內容大鋼
《化學工程的基本原理和計算方法》是由David M.Himmelblau與James B.Riggs所著的國際經典教材。本書第九版涵蓋了化學工程、生物工程、石油工程和環境工程領域應用的基本原理和計算方法,系統闡述了物料與能量衡算、氣體與多相平衡、非穩態系統及流程模擬應用,創新融合MATLAB與Python編程實踐,將複雜概念轉化為可執行代碼,極大地提升了複雜計算的可操作性。本書超越傳統教材的「知識灌輸」模式,融入大量自測題與工業案例,輔以附錄數據,內容編排強調工程化思維與系統化分析範式,實現理論推導與工程實踐的高效銜接。
本書可作為化學工程、石油工程、環境工程及相關專業的本科生與研究生教材,也可為相關專業的工程師及科研人員提供方法論支持,是貫通基礎理論與工業應用的權威指南。
目錄
第一篇 Introduction
引言
第一章 Introduction to Chemical Engineering 化學工程概論
1.1 A Brief History of Chemical Engineering / 化學工程簡史
1.2 Types of Jobs Chemical Engineers Perform / 化學工程師從事的工作類型
1.3 Industries in Which Chemical Engineers Work / 化學工程師從事的行業
1.4 Sustainability / 可持續性
1.5 Ethics / 道德規範
第二章 Introductory Concepts 基本概念
2.1 Units of Measure / 計量單位
2.2 Unit Conversions / 單位換算
2.3 Equations and Units / 公式和單位
2.4 Measurement Errors and Significant Figures / 測量誤差和有效數字
2.5 Validation of Results / 結果驗證
2.6 Mass, Moles, and Density / 質量、物質的量和密度
2.7 Process Variables / 過程變數
第二篇 Material Balances 物料衡算
第三章 Material Balances 物料衡算
3.1 The Connection between a Process and Its Schematic / 過程與流程圖之間的聯繫
3.2 Introduction to Material Balances / 物料衡算簡介
3.3 A General Strategy for Solving Material Balance Problems / 解決物料衡算問題的一般策略
3.4 Material Balances for Single Unit Systems / 單一單元系統的物料衡算
3.5 Vectors and Matrices / 向量和矩陣
3.6 Solving Systems of Linear Equations with MATLAB / 用MATLAB解線性方程組
3.7 Solving Systems of Linear Equations with Python / 用Python解線性方程組
第四章 Material Balances with Chemical Reaction 化學反應的物料衡算
4.1 Stoichiometry / 化學計量關係
4.2 Terminology for Reaction Systems / 反應系統術語
4.3 Species Mole Balances / 物質的量衡算
4.4 Element Material Balances / 元素物料衡算
4.5 Material Balances for Combustion Systems / 燃燒系統物料衡算
第五章 Material Balances for Multiunit Processes 多單元過程的物料衡算
5.1 Preliminary Concepts / 基礎概念
5.2 Sequential Multiunit Systems / 順序多單元系統
5.3 Recycle Systems / 循環系統
5.4 Bypass and Purge / 旁路與排放
5.5 The Industrial Application of Material Balances / 物料衡算的工業應用
第三篇 Gases, Vapors, and Liquids 氣體、蒸氣與液體
第六章 Ideal and Real Gases 理想氣體和真實氣體
6.1 Ideal Gases / 理想氣體
6.2 Real Gases: Equations of State / 真實氣體狀態方程
6.3 Real Gases: Compressibility Charts / 真實氣體壓縮因子圖
6.4 Real Gas Mixtures / 真實氣體混合物
第七章 Multiphase Equilibrium 多相平衡
7.1 Introduction / 引言
7.2 Phase Diagrams and the Phase Rule / 相圖與相律
7.3 Single-Component Two-Phase Systems(Vapor Pressure) / 單組分兩相系統(蒸氣壓)
7.4 Two-Component Gas/Single-Component Liquid Systems / 雙組分氣相/單組
第四篇 Energy Balances 能量衡算
第八章 Energy Balances without Reaction 無反應能量衡算
8.1 Terminology Associated with Energy Balances / 與能量衡算有關的術語
8.2 Overview of Types of Energy and Energy Balances / 能量類型概述與能量衡算
8.3 Energy Balances for Closed, Unsteady-State Systems / 封閉非穩態系統的能量衡算
8.4 Energy Balances for Open, Steady-State Systems / 開放式穩態系統的能量衡算
8.5 Mechanical Energy Balances / 機械能衡算
8.6 Energy Balances for Special Cases / 特殊情況下的能量衡算
第九章 Energy Balances with Reaction 有反應能量衡算
9.1 The Standard Heat(Enthalpy) of Formation / 標準生成熱(焓)
9.2 The Heat(Enthalpy) of Reaction / 反應熱(焓)
9.3 Integration of Heat of Formation and Sensible Heat / 生成熱與顯熱綜合計算
9.4 The Heat(Enthalpy) of Combustion / 燃燒熱(焓)
第五篇 Combined Material and Energy Balances 物料與能量綜合衡算
第十章 Humidity(Psychrometric) Charts 濕度圖(焓濕圖)
10.1 Terminology / 術語
10.2 The Humidity(Psychrometric) Chart / 濕度圖(焓濕圖)
10.3 Applications of the Humidity Chart / 濕度圖的應用
第十一章 Unsteady-State Material and Energy Balances 非穩態物料與能量衡算
11.1 Unsteady-State Balances / 非穩態衡算
11.2 Numerical Integration of ODEs / 常微分方程的數值積分
11.3 Examples / 示例
第十二章 Heats of Solution and Mixing 溶解熱與混合熱
12.1 Heats of Solution, Dissolution, and Mixing / 溶解熱、溶出熱與混合熱
12.2 Introducing the Effects of Mixing into the Energy Balance / 將混合效應引入能量衡算
第十三章 Liquids and Gases in Equilibrium with Solids 與固體平衡的液體和氣體
第十四章 Solving Material and Energy Balances Using Process Simulators(Flowsheeting Codes)利用流程模擬軟體(流程計算程序)解決物料與能量衡算問題
電子版附錄A Atomic Weights and Numbers 原子量和原子序數
電子版附錄B Tables of the Pitzer Z0 and Z1 Factors Pitzer Z0和Z1因子表
電子版附錄C Heats of Formation and Combustion 生成熱與燃燒熱
電子版附錄D Answers to Selected Problems 部分問題的答案
電子版附錄E Physical Properties of Various Organic and Inorganic Substances 各種有機和無機物質的物理性質
電子版附錄F Heat Capacity Equations 比熱容方程
電子版附錄G Vapor Pressures 蒸氣壓
電子版附錄H Heats of Solution and Dilution 溶解熱與稀釋熱
電子版附錄I Enthalpy-Concentration Data 焓-濃度數據
電子版附錄J Thermodynamic Charts 熱力學圖表
電子版附錄K Physical Properties of Petroleum Fractions 石油餾分的物理性質
電子版附錄L Solution of Sets of Equations 方程組的解法
電子版附錄M Fitting Functions to Data 數據擬合函數
Index 電子版索引