化工原理（上册）（闫志谦）（第四版）

前言
化工原理是化工及相关专业开设的一门重要的专业基础课。因其是专业基础课，内容相对稳定，但并非一成不变，应该紧跟化工类专业发展方向，不断更新内容，使教材更加符合中等职业学校的教学要求和培养目标。基于这一原则，本书每修订一次都补充一些新的内容，现在的第四版也是如此。
为适应中等职业教育发展的新形势，本书自1986年第一版面世至今已经出了4个版本，版本更迭的过程也是本书不断完善的过程。第四版在保留第三版深入浅出、浅显易懂、避免繁杂的数学推导和计算、侧重基础知识的学习和应用等特点的基础上，修订了部分内容，响应了“互联网+职业教育”的号召，补充了多媒体素材，实现了传统纸质教材与互联网资源库的对接，使原理的表达更直观、形象、易理解。
本书第四版由闫志谦、张利锋编写，闫志谦统稿，河北化工医药职业技术学院齐广辉审阅书稿。其中，绪论、第一章、第二章、第三章、第四章、第五章、第十章及附录由张利锋编写；第六章、第七章、第八章、第九章由闫志谦编写；部分多媒体素材由河北化工医药职业技术学院齐广辉主创制作。本书修订过程中得到了同事们的大力支持，在此表示衷心的感谢。
本书各版本的出版都得到了化学工业出版社的各级领导和责任编辑的热情支持和帮助，特致以诚挚的谢意。
本书曾获第八届中国石油和化学工业优秀教材一等奖。这对作者是鼓励，更是鞭策。尽管如此，限于作者水平，书中难免有不妥、疏漏之处，恳切希望读者给予批评指正。

编者
2020年2月




第三版前言
2005年、2006年由化学工业出版社出版的《化工原理》上、下册第二版(王振中、张利锋编)曾获得第八届中国石油和化学工业优秀教材一等奖。本书在保持第二版教材特色的基础上，修订内容如下：①改编了部分章节的内容和顺序；②增加了部分单元操作的操作要点和注意事项；③删除了设计计算和偏深的内容；④精选了各章的例题和习题；⑤各章新增加了思考题；⑥精选了附录中的部分内容；⑦配套了本教材的电子课件。
本书在修订过程中力求深入浅出，浅显易懂，避免了一些繁杂的数学推导和计算，侧重单元操作基础知识的学习和应用，使教材更加符合中等职业学校的教学要求和培养目标。
本书由河北化工医药职业技术学院张利锋、闫志谦编写。其中，绪论、第一章、第二章、第三章、第四章、第五章、第十章及附录由张利锋编写；第六章、第七章、第八章、第九章由闫志谦编写。全书由张利锋统稿，河北化工医药职业技术学院王振中审阅书稿。
全书按上、下两册出版。上册除绪论、附录外，包括流体流动、流体输送、非均相物系的分离、传热、蒸发共五章内容。下册包括蒸馏、吸收、液-液萃取、干燥、结晶共五章内容。每章章末附有思考题和习题，书末配有各章习题的参考答案。
在本书编写过程中，得到了相关领导和同事们的大力支持，在此表示感谢。由于编者水平有限，不妥之处在所难免，恳切希望读者给予批评指正。
本教材的电子课件可到化学工业出版社教学资源网www.cipedu. com.cn上下载。

编者
2011年2月

本书主要介绍了化学工程中常见的化工单元操作的基本原理、典型设备的构造和性能及基本计算方法。教材配套了原理动画、实物实拍、微课、VR等数字资源，以帮助学生更好地理解教学内容。数字资源可通过扫描二维码观看。
全书分上、下两册。上册除绪论、附录外，包括流体流动、流体输送、非均相物系的分离、传热、蒸发共五章内容；下册有蒸馏、吸收、液-液萃取、干燥、结晶共五章内容。每章编有例题，章末有思考题和习题，书末附有习题参考答案。
本书可作为化工类及相关专业的中等职业学校、中等专业学校教材，也可作为化工及相关企业工人培训教材或供化工及相关企业从事生产的管理人员参考。

绪论001
一、化工原理的研究对象/001
二、本课程的性质、内容和任务/002
三、基本概念/003
四、单位及单位换算/004
五、学习本课程的主要方法/006

第一章流体流动008
第一节流体静力学/008
一、流体的密度/008
二、流体静压强/010
三、流体静力学基本方程/012
四、流体静力学基本方程的应用举例/014
第二节流体动力学/020
一、流量与流速/020
二、稳定流动和不稳定流动/022
三、流体稳定流动时的物料衡算——连续性方程/022
四、流体稳定流动时的能量衡算——伯努利方程/024
五、伯努利方程的应用/028
第三节流体在管内的流动阻力/031
一、流体阻力的来源/032
二、流体的黏度/032
三、流体的流动类型/033
四、流体在圆管内流动时的速度分布/036
五、流动阻力的计算/037
第四节流量的测量/043
一、孔板流量计/044
二、文丘里流量计/045
三、转子流量计/046

第二章流体输送051
第一节化工管路/051
一、管子、管件与阀门/051
二、管路的连接/058
三、管路的热补偿/059
四、管路布置的基本原则/059
第二节液体输送机械/060
一、离心泵/060
二、其他类型泵/078
第三节气体输送与压缩机械/084
一、离心通风机、鼓风机与压缩机/084
二、往复压缩机/088
三、回转式鼓风机与压缩机/092
四、真空泵/093

第三章非均相物系的分离097
第一节沉降/097
一、重力沉降/098
二、离心沉降/102
第二节过滤/105
一、过滤操作的基本概念/106
二、过滤设备/108
第三节离心分离/112
一、影响离心分离的主要因素/113
二、离心机/113
第四节气体的其他净制设备/116
一、袋滤器/116
二、文丘里除尘器/117
三、泡沫除尘器/117
四、电除尘器/118

第四章传热120
第一节概述/120
一、传热的基本方式/120
二、工业换热方式/121
三、载热体及其选用/123
四、稳定传热和不稳定传热/124
第二节热传导/124
一、平壁的稳定热传导/124
二、圆筒壁的稳定热传导/129
第三节对流传热/132
一、对流传热分析/132
二、对流传热速率方程/133
三、影响对流传热系数的因素/134
四、对流传热系数的经验关联式/134
第四节传热过程计算/139
一、传热基本方程/139
二、热负荷的计算/141
三、传热温度差的计算/143
四、传热系数的测定和计算/149
第五节管路和设备的热绝缘/153
一、保温的目的/153
二、保温结构/153
三、对保温材料的要求/153
四、绝热层的厚度/153
第六节换热器/154
一、间壁式换热器/155
二、换热器传热过程的强化途径/165
三、换热器操作注意事项/167

第五章蒸发171
第一节概述/171
一、基本概念/171
二、蒸发在工业生产中的应用/171
三、蒸发操作的特点/172
四、蒸发操作的分类/172
第二节单效蒸发/173
一、单效蒸发流程/173
二、单效蒸发的计算/173
第三节多效蒸发/177
一、多效蒸发流程/178
二、多效蒸发中效数的限制/179
第四节蒸发设备/180
一、蒸发器/180
二、蒸发器的辅助装置/185
三、提高蒸发器生产强度的途径/185

习题参考答案188

附录191
一、常用单位的换算/191
二、某些气体的重要物理性质/194
三、某些液体的重要物理性质/195
四、某些固体的重要物理性质/197
五、干空气的物理性质（101.33kPa）/198
六、水的物理性质/199
七、饱和水蒸气表（按温度顺序排）/200
八、饱和水蒸气表（按压强顺序排）/201
九、液体的黏度和密度/203
十、101.33kPa压强下气体的黏度/207
十一、液体的比热容/209
十二、101.33kPa压强下气体的比热容/211
十三、 汽化热（蒸发潜热）/213
十四、管子规格（摘录）/215
十五、离心泵规格（摘录）/216
十六、离心通风机规格/220

参考文献222