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绪章0：绪论
主要介绍了化工原理的基本内容，常用的计算工具和实际应用时经常遇到的单位换算问题。
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●0.1认识化工原理
化工原理是一门关于化学加工过程的技术基础课，主要研究化工生产中单元操作的基本原理及其设备的设计、操作与调节，是学习后续化工类专业课的基础，也是进行化工设计，指导现场操作的有力工具。格物致理，知行合一，是这门课的精髓所在。让我们一起走进神奇的化工世界，领略化工知识带来的快乐，体验实践中获得的喜悦。
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●0.2化工原理的基本工具
化工原理常用的基本工具包括物料衡算、能量衡算、系统平衡关系及过程速率。
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●0.3单位制和单位换算
任何物理量的大小都是用数值和单位表示的。掌握不同单位制下物理量的单位换算对于实际计算尤为重要，“差之毫厘，失之千里”，小问题会引起大变化，单位换算不容忽视。
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第一章流体流动
本章主要介绍流体平衡和运动的基本规律，在此基础上解决管路计算、输送设备功率计算等问题。
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●1.1什么是流体
气体和液体统称为流体。
液体可视为不可压缩性流体；气体可视为可压缩性流体。
连续介质假定：在流体流动的研究中，常将流体视为由无数流体微团（或流体质点）组成的连续介质。这些质点一个紧挨着一个，质点间无空隙，即可认为流体充满其占据的空间，从而可以摆脱复杂的分子运动，从宏观的角度来研究流体在外力作用下的机械运动规律。 -
●1.2流体常用的物理性质
流体常用的物理性质包括密度、比重、比容及粘度。
动量传递的基本方程——牛顿粘性定律，揭示了动量传递的实质。
流体的黏性是流体固有的属性之一，只有在其流动时才会表现出来。黏性越大，流体流动性越小。流体在流动时的内摩擦力，是流动阻力产生的根源。液体的黏度随温度的升高而减小，而气体的黏度却随温度的升高而增大。 -
●1.3流体静力学
主要研究流体在静止状态下所遵循的基本规律。
压力的特性、单位换算及表示方法，在实际应用中应加以注意。
流体静力学基本方程包括很多重要的规律，如帕斯卡原理、等压面原理、液柱压差计原理等，这些基本规律及其在工程中的应用十分广泛。 -
●1.4流体的物料衡算-连续性方程
表征流体流动的参数主要包括流量和流速。
稳态流动和非稳态流动主要是按流体的各物理变量是否随时间而变进行划分的。
连续性方程实质是流体的物料衡算方程。 -
●1.5流体的机械能衡算-柏努利方程
柏努利方程属于流体动力学的核心内容。
应用于实际流体的柏努利方程式实质是流体的机械能衡算。可用于计算输送设备的有效功率、管道中流体的流量、管道中流体的压力及设备间的相对位置等。
流体流动的大部分计算问题都集中在动力学这部分。 -
●1.6流体的流动型态及边界层
流体流动的阻力和流体的流动型态密切相关。不同的流动型态导致流动阻力产生的原因不同。流体的流动型态有两种：层流（又称滞流）和湍流（又称紊流）。可以采用雷诺数来进行流型的判断。
流体流经固体壁面时，由于流体具有黏性，在垂直于流体流动方向上便产生了速度梯度。在壁面附近存在着较大速度梯度的流体层，称为流动边界层，简称边界层。
通过流体流经平板和管道了解边界层的形成和发展。流体流过曲面，如球体、圆柱体或其他几何形状物体的表面时，会产生边界层分离现象，其结果造成流体的能量损失，产生形体阻力。黏性流体绕过固体表面的阻力为摩擦阻力与形体阻力之和。两者之和又称为局部阻力。 -
●1.7流体摩擦阻力的计算
流体流动的阻力损失∑hf包括系统中各段直管阻力损失hf ，也包括系统中各种局部阻力损失hf′。
流体的摩擦阻力可采用范宁公式进行计算。其中摩擦阻力系数λ的求算取决于流体的流动型态和管道的状况，通常采用经验的方法进行求解。 -
●1.8流体流动管路的分类
化工生产中涉及的管路分为简单管路和复杂管路。
管径相同且无分支的管路称为简单管路。
复杂管路包括分支管路、汇合管路和并联管路，不同的管路具有不同的特点。
管路计算的类型包括设计型计算和校核型计算，就是应用前述的基本理论对各种实际情况进行计算和分析，计算原理基本相同，具体问题具体分析。 -
●1.9流量测量
流量计是进行流量测量的仪器，根据测量原理不同，讲述了典型节流式流量计（孔板流量计和文丘里流量计）、定压差式流量计（转子流量计和动压测定式流量计（测速管）。各种流量计均是依据流体流动过程中能量相互转换的原理设计而成，但具有不同的应用和特点。
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第二章流体输送机械
本章对液体输送机械-泵和气体输送机械-风机进行介绍。主要内容为离心泵的结构、工作原理、特性曲线等。
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●2.1高楼送水的利器-流体输送机械简介
对最常用的液体输送机械-离心泵进行了介绍。主要内容为离心泵的基本结构，工作原理，离心泵的汽蚀现象等。
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●2.2离心泵特性的理论分析
对流体在离心泵中的流动情况进行分析，推导出得出离心泵理论压头和理论流量间的计算公式，并讨论二者间的关系。为离心泵的应用打下理论基础。
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●2.3离心泵的性能参数
介绍离心泵的主要性能参数及其影响因素。学习离心泵的特性曲线，熟悉特性曲线的特点及其绘制方法。了解离心泵特性曲线的影响因素。
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●2.4离心泵的气蚀与安装高度
了解离心泵的汽蚀现象及原因，了解相关的离心泵的安装及操作要求。学习离心泵安装高度的计算，理解临界汽蚀余量，必须汽蚀余量，允许汽蚀余量的意义。
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●2.5离心泵的工作点
学习离心泵的管路特性曲线，理解离心泵工作点的概念，并掌握求工作点的方法。掌握离心泵流量调节的方法，并能通过图分析各种方法的优劣。
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●2.6离心泵的串并联
了解离心泵串并联的原因，掌握离心泵串并联后泵特性曲线的变化。并能通过离心泵特性曲线和管路特性曲线分析离心泵串并联后管路的流量与压头的变化情况。
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●2.7其他类型泵
了解除离心泵外还有哪些常见的泵，各有什么特点，适于输送何种流体。与离心泵相比，往复泵的流量调节有什么不同。往复泵的特性曲线是什么形式。
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●2.8气体输送机械
了解气体输送机械的种类、分类标准及应用场合。了解常见的气体输送机械。理解多级压缩的必要性。
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第三章非均相物系分离
由具有不同物理性质的分散相和连续相所组成的物系称为非均相物系或非均相混合物。本章主要介绍用于非均相物系分离的沉降过程和过滤过程的基本原理及典型设备。
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●3.1沙尘暴——非均相物系
非均相混合物的特点是系统内部存在不同的相态，且相界面两侧的物质性质(如密度)有差别，如悬浮液、乳状液、泡沫液和含尘气体等。
由于非均相系统中的连续相和分散相具有不同的物理性质（如密度不同），故一般可用机械方法将它们分离。要实现这种分离。必须使分散相和连续相之问发生相对运动，因此，非均相系统的分离操作遵循流体力学的基本规律。 -
●3.2重力沉降及重力沉降设备
重力沉降是指依靠重力作用而使颗粒与流体发生相对运动，从而实现两者的分离。
重力沉降速度的计算和流体与颗粒之间的流动型态密切相关，往往需要通过试算来进行。
典型的重力沉降设备是降尘室，其分离条件是：只要尘粒沉降到室底所需要的时间小于或等于气体通过降尘室的时间，尘粒便可以从气体中分离出来。依据这个原理，可以进行降尘室分离效率和处理能力的计算。 -
●3.3离心沉降及离心沉降设备
重力沉降的分离效果有限，想要将更小的颗粒分离出来，往往采用离心沉降。离心沉降和重力沉降的原理相似，只是将重力加速度改为离心加速度，从而改变的沉降的分离作用力。
工程上典型的离心沉降设备是旋风分离器，在设计和使用时除了考虑分离效率、处理量的问题，还需考虑操作时的压降问题，以实现较低的操作能耗。 -
●3.4过滤及过滤基本方程
过滤是一大类单元操作的总称。是在推动力或者其他外力作用下悬浮液（或含固体颗粒发热气体）中的液体（或气体）透过介质，固体颗粒及其他物质被过滤介质截留，从而使固体及其他物质与液体（或气体）分离的操作。
过滤速率属于过程速率的一种，总是等于推动力/阻力，依据这一原理，可以推算过滤速率的计算方程——过滤基本方程式。
根据操作过程不同，过滤可以分为恒压过滤、恒速过滤和变压变速过滤，无论哪种过滤方式，都可以根据过滤基本方程式进行有关的计算。 -
●3.5板框压滤机及其计算
板框过滤机是典型的间歇式过滤设备，一个完整的操作周期包括过滤、洗涤、脱湿、清洗和重装，操作过程较为复杂，劳动强度大。
过滤的计算主要包括生产能力和最佳操作周期的计算，换句话说，就是如何在一个适宜的操作周期内获得最大的生产能力。 -
●3.6转筒真空过滤机及其计算
转筒真空过滤机是典型的连续型过滤设备，转鼓旋转一周，完成一次完整的过滤操作。
可将其转换为一个间歇式过滤设备，同样进行生产能力的计算。
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第四章固体流态化
依靠流体流动的作用使固体颗粒悬浮在液体中或伴随流体流动的过程称为固体流态化。
流态化技术是一种强化流体(气体或液体)与固体颗粒间相互作用的操作。流态化技术是近几十年里兴起的一项新技术，可使操作连续，生产强化，过程简化。现已广泛应用于固体燃料的燃烧、煤炭的气化与焦化、固体物料的输送、化工生产中的气固相催化反应、物料干燥、加热与冷却、石油裂解、冶金、环保等领域，而且其应用领域还在不断扩大。 -
●4.1固体流态化
固体流态化是利用流动流体的作用，将固体颗粒悬浮起来，从而使固体颗粒具有某些流体表观特征，利用这种流体与固体间的接触方式，实现生产过程的操作。由于工作的固体物的颗粒比较小，且在流体作用下处于剧烈运动的状态，对于许多化学反应（如焙烧、催化、催化裂化等）和许多化工过程（如干燥、吸附等）的进行有利。
根据操作流速不同，固体流态化依次表现为固定床、流化床和气力或液力输送阶段。按照流化现象不同，可以分为散式流化和聚式流化，操作过程中应合理控制床层特性和操作流速范围，避免出现不正常的操作情况。 -
●4.2气力输送简介
气力输送又称气流输送，是利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料，是流态化技术的一种具体应用。
气力输送装置的结构简单，操作方便，可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送，在输送过程中还可同时进行物料的加热、冷却、干燥和气流分级等物理操作或某些化学操作。
与机械输送相比，此法能量消耗较大，颗粒易受破损，设备也易受磨蚀。含水量多、有粘附性或在高速运动时易产生静电的物料，不宜于进行气力输送。
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第五章传热
本章主要讲述了导热、对流、辐射三种传热的原理及计算。重点是导热和对流传热，以及间壁式换热器的设计和校核计算。
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●5.1石油化工生产中的传热现象
石油化工生产中的传热现象以及传热在石化生产中的作用。
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●5.2热量传递的基本方式
热量传递的三种基本方式及其基本原理。
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●5.3让稀饭凉的快一些——化工传热过程中冷热流体的接触方式
工业上冷热流体的主要接触方式。
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●5.4传热的基本概念
传热过程的基本概念，比如传热速率，温度场等
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●5.5导热传热
导热传热的基本定律傅立叶定律，以及傅立叶定律在平壁导热和圆筒壁导热中的应用。
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●5.6对流传热
工程上流体与壁面间的对流传热原理，描述对流传热速率的牛顿冷却定律，对流传热系数的因次分析法以及经验关联式。
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●5.7传热计算
间壁式换热过程的传热计算，重点是总传热速率方程和热量衡算方式联立求解换热器问题。
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●5.8辐射传热
辐射传热的基本概念，重点是黑体的概念和黑体辐射的基本定律。简单表面的辐射换热计算。
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第六章换热设备
介绍常见换热器的用途、分类。使大家掌握管壳式换热器的结构、分类及设计与选用方法。同时对一些新型换热器进行简要介绍。
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●6.1新型换热器简介
介绍常用换热器的种类，对间壁式换热器进行详细介绍。使大家了解按冷热流体接触方式分的换热器种类。
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●6.2管壳式换热器
对管壳式换热器的的分类、结构及设计与选用方法进行介绍。使大家了解常见的管壳式换热器的类型，基本结构，以及设计与选用的基本步骤。
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●6.3新型换热器简介
对一些新型换热器进行简单介绍，使大家了解为什么新型换热器比传统的管壳式换热器的传热效果更好。
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第七章管式加热炉
对炼厂中的火力加热设备-管式加热炉进行介绍。使大家了解管式加热炉的用途及重要性。了解管式加热炉的基本结构及工艺参数，了解燃料燃烧的基本情况。并了解管式加热炉计算的基础内容。
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●7.1烈火焚身若等闲-管式加热炉
对管式加热炉的作用、重要性进行介绍。使大家了解管式加热炉的主要炉型及基本结构。
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●7.2管式加热炉的结构
介绍管式加热炉的基本结构，使大家掌握加热炉炉墙及炉管等的特点和结构。
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●7.3管式加热炉的工艺指标
介绍管热加热炉的主要工艺指标。使大家了解管式加热炉热负荷、热效率的概念。并掌握利用热衡算计算热效率的方法。
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●7.4燃料燃烧与过剩空气系数
介绍管式加热炉的理论空气用量及过剩空气系数。掌握燃料发热值的概念，掌握过剩空气系数对全炉热效率的影响。
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●7.5管式加热炉的计算基础
介绍管式加热炉计算的基础-罗伯-伊万斯假定的内容，介绍辐射室里的传热速率方程和热衡算方程。