本書主要介紹了化學工程中常見的操作的基本原理、典型設備的構造和性能及基本計算方法。教材配套了原理動畫、實物實拍、微課、VR等數字資源，以幫助學生更好地理解教學內容。數字資源可通過掃描二維碼觀看。

全書分上、下兩冊。上冊除緒論、附錄外，包括流體流動、流體輸送、非均相物繫的分離、傳熱、蒸發共五章內容；下冊有蒸餾、吸收、液-液萃取、干燥、結晶共五章內容。每章編有例題，章末有思考題和習題，書末附有習題參考答案。

本書可作為化工類及相關專業的中等職業學校、中等專業學校教材，也可作為化工及相關企業工人培訓教材或供化工及相關企業從事生產的管理人員參考。

緒論001

一、化工原理的研究對像/001

二、本課程的性質、內容和任務/002

三、基本概念/003

四、單位及單位換算/004

五、學習本課程的主要方法/006



章流體流動008

節流體靜力學/008

一、流體的密度/008

二、流體靜壓強/010

三、流體靜力學基本方程/012

四、流體靜力學基本方程的應用舉例/014

第二節流體動力學/020

一、流量與流速/020

二、穩定流動和不穩定流動/022

三、流體穩定流動時的物料衡算——連續性方程/022

四、流體穩定流動時的能量衡算——伯努利方程/024

五、伯努利方程的應用/028

第三節流體在管內的流動阻力/031

一、流體阻力的來源/032

二、流體的黏度/032

三、流體的流動類型/033

四、流體在圓管內流動時的速度分布/036

五、流動阻力的計算/037

第四節流量的測量/043

一、孔板流量計/044

二、文丘裡流量計/045

三、轉子流量計/046



第二章流體輸送051

節化工管路/051

一、管子、管件與閥門/051

二、管路的連接/058

三、管路的熱補償/059

四、管路布置的基本原則/059

第二節液體輸送機械/060

一、離心泵/060

二、其他類型泵/078

第三節氣體輸送與壓縮機械/084

一、離心通風機、鼓風機與壓縮機/084

二、往復壓縮機/088

三、回轉式鼓風機與壓縮機/092

四、真空泵/093



第三章非均相物繫的分離097

節沉降/097

一、重力沉降/098

二、離心沉降/102

第二節過濾/105

一、過濾操作的基本概念/106

二、過濾設備/108

第三節離心分離/112

一、影響離心分離的主要因素/113

二、離心機/113

第四節氣體的其他淨制設備/116

一、袋濾器/116

二、文丘裡除塵器/117

三、泡沫除塵器/117

四、電除塵器/118



第四章傳熱120

節概述/120

一、傳熱的基本方式/120

二、工業換熱方式/121

三、載熱體及其選用/123

四、穩定傳熱和不穩定傳熱/124

第二節熱傳導/124

一、平壁的穩定熱傳導/124

二、圓筒壁的穩定熱傳導/129

第三節對流傳熱/132

一、對流傳熱分析/132

二、對流傳熱速率方程/133

三、影響對流傳熱繫數的因素/134

四、對流傳熱繫數的經驗關聯式/134

第四節傳熱過程計算/139

一、傳熱基本方程/139

二、熱負荷的計算/141

三、傳熱溫度差的計算/143

四、傳熱繫數的測定和計算/149

第五節管路和設備的熱絕緣/153

一、保溫的目的/153

二、保溫結構/153

三、對保溫材料的要求/153

四、絕熱層的厚度/153

第六節換熱器/154

一、間壁式換熱器/155

二、換熱器傳熱過程的強化途徑/165

三、換熱器操作注意事項/167



第五章蒸發171

節概述/171

一、基本概念/171

二、蒸發在工業生產中的應用/171

三、蒸發操作的特點/172

四、蒸發操作的分類/172

第二節單效蒸發/173

一、單效蒸發流程/173

二、單效蒸發的計算/173

第三節多效蒸發/177

一、多效蒸發流程/178

二、多效蒸發中效數的限制/179

第四節蒸發設備/180

一、蒸發器/180

二、蒸發器的輔助裝置/185

三、提高蒸發器生產強度的途徑/185



習題參考答案188



附錄191

一、常用單位的換算/191

二、某些氣體的重要物理性質/194

三、某些液體的重要物理性質/195

四、某些固體的重要物理性質/197

五、干空氣的物理性質（101.33kPa）/198

六、水的物理性質/199

七、飽和水蒸氣表（按溫度順序排）/200

八、飽和水蒸氣表（按壓強順序排）/201

九、液體的黏度和密度/203

十、101.33kPa壓強下氣體的黏度/207

十一、液體的比熱容/209

十二、101.33kPa壓強下氣體的比熱容/211

十三、 汽化熱（蒸發潛熱）/213

十四、管子規格（摘錄）/215

十五、離心泵規格（摘錄）/216

十六、離心通風機規格/220



參考文獻222

前言

化工原理是化工及相關專業開設的一門重要的專業基礎課。因其是專業基礎課，內容相對穩定，但並非一成不變，應該緊跟化工類專業發展方向，不斷更新內容，使教材更加符合中等職業學校的教學要求和培養目標。基於這一原則，本書每修訂一次都補充一些新的內容，現在的第四版也是如此。

為適應中等職業教育發展的新形勢，本書自1986年版面世至今已經出了4個版本，版本更迭的過程也是本書不斷完善的過程。第四版在保留第三版深入淺出、淺顯易懂、避免繁雜的數學推導和計算、側重基礎知識的學習和應用等特點的基礎上，修訂了部分內容，響應了“互聯網 職業教育”的號召，補充了多媒體素材，實現了傳統紙質教材與互聯網資源庫的對接，使原理的表達更直觀、形像、易理解。

本書第四版由闫志謙、張利鋒編寫，闫志謙統稿，河北化工醫藥職業技術學院齊廣輝審閱書稿。其中，緒論、章、第二章、第三章、第四章、第五章、第十章及附錄由張利鋒編寫；第六章、第七章、第八章、第九章由闫志謙編寫；部分多媒體素材由河北化工醫藥職業技術學院齊廣輝主創制作。本書修訂過程中得到了同事們的大力支持，在此表示衷心的感謝。

本書各版本的出版都得到了化學工業出版社的各級領導和責任編輯的熱情支持和幫助，特致以誠摯的謝意。

本書曾獲第八屆中國石油和化學工業優秀教材一等獎。這對作者是鼓勵，更是鞭策。盡管如此，限於作者水平，書中難免有不妥、疏漏之處，懇切希望讀者給予批評指正。



編者

2020年2月









第三版前言

2005年、2006年由化學工業出版社出版的《化工原理》上、下冊第二版(王振中、張利鋒編)曾獲得第八屆中國石油和化學工業優秀教材一等獎。本書在保持第二版教材特色的基礎上，修訂內容如下：①改編了部分章節的內容和順序；②增加了操作的操作要點和注意事項；③刪除了設計計算和偏深的內容；④精選了各章的例題和習題；⑤各章新增加了思考題；⑥精選了附錄中的部分內容；⑦配套了本教材的電子課件。

本書在修訂過程中力求深入淺出，淺顯易懂，避免了一些繁雜的數學推導和計算，操作基礎知識的學習和應用，使教材更加符合中等職業學校的教學要求和培養目標。

本書由河北化工醫藥職業技術學院張利鋒、闫志謙編寫。其中，緒論、章、第二章、第三章、第四章、第五章、第十章及附錄由張利鋒編寫；第六章、第七章、第八章、第九章由闫志謙編寫。全書由張利鋒統稿，河北化工醫藥職業技術學院王振中審閱書稿。

全書按上、下兩冊出版。上冊除緒論、附錄外，包括流體流動、流體輸送、非均相物繫的分離、傳熱、蒸發共五章內容。下冊包括蒸餾、吸收、液-液萃取、干燥、結晶共五章內容。每章章末附有思考題和習題，書末配有各章習題的參考答案。

在本書編寫過程中，得到了相關領導和同事們的大力支持，在此表示感謝。由於編者水平有限，不妥之處在所難免，懇切希望讀者給予批評指正。

本教材的電子課件可到化學工業出版社教學資源網www.cipedu. com.cn上下載。



編者

2011年2月