化学工程手册 4PDF电子书下载

16.干燥 1

符号说明、主要参考书 1

15.增湿与减湿 1

18.薄膜过程 1

18.1 引言 1

18.1.1 膜的定义 1

18.1.2 膜的分类 1

(1)按膜的性质分类 1

17.吸附及离子交换 1

16.1.2 干燥过程的特点 1

16.1.1 去湿方法和干燥过程 1

16.1 概论 1

第一部分 吸附分离 1

(1)循环水的冷却 1

15.1 绪论 1

(2)气体的降温与除尘 1

(3)可凝蒸汽冷凝潜热的回收和利用 1

16.1.3 干燥操作的目的 2

16.1.4 分散悬浮态干燥在化学工业以及其他工业上的应用 2

(4)按膜的作用机理分类 2

(3)按膜的用途分类 2

(2)按膜的结构分类 2

(5)空气调湿 2

(4)溶剂回收 2

18.1.3 膜的分离作用 3

(2)相对湿度与饱和度 4

(1)湿度 4

(1)吸附分离过程的应用 4

15.2.1 湿气体的性质 4

17.1.1 吸附分离过程的应用及其循环操作 4

16.1.5 干燥技术的进展概况 4

17.1 绪论 4

15.2 湿气体的性质及温度图表 4

参考文献 4

18.2.1 膜分离过程的发展和现状 5

(2)吸附分离过程的循环操作 5

(4)湿气体的比热和焓 5

(3)湿气体的比容和重度 5

(1)膜分离过程的历史 5

18.2 膜分离过程综述 5

(5)露点 6

参考文献 6

(2)膜分离的主要应用 7

18.2.2 各种膜分离过程的概述 8

(1)吸附剂的种类 8

17.1.2 吸附剂的种类和性能 8

(1)气体的渗透分离 8

16.2 基础理论 9

16.2.1 固体物料中湿分的种类 9

(2)反渗透 9

(3)超滤 10

(2)吸附剂的性能 10

(4)渗析 10

(6)绝热饱和温度 10

(5)电渗析 11

(6)其他膜分离过程 11

(7)湿球温度 11

18.2.3 膜分离过程的机理和传递模型 12

(1)以传递机理为基础 12

16.2.2 干燥时湿分运动的机理 12

参考文献 13

17.2 吸附分离理论 14

17.2.1 吸附平衡和吸附热 14

(1)气相吸附平衡和吸附等温曲线 15

(8)湿度的测定 16

15.2.2 湿气体的湿度图及其应用 16

(1)湿空气的t-H图 16

(2)以不可逆热力学为基础 17

(1)颗粒液滴一维运动的系统 19

16.2.3 颗粒与液滴的运动 19

(2)高温下湿气体的t-H图 20

(1)综述 22

(4)总压对湿气体性质的影响 22

(3)湿空气的焓-湿图(I-H图) 22

18.2.4 合成膜的制备、性质和应用 22

(2)液相吸附平衡和吸附等温曲线 23

(2)颗粒液滴在重力场中一维运动的统一基本方程 23

参考文献 25

(3)一维不等速运动所需的时间 25

15.3.1 气体与液体间的传热与传质关系 26

(4)一维不等速运动的高度 26

(2)合成膜的形成 26

(1)增湿塔内的传热与传质关系 26

15.3 增湿与减湿过程的计算基础 26

(3)吸附热 27

(2)减湿塔内的传热与传质关系 27

15.3.2 增湿与减湿塔的气液平衡线与操作线 28

(3)中空纤维素膜 28

(1)吸附速率 29

17.2.2 吸附速率及物质传递 29

15.3.3 传热与传质速率方程 30

符号表 30

(5)Reo

15.3.4 气液相界面状态及气体的温度和湿度 31

(1)气液相界面状态 31

(2)气体的温度与湿度 31

参考文献 31

(2)传质系数 31

(3)气液相界面状态和气体状态在塔内的分布 32

(4)气液相界面状态和气温的图解法 33

18.3.1 基础理论和主要参数 34

18.3 气体的膜分离过程 34

(1)分离机理 34

15.5.1 填料塔传热与传质系数的实验关联式和实测数据 34

15.3.5 塔高的计算 35

(6)颗粒、液滴在重力场中的二维运动 35

(2)扩散系数、渗透率、溶解度的测定和计算 36

参考文献 37

15.3.6 横流式与减湿过程 38

(1)接触方式和计算 39

17.3.1 多釜(段)连续式吸附分离 39

17.3 设计原理 39

(2)连续釜式吸附分离 40

(1)固定床吸附柱动力学 41

17.3.2 恒温下固定床吸附分离 41

18.3.2 影响气体渗透性的因素 41

(1)微孔膜 41

(2)非多孔膜 43

(1)工艺参数的选择 43

15.3.7 增湿与减湿过程的设计 43

(3)辅助设备的设计与选型 44

参考文献 44

(2)塔设备的设计 44

15.4.1 概述 45

15.4 循环水冷却塔的设计 45

15.4.2 塔型和塔结构的选择 46

15.4.3 气象参数 48

(2)线性平衡下的浓度分布 48

15.4.4 冷却塔的热力计算 49

16.2.4 干燥过程中气固相间的给热与传质 50

(1)对平板状物料的给热 50

(1)焓差法 50

(4)稀相条件下静止气流中对颗粒或液滴的给热与传质 51

(3)气流通过固定床的给热 51

(2)板状物料真空干燥的传质 51

(3)吸附等温线对透过曲线的影响 51

(5)单颗粒或液滴在流动流体中的传热与传质 52

(2)用辛普生公式计算冷却数 53

(6)颗粒在气流式干燥器中的给热 53

(3)温度差法 54

(4)平均压差法 54

(1)气体分离膜需符合的主要要求 55

18.3.3 气体分离膜 55

17.3.3 不等温下固定床吸附分离 55

(1)固定床不等温吸附 55

(5)横流式冷却塔的热力计算 56

(8)笼式粉碎机的体积给热系数 57

(2)几种高分子聚合膜 57

(2)不等温固定床吸附计算 57

(7)气流干燥中物料温度的升高 57

(3)聚合物膜的改性 58

(4)非对称膜和复合膜 59

(9)聚式流态化干燥中气固相间给热系数简介与分析 59

参考文献 60

(1)脱湿干燥 61

17.4.4 固定床 61

17.4 过程设备和计算 61

(6)冷却塔的热力特性 61

(5)多孔膜和液体载体形成的促进分离膜 62

(1)设备结构 63

18.3.4 气体膜分离工程设备 63

(10)热质同时传递的关联 64

(7)冷却塔热力与动力的综合计算方法 65

参考文献 65

(2)操作流程和工艺计算 66

15.4.5 冷却塔的通风阻力 67

(3)污水处理 67

16.3.1 湿介质的性质 67

16.3 湿介质的性质与湿度图 67

(2)溶剂回收 67

(1)填料层的通风阻力 68

(4)流动相的流向 71

(2)冷却塔的局部通风阻力 71

16.3.2 干湿球温度计的讨论与热质传递关联方程的应用 72

17.4.2 移动床和多柱串联吸附柱 75

16.3.3 低温范围内的湿度图 75

(1)移动床 75

16.3.4 高温范围内的湿度图 78

(1)工业气体中氢的回收 78

(1)蒸发损失的水量 78

15.4.6 补充水量的计算 78

18.3.5 气体膜分离的应用 78

(4)排污损失的水量 79

(3)渗漏损失的水量 79

(2)通风损失的水量 79

16.3.5 总压改变对湿度图的影响 80

15.4.7 辅助设备的选择 80

(1)通风设备 80

(2)空气中氧气的富集 80

(3)天然气中氦的提取 81

(4)二氧化碳的分离 82

(2)配水系统 82

(2)多床层(塔节)串联吸附柱 82

16.3.6 有机溶剂蒸汽的湿度图 82

参考文献 83

16.3.7 各类湿度图的应用 83

符号表 84

参考文献 84

15.5 传热与传质速率数据 84

参考文献 85

(1)操作原理 86

17.4.3 变压吸附 86

(1)物料湿含量(ω)及物料温度(tm)与干燥时间(τ)曲线 86

16.4 干燥速率 86

16.4.1 恒定干燥条件下的干燥曲线 86

附录 美国Westing house氦回收装置的假设性设计要点 86

(3)干燥速率曲线的分析 87

(2)物料的干燥速率曲线 87

16.4.2 恒速干燥速率 88

(2)工艺流程 89

(1)反渗透的基本原理 90

18.4.1 基本理论和传递方程 90

18.4 反渗透 90

(2)渗透压 91

(3)变压吸附分离塔的计算 92

15.5.2 喷雾塔传热与传质系数的实验关联式和实测数据 92

16.4.3 降速干燥速率 93

17.4.4 流化床 93

(1)工艺流程 93

(3)浓差极化 93

(4)反渗透速率方程 94

(2)过程计算 94

(5)A、(DAM/K?)、κ的测定和推算 95

15.5.3 传热与传质系数的测定 96

(1)色谱分离 98

17.4.5 其它吸附分离方法 98

18.4.2 反渗透膜的制备和性质 98

(1)纤维素膜 98

参考文献 98

16.4.4 临界湿含量 99

(3)参数泵吸附 100

(2)循环区吸附 100

符号表 100

参考文献 101

参考文献 102

(2)聚酰胺膜 102

第二部分 离子交换 102

符号说明 102

名词浅释 103

主要参考书 103

16.5 干燥基础数据及其测试方法 103

16.5.1 概述 103

16.5.2 颗粒粒径、形状系数与比表面积 103

17.5 概述 104

17.5.1 离子交换的基本原理 104

17.5.2 离子交换树脂的结构特征 104

17.5.3 离子交换树脂的基本性能 105

(1)含水量和密度 105

(3)复合膜 106

16.5.3 颗粒粒径的测定 106

(2)粒度 106

(3)交联度 106

(4)溶胀变化 106

(5)交换容量 106

(6)选择性 107

(4)其它反渗透膜 107

18.4.3 浓差极化和反渗透操作 107

(1)浓差极化的危害和控制 107

(1)离子交换树脂分类 108

(2)膜污染、老化的防治 108

17.5.4 离子交换剂的种类、牌号和特性 108

(2)各种离子交换剂 108

(1)板框式 109

18.4.4 反渗透膜组件 109

(2)管式 110

(4)毛细管式 111

(5)中空纤维式 111

(3)螺旋卷式 111

(6)槽式 112

18.4.5 反渗透设备的设计 113

(1)基本方程 113

(2)流动体系的基本方程 114

17.5.5 离子交换的应用 116

(1)离子的转换 116

(3)径向流动体系的基本方程 116

(3)离子物质的浓缩 117

(4)电解质与非电解质的分离——离子排斥法 117

(2)杂质的去除 117

(6)催化作用 118

(5)性质相似物质的分级分离——离子交换层析法 118

17.5.6 离子交换在水处理中的应用 119

18.4.6 反渗透的应用 119

(1)苦咸水和海水淡化 119

(2)部分脱盐 120

(1)水的硬度 120

参考文献 121

(3)用离子交换脱盐制备纯水 121

(2)纯水生产 121

(3)低分子量水溶性组分的浓缩回收 122

(1)选择性系数 123

17.6.2 离子交换的选择性及影响选择性的因素 123

17.6.1 离子交换等温线 123

17.6 离子交换平衡 123

符号表 125

参考文献 125

(1)电渗析的基本原理 127

18.5.1 电渗析的基本理论 127

(2)影响选择性的因素 127

18.5 电渗析 127

(1)分配比或分配系数 128

17.6.3 分配比和分离因数 128

(2)离子交换膜的选择透过机理 128

(2)分离因数 129

17.6.4 离子交换平衡的实验通式 129

(3)电渗析中的传递过程 129

17.6.5 离子交换的多组份平衡 130

(4)基本传质方程 130

(5)电极反应及电极电位 131

参考文献 131

(1)离子交换膜的种类 132

18.5.2 离子交换膜 132

17.7 离子交换动力学 132

17.7.1 Heifferlch判别式 132

(2)离子交换膜的性能 133

17.7.2 在同位素交换中颗粒扩散控制的交换速率 134

(1)颗粒扩散速率公式 134

(2)交换度和相对交换速率 134

16.5.4 气体湿度的测定方法 135

17.7.3 在同位素交换中液膜扩散控制的交换速率 137

(1)无限浴条件 137

(2)有限浴条件 137

(1)Nernst-Planck公式 138

(2)交换速率公式 138

17.7.4 在离子交换中颗粒扩散控制的交换速率 138

17.7.5 在离子交换中液膜扩散控制的交换速率 139

17.7.6 离子交换速率通则和实验式 140

16.5.5 物料湿含量的测试方法 141

参考文献 141

(3)离子交换膜的制备 142

17.8 离子交换设计原理 142

17.8.1 设计前所需基本数据 142

17.8.2 间歇式离子交换 143

17.8.3 固定床离子交换 143

(1)透过曲线 143

(1)浓差极化和极限电流密度 143

18.5.3 浓差极化及其控制 143

(2)Willson浓差极化公式 144

(3)极限电流密度的测定 144

(4)浓差极化的危害和控制 144

(2)31作交换容量的确定 144

(5)膜的污染和中毒 145

18.5.4 电渗析器 146

(1)电渗析器的主要部件 146

(3)透过比，T 146

(4)柱的理论塔板有效高度和有效塔板数 146

16.5.6 湿物料临界湿含量测定 147

(5)单一组份取代过程柱的利用率 147

(6)设计计算实例 147

(2)电渗析器的组装 148

(3)电渗析脱盐的流程 149

(4)电渗析器的能耗 149

(7)再生过程和条件的选择 149

参考文献 150

(1)操作参数的确定 151

18.5.5 电渗析系统设计 151

(8)树脂床的水头损失△P的计算 151

16.6 干燥器的特性与计算 152

16.6.1 干燥器的分类 152

16.6.2 间歇箱式干燥器 152

(1)概述 152

(9)每次循环周期所需时间 152

(2)反应区的离子交换速率 153

(1)Avco系统的过程性能分析 153

17.8.4 连续式移动床的计算 153

(10)固定床离子交换设计的基本数据 153

(2)适用范围 153

(3)设计用有关参数 153

(2)膜面积的计算 154

(3)设计过程 154

(4)各种箱式干燥器的运转操作数据 154

(3)操作图和操作参数 154

(1)概述 155

16.6.3 连续式热风干燥器总论 155

(4)设计上的考虑 155

(2)连续式干燥器主体容积的计算(物料在恒定干燥条件下降速干燥速率线为一直线) 156

17.8.5 离子交换色层分离 156

(1)透过曲线方程式 156

(1)苦咸水和海水淡化 157

(2)洗提曲线方程式 157

18.5.6 电渗析的应用 157

(3)交换柱的分离效能——分离产物的纯度 158

(2)纯水制备 158

(4)色层分离中最优化操作条件的选择 159

(4)废水处理 159

(3)海水浓缩制造食盐 159

(5)在化工、食品、制药生产中的应用 160

符号表 161

参考文献 161

(1)混合床的交换平衡 161

17.8.6 混合床制备去离子水的设计计算 161

(4)连续式干燥器主体容积计算(物料在恒定干燥条件下降速干燥线为曲线) 161

(3)低物料临界湿含量条件下连续式干燥器主体容积计算 161

(2)混合床去离子过程的速率公式 162

(3)出水质量与树脂利用率 162

18.6.1 基本理论 163

(1)超滤的基本原理 163

(2)超滤过程的基本特性 163

18.6 超滤 163

(4)混合床去离子的性能 163

(3)传质系数 164

(4)透过速率方程 164

17.9 离子交换的过程和装置 165

17.9.1 间歇式离子交换过程和装置 165

17.9.2 柱式固定床离子交换单元装置 166

(2)逆流再生过程 166

(1)惯用的交换与再生顺流过程 166

18.6.2 超滤、微孔过滤和反渗透的比较 166

16.6.4 物料移动型干燥器 167

(1)隧道式干燥器 167

17.9.3 连续式的离子交换过程和装置 168

(1)移动床离子交换过程——Higgins系统 168

(2)穿流带式干燥器 168

18.6.3 超滤膜的性质和制备 168

(3)国产双柱式流动床离子交换水处理装置的流程 169

(2)Asahi连续式离子交换过程 169

(1)超滤膜的性质 170

(4)Avco连续移动床离子交换系统 170

(2)超滤膜的制备 171

17.9.4 混合床的离子交换过程 172

18.6.4 影响超滤效果的因素 172

(1)超滤(透过)速率 172

17.9.5 一个制备纯水的流程 173

(2)膜的寿命 173

17.9.6 一个回收铀的流程 173

(3)喷流式干燥器 174

(2)流程 174

(1)设备 174

18.6.5 超滤设备和流程 174

17.9.7 电镀厂废水回收铬的流程 174

(3)膜的清洗和消毒 174

(3)超滤的费用估算 175

17.9.10 离子交换单元的经济评价 175

17.9.9 离子交换树脂的污损和处理 175

17.9.8 离子交换系统的测量和控制 175

18.6.6 设计计算 176

(1)计算方法 176

附录 离子交换的计算转换表 176

参考文献 176

(2)基础数据 177

(4)立式移动床干燥器 178

18.6.7 超滤的应用 179

(1)食品、制药工业中的应用 179

16.6.5 物料搅拌型干燥器 179

(2)废水处理 181

符号表 183

参考文献 184

16.6.6 回转干燥器 185

(1)纯液体的渗透汽化 186

18.7.1 基本原理和传递模型 186

18.7 液体的渗透汽化 186

(2)液体混合物的渗透汽化 187

(3)以化学位梯度为传质推动力，且膜中扩散系数不随浓度而变化的简化情况 188

(4)膜内扩散系数与浓度有关，且考虑过程中的伴生现象 189

18.7.2 渗透汽化过程的特点 190

(1)温度的影响 191

18.7.3 分离过程的影响因素 191

(2)膜下游侧压力的影响 191

(3)液体混合物组分间的相互作用时渗透流速的影响 193

16.6.7 膏糊状物料干燥器 193

(4)渗透液体和高分子膜性质的影响 193

16.6.8 红外及远红外干燥器 198

18.7.4 渗透汽化过程所用的膜 199

(1)均相膜 199

(3)复合膜 200

(2)非对称性膜 200

16.6.9 冷冻干燥器 201

(2)分离装置的计算 201

(1)实验室装置和操作 201

18.7.5 设备计算与操作 201

16.6.10 微波干燥器 205

(1)恒沸物的分离 205

18.7.6 渗透汽化膜分离过程的应用 205

符号表 206

(3)用渗透汽化法分离有机化合物 206

(2)对于近沸点难分离物系的分离 206

参考文献 206

16.6.11 有机过热蒸汽干燥器 208

(3)乳状液型 209

(2)隔膜型 209

(1)单滴型 209

18.8.1 液膜的形成和分类 209

18.8 液膜分离技术 209

(1)选择性渗透 210

18.8.2 液膜的分离机理 210

(3)萃取和吸附 210

(2)渗透伴有化学反应 210

(1)液膜体系组成的影响 210

18.8.3 影响液膜传质的因素 210

参考文献 211

(2)操作条件的影响 212

16.7.1 气流干燥器的特征 213

16.7 气流式干燥器 213

18.8.4 液膜分离技术的应用 213

(1)烃类混合物的分离 213

16.7.2 气流干燥器的适用范围 214

(2)处理含酚废水 214

(3)处理含氨废水 215

16.7.3 气流干燥器的类型 215

(4)金属离子的分离 216

(5)铀的分离 220

(6)气体分离 223

(7)液膜反应器 226

(8)液膜电渗析 227

(9)液膜分离在其它方面的应用 227

(1)基本数据 228

(2)进行干燥管的物料衡算和热量衡算，以确定干燥除水量及干燥用热空气用量G(kg/h) 228

(3)加速运动段气固相间给热系数关联式的确定 228

16.7.4 气流干燥器的设计计算 228

18.8.5 数学模型 228

(1)双膜模型 228

(4)干燥管直径D的计算 229

(5)气流干燥管高度计算 229

(2)有效膜厚恒定模型 229

(3)阻力分布模型 230

(6)气流式干燥器设计计算示例 230

(4)渐进模型 230

符号表 231

参考文献 231

(1)微孔过滤的原理 234

(2)微孔滤膜的性质和制备 234

18.9 其它膜分离方法及其应用 234

18.9.1 微孔过滤 234

(3)微孔过滤设备及操作 237

(4)微孔过滤的应用 239

18.9.2 渗析 239

(1)渗析的原理 239

(2)渗析的应用 241

18.9.3 含酶膜反应器 242

(1)含酶膜反应器的作用和原理 242

(2)酶的固定和再生 243

(7)脉冲式气流干燥器的计算 244

(3)反应器模型 244

(4)固定酶膜反应器的应用 245

参考文献 245

(1)双极性膜的研究和生产 247

18.10 膜分离过程的前景 247

(2)生物技术和生化界中，膜技术的应用 249

(3)仿生膜的研究和应用 249

(4)液膜技术 250

参考文献 250

16.8.1 概述及其特征 251

(5)用渗透汽化法分离醇-水和其它恒沸物的研究 251

(6)近年来对膜分离设备方面的进展 251

16.8 流化床及喷动床干燥器 251

(7)膜分离与常规分离相结合 252

参考文献 252

16.8.2 流化床干燥器的型式与分类 252

16.8.3 流化床干燥器的设计 261

(1)间歇式 261

(2)单室连续式或多室连续式 261

(3)其他 262

(4)卧式多室流化床干燥器床层截面积的计算 262

(5)多层流化床干燥器所需层数的计算 265

(6)设计计算举例 267

16.9.4 雾化器的结构和计算 269

16.8.4 喷动床干燥器 275

参考文献 279

16.9 喷雾干燥 280

16.9.1 喷雾干燥原理及其特点 280

16.9.2 喷雾干燥器的工艺布置 283

16.9.3 喷雾干燥的优缺点 288

(1)雾化机理 289

(2)雾滴(或颗粒)平均直径和尺寸分布的表示方法 291

(3)压力式雾化器 293

(4)旋转式(也称转盘式)雾化器 301

(5)气流式雾化器 306

(6)超声波雾化器 308

16.9.5 雾滴的传热和干燥 309

(1)含有可溶性固体的液滴蒸发 309

(2)物料干燥前后的粒度比 311

(3)含有不溶性固体的液滴蒸发 312

(4)喷雾干燥产品的物理性质及其影响因素 314

16.9.6 喷雾干燥塔的直径和高度的计算 315

16.9.7 喷雾干燥过程中的物料粘壁问题 316

16.9.8 干燥产品的分离和排出装置 318

16.9.9 喷雾干燥的节能 319

16.9.10 喷雾干燥的安全措施 321

16.9.11 喷雾干燥的控制系统 323

16.9.12 国内外喷雾干燥器应用实例 324

参考文献 326

16.10 干燥系统的组成 327

16.10.1 热风动力系统 327

16.10.2 热源及其装置 332

(1)干燥过程中热源的选择 332

(2)气体燃料的燃烧 333

(3)液体燃料的燃烧 338

(4)空气预热器 340

(2)选择注意事项 343

16.10.3 干燥过程中的进出料 343

(1)供料器的作用 343

(3)供料器的种类 344

(4)供料器的选择 349

(5)螺旋输送机的选型计算 349

(6)旋转式供料器的选型计算 352

参考文献 354

(3)湿物料水含量的波动情况及干燥前的脱水 356

(2)对干燥产品的要求 356

16.11 干燥器的选型 356

(1)物料性能及干燥特性 356

16.11.1 选型前需要确定的条件 356

16.11.2 环境湿度改变对干燥器选型的影响 357

16.11.3 干燥器的选型步骤及选型表 357

16.11.4 干燥器容积的估算 361

参考文献 363

16.12 干燥器的热效率与最佳化 364

16.12.1 热平衡在干燥过程中的应用 364

16.12.2 热风干燥器的热效率及其分析 365

16.12.3 典型干燥器热效率数据范围 369

16.12.4 提高干燥器热效率的途径 369

16.12.5 干燥装置的最优化设计 370

参考文献 381

附图1～5 382