化工基础(张传梅)

  本书是针对非化工专业、中等职业层次的学生的教材。本书也可供有关科技人员参考，并可供职业培训和化工技校作为教学教材使用，还可作为高职高专非化工专业教学教材。为了顺应全国中等职业教育教学改革的需要，培养符合社会需要的应用型人才，本书有以下特点。
  （1）采用任务引领型的教学模式
  倡导以学生为主体、以教师为主导的教学理念，采用项目教学的授课模式，将知识通过案例导出，以情景引入的方式展示在学生面前，进而让学生思考能用什么理论来解决这个案例，然后由教师引出理论，引导学生分析问题、解决问题。通过引出问题→分析问题→解决问题的诱导模式，将理论逐步分解成一个个知识点，再将知识点按其内在逻辑组合成相对独立的单元，将理论一层层地揭示出来，最后达到解决问题的目的。在解决问题的时候，强调师生互动，让学生参与寻找已知条件、分析未知条件，最后教师与学生共同解决未知问题。这样就像老师带领学生进入了实验室，触摸应用，认知理论，完成实践。课堂让学生查取的资料，可以锻炼学生与老师的合作能力，课后有双边交流练习，让学生广泛查找相关知识，自己寻找答案，下次上课时再分组交流，由分散练习到集中练习，充分发挥学生的主观能动性，有利于激发学生的学习兴趣和自信心。
  （2）图文并茂，简单明了
  尽可能多用图形和照片说明问题。简化理论，使其浅显易懂，减少冗长理论的阐述，将抽象的理论形象化、具体化，加强学生的直观感。
  （3）强化学生实践性练习
  课后附带多种练习，广泛收集相关知识在工业生产及人们生活中的应用，通过填空、判断、问答、思考、计算等练习，让学生解决实际问题，达到学以致用的目的。
  （4）加强实训
  对课程涉及的典型试验，项目教学之后，都有实验实训练习，让实训从理论中来再到理论中去，将理论和实践有机结合起来，起到巩固所学的作用。
  本书由河南化工职业学院张传梅主编，并编写项目三、项目六；陕西省石油化工学校薛彩霞为副主编，并编写项目一、项目五、项目七；河南化学工业职业学院付玲编写项目二、项目十；新疆化学工业学校周金辉编写项目八、项目九；新疆化学工业学校朱江编写项目四。初稿完成后，由新疆化学工业学校李绍岭审稿。
  本书在编写过程中，各编写学校的领导和老师给予了大力的支持和帮助，北京东方仿真控制技术有限公司提供了部分资料，在此表示衷心的感谢！
  由于编者水平有限，不当之处在所难免，恳请各位专家和使用本书的师生及读者批评指正。
编者
2010年3月

  本书结合中职学生特点，对于化工基础的知识进行了系统的介绍。具体内容包括：流体流动与输送，非均相物系的分离与设备，传热，蒸发，气体吸收，蒸馏，固体干燥，煤气化合成甲醇，日用化学品简介，化工安全知识。附录部分给出了相关物理性质及化学性质的数据。本教材采用任务引领型的教学模式，图文并茂、简单明了，强化学生实践性联系，加强实训。
  本书可作为中等职业学校化工专业教材，也可作为相关专业技术人员的参考用书。

绪论1
任务1了解化工生产过程1
任务2认识本课程的性质、作用和内容1
任务3学习本课程的任务和方法2
项目一流体流动与输送3
任务1了解流体输送在化工生产中的应用3
任务2学习流体的密度4
1密度的定义4
2影响气体密度的因素6
任务3学习流体的压力6
1压力的定义6
2 压力的测量6
任务4学习流体的黏度7
1流体黏度的定义7
2 流体黏度的获得7
3 影响流体黏度的因素7
任务5学习流体的流量和流速8
1流量8
2流速9
任务6如何实现流体的输送过程10
1伯努利方程10
2学习流体输送问题的解决办法11
任务7了解流体阻力15
1流体的流动形态15
2流体的阻力16
任务8认识化工管路17
1化工管路的构成与标准化17
2管子与管件18
3管路的连接20
任务9认识流体输送机械25
1认识离心泵25
2认识其他类型泵29
实践环节34
思考与练习36
项目二非均相物系的分离与设备38
任务1了解非均相物系分离在化工生产中的应用38
1应用38
2非均相物系的分类和分离方法38
任务2认识重力沉降及设备39
1降尘室40
2连续沉降槽41
3提高重力沉降速度的方法42
任务3认识离心沉降及设备43
1旋风分离器43
2其他离心沉降设备44
3提高离心沉降速度的方法46
任务4认识过滤操作及设备47
1过滤的基础知识47
2过滤设备49
3提高过滤速度的方法51
思考与练习52
项目三传热53
任务1了解传热在化工生产中的应用53
1传热过程的分类53
2工业传热方式53
任务2认识传热设备55
1直接接触式换热器55
2蓄热式换热器的类型55
3间壁式换热器55
4热管式换热器55
任务3学习换热器传热量的计算57
1潜热法57
2显热法57
3焓差法57
任务4学习换热器固体壁面内导热量的
计算方法58
1单层平壁导热量的计算58
2多层平壁导热量的计算59
3圆筒壁的稳态热传导热导率的计算60
任务5学习对流传热速率的计算62
1对流传热速率的计算62
2对流传热系数的影响因素62
任务6学习冷、热流体经过间壁换热器传
热速率的计算64
1解决案例的理论引导64
2解决案例的步骤65
任务7学习间壁换热器壁温的计算67
任务8学习传热过程的强化方法71
1理论引导71
2具体措施71
实践环节73
思考与练习76
项目四蒸发78
任务1了解蒸发在化工生产中的应用78
1应用78
2蒸发操作的分类78
3蒸发操作的流程78
任务2认识蒸发设备的结构及工作原理80
1循环型蒸发器80
2单程型蒸发器82
3蒸发器的辅助装置84
任务3认识蒸发过程的影响因素85
1影响生产强度的因素85
2影响溶液沸点升高的因素85
3降低热能消耗的措施86
思考与练习87
项目五气体吸收88
任务1了解气体吸收在化工生产中的应用88
1分离混合气体以获得一定的组分88
2回收混合气体中有价值的组分 88
3除去有害组分以净化气体 88
4工业废气的治理 88
任务2了解气体的溶解度88
任务3认识吸收操作流程89
1流程89
2吸收过程的分类90
任务4学习吸收操作过程的有关计算91
任务5了解影响吸收操作的因素92
1温度 92
2压力 92
3气流速度 93
4喷淋密度 93
5吸收剂的选择93
任务6如何确定吸收剂的用量93
任务7填料层高度的确定96
实践环节99
思考与练习104
项目六蒸馏106
任务1了解蒸馏操作在化工生产中的
应用106
1酒的生产106
2石油的分离106
３天然香料的提取106
４海水淡化技术106
任务2蒸馏的分类106
１简单蒸馏107
２平衡蒸馏107
任务3学习气液平衡关系108
１认识基本的气液平衡关系108
2用相对挥发度表示的平衡关系111
任务4精馏原理和精馏流程112
１精馏原理113
2精馏流程114
任务5认识蒸馏塔的结构和蒸馏效果115
１认识蒸馏设备115
2板式塔气液传质状况120
3填料塔与板式塔的比较121
任务6精馏塔的产品浓度和产品量的关系121
任务7熟知理论塔板数的计算122
１理论板的概念和恒摩尔流假定122
2精馏段操作线方程的建立(图628)122
３提馏段操作线方程的建立(图629)123
4根据分离任务逐板计算法求理论塔
板数125
任务8认识回流比的大小对理论塔板数的
影响127
１最大回流比和最小回流比127
２通过吉利兰图求取理论塔板数128
３实际塔板数的确定129
４产品质量的影响条件129
任务9精馏装置的热量衡算130
１冷凝器的热负荷与冷却剂用量的
计算130
２再沸器热负荷与加热剂用量的计算131
实践环节132
思考与练习134
项目七固体干燥136
任务1了解固体干燥在化工生产中的应用136
1干燥的方法及应用136
2认识干燥流程136
3干燥操作的分类136
任务2学习干燥进行的条件137
１干燥过程的原理137
２湿空气的性质139
３物料中所含水分的性质140
任务3学习干燥过程水分蒸发量和空气
耗用量的计算142
任务4了解影响干燥速率的因素144
１干燥速率144
２影响干燥速率的因素145
任务5认识干燥设备145
１常见的干燥器145
２干燥器的选择148
实践环节149
思考与练习152
项目八煤气化合成甲醇153
任务1了解甲醇的性质和用途153
1甲醇的性质153
2甲醇的用途154
任务2认识煤气化合成甲醇的基本原理154
任务3认识煤气化合成甲醇的生产路线155
1甲醇原料气的制备155
2甲醇原料气中一氧化碳的变换工序160
3脱硫工序162
4原料气的脱碳工序164
5甲醇的合成165
6粗甲醇的精馏170
思考与练习170
项目九日用化学品简介171
任务1了解肥皂类 171
1洗衣皂171
2高级增白洗衣皂172
任务2了解香皂类172
1护肤香皂173
2保健香皂173
3药物香皂173
任务3了解化妆品173
1护肤用化妆品174
2美容用化妆品174
3口腔卫生用化妆品 175
４毛发用化妆品175
任务4了解其他日用化学品176
1香料176
2香精176
3专用清洁剂176
4沐浴用化学品177
思考与练习177
项目十化工安全知识178
任务1了解化工生产事故的特点178
任务2了解化学危险物质及分类179
1我国危险化学品的分类179
2国外危险化学品分类简介181
3危险化学品的安全标志182
任务3学习防火防爆技术183
1燃烧的基础知识183
2爆炸的基础知识185
3控制点火源187
4控制可燃物和助燃物188
5灭火方法189
任务4学习工业防毒a技术190
1工业毒物及其分类190
2化学中毒现场急救191
3常见危险化学品中毒与急救191
4综合防毒措施 193
任务5了解劳动保护基本常识196
1化学灼伤及其防护197
2工业噪声的危害与防治198
3生产性粉尘的危害与防治199
思考与练习201
附录202
附录一化工常用法定计量单位及单位
换算202
附录二常用固体材料的密度和比热容205
附录三干空气的重要物理性质
(10133kPa)205
附录四水的重要物理性质206
附录五饱和水蒸气表（按温度排列）207
附录六饱和水蒸气表（按压力排列）208
附录七液体黏度共线图210
附录八气体黏度共线图（常压下用）212
附录九液体比热容共线图213
附录十气体比热容共线图（常压
下用）214
附录十一气体热导率共线图
（常压下用）215
附录十二液体比汽化焓（蒸发潜热）
共线图217
附录十三常见气体水溶液的亨利系
数E218
附录十四双组分气液平衡数据与温度
（或压力）的关系219
附录十五IS型单级单吸离心泵性能表220
参考文献223