目标。 每章均包括联系图、疑难解析、工程案例、例题详解、习题精选五部分内容。 书末附有化工原理期末与考研真题与参考答案。

第1章流体流动与输送机械1

1.1联系图2

联系图注释4

1.1.1流体流动基本参数4

1.1.2流体输送机械8

1.2疑难解析11

1.2.1对黏性及黏度的理解11

1.2.2U形压差计读数所反映的意义12

1.2.3伯努利方程使用注意事项12

1.2.4管内层流与湍流的比较13

1.2.5阻力对管内流动的影响13

1.2.6流体流动阻力影响因素及减阻措施14

1.2.7复杂管路的特点及分析15

1.2.8孔板流量计与转子流量计的比较17

1.2.9泵的类型与特点17

1.2.10管路特性与离心泵特性分析17

1.2.11离心泵的汽蚀问题18

1.2.12工程研究方法20

1.3工程案例20

1.3.1伯努利方程的应用——航海奇案的审判20

1.3.2烟囱的工作原理21

1.3.3管路安装问题21

1.3.4离心泵汽蚀问题24

1.4例题详解25

例1-1U形压差计指示液的选取25

例1-2微压差的测量25

例1-3复式U形压差计26

例1-4远距离液位的测量26

例1-5流向判断27

例1-6分层器界面的确定28

例1-7倾斜管路中的U形压差计29

例1-8压力及流速的计算30

例1-9小流量的测量31

例1-10流量的确定32

例1-11虹吸管34

例1-12局部阻力系数的测定35

例1-13文丘里管36

例1-14管路综合计算37

例1-15管路综合计算39

例1-16并联管路的流量分配40

例1-17分支管路的计算41

例1-18孔板流量计的设计型计算42

例1-19管路特性曲线43

例1-20离心泵工作点的变化44

例1-21循环管路特性方程及泵的压头45

例1-22离心泵流量调节方法比较47

例1-23离心泵组合方式的选择49

例1-24离心泵允许安装高度的影响因素50

例1-25离心泵的选用51

1.5习题精选52

符号说明62

第2章非均相物系分离64

2.1联系图65

联系图注释66

2.2疑难解析70

2.2.1颗粒沉降运动中的阻力70

2.2.2如何理解降尘室的处理量取决于其底面积，而与高度无关70

2.2.3旋风分离器临界直径的影响因素71

2.2.4恒压过滤方程的应用71

2.2.5过滤速率表达式的导出——工程上处理复杂问题的参数综合法72

2.3工程案例73

小水酿大灾的原因73

2.4例题详解74

例2-1颗粒沉降速度的影响因素74

例2-2多层降尘室对分离过程的强化76

例2-3降尘室的设计和操作计算76

例2-4标准旋风分离器的计算77

例2-5旋风分离器的并联操作78

例2-6过滤常数的测定79

例2-7板框过滤机的设计计算80

例2-8采用助滤剂提高过滤机生产能力81

例2-9转筒真空过滤机的计算81

2.5习题精选82

符号说明86

第3章传热87

3.1联系图88

联系图注释89

3.2疑难解析95

3.2.1传热速率的普遍表达形式95

3.2.2传热过程推动力与阻力的加和性96

3.2.3对流传热过程的影响因素分析97

3.2.4两物体间辐射传热的影响因素分析98

3.2.5逆流、并流和其他流型的比较99

3.2.6总传热速率方程与热平衡方程的联解100

3.2.7传热过程中的热阻分析101

3.2.8工程上强化传热过程的措施102

3.2.9工业上常用间壁式换热器性能比较102

3.3工程案例103

3.3.1多级压缩机故障原因分析103

3.3.2换热器以小替大改善换热效果105

3.4例题详解106

例3-1保温层的临界半径106

例3-2设备热损失的计算方法及多种保温材料的合理使用107

例3-3对流传热系数的影响因素109

例3-4水平管外和垂直管外蒸汽冷凝传热系数的比较111

例3-5对数平均温差的特性112

例3-6总传热系数和污垢热阻的求取112

例3-7列管换热器的设计型问题113

例3-8换热器的操作型问题114

例3-9KA值——换热器工作能力的综合反映115

例3-10流动方式对换热器热回收能力的影响116

例3-11饱和水蒸气作为加热剂时传热过程的调节117

例3-12生产中提高传热量的最简捷手段——提高加热剂或冷却剂流量118

例3-13污垢热阻的影响与改进措施119

例3-14列管式换热器的管程数对传热效果的影响120

例3-15设计工作对换热器抗干扰能力与调节余地的影响121

例3-16壁温的计算123

例3-17换热器串联操作与并联操作的比较124

例3-18装置开工阶段贮槽内料液升温所需要时间的计算125

例3-19热辐射对管道内气体温度测量结果的影响及改进措施127

例3-20隔热板减小辐射热损失128

3.5习题精选130

符号说明137

第4章蒸发138

4.1联系图139

联系图注释139

4.2疑难解析142

4.2.1蒸发器与换热器的比较142

4.2.2蒸发过程溶液的沸点升高142

4.2.3蒸发过程的强化途径143

4.2.4单效蒸发与多效蒸发的比较144

4.2.5多效蒸发流程的确定144

4.3工程案例145

4.4例题详解146

例4-1溶液的沸点升高146

例4-2液柱静压头引起的温度差损失147

例4-3加热蒸汽消耗量的计算148

例4-4单效蒸发器传热面积计算148

例4-5蒸发操作的调节149

例4-6多效蒸发的计算及比较150

4.5习题精选154

符号说明156

第5章气体吸收157

5.1联系图158

联系图注释159

5.2疑难解析164

5.2.1亨利定律多种形式的应用场合，亨利系数E、溶解度常数H和相平衡常数m的关系及它们的影响因素164

5.2.2分子扩散通量JA、净传递速率N及传质速率NA的关系164

5.2.3分子扩散系数的物理意义及影响因素165

5.2.4菲克定律、傅里叶定律和牛顿黏性定律的类似性165

5.2.5与传热过程相比较，吸收（或解吸）过程的方向、极限和推动力有什么特点166

5.2.6应用吸收传质速率方程的注意点及传质速率方程的选择原则167

5.2.7从传质阻力的角度分析在吸收过程中有时采用吸收液部分循环流程的优势167

5.2.8双膜理论的意义168

5.2.9逆流和并流吸收过程操作线、平均推动力及最小液气比的比较168

5.2.10适宜操作液气比选择的出发点169

5.2.11吸收过程与间壁式传热过程的异同点169

5.2.12吸收因数法与平均推动力法求传质单元数的条件与区别170

5.2.13为什么工程上常采用传质单元高度反映吸收设备的分离效能？170

5.2.14从降低吸收过程总费用的角度看吸收剂的选择170

5.3工程案例171

5.3.1吸收剂及吸收-解吸工艺的改造171

5.3.2吸收塔的设计172

5.4例题详解174

例5-1亨利定律及对亨利系数等的影响174

例5-2平衡关系的应用175

例5-3吸收速率及影响因素176

例5-4物料衡算177

例5-5传质推动力、阻力、传质速率及影响因素178

例5-6吸收剂用量和填料层高度的设计计算181

例5-7填料塔的核算问题182

例5-8体积传质系数计算183

例5-9吸收剂进口浓度对填料层高度的影响184

例5-10气体和液体流量对吸收塔所需填料层高度设计的影响184

例5-11混合气体进口浓度、吸收剂进口浓度对溶质吸收率的影响186

例5-12吸收温度对吸收效果的影响187

例5-13流体流量对吸收过程的影响189

例5-14并流与逆流的比较190

例5-15综合题191

例5-16多股进料位置和方式不同对填料层高度的影响192

例5-17多塔组合计算194

例5-18吸收-解吸联合195

例5-19吸收-解吸联合196

例5-20解吸塔设计计算196

例5-21吸收液部分循环塔的分析198

例5-22操作型问题定性分析199

例5-23吸收液部分再循环对塔高的影响200

5.5习题精选201

符号说明208

第6章蒸馏210

6.1联系图211

联系图注释213

6.2疑难解析221

6.2.1相平衡关系的图形和解析表达221

6.2.2杠杆定律——蒸馏过程所包含的质量守恒规律221

6.2.3对精馏过程回流作用的理解222

6.2.4对精馏段、提馏段作用的理解——兼述操作液气比的影响222

6.2.5回收塔与精制塔223

6.2.6对梯级图的理解223

6.2.7精馏塔的设计和操作影响因素分析224

6.2.8蒸馏操作压力的选择225

6.2.9对最小回流和全回流的理解226

6.2.10板式塔与填料塔的比较与选用226

6.2.11精馏操作中测量温度的重要意义227

6.2.12气、液流量对传质设备操作的影响228

6.3工程案例228

6.3.1浮阀塔板上开筛孔提高塔的生产能力228

6.3.2采用侧线出料降低精馏塔的能耗229

6.4例题详解231

例6-1操作温度与精馏产品纯度的关系231

例6-2总压对汽液平衡关系的影响231

例6-3简单蒸馏与平衡蒸馏的比较232

例6-4回流比对塔内液气比的影响233

例6-5进料热状况对塔釜蒸发量的影响234

例6-6精馏塔内物料循环量235

例6-7解决精馏塔设型问题的逐板计算法235

例6-8回流热状况对理论塔板数的影响237

例6-9分凝器和塔釜加热器的作用238

例6-10有分凝器时塔板浓度的求取239

例6-11质量衡算关系对精馏产品纯度的制约240

例6-12不同组成的物料进料方式对分离过程的影响241

例6-13最小回流比的影响因素242

例6-14复杂塔的最小回流比243

例6-15Muphree单板效率的测定245

例6-16回收塔的作用246

例6-17精馏塔工作能力的核算246

例6-18精馏塔的灵敏板248

例6-19带有侧线采出的塔249

例6-20精馏塔的操作型计算250

6.5习题精选252

符号说明259

第7章固体干燥260

7.1联系图261

联系图注释262

7.2疑难解析266

7.2.1湿空气各种温度的关系266

7.2.2湿空气状态的确定267

7.2.3物料中各种水分的关系267

7.2.4中间加热与部分废气循环干燥过程267

7.2.5干燥速率的影响因素269

7.2.6干燥条件对干燥速率曲线的影响270

7.3工程案例270

气流干燥器与旋风气流干燥器的联用270

7.4例题详解271

例7-1湿空气性质的计算271

例7-2温度、压力对湿空气干燥能力的影响272

例7-3平衡曲线的应用274

例7-4湿空气状态的确定274

例7-5单级加热、中间加热以及部分废气循环干燥过程的比较275

例7-6干燥器空气出口温度对干燥过程的影响278

例7-7空气的状态与流速对恒速阶段干燥速率的影响280

例7-8空气流速对临界含水量的影响281

例7-9干燥条件对干燥速率曲线的影响283

7.5习题精选284

符号说明289

北京化工大学化工原理期末考试题290

化工原理（上）期末考试题（1）290

化工原理（上）期末考试题（2）291

化工原理（上）期末考试题（3）293

化工原理（上）期末考试题（4）295

化工原理（下）期末考试题（1）297

化工原理（下）期末考试题（2）299

化工原理（下）期末考试题（3）300

化工原理（下）期末考试题（4）302

北京化工大学化工原理考研试题305

2013年攻读硕士学位研究生入学考试化工原理(含实验)试题305

2014年攻读硕士学位研究生入学考试化工原理(含实验)试题308

2015年攻读硕士学位研究生入学考试化工原理(含实验)试题311

2016年攻读硕士学位研究生入学考试化工原理试题312

习题答案315

北京化工大学化工原理期末考试题答案322

北京化工大学化工原理考研试题答案326

参考文献329