分离过程及系统模拟PDF电子书下载

第1章 分离过程及系统模拟概论 1

1.1 分离过程及特征 3

1.1.1 分离过程的定义 3

1.1.2 分离过程的特征 3

1.1.3 分离过程的分类 5

1.2 分离过程在工业中的应用 8

1.3 分离过程的研究特点 9

1.3.1 多组分混合物的热物性数据 9

1.3.2 实际体系的相平衡常数 9

1.3.3 集态的变化 9

1.3.4 需用电子计算机作为运算工具 9

习题 10

参考文献 10

第2章 多组分分离基础 11

2.1 气液相平衡基本关系及计算 11

2.1.1 气液相平衡基本关系 11

2.1.2 气液相平衡常数的计算 12

2.1.3 气液相平衡的分类 14

2.1.4 逸度系数的计算 19

2.1.5 泡点和露点温度的计算 26

2.1.6 混合物相状态的核定 32

2.1.7 焓值的计算 33

2.2 多组分单级平衡分离过程的计算 35

2.2.1 等温闪蒸计算 36

2.2.2 部分气化与部分冷凝计算 38

2.2.3 等焓节流过程与计算 41

参考文献 44

习题 45

第3章 多组分精馏 46

3.1 多组分简单精馏塔的计算 46

3.1.1 基本概念 46

3.1.2 设计变量的确定 50

3.1.3 普通精馏塔的简捷计算法 52

3.1.4 简单精馏塔的迭代法 62

3.2.1 通用模型塔的建立 73

3.2.2 通用数学模型的建立 73

3.2 多组分复杂精馏塔的计算 73

3.2.3 MESH方程组的解法 75

3.2.4 泡点(BP)法 77

3.2.5 流量总和(SR)法 79

3.2.6 2N-牛顿-拉夫森法(简称N-R法) 83

3.2.7 松弛法 89

3.2.8 小结 90

参考文献 91

习题 92

第4章 特殊精馏 95

4.1 恒沸精馏 95

4.1.1 恒沸物的形成与特性 95

4.1.2 非理想溶液的相平衡关系与活度系数的计算 100

4.1.3 恒沸剂的选择和恒沸精馏流程 107

4.1.4 恒沸精馏过程的计算 112

4.2 萃取精馏 127

4.2.1 萃取精馏基本原理 128

4.2.2 萃取剂的选择 130

4.2.3 萃取精馏流程 133

4.2.4 萃取精馏的计算 135

4.2.5 萃取精馏与恒沸精馏的比较 142

参考文献 143

习题 144

5.1 吸收分离概述 148

5.1.1 吸收过程的分类与特点 148

第5章 多组分吸收、解吸及吸收蒸出塔 148

5.1.2 吸收过程的基本原理 150

5.1.3 吸收过程的工艺流程 154

5.2 多组分吸收过程的计算 157

5.2.1 吸收因子法 157

5.2.2 精确计算法 171

5.3 吸收操作条件的选择 180

5.3.1 吸收过程的必要条件和限度 180

5.3.2 吸收操作因素分析 181

5.3.3 吸收剂的选择 183

5.4 吸收塔的热量平衡 183

5.4.1 吸收过程的热效应 183

5.4.2 吸收塔的热平衡方法及其应用 184

5.5 多组分解吸方法及解吸计算 187

5.5.1 常用的解吸方法 188

5.5.2 解吸过程计算 190

5.6 吸收蒸出塔 191

5.6.1 吸收蒸出塔的物料平衡 192

5.6.2 吸收蒸出塔的工艺计算 193

参考文献 197

习题 198

第6章 吸附分离过程 201

6.1 吸附分离基本概念 201

6.1.1 吸附现象 201

6.1.2 物理吸附与化学吸附 201

6.1.4 吸附剂 202

6.1.3 脱附过程 202

6.1.5 吸附设备 204

6.2 吸附分离的理论基础 206

6.2.1 吸附平衡 206

6.2.2 吸附速率 212

6.3 固定床吸附过程的计算 213

6.3.1 固定床吸附器的传质规律 213

6.3.2 吸附等温线对传质区的影响 214

6.3.3 吸附转效曲线 215

6.3.4 固定床吸附器的计算 217

6.3.5 固定床吸附器的再生(又称脱附) 222

6.4.2 PSA操作原理及典型流程 224

6.4 变压吸附 224

6.4.1变压吸附简介 224

6.4.3 变压吸附塔的计算 226

参考文献 227

习题 227

第7章 新型分离方法 228

7.1 溶盐精馏和加盐萃取精馏 228

7.1.1 盐效应及其对气液平衡的影响 228

7.1.2 溶盐精馏 230

7.1.3 加盐萃取精馏 231

7.2 特殊萃取 232

7.2.1 超临界流体萃取 232

7.2.2 凝胶萃取 234

7.2.3 双水相萃取 235

7.3 新型吸附分离技术 237

7.3.1 变压吸附 237

7.3.2 热参数泵吸附分离 237

7.3.3 泡沫吸附 239

7.4 离子交换与色谱 242

7.4.1 离子交换 242

7.4.2 色谱分离 248

7.5 膜分离 252

7.5.1 概述 252

7.5.2 电渗析 255

7.5.3 超滤、微滤及反渗透 257

7.5.4 渗透气化 261

7.5.5 气体膜分离 262

7.5.6 液膜分离 263

7.5.7 气膜分离 266

第8章 反应分离一体化 268

8.1 化学吸收 268

8.1.1 概述 268

8.1.2 化学吸收的分类 269

8.1.3 化学吸收的气液平衡 270

8.1.4 化学吸收的传质速率 273

8.1.5 化学吸收的计算 282

8.2.1 概述 286

8.2 反应精馏 286

8.2.2 反应精馏中的反应类型 288

8.2.3 反应精馏的典型流程 290

8.2.4 反应精馏的基础理论 292

8.2.5 影响反应精馏的条件 296

8.2.6 反应精馏的发展方向 297

8.3 催化膜分离 297

8.3.1 概述 297

8.3.2 酶催化特性 298

8.3.3 米-曼方程 299

8.3.4 酶催化膜分离中的传质 303

8.3.5 影响酶催化膜分离的因素 308

8.3.6 酶催化膜生化反应器 311

参考文献 314

第9章 分离过程系统模拟基础 315

9.1 分离过程系统模拟的基本方法 316

9.2 序贯模块法 317

9.2.1 模拟的基本要素 317

9.2.2 再循环流的断裂 319

9.2.3 系统的分割与排序 323

9.2.4 断裂流股变量的收敛 327

9.3 联立方程法 328

9.3.1 流程方程组的建立 329

9.3.2 流程方程组的分割与排序 329

9.3.3 流程方程组的求解 332

9.4 联立模块法 333

9.5 模拟方法比较 337

9.6 分离过程模拟 338

9.6.1 流程模拟系统构成 338

9.6.2 通用分离流程模拟系统 339

9.7 油田气分离装置的模拟计算 340

参考文献 344

习题 344

第10章 分离过程系统合成 345

10.1 分离系统的组织 345

10.1.1 分离过程的合成 345

10.1.2 分离器数和分离序列数 346

10.1.4 分离子问题数 347

10.1.3 子群数 347

10.1.5 分离序列合成的主要方法 348

10.2 试探合成 349

10.2.1 试探规则 349

10.2.2 有序试探法 351

10.3 调优法合成 353

10.3.1 初始分离序列的建立 353

10.3.2 确定调优规则 353

10.3.3 制定调优策略 354

10.4 最优化合成 356

参考文献 359

习题 359

11.1.1 等温分离最小功 360

第11章 分离过程的能耗及节能措施 360

11.1 分离过程所需理论最小功 360

11.1.2 非等温分离最小功 363

11.1.3 净功耗 363

11.1.4 热力学效率 364

11.2 分离过程的节能措施 365

11.2.1 影响分离过程热力学效率因素的分析 365

11.2.2 分离过程主要操作条件对能耗的影响 365

11.2.3 分离过程节能途径 368

参考文献 375

习题 376