在化工生产中，为了确保生产过程的安全与高效，非化工工艺专业背景的从业人员要掌握一定程度的化工专业知识。鉴于此需求，在党的二十大精神的引领下，由学校与企业人员携手合作，紧密结合实际工作岗位的具体内容与要求，对本书进行了精心编纂与细致打磨。本书介绍化工生产的基本原理﹑操作设备和操作过程，是为高职高专类院校非化工工艺专业编写的专业基础课教材。本书主要内容包括绪论、流体流动与输送、非均相物系的分离与设备、传热与换热器、气体的吸收、液体的蒸馏、干燥、膜分离技术、化学反应器和典型化工生产工艺。本书的特色是通过案例解析﹑微课视频﹑三维动画资源等方式，将绿色化工理念深度融入教材，促进读者提升环境保护意识、节能减排技能等，为培养适应新时代要求的化工领域高素质人才奠定坚实基础。
本书可作为高职高专的化工智能制造技术、化工装备技术、化工自动化技术、化工安全技术、生物制药技术、环境工程技术、分析检验技术及其相近专业课程的教材或参考用书，也可供化工企业工程技术人员参考。

绪论 1
一、化学工业与化工过程1
二、本课程的性质、内容和任务1
三、化工过程中的几个基本概念2
拓展阅读3
复习思考题4

模块一 流体流动与输送 5
单元一流体流动的基本概念6
一、流体的基本特性6
二、密度6
三、作用在流体上的力8
四、定态流动与非定态流动10
五、流量和流速11
单元二流体在管内流动的守恒原理12
一、定态流动的物料衡算13
二、定态流动的能量衡算14
单元三流体在管内的流动阻力24
一、流体的两种流动类型24
二、流体在管内流动阻力的计算27
三、减小流动阻力的途径33
单元四流体输送机械34
一、液体输送机械34
二、气体输送与压缩机械39
拓展阅读42
复习思考题42
习题43
本模块主要符号说明44

模块二 非均相物系的分离与设备 46
单元一非均相物系分离的基本概念46
一、非均相物系分离在化工生产中的应用46
二、常见非均相物系的分离方法47
单元二气固分离47
一、降尘室47
二、旋风分离器49
三、其他常见的气固分离法51
单元三液固分离52
一、沉降槽53
二、过滤54
三、离心分离58
拓展阅读61
复习思考题61
本模块主要符号说明62

模块三 传热与换热器 63
单元一传热的基本概念64
一、传热在化工生产中的应用64
二、工业生产中的换热方法64
三、定态传热与非定态传热65
四、传热速率与热通量66
单元二传热方式66
一、热传导66
二、对流给热71
三、辐射传热78
单元三间壁式换热器的传热分析和计算79
一、传热速率方程79
二、换热器的热负荷79
三、传热系数81
四、平均温度差84
五、传热过程的强化87
单元四间壁式换热器88
一、间壁式换热器分类88
二、常见的间壁式换热器88
拓展阅读95
复习思考题95
习题96
本模块主要符号说明97

模块四 气体的吸收 98
单元一吸收的基本概念99
一、吸收操作在工业生产中的应用99
二、吸收操作分类99
三、吸收剂的选择99
四、吸收操作相组成表示法100
单元二气液相平衡101
一、气体在液体中的溶解度101
二、亨利定律102
三、物质传递的方向与过程推动力105
单元三吸收机理与传质速率106
一、物质传递的两种基本方式107
二、对流传质108
单元四吸收过程计算110
一、吸收过程的物料衡算和吸收剂用量的确定111
二、低浓度气体定态吸收过程的填料层高度计算115
单元五填料塔120
一、填料塔与填料120
二、填料塔的附件123
拓展阅读126
复习思考题126
习题127
本模块主要符号说明128

模块五 液体的蒸馏 129
单元一蒸馏的基本概念130
一、蒸馏操作在化工生产中的应用130
二、蒸馏操作的分类130
单元二双组分溶液的气液平衡131
一、理想溶液的气液平衡131
二、非理想溶液的气液平衡135
单元三蒸馏方式136
一、平衡蒸馏136
二、简单蒸馏137
三、精馏138
单元四双组分连续精馏计算139
一、全塔物料衡算140
二、精馏操作线方程140
三、精馏塔的塔板数确定143
四、回流比的确定147
单元五板式塔148
一、板式塔的结构和类型148
二、板式塔的流体力学特性与操作性能152
三、板式塔与填料塔的比较154
拓展阅读155复习思考题155
习题156
本模块主要符号说明157

模块六 干燥 158
单元一干燥的基本概念158
一、固体物料的去湿方法159
二、干燥过程的分类159
单元二湿空气的性质及湿度图159
一、湿空气的性质159
二、湿空气的湿度图及其应用163
单元三干燥过程的物料衡算和热量衡算165
一、干燥过程的物料衡算165
二、干燥过程的热量衡算与热效率168
单元四干燥速率169
一、物料中所含水分的性质169
二、恒定干燥条件的干燥速率170
单元五工业上常见的干燥器171
一、厢式干燥器171
二、气流干燥器172
三、沸腾床干燥器172
四、喷雾干燥器173
五、转筒干燥器174
拓展阅读174
复习思考题175
习题175
本模块主要符号说明176

模块七 膜分离技术 177
单元一膜分离的基本概念177
一、膜分离在工业生产中的应用177
二、膜的分类178
三、膜的性能参数178
四、膜分离过程特点179
五、膜组件180
单元二膜分离设备180
一、板框式膜组件180
二、卷式膜组件181
三、中空纤维膜组件181
四、管式膜组件182
五、毛细管式膜组件183
单元三各类膜过程183
一、反渗透183
二、纳滤185
三、超滤186
四、微滤187
拓展阅读189
复习思考题189
本模块主要符号说明189

模块八 化学反应器 190
单元一化学反应器的基本概念190
一、化学反应器的分类191
二、对反应器的要求192
单元二典型化学反应器192
一、釜式反应器192
二、管式反应器194
三、固定床反应器194
四、流化床反应器196
拓展阅读200
复习思考题201

模块九 典型化工生产工艺 202
单元一合成氨工业202
一、概述202
二、合成氨生产工艺203
单元二石油化工218
一、概述218
二、石油炼制219
三、石油烃的裂解与分离224
单元三精细化工229
一、概述229
二、精细化工生产工艺举例230
拓展阅读233
复习思考题233

附录 234

参考文献 252

前言
自本书第三版出版以来，广大读者与同行给予了许多关注与支持，编者在此表示衷心的感谢。为了不断深化职业教育产教融合，服务地方产业高质量发展，同时积极响应高职高专院校在信息化教学改革方面的不断探索，在广泛吸纳读者与同行的宝贵意见和建议后，编者秉持精益求精的态度，在第三版的基础之上，进行了全面而细致的修订工作。
本书的目录体系全面升级为“模块—单元”架构，模块的开头增设了素质目标和知识导图，模块的结尾引入了拓展阅读环节，内容涵盖经典案例或绿色化工前沿实践；部分模块和单元的构建进行了合理调整；模块内新增了丰富的二维码学习资源，内容涵盖化工设备与工艺的二维、三维动画，精品教学微课视频以及习题答案；精简优化了模块三、模块七和模块九的内容；更新了模块九中精细化工单元的部分内容；更新了书后参考文献。
本书可作为化工装备技术、化工自动化技术、化工安全技术、生物制药技术、环境工程技术、分析检验技术等相近专业课程的教材或参考用书。本书内容已制作成用于信息化教学的PPT课件，可提供给选用本书作为教材的院校使用（登录www.cipedu.com.cn免费下载）。
本书由王亮、蒋丽芬主编，杨胜洋主审。参加编写的人员有：南京科技职业学院王亮（绪论、模块一、模块三、模块五、模块六、模块七、模块八）、南京科技职业学院王伟武（绪论、模块一、模块八）、南京科技职业学院蒋丽芬（模块二、模块四）、南京科技职业学院周俊鹤（模块七）、南京齐特化工科技有限公司王军平（模块九）。
此次修订过程中得到了许多同仁及业界人士的支持与协助，但由于编者自身专业素养与能力有限，书中难免有不足之处，恳请读者予以批评指正。

编者
2024年9月



第一版前言
在化工生产中，除专业技术人员外，凡是与化工生产有关的非化工工艺工作人员，对化工生产的基本原理、操作设备以及操作过程，都要有一个基本的了解，只有这样才能在生产中更好地发挥自己的专业特长。本书就是按职业教育特点和要求，为高职高专类院校非化工工艺专业编写的技术基础课教材。它可作为化工机械、化工仪表、化工分析、环境保护、化工管理、轻工、制药及其相近专业相应课程的教材或教学参考书。
为适应职业技术教育应用性、针对性、岗位性以及专业性的特点，本书所编写的内容体现了必需、够用、实用的高职高专特色，避开烦琐的公式推导，增加实用的范例分析。尽量简化但保留够用的成熟基础理论，努力反映学科的现代特点，强调实际应用技能和分析能力的培养。在文字上力求简练，通俗易懂，尽量符合非化工专业技术人员的特点和需要。全书侧重于基础知识、基本理论，在实际应用中分析讨论，注意培养和启发学生解决问题的思路、方法及能力。
本书共分8章，全部内容讲课时数约为100学时。考虑到各种专业的需要以及学时安排的不同，其中加有*号的章节可作为不同专业的选讲内容。
本书由王伟武主编，秦建华主审。参加编写的人员有王伟武（绪论，第一、三、七章）、蒋丽芬（第二、四章）、曹为民（第五、六章）、徐忠娟（第八章）。本书在编写过程中，得到了编者所在学校领导的关心和相关教研室老师的大力支持，在教材内容与工程实际联系上提供了一些有益的建议，在此一并表示衷心的感谢。
尽管在编写过程中得到了许多同志的支持和帮助，但由于编者业务水平有限，书中难免有欠妥之处，希望各位专家、读者予以批评指正，以便再版时修正。

编者
2004年7月



第二版前言
本书自2005年出版以来，受到了许多读者和同行的支持和鼓励，同时读者也在使用过程中发现一些错误，并对本书提出一些宝贵的建议。综合读者和同行的建议以及目前高等职业教育的教学要求，本书在修订过程中，除了针对非化工工艺专业的教学特点，保留第一版的文字简练、通俗易懂，内容侧重于实际应用分析，注意培养和启发学生解决问题的思路、方法及能力等特色以外，主要有以下几方面变动：
（1）每一章增加了知识目标和能力目标，使教学目的更加明确。
（2）增加了习题解答，有利于教师辅导和学生自学使用。
（3）纠正了原来课文和附图中的错误，改写了部分章节内容。
（4）修改了部分思考题和习题，使之更接近于生产实际。
（5）本书内容已制作成用于多媒体教学的PPT课件，并将免费提供给采用本书作为教材的院校使用。如有需要，请发电子邮件至cipedu@163.com获取。
感谢南京化工职业技术学院蒋丽芬、扬州工业职业技术学院徐忠娟、广西工业职业技术学院曹为民三位参编老师在修订过程中提出的宝贵意见，感谢南京化工职业技术学院化工原理教研室同事在修订工作中给予的帮助。
由于编者水平有限，加之时间仓促，考虑不周之处盼读者多提建议。

编者
2010年3月



第三版前言
本书自出版到现在已有十余年，得到了许多高职院校的同行、读者的支持和鼓励，编者在这里表示真诚的感谢。
本次再版修订，是综合了使用过程中发现的问题和欠缺，应同行的一些要求，以及目前高等职业教育的发展需求，对一些章节内容进行充实、更新，增加了一些新的内容，力求满足目前高职高专类院校非化工工艺专业的教学需求，在增加的内容中仍然体现了职业技术教育必需、够用、实用的特色，强调实际应用技能和分析能力的培养。
本次修订主要有以下几个方面特点:
① 改正上一版中正文、附录中少量的文字和符号错误。
② 修改和增加了部分思考题和习题，使之更接近于实际应用。
③ 对第三章传热部分进行修改并充实了部分内容。
④ 增加第七章现代分离技术。
由于本书可作为化工机械、化工仪表、化工分析、环境保护、化工管理、轻工、制药等及其相近专业相应课程的教材或教学参考书，应用面较广，考虑到各种专业的侧重点不同，其中一些内容可根据教学需求以及学时数进行选讲。
本书的内容已制作成用于多媒体教学的PPT课件，并将免费提供给采用本书作为教材的院校使用。如有需要，请发电子邮件至cipedu@163.com获取，或登录www.cipedu.com.cn免费下载。
本书由王伟武、王亮主编，秦建华主审。参加编写的人员有：南京科技职业学院王伟武（绪论、流体流动与输送、化学反应器）、南京科技职业学院蒋丽芬（非均相物系分离与设备、气体的吸收）、广西工业职业技术学院曹为民（液体的蒸馏、干燥）、扬州工业职业技术学院徐忠娟（典型化工生产工艺）、南京科技职业学院王亮（传热与换热器、现代分离技术）。
此次修订过程中得到了许多同仁的支持和帮助，但由于编者业务水平有限，书中难免有疏漏之处，希望专家、读者予以批评指正。

编者
2019年3月