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| 內容簡介： |
化工单元操作的种类很多，每个单元操作均包含十分丰富的内容。本书精选了十一个典型的化工单元操作按项目进行介绍，包括流体输送、非均相混合物的分离、物料换热、蒸发操作、蒸馏操作、气体吸收与解吸、液-液萃取、溶液结晶、物料干燥、吸附、膜分离技术。每个项目均有复习思考题，其中计算题附有答案。书末有附录，供解题时查数据使用。
本教材在编写过程中根据现代职教理念，围绕高职教育培养目标，立足于学生岗位职业能力的培养并结合化工企业技术人员培训的实际需要对课程内容进行了重新整合，以化工单元操作岗位工作过程为主线，把技能训练和知识的掌握贯穿于以工作任务为载体的项目教学中，更加注重学生工作过程知识的获取和岗位能力的培养，更突出了教材的“职业性、实用性、适用性”特色，并配有丰富的数字资源，以利于学生学习。
本书是高职化工类及其相近专业的一门主干课程教材，也是煤化工生产企业职工培训的核心课程教材，同时也可作为其他相关专业，如石油、生物工程、制药、冶金、环境工程等专业以及化工生产企业职工培训的教材或参考书。
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| 目錄：
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绪 论 001
思政目标001
学习目标001
一、课程的性质、作用及任务 001
二、化工单元操作及分类 002
三、化工单元操作过程中的基本规律 002
四、单位制及单位换算 004
五、学习本课程要注意的问题及培养的能力 005
复习思考题005
项目一 流体输送 007
思政目标007
学习目标007
生产案例008
任务一 流体输送方式的选择008
一、设备输送 009
二、压送和真空抽料 009
三、高位槽送料 009
任务二 流体输送管路的选择与安装010
一、流体输送管路的分类 010
二、管路的构成 010
三、管路直径的确定 015
四、管路的连接方式 016
五、管路的布置与安装 017
六、管路常见故障及处理 018
任务三 流体力学基本方程的应用018
一、流体的主要物理量 018
二、静力学基本方程式及应用 024
三、连续性方程及应用 025
四、伯努利方程式及应用 026
任务四 流体主要参数的测定030
一、流体静压强的测量 031
二、液位的测量 032
三、液封高度的确定 034
四、流速的测量 034
五、流量的测量 035
任务五 流体阻力的计算038
一、流体流动类型及判定 038
二、流体阻力的来源及分类 040
三、管内流体阻力计算 040
四、降低管路系统流动阻力的途径与措施 046
任务六 离心泵的操作与维护046
一、离心泵的基本结构和工作原理 047
二、离心泵的性能参数及特性曲线 048
三、离心泵工作点的确定与流量调节 051
四、离心泵的汽蚀现象与安装高度 054
五、离心泵的组合操作 057
六、离心泵的类型及选择 058
七、离心泵的安装、操作及维护 060
八、离心泵常见故障及处理措施 061
任务七 往复泵的操作与维护062
一、往复泵结构与工作原理 062
二、往复泵的类型及特性 063
三、往复泵的流量调节 063
四、往复泵的操作与维护 064
五、往复泵常见故障及处理方法 064
任务八 其他化工用泵的操作与维护065
一、旋涡泵 065
二、屏蔽泵 066
三、齿轮泵 067
四、计量泵 068
五、隔膜泵 068
六、螺杆泵 069
七、液下泵 069
八、水环真空泵 069
任务九 离心式通风机的操作与维护070
一、离心式通风机构造和工作原理 070
二、离心式通风机性能参数及特性曲线 070
三、离心式通风机的类型与选择 072
任务十 鼓风机的操作与维护073
一、离心式鼓风机 073
二、罗茨鼓风机 076
任务十一 往复式压缩机的操作与维护077
一、往复式压缩机 077
二、离心式压缩机 082
复习思考题085
项目二 非均相混合物的分离 089
思政目标089
学习目标089
生产案例089
任务一 沉降分离操作090
一、重力沉降分离 090
二、离心沉降分离 095
任务二 过滤分离操作098
一、过滤操作的基本知识 099
二、过滤设备的操作与维护 100
任务三 离心机的操作与维护105
一、沉降式离心机 105
二、过滤式离心机 106
任务四 静电分离操作108
一、静电除尘器 108
二、静电除雾器 110
任务五 气体的其他净制分离操作110
一、袋滤器 110
二、文丘里除尘器 111
三、泡沫塔 112
四、湍球塔 112
复习思考题112
项目三 物料换热 114
思政目标114
学习目标114
生产案例114
任务一 传热基础的认知115
一、传热基本方式 115
二、工业换热方法 115
三、传热速率 116
四、载热体 117
五、稳定传热和非稳定传热 117
任务二 导热过程的计算及其应用117
一、傅里叶定律及热导率 117
二、平壁稳定热传导过程的计算 119
三、圆筒壁稳定热传导过程计算 121
任务三 对流传热过程分析及其应用123
一、对流传热过程分析 123
二、对流传热速率方程 124
三、对流传热系数及影响因素 125
四、对流传热系数的获取 126
五、流体有相变时的对流传热过程分析 127
任务四 间壁换热过程分析及计算129
一、热量衡算 129
二、平均温度差计算 130
三、传热系数的获取 132
四、污垢热阻 134
五、强化传热的途径 134
任务五 换热设备的选择136
一、间壁式换热器的分类 136
二、列管换热器的型号及选用 140
任务六 列管换热器的操作与维护141
一、列管换热器的基本操作 141
二、列管换热器的正确使用及注意事项 142
三、列管换热器常见故障及处理方法 143
四、换热器的维护与清洗 143
复习思考题144
项目四 蒸发操作 147
思政目标147
学习目标147
生产案例147
任务一 蒸发操作及其流程的识读148
一、蒸发操作及其分类 148
二、蒸发操作的流程 149
任务二 单效蒸发有关参数的计算150
一、水分蒸发量 151
二、加热蒸汽消耗量 151
三、蒸发器传热面积 152
任务三 蒸发设备的选择153
一、蒸发器的结构及分类 154
二、蒸发器的附属设备 156
三、蒸发器的选择 157
任务四 蒸发设备的运行与操作158
一、蒸发器的生产强度及影响因素 158
二、蒸发操作的经济性 159
三、蒸发系统的日常运行及开停车操作 160
复习思考题161
项目五 蒸馏操作 163
思政目标163
学习目标163
生产案例164
任务一 双组分气-液相平衡关系分析 164
一、蒸馏的理论基础 164
二、双组分理想溶液气-液相图分析 166
三、双组分非理想溶液气-液相图分析 167
四、气液相平衡方程 168
任务二 蒸馏过程分析170
一、简单蒸馏 170
二、平衡蒸馏 171
三、精馏 171
任务三 连续精馏过程的计算173
一、全塔物料衡算 173
二、操作线方程 175
三、进料状况对操作线的影响 177
四、塔板数的计算 180
五、适宜回流比的选择 184
任务四 蒸馏设备及其选择186
一、板式塔的结构及气液传质过程分析 186
二、工业上常用的板式塔 188
三、板式塔的选择 190
任务五 板式精馏塔的操作与控制191
一、气-液相负荷对精馏操作的影响 191
二、板式精馏塔的操作 192
三、板式精馏塔的操作控制 193
四、精馏设备常见的操作故障与处理 194
复习思考题195
项目六 气体吸收与解吸 199
思政目标199
学习目标199
生产案例199
任务一 吸收流程与装置的认识200
一、吸收的基本流程及其选择 200
二、用水吸收空气中CO2流程的识读 202
任务二 吸收剂的选择204
一、吸收剂选择的依据 204
二、工业上常用的吸收剂 204
任务三 吸收过程分析204
一、气液相平衡分析 204
二、气-液相平衡关系在吸收过程中的应用 209
三、吸收机理分析 210
四、吸收速率方程 211
五、吸收过程的控制 213
六、提高吸收速率的途径 214
任务四 吸收剂消耗量的确定214
一、全塔物料衡算和操作线方程 214
二、吸收剂用量的确定 216
任务五 填料吸收塔直径和填料层高度的确定218
一、填料吸收塔直径的确定 218
二、填料层高度的确定 219
任务六 解吸及其他类型的吸收操作224
一、解吸操作 224
二、其他类型的吸收 225
任务七 吸收设备及其选型226
一、吸收设备的一般要求 226
二、常见吸收设备的结构和特点 226
三、填料吸收塔 228
任务八 吸收塔的操作与调节234
一、吸收塔操作的主要控制因素 234
二、强化吸收过程的措施 235
三、吸收塔的调节 236
四、吸收系统常见设备的操作故障与处理 236
五、吸收系统常见操作故障与处理 238
复习思考题239
项目七 液-液萃取 241
思政目标241
学习目标241
生产案例241
任务一 液-液萃取过程分析 242
一、液-液萃取的基本原理 242
二、液-液相平衡 243
三、萃取剂的选择 244
任务二 萃取流程的识读245
一、单级萃取流程 245
二、多级萃取流程 245
任务三 萃取设备的操作246
一、萃取设备的类型 246
二、萃取设备的选用 250
三、影响萃取操作的主要因素 250
四、萃取塔的操作 251
任务四 超临界萃取251
一、超临界萃取的基本原理 251
二、超临界萃取的流程 252
三、超临界萃取的特点及其工业应用 253
复习思考题254
项目八 溶液结晶 256
思政目标256
学习目标256
生产案例256
任务一 结晶过程分析及计算257
一、结晶过程的基本原理 257
二、结晶过程的相平衡 258
三、结晶生成过程 259
四、结晶过程的物料衡算 260
任务二 结晶过程的操作与控制261
一、结晶操作的影响因素 261
二、结晶过程的操作控制 262
任务三 结晶方法与设备的选择262
一、结晶方法的选择 263
二、常用的结晶设备 263
复习思考题265
项目九 物料干燥 267
思政目标267
学习目标267
生产案例267
任务一 干燥过程的分析268
一、干燥操作的分类 268
二、对流干燥过程分析 269
任务二 湿空气的性质及湿焓图的应用270
一、湿空气的性质 270
二、湿焓图的识读及其应用 274
任务三 湿物料的性质分析276
一、物料含水量的表示方法 276
二、物料中水分的性质 276
任务四 干燥过程的计算277
一、物料衡算 277
二、热量衡算 278
三、干燥器的热效率 279
四、干燥速率及影响因素分析 280
任务五 干燥设备及其操作282
一、干燥器的基本要求及分类 282
二、常用对流干燥器 282
三、非对流式干燥器 285
四、干燥器的选用原则 286
五、常用干燥器的操作与维护 287
六、干燥过程的节能措施 288
复习思考题289
项目十 吸 附 291
思政目标291
学习目标291
生产案例291
任务一 吸附过程分析293
一、吸附现象 293
二、吸附分类 293
三、物理吸附过程分析 293
任务二 吸附剂的选择294
一、吸附剂的基本要求 294
二、工业上常用的吸附剂 294
三、吸附剂的性能 295
任务三 吸附平衡与吸附速率296
一、吸附平衡 296
二、吸附速率 297
任务四 吸附装置的操作298
一、吸附方法的选择 298
二、吸附装置的操作 298
三、吸附过程的强化与展望 301
复习思考题302
项目十一 膜分离技术 304
思政目标304
学习目标304
生产案例304
任务一 膜分离过程分析306
一、膜分离过程及特点 306
二、膜及膜组件 307
任务二 反渗透过程分析309
一、反渗透原理 310
二、反渗透工艺流程 310
三、影响反渗透过程的因素 311
任务三 电渗析过程分析311
一、电渗析分离原理及特点 311
二、电渗析器构成与组装方式 313
三、电渗析典型工艺流程 313
四、电渗析技术的工业应用 313
任务四 超滤与微滤过程分析315
一、超滤与微滤的基本原理 315
二、超滤膜与微滤膜 316
三、超滤与微滤操作流程 316
四、超滤与微滤的工业应用 318
任务五 气体膜分离过程分析320
一、气体膜分离原理 320
二、影响气体膜分离效果的因素 320
三、气体膜分离流程 321
四、气体膜分离技术的应用 322
任务六 膜分离过程中的问题及处理323
一、压密作用 323
二、水解作用 324
三、浓差极化与膜污染 324
复习思考题324
附 录 326
附录一 化工常用法定计量单位及单位换算326
附录二 某些气体的重要物理性质（101.3kPa）328
附录三 某些有机液体的相对密度（液体密度与4℃时水的密度之比） 329
附录四 某些液体的重要物理性质330
附录五 部分无机盐水溶液的沸点（101.3kPa）332
附录六 某些固体材料的重要物理性质333
附录七 水的重要物理性质334
附录八 饱和水蒸气表（按温度排列）335
附录九 饱和水蒸气表（按压力排列）336
附录十 干空气的热物理性质（p =1.013×105 Pa） 337
附录十一 水的黏度（0℃至100℃） 338
附录十二 液体黏度共线图339
附录十三 气体黏度共线图340
附录十四 气体热导率共线图（101.3kPa）341
附录十五 液体比热容共线图343
附录十六 气体比热容共线图（101.3kPa）344
附录十七 液体汽化热共线图345
附录十八 液体表面张力共线图347
附录十九 管子规格349
附录二十 离心泵规格（摘录）350
参考文献 354
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| 內容試閱：
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前 言
化工单元操作课程是高职化工类及其相近专业必修的一门核心课程，本教材自2010年问世至今，被众多高职院校和大型煤化工企业选用，并受到广大读者的好评。2015年修订的第二版被评为“十二五”职业教育国家规划教材。
为深化职业教育教师、教材、教法“三教”改革和适应“互联网 ”时代下的教学需求，组建了一支由多所高职院校的教授、副教授、讲师和多个大型化工企业的高级工程师、工程师组成的产教融合、校企合作的“双元”教材开发团队，在第二版“十二五”职业教育国家规划教材的基础上，进行了系统的修订和完善。
多年的教学实践表明，本书原有的项目体系已能满足各类专业的教学需求，原有教学项目和包含工作任务的编排方式不变，每个项目配有学习目标、生产案例和复习思考题。本次修订和完善的内容突出体现在以下几方面。
学习目标的修订：提炼、简化了知识目标和能力目标，增加了思政目标，如培养学生的法律意识、质量意识、环境意识、责任意识、服务意识；培养学生立足一线、脚踏实地、甘于奉献、严谨负责、精益求精的工匠精神；践行“爱国、敬业、诚信、友爱”的社会主义核心价值观等内容。在传授知识和技能的同时巧妙地融入了思政元素，将职业道德和人文素养的培养贯穿教学全过程，加强了立德树人功能，进一步推动了新时代中国特色社会主义思想进教材、进课堂、进头脑的指导思想。
教学内容的修订：根据企业岗位需求和不同专业、不同读者的不同侧重，对原教学内容做了增减和整合，突出了行业发展的新技术、新工艺，使其更具有先进性、职业性和实用性。
信息资源的增加和呈现：在学习资源信息表达上，注重美观、简单、易学、易懂。更换了部分项目的生产案例，使其更具有专业性、代表性和引导性；增加了特别提示，特别是在版面布局中增加了问题栏，针对每个版面的内容列出了核心问题，便于读者学习和教师提问，针对学生上课普遍不带笔记本的现象，方便学生听课记笔记；重要的知识点、节点、设备原理和结构都设有二维码，以动画、短视频和微课形式呈现给读者，读者根据需求选取辅助或拓展教学资源；书中部分设备结构和实物插图重新制作和更换，使其清晰明了；部分内容采用了双色印刷，使重点、难点更加醒目。以上修订适应了当今职业教育改革的潮流，形成了立体化“互联网 ”时代下新形态一体化的创新型教材。
本书与河北省精品资源共享课“化工单元操作”及校内在线开放课“化工单元操作”课程资源配套。本次再版，附有配套的教学课件、教学大纲、习题解答，便于教师选用。
本书可作为高职化工类及其相近专业的专业教材，如应用化工技术、精细化工技术、石油化工、生物工程、药品生产技术、环境工程技术等专业教材或参考书，同时也是煤化工企业职工能力提升培训的主选教材。
本书由河北工业职业技术学院周长丽教授主编；河北工业职业技术学院温自强博士、吴鹏飞、任珂担任副主编；长沙环境保护职业技术学院讲师战琪，河北工业职业技术学院副教授吕芳、薛士科、讲师郭利健，河北华丰能源科技发展有限公司工程师张利民，参与本书的编写和修订。
本书由周长丽统稿，中国矿业大学博士生导师张香兰教授主审。
本书的动画、视频资源由秦皇岛博赫科技开发有限公司、北方仿真软件技术有限公司提供技术支持。
由于编者学识有限，虽尽职尽责，教材中也难免有不妥之处，恳请读者批评指正。
编 者
2021年1月
版前言
高等职业院校培养的是服务于生产一线的技能型人才。近年来，化工类高职院校在制订专业人才培养方案时与企业紧密合作，以化工职业岗位群典型的工作任务分析为逻辑起点，重点突出学生岗位职业能力和相关理论知识运用能力的培养。
化工单元操作课程是高职化工类及其相近专业的一门主干课程，化工生产岗位上运用频率、范围广的能力和知识大多数集中在本课程中。所以，本教材在编写过程中根据现代职业教育理念，围绕高职教育培养目标，立足于学生岗位职业能力的培养，并结合化工企业技术人员培训的实际需要对该课程内容进行了重新整合、编排。以化工单元操作岗位工作过程为主线，把技能训练和对理论知识的掌握贯穿于以工作任务为载体的项目教学中，更加注重学生工作过程知识的获取和岗位能力的培养，更突出了教材的“职业性、先进性、开放性”特色。
因而，该课程的学习是化工类专业学生综合职业能力培养和职业素质养成的重要支撑，对化工类专业技术型高技能人才的培养具有举足轻重的地位。
化工单元操作的种类很多，每种单元操作均包含十分丰富的内容。本教材根据专业人才培养方案精选了若干个典型的化工单元操作进行介绍，包括流体输送、沉降与过滤、传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取、结晶、干燥、吸附及膜分离共十一个教学项目，按照理实一体的教学模式进行编排，体现了教材的职业性和实用性。可作为化工类及其相近专业的教材或参考书，也可作为化工生产企业职工培训教材。
本书由周长丽、田海玲主编，韩漠副主编，山东枣庄矿业集团有限公司高工和德涛主审。
河北工业职业技术学院周长丽、朱银惠、郭东萍、吕向阳，山东枣庄矿业集团有限公司宋长勇，山西吕梁学院田海玲，内蒙古呼和浩特职业学院韩漠，天津石油职业技术学院吴勇，山东济南信赢煤焦化有限公司李维忠，河北忠信化工有限公司牛文平，山东铁雄能源煤化有限公司胡红燕等参与本书的编写。
编 者
2010年5月
第二版前言
化工类高等职业院校培养的是服务于生产一线的技能型人才，化工单元操作课程又是高职化工类及其相近专业的一门核心课程，本教材版主要作为高职院校化工类专业教材和煤化工企业职工培训教材。编写中以教学项目包含工作任务的形式进行编排，包括流体输送、非均相混合物分离、物料传热、蒸发操作、蒸馏操作、气体吸收与解吸、液-液萃取、溶液结晶、物料干燥、吸附及膜分离技术共十一个教学项目。每个教学项目配有学习目标、生产案例、复习思考题（包括选择题、填空题、简答题、计算题），根据工作岗位的任职要求归纳、整合和序化了教材内容，体现了教材的职业性和实用性，所以深受广大师生和煤化工企业员工的欢迎。
根据学生和企业的实际需要，在版的基础上进行如下修订。
将学习目标简化和提炼，使其具体化；结合实际生产将生产案例修改或更换，便于学生理解；根据专业人才培养方案和企业生产岗位的实际要求，将教材内容提炼、增减，使其更具有针对性、职业性和实用性，便于学生学习和掌握；将典型设备的操作规程进行修订，减少不必要的理论叙述，便于学生掌握；将例题、习题进行核算或更换，降低难度，简化步骤，便于学生学习理解。
本教材与“国家示范性高等职业院校建设计划”立项建设院校重点建设专业应用化工技术专业与专业群的核心课程化工单元操作课程配套；与河北省精品课程“化工单元操作”课程配套（课程网站http：//jpk.hbcit.edu.cn/shengji/2007/2010-g-hgdycz/index.asp）；与2013年河北省精品资源共享课“化工单元操作”课程配套（课程网站http：//110.249.137.157：8095/）。除此之外，本教材还配有电子课件（光盘）、全程的教学录像（光盘）、实训教材《化工单元操作实训》等资源。
本教材可作为高职高专化工类及其相近专业教材，如石油、生物工程、制药、环境工程等专业教材或参考书，也可作为化工生产企业职工培训教材。
本教材由河北工业职业学院周长丽、吕梁学院田海玲任主编，山东枣庄矿业集团有限公司高级工程师和德涛主审。河北工业职业技术学院朱银惠、郭东萍、吴鹏飞，山东济南信赢煤焦化有限公司李维忠，河北忠信化工有限公司牛文平，山东铁雄能源煤化有限公司胡红燕等参与了本书的编写。
由于编写人员的水平有限，时间仓促，教材中难免有不妥之处，恳请读者批评指正。
编 者
2015年2月
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