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绪论 1

第一章 吸收 3

第一节 概述 3

一、吸收操作在生产实践中的应用 3

二、吸收分离的依据 3

三、吸收与解吸流程 3

(一)气体在液体中的溶解度 4

一、气体在液体中的溶解度 4

第二节 气液相平衡 4

四、吸收操作的分类 4

(二)相组成的表示方法 6

二、亨利(Henry)定律 8

(一)亨利(Henry)定律 8

(二)各种亨利常数的相互关系 10

三、相平衡与吸收过程的关系 11

(一)判定传质过程的方向 11

(二)确定相际传质过程的推动力 11

(三)指明传质过程的极限 12

第三节 传质机理与吸收速率 14

(一)分子扩散 15

(二)菲克(Fick)定律 15

一、分子扩散与菲克定律 15

二、气相中的稳定分子扩散 16

(一)等分子反方向扩散 16

(二)一组分通过另一停滞组分的扩散 17

(三)漂流因子 19

三、液相中的稳定分子扩散 19

(一)组分在气相中的扩散系数 20

四、分子扩散系数 20

(二)组分在液相中的扩散系数 21

五、对流扩散 23

(一)涡流扩散 23

(二)对流扩散 23

六、吸收过程机理 25

(一)双膜理论 25

(二)溶质渗透理论 25

(一)以膜系数表示的吸收速率方程式 26

(三)表面更新理论 26

七、吸收速率方程式 26

(二)以总系数表示的吸收速率方程式 27

(三)吸收速率方程和吸收系数小结 31

八、吸收系数的确定 33

(一)吸收系数的测定 33

(二)吸收系数的经验公式 34

(三)吸收系数的准数关联式 34

一、低浓度气体吸收分析 38

第四节 低浓度气体的吸收 38

二、物料衡算和操作线方程 39

(一)物料衡算 39

(二)操作线方程 39

三、吸收剂用量的确定 40

(一)吸收剂的选择 40

(二)吸收剂用量的确定 41

四、填料层高度的计算 42

(一)填料层高度的基本计算式 42

(二)传质单元高度与传质单元数 43

(三)传质单元数的计算 44

五、理论塔板数的计算 52

(一)图解法求理论塔板数 52

(二)解析法求理沦塔板数 54

(三)实际板数或填料层高度的计算 55

六、吸收塔塔经的计算 56

七、吸收塔的操作 56

(一)吸收流程及其分析 57

一、解吸 58

(二)吸收温度和压力的选择 58

第五节 解吸及其他条件下的吸收 58

(一)气提解吸法与过程计算 59

(二)其他解吸方法 61

二、高浓度气体吸收 61

(一)高浓度气体吸收的特点 61

(二)高浓度气体吸收的计算 61

三、非等温吸收过程 63

四、多组分吸收过程 63

五、化学吸收过程 65

第一节 概述 69

第二章 蒸溜与精溜 69

第二节 双组分溶液的气液相平衡 70

一、理想物系的气液相平衡 70

(一)拉乌尔定律和道乐顿分压定律 70

(二)双组分溶液气液平衡图 71

(三)相对挥发度 72

二、非理想物系的气液相平衡 73

(一)简单蒸馏的原理 75

(二)简单蒸馏的计算 75

第三节 简单蒸馏和平衡蒸馏 75

一、简单蒸馏 75

二、平衡蒸馏 77

(一)平衡蒸馏的原理 77

(二)平衡蒸馏的计算 77

第四节 精馏 79

一、精馏过程及精馏原理 79

(一)精溜过程 79

(二)精馏原理 80

(一)多级逆流接触 81

(二)连续逆流接触 81

三、物料衡算与操作线方程 81

(一)恒摩尔流假设 81

二、精馏操作的方法 81

(二)全塔物料衡算 82

(三)精馏段操作线方程 83

(四)提馏段操作线方程 84

(一)精馏段和提馏段气、液流量的关系 85

四、加料热状况的影响及q线方程 85

(二)q线方程 86

第五节 双组分连续精馏塔的计算 87

一、理论板数的计算 87

(一)理论板概念 87

(二)逐板计算法 88

(三)图解法 88

二、回流比的选择及理论板数的捷算法 91

(一)全回流与最少理论板数 91

(二)最小回流比 92

(三)实际回流比的选择 93

(四)理论板数的捷算法 94

三、双组分精馏的几种特殊情况 96

(一)直接蒸气加热 96

(二)蒸出塔 96

(三)提取侧线产品 97

(四)多股进料 97

(一)塔高的计算 98

四、精溜塔高和塔径的计算 98

(二)塔径的计算 100

五、冷凝器和再沸器的热量衡算 100

(一)冷凝器的热量衡算 100

(二)再沸器的热负荷计算 101

第六节 间歇精馏 102

一、间歇精馏的特点 102

二、馏出液保持恒定的间歇精馏 102

(一)理论板数的确定 102

(二)气化量的计算 103

三、回流比保持恒定的间歇精馏 105

(一)理论板数的确定 106

(二)气化量计算 107

第七节 其他类型的蒸溜和精溜 107

一、水蒸气蒸馏 107

(一)水蒸气蒸馏原理 107

(二)通入水蒸气量的计算 107

(三)水蒸气蒸馏的加热方式 108

二、恒沸精馏 108

三、萃取精馏 109

第八节 多组分精馏 110

一、多组分物系的气液平衡 110

(一)平衡常数法 111

(二)相对挥发度法 112

二、多组分精馏的工艺流程 113

三、多组分精馏的计算 113

(一)关键组分 113

(二)多组分精馏塔的计算 114

(一)液液萃取原理 124

一、液液萃取过程 124

(二)萃取操作的特点 124

第一节 概述 124

第三章 萃取 124

二、两相的接触方式 125

(一)微分接触 125

(二)级式接触 125

第二节 液-液相平衡 126

一、三角形相图 126

(一)溶液组成的表示法 126

(二)物料衡算与杠杆定律 126

(三)混合物的和点与差点 126

二、部分互溶物系的相平衡 127

(一)溶解度曲线 127

(二)平衡联结线 127

(三)临界混溶点 127

(五)分配曲线与分配系数 128

(四)平衡联结线的内插 128

三、液液相平衡与萃取操作的关系 129

第三节 萃取过程的计算 131

一、萃取理论级的概念 131

二、单级萃取过程的计算 132

三、多级错流萃取过程及计算 135

(一)多级错流萃取过程 135

(二)多级错流萃取过程的计算 135

四、多级逆流萃取过程及计算 136

(一)多级逆流萃取过程及其流程 136

(二)多级逆流萃取过程的计算 136

五、完全不互溶萃取过程及计算 138

(一)B、S完全不互溶物系单级萃取过程的计算 138

(二)B、S完全不互溶物系多级逆流萃取过程的计算 139

(三)热能去湿法 142

二、干燥过程的分类 142

(二)物理化学去湿法 142

(二)对流干燥过程 142

(一)干燥过程分类与选用 142

一、固体物料去湿的方法 142

第一节 概述 142

第四章 干燥 142

(一)机械去湿法 142

第二节 湿空气的性质及湿度图 143

一、湿空气的性质 143

(三)相对湿度ψ 144

(四)湿空气的比容vh 144

(二)湿度H 144

(一)湿空气中水汽分压户 144

(五)湿空气的比热cH 145

(六)焓IH 145

(七)露点td 145

(八)空气的干、湿球温度t、tw 146

(九)绝对饱和温度tas 146

二、湿空气的IH-H图及其应用 146

(一)焓湿图 146

(二)焓湿图的应用 148

(一)物料含水量的表示方法 150

一、干燥过程的物料衡算 150

第三节 干燥过程的物料衡算和热量衡算 150

(二)物料衡算 151

二、干燥过程的热量衡算 153

(一)预热器的热量衡算 153

(二)干燥过程的热量衡算 153

三、干燥器出口空气状态的确定 154

(一)等焓干燥过程 155

(二)非等焓干燥过程 155

四、干燥器的热效率 156

(一)平衡水分与自由水分 157

第四节 干燥速率和干燥时间 157

一、物料中所含水分的性质 157

(二)结合水分与非结合水分 158

二、恒定干燥条件下的干燥速率 158

(一)干燥速率 158

(二)干燥曲线与干燥速率曲线 159

三、恒定干燥条件下干燥时间的计算 160

(一)恒速干燥阶段的干燥时间 160

(二)降速干燥阶段的干燥时间 160

(一)板式塔的结构与功能 164

一、概述 164

(二)板式塔的塔板形式 164

第一节 板式塔 164

第五章 传质设备 164

(三)板式塔的溢流装置 167

(四)板效率及其影响因素 168

二、筛板塔的流体力学性能 169

(一)筛板上的气液接触状态 169

(二)气体通过筛板的阻力损失 170

(三)筛板塔内气液两相的非理想流动 171

(一)筛孔塔板的板面布置 172

三、筛板塔的设计计算与校核 172

(四)筛板塔的不正常操作现象 172

(二)筛板塔设计参数的选择与确定 173

(三)筛板塔筛板设计的校核 176

(四)负荷性能图 179

四、浮阀塔的流体力学性能 187

五、浮阀塔的设计计算与校核 188

(一)浮阀塔的结构与设计计算 188

(二)浮阀塔板设计和校核 192

(二)填料塔内的传质过程 203

(一)填料塔的结构与操作 203

一、概述 203

第二节 填料塔 203

(三)填料 204

二、填料塔的流体力学性能 206

(一)气体通过填料层时的压强降与气速的关系 206

(二)压强降与泛点气速的关系 208

(三)影响泛点气速的因素 210

三、填料塔的设计与计算 210

(一)塔径D 210

(二)填料层高度Z 212

(一)填料支承板 213

四、填料塔的附件 213

(二)液体的分布器 214

(三)液体再分布器 214

(四)液体的出口装置 215

(五)气体进口装置 215

(六)气体出口装置 215

第三节 湍球塔 216

一、概述 216

(一)静止床层高度、空隙率及球数 217

二、湍球塔的主要参数及计算 217

(二)空塔速度的计算 218

(三)膨胀高度与塔板间距及其计算 220

(四)塔内持液量 220

(五)液体在塔内停留时间与喷淋量 222

(六)支承板及挡网 222

(七)湍球塔的压力降及其计算 222

(八)湍球塔的段数 224

三、氨水中和法脱硫湍球塔的计算 224

(一)多级混合-澄清槽 230

一、逐级接触式萃取设备 230

第四节 常用萃取设备 230

(二)筛板塔 231

二、微分接触式液液萃取设备 232

(一)喷洒塔 232

(二)填料塔 232

(三)脉冲填料塔和脉冲筛板塔 233

(四)振动筛板塔 234

(五)转盘塔 234

三、萃取设备的选用 235

(六)离心萃取机 235

一、干燥器的基本要求 236

(一)对被干燥物料的适应性 236

(二)设备的生产能力要高 236

(三)能耗的经济性 236

第五节 干燥设备 236

二、工业上常采用的干燥器 237

(一)厢式干燥器(盘架式干燥器) 237

(二)气流干燥器 237

(五)喷雾干燥器 239

(三)沸腾床干燥器 239

(四)喷动床干燥器 239

(六)转筒干燥器 240

(七)真空耙式干燥器 242

三、干燥器的选型 242

四、干燥器的设计及计算 243

(一)干燥操作条件的确定 243

(二)气流干燥器的设计计算 245

(三)转筒干燥器的设计计算 248