过程设备与工业应用丛书 分离技术、设备与工业应用PDF电子书下载

第1章绪论 1

1.1分离技术的发展 1

1.2分离技术的应用 3

1.3分离过程的分类和特征 4

1.4分离过程的集成 6

1.4.1反应过程与分离过程的耦合 6

1.4.2分离过程与分离过程的耦合 7

1.4.3过程的集成 7

1.5分离过程的选择 8

1.5.1可行性 8

1.5.2分离过程的类型 9

1.5.3生产规模 10

1.5.4设计的可靠性 10

1.5.5分离过程的独立操作性能 11

1.6分离设备 12

第2章 蒸馏和精馏 14

2.1蒸馏的特点与分类 14

2.1.1蒸馏的特点 14

2.1.2蒸馏的分类 15

2.1.3精馏操作流程 15

2.2简单蒸馏和平衡蒸馏 16

2.2.1装置流程 16

2.2.2简单蒸馏及平衡蒸馏的原理 17

2.3双组分精馏 18

2.3.1 精馏的原理 18

2.3.2全塔物料衡算 20

2.3.3理论塔板数 26

2.3.4塔高与塔径的计算 29

2.3.5回流比的影响及选择 31

2.3.6间歇精馏 33

2.3.7精馏装置的热量衡算 36

2.4多组分精馏 37

2.4.1多组分精馏的特点及流程 37

2.4.2多组分精馏过程的计算 39

2.4.3复杂精馏简介 46

2.5蒸馏与精馏操作 49

2.5.1双组分精馏的操作型计算 49

2.5.2影响精馏操作的主要因素 49

2.5.3间歇精馏的新型操作方式 52

参考文献 55

第3章 特殊精馏 58

3.1非理想溶液的性质 58

3.1.1非理想物系的恒沸物 58

3.1.2三组分系统的相图 60

3.2恒沸精馏 60

3.2.1恒沸精馏的原理 61

3.2.2夹带剂的选择 61

3.2.3恒沸精馏流程 62

3.2.4恒沸精馏过程的计算 63

3.3萃取精馏 64

3.3.1萃取精馏的基本原理 64

3.3.2萃取剂的选择 65

3.3.3萃取精馏流程 66

3.3.4萃取精馏过程的计算 66

3.3.5萃取精馏的注意事项 68

3.4其他特殊精馏操作及应用 69

3.4.1盐效应精馏及应用 69

3.4.2分子蒸馏及应用 70

3.4.3几种特殊精馏方法的比较 72

3.5精馏操作的节能优化技术 73

3.5.1精馏过程的热力学不可逆性 73

3.5.2多效精馏 74

3.5.3低温精馏的热源 75

3.5.4设置中间冷凝器和中间再沸器 78

参考文献 78

第4章吸收 80

4.1 吸收过程 80

4.1.1吸收剂的选择 81

4.1.2物理吸收和化学吸收 81

4.1.3气体吸收的工业应用 82

4.1.4吸收操作的经济性 82

4.1.5吸收与蒸馏操作的区别 83

4.1.6吸收塔设备类型 83

4.2吸收平衡及吸收推动力 83

4.2.1吸收平衡 83

4.2.2相平衡与吸收过程的关系 84

4.3吸收传质机理 84

4.3.1质量传递机理 85

4.3.2对流传质理论 86

4.4传质速率方程 86

4.4.1对流传质速率方程 86

4.4.2传质阻力的控制 89

4.5吸收（解吸）过程的计算 90

4.5.1物料衡算与操作线方程 91

4.5.2吸收剂用量的确定 92

4.5.3解吸 95

4.5.4吸收塔径的计算 95

4.5.5吸收塔高的计算 96

4.6其他吸收工艺 99

4.6.1多组分吸收 99

4.6.2化学吸收 100

4.6.3高组成气体的吸收 100

4.7吸收操作实例分析 101

4.7.1逆流与并流操作的比较 101

4.7.2吸收剂用量对吸收过程的影响 103

4.7.3温度等对吸收过程的影响 107

参考文献 108

第5章 气-液传质设备 110

5.1板式塔 110

5.1.1板式塔的结构 110

5.1.2塔板的类型及性能 111

5.1.3板式塔的操作特性 115

5.1.4板式塔的设计 120

5.2填料塔 131

5.2.1填料塔的结构 131

5.2.2填料的类型及性能 132

5.2.3填料塔的操作性能 137

5.2.4填料塔的内件 139

5.2.5填料塔的设计 142

5.3气-液传质设备应用分析 146

5.3.1处理能力 146

5.3.2效率及其影响因素 147

5.3.3气-液传质设备的发展 148

参考文献 149

第6章 液-液萃取 151

6.1 液-液萃取过程的选择 151

6.1.1液-液萃取的选择 151

6.1.2液-液萃取操作的特点 152

6.2液-液萃取的相平衡与物料衡算 152

6.2.1三角形相图 153

6.2.2三角形相图中的相平衡关系 153

6.2.3三角形相图中的杠杆定律 155

6.3液-液萃取的操作流程和计算 156

6.3.1液-液萃取的操作流程 156

6.3.2单级萃取流程和计算 158

6.3.3多级错流萃取流程和计算 159

6.3.4多级逆流萃取流程和计算 161

6.4液-液萃取过程萃取剂的选择 164

6.5液-液萃取设备 166

6.5.1萃取设备的分类 166

6.5.2液-液萃取设备的设计 174

参考文献 178

第7章 超临界流体萃取 180

7.1超临界流体 180

7.1.1超临界流体的特性 180

7.1.2超临界流体的传递性质 181

7.1.3超临界流体的选择 182

7.2超临界二氧化碳的性质 183

7.2.1 超临界二氧化碳的性质 184

7.2.2超临界二氧化碳溶解性能的影响因素 185

7.3超临界二氧化碳萃取 186

7.3.1 超临界二氧化碳萃取工艺 186

7.3.2超临界二氧化碳萃取的工艺流程 188

7.3.3固态物料超临界二氧化碳萃取的工艺过程 191

7.3.4超临界二氧化碳萃取与其他分离方法的耦合 195

7.3.5液态物料超临界二氧化碳流体萃取的工艺过程 200

7.4超临界二氧化碳萃取的工业化应用 204

7.5超临界萃取技术的优点及存在的问题 208

7.5.1超临界萃取技术的优点 208

7.5.2超临界萃取技术存在的问题 209

参考文献 209

第8章 吸附 212

8.1吸附现象与吸附剂 212

8.1.1吸附现象 212

8.1.2吸附的分类 212

8.2吸附平衡和吸附速率 214

8.2.1吸附平衡 214

8.2.2吸附速率 214

8.2.3吸附速率的测定 216

8.3吸附容量与吸附等温线 216

8.3.1吸附容量 216

8.3.2吸附等温线 217

8.3.3吸附的影响因素 220

8.3.4吸附剂的选择 222

8.3.5吸附剂的再生 223

8.4吸附工艺与设计 226

8.4.1间歇吸附 226

8.4.2固定床吸附 228

8.4.3移动床吸附 231

8.4.4流化床吸附 232

8.4.5液相移动床吸附 233

8.4.6参数泵 234

参考文献 235

第9章 干燥 238

9.1湿空气性质和湿度图 238

9.1.1湿空气的性质 238

9.1.2湿空气各温度之间的关系 241

9.1.3湿空气的湿度图 242

9.1.4湿度图的应用 243

9.2干燥过程的物料衡算与热量衡算 244

9.2.1物料衡算 244

9.2.2干燥器热能消耗分析 246

9.3干燥速率和干燥时间 247

9.3.1干燥推动力 247

9.3.2干燥速率 249

9.3.3湿分在湿物料中的传递机理 251

9.3.4干燥时间 252

9.4干燥器 256

9.4.1干燥器的分类 256

9.4.2常用干燥器的工作原理及特点 257

9.4.3其他干燥方法 262

9.5干燥设备的选型 264

9.6超临界流体干燥技术 268

9.6.1超临界流体干燥过程的机理 268

9.6.2超临界流体干燥工艺与设备 270

9.6.3超临界流体干燥过程的影响因素 272

9.6.4超临界流体干燥过程的热力学计算 273

9.6.5超临界流体干燥技术的应用 273

9.6.6控制技术及注意点 274

参考文献 275

第10章过滤 278

10.1过滤的基本原理及其应用 278

10.1.1过滤的分类 278

10.1.2过滤的要素 279

10.1.3快速过滤的机理 280

10.2过滤的基本方程式及操作方式 281

10.2.1 过滤基本方程式 281

10.2.2过程的操作方式 285

10.3表层过滤及过滤机 288

10.3.1过滤机 289

10.3.2过滤机的生产能力 295

10.3.3过滤机的选型 298

参考文献 299

第11章膜分离技术 302

11.1膜分离过程 302

11.1.1几种主要的膜分离过程 302

11.1.2膜分离过程的特点 303

11.1.3膜分离的表征参数 304

11.1.4膜材料与分离膜 304

11.1.5膜组件 305

11.2反渗透与纳滤 307

11.2.1反渗透现象和渗透压 308

11.2.2反渗透原理 308

11.2.3影响反渗透的因素 310

11.2.4纳滤原理 310

11.2.5反渗透膜与膜组件 310

11.2.6反渗透工艺流程 314

11.2.7工艺设计 316

11.2.8反渗透膜的污染及其防治 317

11.2.9反渗透和纳滤技术的应用 319

11.3超滤与微滤 324

11.3.1超滤与微滤的分离原理 324

11.3.2超滤膜与微滤膜 325

11.3.3超滤的操作方式 329

11.3.4微滤的操作方式 330

11.3.5影响渗透通量的因素 331

11.3.6超滤技术的应用 332

11.4电渗析 335

11.4.1电渗析的原理 335

11.4.2离子交换膜及其作用机理 338

11.4.3浓差极化与极限电流密度 340

11.4.4电渗析器的构造与组成 342

11.4.5电渗析的工艺流程 344

11.4.6电渗析器的工艺参数 345

11.4.7电渗析的工艺设计与计算 346

11.4.8电渗析技术的应用 347

11.5扩散渗析 350

11.5.1扩散渗析的原理 350

11.5.2扩散渗析的应用 351

11.6液膜分离 351

11.6.1液膜及其类型 351

11.6.2液膜分离的传质机理 353

11.6.3流动载体 354

11.6.4液膜分离流程 355

11.6.5液膜分离技术的应用 356

11.7气体膜分离 357

11.7.1气体膜分离的原理 357

11.7.2气体膜分离流程及设备 359

11.7.3气体膜分离技术的应用 359

11.8膜分离技术的发展趋势 361

11.8.1技术上的发展趋势 362

11.8.2应用上的发展趋势 363

参考文献 363

第12章 结晶 368

12.1结晶的基本原理 368

12.2结晶过程的相平衡 369

12.2.1相平衡与溶解度 369

12.2.2溶液的过饱和与介稳区 370

12.3结晶动力学 370

12.3.1晶核的形成 370

12.3.2晶体的成长 371

12.3.3杂质对结晶过程的影响 372

12.4工业结晶方法与设备 372

12.4.1结晶方法的分类 372

12.4.2结晶器的分类 372

12.4.3冷却结晶器的选型 373

12.4.4浓缩结晶器的选型 374

12.4.5使用与注意事项 377

12.5结晶过程的产量计算 377

12.5.1结晶过程的物料衡算 377

12.5.2物料衡算式的应用 378

12.6其他结晶方法 379

参考文献 380

第13章 生物分离技术 381

13.1生物分离过程的特点 381

13.1.1生物产品生产过程的特点 381

13.1.2生物分离的一般步骤和单元操作 382

13.2泡沫分离 382

13.2.1泡沫分离的工作原理与特点 382

13.2.2泡沫分离技术的分类 383

13.2.3泡沫分离设备与操作方式 384

13.2.4泡沫分离技术的应用 387

13.3色层分离技术 391

13.3.1色层分离方法的分类 392

13.3.2基本原理 392

13.3.3色层分离技术的应用 393

参考文献 394