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第6章 蒸馏 1

6.1 概述 1

6.2 溶液的气、液相平衡 2

6.2.1 气、液相平衡与自由度 3

6.2.2 溶液气、液相平衡的条件及表达方法 3

6.2.3 理想体系的气、液相平衡关系 5

6.2.4 非理想体系的气、液相平衡关系 14

6.3 简单蒸馏和平衡蒸馏 16

6.3.1 简单蒸馏 16

6.3.2 平衡蒸馏 18

6.4 精馏 21

6.4.1 精馏原理 21

6.4.2 精馏过程的数学描述 24

6.4.3 精馏过程的计算方法 32

6.5 双线分连续精馏的设计计算 35

6.5.1 精馏操作方程 35

6.5.2 进料热状态对精馏操作的影响 36

6.5.3 理论塔板数的计算 37

6.5.4 进粒位置和回流比的选择 42

6.5.5 理论塔板数的简捷计算法 46

6.5.6 其他方式的蒸馏 48

6.5.7 实际塔板数和塔板效率 52

6.5.8 精馏操作分析 55

6.6 间歇精馏 60

6.6.1 恒定回流比的间歇精馏 61

6.6.2 恒定产品组成的间歇精馏 63

6.7 恒沸精馏和萃取精馏 65

6.7.1 恒沸精馏 66

6.7.2 萃取精馏 67

6.8 多组分精馏 68

6.8.1 分离序列的选择 68

6.8.2 全塔物料衡算 69

6.8.3 多组分精馏的最小回流比 75

6.8.4 比组分精馏塔理论塔板数的计算 76

6.8.5 精馏过程的节能 79

6.9 特殊蒸馏 85

6.9.1 反应精馏 85

6.9.2 精密精馏 90

6.9.3 盐溶蒸馏 92

6.9.4 分子蒸馏 92

6.10 板式塔 93

6.10.1 板式塔结构及性能 93

6.10.2 板式塔中气、液相的异常流动 95

6.10.3 塔板上气、液两相接触状态 96

6.10.4 常用塔板的类型 100

6.10.5 筛板塔化工设计计算 106

6.10.6 筛板塔设计实例 125

习题 129

本章符号说明 133

第7章 气体吸收 136

7.1 概述 136

7.1.1 吸收过程的基本应用 136

7.1.3 吸收过程的分类 137

7.1.2 吸收过程的基本原理 137

7.1.4 吸收过程的基本流程 138

7.1.5 对吸收剂的基本要求 139

7.2 吸收过程中的质量传递 140

7.2.1 传质的基本方式 140

7.2.2 组分运动速度及传质通量 140

7.2.3 分子扩散 142

7.2.4 涡流扩散 149

7.2.5 对流传质 149

7.3.1 气液相平衡 153

7.3 相际间的质量传递 153

7.3.2 相际传质方向与传递极限 156

7.3.3 相际传质的双膜模型 157

7.3.4 相际传质速率方程 157

7.3.5 相际传质速率分析 161

7.4 低浓度气体吸收 163

7.4.1 吸收过程的物料衡算及操作线方程 164

7.4.2 吸收塔高度计算 168

7.5.1 高浓度气体吸收的特点 180

7.5.2 高浓度气体吸收的计算 180

7.5 高浓度气体吸收 180

7.6 多组分吸收过程 186

7.6.1 多组分吸收的特点 186

7.6.2 多组分吸收的计算 187

7.7 化学吸收 187

7.7.1 化学吸收的特点 187

7.7.2 化学吸收的计算 187

7.8 解吸操作 189

7.8.1 气提解吸法 189

7.8.2 其他解吸方法 191

7.9 填料塔 191

7.9.2 主要塔内件简介 192

7.9.1 填料塔的结构 192

7.9.3 填料塔的流体力学性能 202

7.9.4 填料塔的传质性能 207

7.9.5 填料塔工艺设计简介 210

习题 212

本章符号说明 217

第8章 萃取 219

8.1 概述 219

8.2 液-液相平衡关系 221

8.2.1 三角形坐标和杠杆定律 221

8.2.2 三角形相图 223

8.2.3 分配曲线及分配系数 227

8.3 部分互溶物系的萃取计算 228

8.3.1 单级萃取 229

8.3.2 多级错流萃取 233

8.3.3 多级逆流萃取 235

8.3.4 微分接触式逆流萃取 242

8.4 完全不互溶物系的萃取计算 243

8.4.1 单级萃取 244

8.4.2 多级错流萃取 245

8.4.3 多级逆流萃取 248

8.5.1 溶剂的选择 252

8.5 溶剂的选择及其他萃取方法 252

8.5.2 其他萃取方法简介 254

8.6 浸取与超临界萃取 255

8.6.1 浸取 255

8.6.2 超临界萃取 255

8.7 萃取设备 258

8.7.1 混合-澄清槽 259

8.7.2 塔式萃取设备 259

8.7.3 离心萃取器 263

8.7.4 萃取设备的选择 264

习题 265

本章符号说明 267

第9章 干燥 269

9.1 概述 269

9.1.1 物料的干燥 269

9.1.2 对流干燥 270

9.2 湿空气的性质及湿度图 271

9.2.1 湿空气的状态参数 271

9.2.2 湿球温度和绝热饱和温度的关系 275

9.2.3 湿空气的湿度图 276

9.3.1 湿物料含水量的表示方法 280

9.3 固体物料干燥过程的相平衡 280

9.3.2 水分在气、固之间的平衡及干燥平衡曲线 281

9.4 恒定干燥条件下的干燥速率 283

9.4.1 干燥速率曲线 284

9.4.2 湿分在湿物料中的传递机理 287

9.5 干燥过程的设计计算 288

9.5.1 干燥过程的物料衡算 288

9.5.2 干燥过程的热量衡算及干燥器的热效率 289

9.5.3 干燥时间的计算 295

9.6 干燥器 304

9.6.1 工业上常用干燥器 305

9.6.2 干燥器的选择 310

9.6.3 气流式干燥器的设计计算 312

9.6.4 干燥新技术与新设备 318

习题 321

本章符号说明 323

第10章 膜分离和吸附分离过程 325

10.1 概述 325

10.2 膜分离 325

10.2.1 膜的定义和分类 325

10.2.2 膜分离过程 327

10.2.3 膜的形态结构 329

10.2.4 反渗透与纳滤 331

10.2.5 超过滤与微孔过滤过程 334

10.2.6 渗析和电渗析 336

10.2.7 气体膜分离过程 338

10.2.8 渗透蒸发过程 340

10.2.9 其他膜过程 342

10.3 吸附 343

10.3.1 固体表面上的吸附作用 343

10.3.2 吸附分离过程的分类 344

10.3.3 吸附剂 345

10.3.4 吸附分离的应用 346

本章符号说明 347

参考文献 348

附录 349

附录A 部分体系的气-液平衡数据 349

附录B 气体的扩散系数 350

附录C 部分气体稀水溶液的亨利系数 352

附录D 部分气体在水中的溶解度 352

附录E 某些三元物系的液-液平衡数据 354

附录F 部分物质的Antoine常数 355