具体描述
内容简介
华东理工大学原校长陈敏恒教授多年来坚持为本科生讲授“化工原理”课程，其水平之高、影响之大在当年化工教育界可说是独步一时。由他主编的教材《化工原理》至今仍是各高校化工专业使用教材的。陈敏恒教授孜孜不倦致力于化工原理课程的改革与建设，重视学生的能力培养和学习积极性的调动，对教学内容、教学过程、学生的学习方式都有很深的感悟。近年来，又提出在化工原理的教学中应该着力于帮助学生构筑知识框架的观点。《化工原理教学指导与内容精要》结构与陈敏恒《化工原理》基本一致，全书紧紧围绕“加强学生应用能力方面的培养，适当增强实际工程应用方面知识”的理念，进一步阐释了“以传递过程为主线，面向科学研究，面向工业应用，面向技术经济”的教材编写框架，系统梳理了各章的教学方法指导、教学随笔、教学内容精要。
《化工原理教学指导与内容精要》可作为高等学校化工及相关专业化工原理课程的教学参考书，也可供化工及相关专业部门从事科研、设计和生产的技术人员参考。
作者简介
陈敏恒(1933~)，，华东理工大学原校长，教授，浙江诸暨人，化学工程专家。1953年加入中国共产党。1955年毕业于华东化工学院（今华东理工大学）有机系。历任华东化工学院副教授、教授、化学工程系主任、院长，华东理工大学校长，国务院学位委员会第二届学科评议组成员，中国化学工程学会首届副理事长。目录
绪论10.1关于教学内容的精选1
0.2关于课堂教学的组织2
0.2.1吸收操作过程分析3
0.2.2过程的数学描述3
0.2.3实例分析4
0.3关于学生的自主学习4
第1章流体流动6
1.1教学方法指导6
1.2教学随笔8
1.2.1流动过程8
1.2.2流动阻力问题的研究方法12
1.3教学内容精要16
1.3.1概述16
1.3.2流体静力学18
1.3.3流体流动中的守恒原理19
1.3.4流体流动的内部结构22
1.3.5阻力损失24
1.3.6流体输送管路的计算26
1.3.7流速和流量的测定30
1.3.8非牛顿流体与流动31
第2章流体输送机械33
2.1教学方法指导33
2.2教学随笔34
2.2.1流体输送34
2.2.2管路对输送机械的要求34
2.2.3可调用的工程手段35
2.2.4离心泵的工作原理和理论指导35
2.2.5离心泵的效率36
2.3教学内容精要37
2.3.1概述37
2.3.2离心泵37
2.3.3往复泵43
2.3.4其他化工用泵44
2.3.5气体输送机械45
第3章液体搅拌50
3.1教学方法指导50
3.2教学随笔51
3.2.1液体搅拌51
3.2.2混合过程的定性分析51
3.2.3搅拌装置的功能52
3.2.4搅拌装置的能耗52
3.2.5搅拌装置的放大53
3.3教学内容精要53
3.3.1概述53
3.3.2混合机理55
3.3.3搅拌器的性能56
3.3.4搅拌功率57
3.3.5搅拌器的放大59
3.3.6其他混合设备59
第4章流体通过颗粒层的流动61
4.1教学方法指导61
4.2教学随笔63
4.2.1过程总论63
4.2.2理论分析63
4.2.3实验检验与修正65
4.2.4实际应用65
4.3教学内容精要66
4.3.1概述66
4.3.2颗粒床层的特性66
4.3.3流体通过固定床的压降70
4.3.4过滤原理及设备73
4.3.5过滤过程计算76
4.3.6加快过滤速率的途径82
第5章颗粒的沉降和流态化83
5.1教学方法指导83
5.2教学内容精要85
5.2.1概述85
5.2.2颗粒的沉降运动85
5.2.3沉降分离设备88
5.2.4固体流态化技术91
5.2.5气力输送94
第6章传热95
6.1教学方法指导95
6.2教学随笔98
6.2.1传热过程98
6.2.2传热过程分析98
6.2.3工程处理方法99
6.2.4传热基本方程式的推导与应用100
6.3教学内容精要102
6.3.1概述102
6.3.2热传导103
6.3.3对流给热106
6.3.4沸腾给热与冷凝给热110
6.3.5热辐射114
6.3.6传热过程的计算119
6.3.7换热器126
第7章蒸发134
7.1教学方法指导134
7.2教学内容精要135
7.2.1概述135
7.2.2蒸发设备136
7.2.3蒸发辅助设备139
7.2.4蒸发操作的经济性和操作方式139
7.2.5单效蒸发计算142
7.2.6多效蒸发的过程分析144
第8章气体吸收146
8.1教学方法指导146
8.2教学随笔147
8.2.1吸收过程147
8.2.2完整的工业吸收分离过程148
8.2.3吸收分离过程的物理化学原理148
8.2.4吸收分离过程的经济性149
8.2.5吸收分离过程的工程特征149
8.3教学内容精要150
8.3.1概述150
8.3.2气液相平衡152
8.3.3扩散和单相传质154
8.3.4相际传质160
8.3.5低浓度气体吸收162
8.3.6高浓度气体吸收170
8.3.7化学吸收173
第9章液体精馏179
9.1教学方法指导179
9.2教学随笔182
9.2.1精馏过程182
9.2.2精馏过程的相平衡182
9.2.3精馏过程中的回流183
9.2.4精馏过程的数学描述184
9.3教学内容精要185
9.3.1蒸馏概述185
9.3.2双组分溶液的汽液相平衡186
9.3.3平衡蒸馏与简单蒸馏190
9.3.4精馏191
9.3.5双组分精馏的设计型计算199
9.3.6双组分精馏的操作型计算205
9.3.7间歇精馏207
9.3.8恒沸精馏与萃取精馏209
9.3.9多组分精馏基础210
第10章气液传质设备217
10.1教学方法指导217
10.2教学随笔218
10.2.1气液传质设备218
10.2.2设计目标——从需要出发218
10.2.3设计原则——从过程规律出发219
10.2.4工程因素——从过程分析出发219
10.2.5不同的对策220
10.3教学内容精要221
10.3.1板式塔221
10.3.2填料塔238
第11章液液萃取246
11.1教学方法指导246
11.2教学随笔247
11.2.1萃取过程247
11.2.2萃取过程的数学描述248
11.2.3工业萃取过程的组织248
11.2.4萃取过程动力学与萃取设备249
11.3教学内容精要250
11.3.1概述250
11.3.2液液相平衡251
11.3.3萃取过程的计算256
11.3.4萃取设备262
11.3.5超临界流体萃取和液膜萃取269
第12章其他传质分离方法271
12.1教学方法指导271
12.1.1关于结晶271
12.1.2关于吸附272
12.2教学内容精要273
12.2.1结晶273
12.2.2吸附分离279
12.2.3膜分离286
第13章热、质同时传递294
13.1教学方法指导294
13.2教学随笔295
13.2.1热、质同时传递过程295
13.2.2传递方向可能发生逆转296
13.2.3过程的极限296
13.2.4过程的计算方法297
13.3教学内容精要297
13.3.1概述297
13.3.2气液直接接触时的传热和传质298
13.3.3过程的计算301
第14章固体干燥304
14.1教学方法指导304
14.2教学随笔305
14.2.1干燥过程305
14.2.2水分在气、固两相间的平衡关系306
14.2.3湿空气性质306
14.2.4干燥过程的数学描述307
14.3教学内容精要307
14.3.1概述307
14.3.2干燥静力学308
14.3.3干燥速率与干燥过程计算312
14.3.4干燥器319
参考文献323
前言/序言
我1956年毕业于华东化工学院燃料化学工学专业。至今恰六个十年。第一个十年是勤奋学习的十年。在从事化工原理教学之余，学习化学反应工程。这十年正是化学反应工程从襁褓到成人的十年，从1957年化学反应工程学科（Chemical Reaction Engineering）正式命名，到1964年第一本化学反应工程著作问世，我有幸亲历了一门学科建立的全过程。在学习之余，也做些研究，但是，没有什么值得一提的贡献，充其量，只是推动国内反应工程的学习和研究。
第二个十年是受批判的十年。这十年的批判改变了我的业务方向，我放弃了学术的研究，下决心为国家创造财富。
第三个十年是成长的十年。我依靠自己的学术素养做技术开发工作，做了好几个项目，例如，在青岛化工厂做了五年的氯丁二烯开发；受原化工部的委托用了两年时间协助北京燕山石化公司开发丁烯氧化脱氢反应工艺及反应器，并获得国家科技进步二等奖。在实践的基础上，我编写了《化工原理》教材，这本教材后来被评为国家优秀教材；还写了两本小册子《反应工程基本原理》和《工业反应器的开发方法》。我力图改变当时的逐级放大的经验方法，将开发工作置于学科理论和方法论的指导下。
第四个十年是奉献的十年。在十年的校长工作中我完全放弃了正顺利开展的业务工作。对一个无意于官场的“自由主义者”，放弃自己的业务，从事十年之久的行政工作，根本的原因是“奉献”，是在为母校效力。
第五个十年是清算的十年。我用了十年时间，剔骨削肉，为过去的十年作出了交代，也用这十年的时间洗尽了铅华，回归了自己。
第六个十年是重操旧业的十年。我办了个小公司，为企业提供技术服务。最近的十年中为企业建了几套万吨线工业装置，例如，目前国内最先进的香兰素装置、两种不同原料路线的愈创木酚装置，为企业创造了利润，为社会创造着财富。我已是七老八十的高龄，不能再去大海经受惊涛骇浪，也就在湖里追波逐流，颐养晚年了。
20世纪80年代，我在《化工高等教育》杂志上以教学随笔的形式连载了13篇文章。前些日华东理工大学化工原理教研组与化学工业出版社商量将这些文章结集出版，征求我的同意。我糊里糊涂地同意了。及至出版社准备付诸实施时，我重看了这些文章，发觉内容实在单薄，自惭形秽，不得不提笔重写。
在重写之时，思考今日的教学与三十年前的教学发生了什么变化，我们的教学该做哪些调整。
20世纪50～60年代，学习前苏联，大学培养的目标是工程师，化工系培养的是化工厂的工程师，要求他们有足够的知识和技能以适应工厂工作的需要。那时，学生以化工原理课为重头课，课内课外花相当多的时间，为的是胜任未来的工作。当时，师生不厌其烦地在知识和技能（计算）上下工夫。可如今呢？有多少学生在学习时考虑如何适应未来的具体工作的需要？
80年代，鉴于Chemical Engineering Science 的长足进步，当时编写的教材学科味重，对化工原理的研究方法给予更多的重视。可如今，化工原理课的学生中有多少未来会从事化工原理的研究工作？他们怎会对这样的内容感兴趣呢？
这是学生学习的主观意愿方面的变化。客观上，解决实际问题需要很多具体、深入的知识，在课程中是不可能提供的，而在资讯如此发达的今天，完全可以很方便地收集到解决具体问题所需要的资讯。同时，这三十年来，我国在化工设备方面，在单元操作方面，已经有很多专业的设备制造厂，这些厂家的技术人员已经具有相当丰富的知识和经验，与三十年前截然不同，在真要解决具体问题时完全可以请教他们、与他们商量。总之，即便是实际工作，需要的不是有具体知识和技能的人，而是一个“明白人”，能够驾驭问题的人。
鉴于学习的主客观条件发生了如此大的变化，我认为，在化工原理的教学中不可能也不需要求全，应该着力于帮助学生构筑知识框架，以便将来可以用各种知识碎片予以充实和外延。
我一直在考虑，我们在课内孜孜不倦地教给学生的东西，在他们离校时还有多少留在他们的脑海中？如果从这个观点来检验我们的教学，我们会发现我们的教学有多失败。要让这些知识留存在学生的脑海中，就需要在学生学习期间让这些知识“内化”，与他们自己的意识融合，成为他们观察分析事物的观点。
为了达到这个目的，需要做两件事。
一是按这个观点筛选、精简教学内容，尽量避免“节外生枝”。让学生的时间、精力聚焦于建立知识框架。
二是组织好教学内容，分清从属。每个单元操作的内容除工艺目的及其经济性外，不外乎过程的物理化学基础、过程的分析、过程的数学描述、过程的计算。我认为不应当以设计计算为最终目的，而应当以过程分析为中心，让物理化学基础、数学描述和计算（例题和习题）的教学内容为过程分析服务。
我就按这两个观点写了我的新教学随笔、教学方法指导。我所写的就是我期望学生在毕业离校时脑海中能留下的。连同原先的老教学随笔以及教学内容精要汇编成本书。书中可能存在各种疏漏，恳请读者批评指正。
陈敏恒
2017年2月
用户评价
这本《化工原理教学指导与内容精要(陈敏恒)》真的给了我一个巨大的惊喜！我本来以为这会是一本枯燥乏味的教科书，但陈敏恒老师的版本完全颠覆了我的认知。首先，它的编排结构非常清晰，知识点的逻辑性很强，不会让人感到信息过载。我尤其喜欢它在介绍每个基本原理时，都会先给出一个简明扼要的定义，然后迅速深入到实际应用和相关的计算方法。这对于我这种需要将理论与实践结合起来的学生来说，简直是福音。书中的插图和图表也运用得恰到好处，一些复杂的流程图和装置示意图，通过精心的设计，变得一目了然。而且，陈敏恒老师的语言风格非常接地气，不像一些学术著作那样晦涩难懂，很多时候他会用一些生动的比喻来解释抽象的概念，让我能够快速理解并记住。我印象特别深刻的是在讲解传质单元操作的部分，他用了一个生活中的例子来类比吸收过程，瞬间就让我豁然开朗。此外，书中提供的例题和习题数量也足够多，而且难度循序渐进，从基础的计算到复杂的工程问题都有涵盖，这极大地锻炼了我的解题能力。我反复练习这些题目，感觉对知识的掌握更加扎实了。总的来说，这是一本真正能帮助学生理解和掌握化工原理的优秀教材，强烈推荐给所有学习相关专业的同学！
评分老实说，我一开始对《化工原理教学指导与内容精要(陈敏恒)》这本书的期望并不高，毕竟“原理”二字听起来就有些枯燥。然而，陈敏恒老师用他独特的教学方式，让我彻底改变了看法。这本书最大的特点就是它的“指导性”非常强。每一个章节的开篇，他都会清晰地列出本章的学习目标和重点，这让我能够有针对性地去学习，不会迷失方向。而且，他对于知识点的讲解，总是能够抓住核心，深入浅出，避免了不必要的学术术语堆砌。我特别喜欢书中对于“相似原理”和“量纲分析”的介绍。这部分内容在很多教科书中都显得比较抽象，但陈敏恒老师用了一些非常巧妙的例子，让我一下子就理解了它们在化工领域中的应用价值。此外，书中提供的解题步骤也非常清晰，很多复杂的问题，在他一步步的引导下，都变得迎刃而解。我尤其赞赏的是，他会在解题完成后，还会对整个解题过程进行总结和反思，这让我学会了如何举一反三，将解题思路应用到其他类似的问题上。这本书让我感觉到，学习化工原理并不只是记忆公式，更重要的是培养一种解决问题的能力和严谨的科学态度。
评分《化工原理教学指导与内容精要(陈敏恒)》这本书，以一种前所未有的清晰度和系统性，为我打开了化工原理的大门。陈敏恒老师在书中对知识点的梳理和讲解，极具匠心。我非常喜欢他对于每个单元操作的处理方式，他不是简单地罗列公式，而是会先解释该操作的物理过程，然后介绍其基本原理，最后再给出相应的数学模型和计算方法。这种循序渐进的讲解方式，让我能够理解知识的来龙去脉，而不是死记硬背。我尤其赞赏他在书中对“相似原理”的运用。他不仅解释了相似原理的理论基础，还提供了许多实际的例子，说明如何利用相似原理来预测和放大化工设备的设计和操作，这对于我们今后的工程设计非常有启发。此外，这本书的排版设计也非常出色，图文并茂，重点突出，阅读起来非常舒适。我经常会在阅读中标记出重要的概念和公式，然后进行反复的复习和巩固。陈敏恒老师的教学风格也非常人性化，他会考虑到不同学生的学习基础和接受能力，用最易于理解的方式去解释最复杂的概念。总之，这本书是一本真正能够帮助学生打牢化工原理基础的宝藏。
评分第一次翻开《化工原理教学指导与内容精要(陈敏恒)》，我就被它严谨的学术态度和深厚的教学功底所折服。陈敏恒老师在这本书中展现了他对化工原理的深刻理解，并且能够将其以一种极具条理性和逻辑性的方式呈现出来。我特别欣赏书中对每一个知识点都进行了深入的剖析，不仅仅是罗列公式和定理，更重要的是解释了其背后的物理意义和数学原理。书中对于质量守恒、能量守恒等基本定律的讲解，堪称教科书级别的范例，既全面又精准。我尤其喜欢它在讲解一些关键概念时，会追溯其发展的历史和演变过程，这让我能够更宏观地理解这些原理是如何形成的，以及它们在化工领域的重要地位。在解决一些复杂的工程问题时，陈敏恒老师提供的系统性的分析方法和解题思路，对我帮助巨大。他强调了从实际出发，根据具体工况进行模型简化和参数选择的重要性，这是一种非常实用的学术训练。这本书的另一个亮点是它对现代化工技术前沿的关注，虽然是基础原理的书，但陈敏恒老师在一些章节中也穿插了对新工艺、新设备的应用介绍，这让我觉得学习内容与时俱进，不至于脱离实际。阅读这本书的过程中，我感觉自己仿佛在与一位经验丰富的导师对话，他的讲解循循善诱，总能引导我主动思考，而不是被动接受。
评分我一直认为，化工原理的学习是整个化工专业的基础，而《化工原理教学指导与内容精要(陈敏恒)》这本书，无疑是打牢这个基础的绝佳选择。陈敏恒老师在这本书中，将复杂的化工原理梳理得井井有条，逻辑性极强。我特别喜欢他对于“质量平衡”和“能量平衡”的讲解。他不仅给出了计算方法，更重要的是强调了这些平衡在化工过程中的重要性，以及如何运用它们来分析和解决各种工程问题。书中提供的例题，难度适中，而且覆盖了多种不同类型的化工过程，这让我能够通过实践来巩固所学知识。我反复练习这些例题，感觉自己的计算能力和解题思路都得到了很大的提升。而且，陈敏恒老师在讲解过程中，也穿插了一些与现代化工技术相关的知识，这让我觉得学习内容既经典又前沿，能够为我今后的学习和工作打下坚实的基础。这本书的语言风格也非常流畅，读起来一点也不费力，即使是对化工原理不太熟悉的读者，也能很快地进入学习状态。我强烈推荐这本书给所有正在学习化工原理的同学，相信你一定会有意想不到的收获。
评分我是在课程学习的瓶颈期接触到《化工原理教学指导与内容精要(陈敏恒)》这本书的，当时感觉很多概念模糊不清，解题更是摸不着头脑。这本书的出现，无疑是给我指明了方向。陈敏恒老师的写作风格非常务实，他注重理论与实践的结合，这一点在书中得到了充分体现。很多公式的推导过程都写得非常详细，并且在推导完成后，会立即给出实际的应用案例，让我知道这些公式到底能用来做什么。我特别喜欢书中对于“过程”的理解，他不仅仅是介绍单元操作，更重要的是强调了整个化工过程的连续性和相互关联性，这对于培养我的系统思维能力非常有帮助。在学习动量传递、热量传递、质量传递这三大传递过程时，陈敏恒老师都提供了非常清晰的物理图像和数学模型，让我能够理解这些传递现象是如何发生的，以及影响因素有哪些。而且，他提供的求解方法也非常多样化，既有解析解，也有数值解的思路，能够应对不同复杂程度的问题。书中还穿插了一些化工安全和环境保护的理念，虽然篇幅不多，但却非常重要，让我意识到作为一名未来的化工工程师，肩负的社会责任。这本书不仅仅是知识的传授，更是一种思维方式的启迪，我从中获益良多。
评分第一次接触《化工原理教学指导与内容精要(陈敏恒)》，就被它严谨而不失趣味的教学风格所吸引。陈敏恒老师的文字功底深厚，对化工原理的理解透彻，并将复杂的概念用清晰易懂的语言进行阐述。我尤其欣赏他对每个章节的结构设计，总是循序渐进，从基础概念到实际应用，逻辑清晰，环环相扣。在讲解单元操作时，他不仅仅是给出公式，更注重解释其背后的物理机制和数学原理，这让我能够真正理解“为什么”这样做，而不是死记硬背。书中丰富的图示和表格，更是将抽象的原理具象化，帮助我更直观地理解复杂的化工流程和设备。我印象最深刻的是在学习“流体力学”和“传热学”的部分，陈敏恒老师用了一些非常生动的类比，让我能轻易地理解这些概念，并且深刻地体会到它们在化工生产中的重要性。此外，书中还包含了很多经典的例题和具有挑战性的习题，能够有效锻炼我的分析问题和解决问题的能力。这本书让我深刻体会到，化工原理的学习不仅是掌握一门学科，更是培养一种严谨的科学思维和解决实际工程问题的能力。
评分我最近在读《化工原理教学指导与内容精要(陈敏恒)》，这本书给我的感受非常深刻。陈敏恒老师在这本书中展现了他深厚的学识和丰富的教学经验。我特别欣赏他对基础概念的严谨定义和逻辑推理。他不会仅仅停留在表面，而是深入挖掘每个原理的本质，并且能够将其与相关的物理、化学、数学知识巧妙地结合起来。我印象特别深刻的是他在讲解“相平衡”和“相律”时，引用了一些生动的例子，让我能够迅速理解这些抽象概念的含义，并且感受到它们在化工过程中的普遍适用性。书中对于“热力学”和“动力学”在化工原理中的应用，也进行了深入的阐述，这让我能够从更宏观的角度去理解化工过程的本质。而且，陈敏恒老师在书中非常注重知识的迁移和应用，他会引导读者思考如何将学到的原理应用到解决实际的工程问题中去。书中提供了一些思考题和案例分析，这让我能够主动地去运用所学知识，而不是被动地接受信息。这本书不仅仅是一本教材，更像是一位良师益友，他循循善诱，引导我不断深入探索化工世界的奥秘。
评分作为一名对化工原理充满好奇的研究生，我一直在寻找一本能够深入浅出、理论扎实且兼顾实际应用的教材。《化工原理教学指导与内容精要(陈敏恒)》这本书，无疑满足了我的期待。陈敏恒老师的文字功底深厚，他对每一个原理的阐述都力求精准且易于理解，这对于我这种需要花费大量时间去钻研复杂理论的研究生来说，能够节省大量的精力。我尤其欣赏书中对数学模型构建和应用的讲解。他并没有简单地给出最终的公式，而是详细地解释了如何根据实际情况建立合适的数学模型，以及如何对模型进行求解和验证。这让我深刻体会到，化工原理的精髓在于如何将复杂的物理化学过程抽象成数学语言，并利用数学工具去解决实际问题。书中在介绍各个单元操作时，都包含了详细的工艺流程图和设备示意图，这些图解非常直观，能够帮助我快速建立起对操作过程的整体认知。我常常会在阅读文字的同时，反复对照图表，这极大地提升了我的理解效率。此外，陈敏恒老师对化工过程的经济性和可行性分析也进行了初步的介绍，这让我意识到，科学原理的实现还需要考虑实际的工程经济成本，这对于我今后的研究和工作都具有重要的指导意义。
评分这本《化工原理教学指导与内容精要(陈敏恒)》简直是为我这样的“理论小白”量身打造的！我一直对化工原理感到畏惧，觉得它充满了复杂的公式和抽象的概念，难以理解。但是，陈敏恒老师的这本书，却用一种非常亲切和有条理的方式，将这些内容呈现在我面前。他非常注重概念的引入，每一个新概念的提出，都配有清晰的定义和形象的比喻，这让我能够轻松地建立起对它的初步认识。在讲解具体的单元操作时，他不仅介绍了原理，还详细描述了实际的设备构成和操作流程，这让我感觉自己仿佛置身于真实的化工生产现场，对知识有了更直观的感受。我特别喜欢书中对“单元操作”的分类和讲解，他将相似的原理和操作归为一类，并且深入分析了它们之间的联系和区别，这让我能够形成一个更加系统和完整的知识体系。而且，书中提供的例题，不仅仅是简单的计算，很多都贴近实际生产，让我体会到化工原理在解决实际问题中的重要性。我反复琢磨这些例题，感觉自己的解题思路变得越来越开阔。这本书让我对化工原理的学习从“畏惧”转变为“兴趣”，极大地增强了我学习的信心。
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