化工原理 化工分离过程PDF电子书下载

目录 1

1　化工分离过程概论 1

1-1　分离过程在化工类生产中的地位 1

1-2　混合物的类型与分离目的 1

1-3　混合物的分离方法 2

1-4　混合物组成的表示方法 4

1-4-1　质量浓度与物质的量浓度 4

1-4 2　质量分数与摩尔分数 4

1-4-3　质量比与摩尔比 5

1-4-4　气体的总压与组分的分压 6

1-5　传质分离过程的热力学基础——组分在两相间的平衡 7

1-6　传质分离过程的两种基本类型 8

1-7　传质分离过程的基本操作方法 9

1-7-1　单级接触操作和理论级的概念 9

1-7-3　逆流接触操作 11

1-7-2　并流接触操作 11

1-7-4　错流接触操作 14

1-8　分析、处理传质分离过程的两种方法和两类设备 14

1-8-1　分级接触式设备 15

1-8-2　微分接触式设备 15

1-9　传质分离过程的动力学 16

1-9-1　单相中物质的扩散 16

1-9-2　两相间的传质 32

思考题 34

习题 34

符号说明 35

参考文献 37

2　吸收 38

2-1 概述 38

2-2　吸收过程的气液平衡关系 39

2-2-1　气液平衡关系 39

2-2-2　亨利定律 40

2-2-3　用气液平衡关系分析吸收过程 43

2-2-4　吸收剂的选择 45

2-3　吸收过程机理和吸收速率方程 46

2-3-1　双膜理论 46

2-3-2　吸收速率方程 48

2-3-3　其他传质理论简介 54

2-4　吸收塔的设计与计算 56

2-4-1 吸收塔的物料衡算与操作线方程 57

2-4-2　吸收剂用量的确定 58

2-4-3　塔径的确定 62

2-4-4　填料层高度的计算 63

2-4-5　理论级数与塔高的计算 74

2-4-6　吸收的操作型计算 78

2-5　吸收系数和传质单元高度 80

2-5-1 吸收系数与传质单元高度的实验测定 80

2-5-2　经验公式 82

2-5-3　特征数关联式 83

2-6　其他类型的吸收 87

2-6-1　高浓度气体吸收 87

2-6-2　化学吸收 90

习题 91

思考题 95

符号说明 96

参考文献 98

3　蒸馏 99

3-1　概述 99

3-2　溶液的气液平衡 100

3-2-1　混合物气液两相平衡的条件和诸参数的关系 100

3-2-2　气液两相平衡关系的确定 103

3-2-3　气液平衡关系的表示方法 107

3-3　平衡蒸馏与简单蒸馏 109

3-3-1　平衡蒸馏 109

3-3-2　简单蒸馏 112

3-4-1　精馏过程原理 114

3-4　精馏 114

3-4-2　两组分体系连续精馏的计算 119

3-4-3　加料状态的影响与加料位置 126

3-4-4 回流比的影响和选择 130

3-4-5　简捷法求理论板数 135

3-4-6　两组分精馏的操作型计算与操作 137

3-4-7　两组分精馏过程的几种特殊情况 140

3-4-8　精馏塔、冷凝器和再沸器的工艺设计 143

3-4-9　间歇精馏 148

3-5　多组分精馏 154

3-5-1　多组分精馏的工艺流程 155

3-5-2　多组分精馏的计算 157

3-6　特殊蒸馏 157

3-6-1　恒沸精馏 158

3-6-2　萃取精馏 159

3-6-3　加盐精馏和加盐萃取精馏 161

习题 162

3-6-4　水蒸气蒸馏 162

思考题 167

符号说明 168

参考文献 170

4　气液传质设备 171

4-1　板式塔 171

4-1-1　概述 171

4-1-2　塔板上的流体力学现象分析 172

4-1-3 气体通过塔板的流体力学计算 175

4-1-4　塔板结构及对塔板的要求 183

4-1-5　筛板塔的设计 188

4-1-6　板式塔的传质与塔板效率 193

4-1-7　各种塔板简介与比较 199

4-2　填料塔 202

4-2-1　填料塔与填料 202

4-2-2　填料塔的流体力学特性 207

4-2-3　填料塔的传质与塔高的计算 210

4-2-4　填料塔的主要附件 212

4-3　板式塔与填料塔的比较 216

习题 217

思考题 218

符号说明 219

参考文献 221

5-1　概述 222

5-1-1　液液萃取简介 222

5　液液萃取 222

5-1-2　液液萃取在工业上的应用 223

5-1-3　液液萃取的基本流程 223

5-2　液液相平衡 224

5-2-1　分配系数与选择性系数 224

5-2-2　三角形相图 225

5-2-3　分配曲线——液液相平衡在直角坐标上的表示法 227

5-2-4　萃取过程在三角形相图上的表示法 228

5-3-2　萃取剂的选择 229

5-3　萃取的分离效果与萃取剂 229

5-3-1　萃取的分离效果 229

5-4　萃取过程的流程和计算 230

5-4-1　单级萃取的流程与计算 230

5-4-2　多级错流萃取的流程与计算 233

5-4-3　多级逆流萃取的流程与计算 238

5-4-4　多级逆流萃取的最小萃取剂用量 244

5-4-5　连续逆流萃取的流程与计算 246

5-4-6 回流萃取——两组分的萃取分离 248

5-5　液液萃取设备 249

5-5-1　液液萃取设备的基本条件与分类 249

5-5-2　分级接触萃取器 251

5-5-3　连续逆流接触设备——塔式萃取设备 253

5-6　萃取设备的流动和传质特性与设计 256

5-6-1　萃取塔的液泛与泛点速度的计算 256

5 6-2　液滴的形成与聚结及其传质特性 258

5-6-3　萃取塔内液相的轴向混合 259

5-6-4　萃取塔高的确定 260

5-6-5 萃取设备的选择 261

5-7　新型萃取技术 261

5-7-1　超临界流体萃取 261

5-7-2　液膜分离 263

5-7-3　膜萃取 264

习题 264

思考题 266

符号说明 266

参考文献 268

6　干燥 269

6-1　概述 269

6-1-1　湿物料的干燥方法 269

6-1-2　对流干燥过程 269

6-2　湿空气的性质及湿焓图 270

6-2-1　湿空气的性质及其状态参数 270

6-2-2　湿含量的确定方法 272

6-2-3　湿空气的湿焓图（H-I图） 274

6-2-4　H-I图的应用 277

6-3　干燥平衡关系 278

6-3-1　物料含水量的表示方法 278

6-3 2　干燥平衡及干燥平衡曲线 278

6-4　干燥动力学——干燥速度 281

6-4-1　干燥实验、干燥曲线和干燥速度曲线 281

6-4-2　干燥过程分析 282

6-5　干燥过程的设计计算 284

6-5-1　干燥流程设计 284

6-5-2　干燥过程的物料衡算 285

6-5-3　干燥过程热量衡算及干燥器的热效率 286

6-5-4　干燥时间计算 289

6-5-5　干燥介质和物料在干燥系统内状态变化的分析及干燥操作参数的确定 291

8-3-1　惯性分离器 297

6-6　干燥器 298

6-6-1　工业上常用的干燥器 298

6-6-2　干燥器的选择 305

6-7　干燥器的设计计算 306

习题 312

思考题 314

符号说明 315

参考文献 317

7　蒸发 318

7-1　概述 318

7-1-1　蒸发过程 318

7-1-2　蒸发的基本流程 318

7-1-3　蒸发的操作方法 319

7-2-1　循环型蒸发器 323

7-2　蒸发设备 323

7-2-2　非循环型（单程型）蒸发器 325

7-2-3　各类蒸发器的性能比较 327

7-2-4　蒸发的辅助设备 328

7-3　单效蒸发的计算 329

7-3-1　物料衡算 330

7-3-2　热量衡算 330

7-3-3　传热面计算 335

7-4-1　多效蒸发流程与各效温度压力分布 341

7-3-4　单效蒸发计算小结 341

7-4　多效蒸发 341

7-4-2　多效蒸发最佳效数的确定 342

7-4-3　多效蒸发的计算 344

7-5　蒸发过程的设计 344

习题 345

思考题 346

符号说明 346

参考文献 348

8　非均相混合物的分离 349

8-1　沉降 350

8-1-1　沉降分离的一般原理 350

8-1-2　重力沉降分离 350

8-1-3　离心沉降分离 356

8-2-1　概述 368

8-1-4　电沉降——电除尘器 368

8-2　过滤 368

8-2-2　过滤设备 371

8-2-3　过滤过程计算的理论基础 380

8-2-4　过滤机生产能力的计算 392

8-3　其他分离方法与分离方法的新进展 397

8-3-2　湿法除尘器 398

8-3-3　非均相混合物分离方法的新进展 399

8-3-4　分离方法的选择 401

习题 402

思考题 405

符号说明 406

参考文献 408

9　膜分离过程 409

9-1　概述 409

9-2　微滤 410

9-3　超滤 411

9-4　纳滤和反渗透 412

9-5　气体分离 413

9-6　渗透汽化 415

9-7　电渗析 417

9-8　膜器 418

习题 420

思考题 421

符号说明 421

参考文献 421

10　其他分离方法 422

10-1 吸附分离 422

10-1-1　概述 422

10-1-2　吸附剂 422

10-1-3 吸附平衡 423

10-1-4　吸附速率 424

10-1-5　吸附分离的工艺流程与设备 424

10-1-6　吸附分离的应用 427

10-2-1　概述 428

10-2-2　离子交换树脂 428

10-2　离子交换 428

10-2-3　离子交换平衡 429

10-2-4　离子交换的工艺过程 429

10-2-5　离子交换的应用 431

10-3　色谱分离 431

10-4　浸取 434

10-4-1　概述 434

10-4-2　浸取设备与流程 435

10-5　溶液结晶 437

10-6　熔液结晶 440

10-7　鼓泡与泡沫分离 443

10-7-1　概述 443

10-7-2　工艺方法 444

10-8-1　概述 445

10-7-3　应用 445

10-8　电泳分离 445

10-8-2　连续流动幕电泳 446

10-8-3　等电聚焦 447

10-9　气体扩散分离 448

10-10　气体离心分离 450

10-11　分离过程与化学反应的结合 452

10-11-1　利用生物反应的分离 452

10-11-2　反应精馏 453

10-12　分离方法的选择 455

10-12-1　总的选择原则 455

10-12-2　分离方法选择时需要考虑的因素 455

习题 459

思考题 459

符号说明 460

参考文献 460