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編輯推薦

適讀人群 ：本書可作為高等學校化工類教材，也可供有關生産設計科研部門的工程技術人員參考。
　　--《化工傳質分離理論與現代塔器技術》凝聚瞭李群生教授近三十年的研究心血，融入瞭作者在傳質分離領域長期從事科研和教學工作的成果與心得，具有重要的學術研究價值及實踐指導作用。
　　--《化工傳質分離理論與現代塔器技術》將化工傳質與分離的理論研究與生産應用進行瞭有機地融閤，詳盡地闡述瞭各個分離單元的原理，介紹瞭國內外在化工傳質分離領域所取得的研究進展，還對大量典型工業實例及先進分離設備與技術進行瞭詳細的介紹。
　　--《化工傳質分離理論與現代塔器技術》將對化學工程科研、生産與人纔培養等方麵發揮顯著的促進作用。

內容簡介

　　傳質分離是化學工程中重要的學科之一。本書將理論與實際相結閤，主要介紹瞭化工生産中常用的傳質分離單元操作的原理及塔器技術在其中的應用。*書內容包括緒論，精餾，精餾過程計算機模擬，現代闆式塔的流體力學與傳質性能，現代闆式塔的原理、設計及工業應用，現代填料塔的流體力學與傳質性能，現代填料塔的原理、設計及工業應用，特殊精餾過程及工業應用，吸收傳質過程及工業應用，萃取過程及工業應用，結晶過程及工業應用，臨界萃取技術及工業應用，膜分離過程及工業應用，其他現代傳質分離技術共14章。
　　本書可作為高等學校化工類教材，也可供有關生産設計科研部門的工程技術人員參考。

作者簡介

　　李群生，北京化工大學，教授，現任北京化工大學傳質與分離工程研究中心主任。1987年畢業於天津大學化工係，獲碩士學位，其後一直在北京化工大學工作；2003年畢業於北京化工大學化工學院，獲博士學位，曾在美國華盛頓州立大學講學、訪問。擔任中國能源學會理事、*guo化肥－甲醇技術委員會委員、*guo塔器技術專傢委員會委員、中國氯堿工業協會聚氯乙烯專業委員會專傢組成員，中國鹽業總公司技術委員會委員，《維綸通訊》編委，美國華盛頓州立大學客座教授。曾獲國務院特殊津貼。
　　本人主要從事傳質與分離工程領域的理論與實驗研究和工業應用工作，包括精餾、吸收、臨界流體萃取、連續結晶等研究方嚮，在聚氯乙烯工業、聚乙烯醇工業、多晶矽和太陽能産業、化肥甲醇及其下遊産品工業等領域有較為深入的研究和科研成果。在工業産品的分離與提純方麵做齣瞭多項發明和大量的工業應用，共完成縱嚮、橫嚮科研項目150餘項，完成瞭1000餘項工業應用項目，發錶核心期刊論文200餘篇，其中SCI、EI收錄90餘篇；完成省部級成果5項（均為*一完成人），其中2項被專傢鑒定為達到瞭“國際領先水平”，另三項被鑒定為“國內領先，國際先進水平”；曾獲得國傢科技進步二等奬1項、省部級科技進步一等奬3項、二等奬3項（均為*一獲奬人），解決瞭一批化工傳質分離領域的關鍵技術難題，據不完*統計三年來帶來經濟效益50餘億元。
　　多年來擔任北京化工大學研究生課程《化工傳質理論與現代塔器技術》任課老師，並多次獲得優秀教師稱號。

目錄

第1章緒論/1
1.1傳質與擴散1
1.2傳質過程的重要性2
1.3傳質過程分類5
1.4傳質理論模型10
1.4.1雙膜理論10
1.4.2溶質滲透理論11
1.4.3錶麵更新理論11
1.5強化流體界麵傳質的方法12
本章主要符號說明13
參考文獻13

第2章精餾/14
2.1概述14
2.2精餾過程的汽液相平衡14
2.2.1汽液相平衡關係式15
2.2.2活度係數模型16
2.2.3熱力學一緻性檢驗18
2.3連續精餾19
2.3.1原理及工藝流程19
2.3.2連續精餾的計算20
2.4間歇精餾25
2.4.1原理及工藝流程25
2.4.2間歇精餾的計算27
2.5精餾主要附屬設備——冷凝器與再沸器31
2.5.1管殼式冷凝器31
2.5.2熱虹吸式再沸器36
2.6精餾過程的節能減排與工業應用42
2.6.1操作參數的優化43
2.6.2熱泵精餾47
2.6.3多效精餾50
2.6.4蒸汽閃蒸節能技術54
2.6.5間歇精餾的工業應用56
本章主要符號說明59
參考文獻61

第3章精餾過程計算機模擬/62
3.1概述62
3.1.1化工流程模擬63
3.1.2Aspen Plus軟件介紹64
3.1.3物性方法選擇64
3.2精餾過程模擬實例67
3.2.1醋酸乙烯精餾四塔實例67
3.2.2燃料乙醇工業精餾模擬實例77
3.2.3煉油廠氣分分離實例79
3.2.4聚乙烯醇聚閤四塔甲醇水精餾模擬實例85
參考文獻89

第4章現代闆式塔的流體力學與傳質性能/90
4.1概述90
4.2闆式塔氣液兩相接觸狀態91
4.2.1兩相接觸狀態分類91
4.2.2影響接觸狀態轉變的因素92
4.2.3流態的轉換機製93
4.3闆式塔的流體力學性能95
4.3.1塔闆壓降95
4.3.2塔闆持液量99
4.3.3氣液在空間上的不均勻流動99
4.3.4夾帶現象104
4.3.5塔闆漏液106
4.3.6液泛現象108
4.4闆式塔的傳質性能110
4.4.1點效率110
4.4.2單闆效率111
4.4.3全塔效率112
4.4.4影響傳質的因素112
4.5CFD在闆式塔流體力學與傳質中的模擬研究114
4.5.1闆式塔CFD模型研究與發展116
4.5.2闆式塔的CFD模擬研究119
4.5.3CFD技術應用展望127
本章主要符號說明127
參考文獻129

第5章現代闆式塔的原理、設計及工業應用/130
5.1概述130
5.2闆式塔的發展現狀130
5.2.1泡罩型塔闆131
5.2.2篩孔型塔闆134
5.2.3浮閥型塔闆137
5.2.4特殊結構塔闆140
5.2.5復閤塔闆143
5.3闆式塔的設計計算144
5.3.1塔設計的主要內容144
5.3.2塔徑和塔高的確定144
5.3.3塔闆的設計148
5.3.4接管管徑的設計155
5.3.5闆式塔的校核156
5.3.6浮閥塔的設計實例160
5.4闆式塔的安裝與運行166
5.4.1闆式塔的安裝166
5.4.2闆式塔的運行166
5.5闆式塔的工業應用實例167
5.5.1聚氯乙烯(PVC)高沸塔、低沸塔中的應用167
5.5.2聚乙烯醇(PVA)聚閤一塔中的應用170
5.5.3PVA聚閤三塔中的應用171
5.5.4PVA迴收一塔中的應用172
5.5.5碳五分離中的應用172
5.5.6食用酒精生産中的應用173
5.5.7丙烯酸酯塔中的應用174
本章主要符號說明174
參考文獻175

第6章現代填料塔的流體力學與傳質性能/177
6.1填料塔的流體力學性能177
6.1.1填料塔氣液流動過程分析177
6.1.2填料層壓降及泛點氣速的計算179
6.1.3填料塔持液量的計算183
6.1.4BH型規整填料的流體力學性能186
6.2填料塔內傳質過程188
6.2.1傳質基本方程188
6.2.2傳質係數的計算190
6.2.3填料層高度的計算193
6.2.4BH型規整填料的傳質性能研究201
6.3填料塔流體分布的模型化研究203
6.3.1擴散模型203
6.3.2靜態混閤器模型203
6.3.3節點網絡模型204
6.3.4單元網絡模型204
6.3.5滲流器模型204
6.3.6新型闆波紋填料混閤模型205
6.4填料塔的CFD模擬研究211
6.4.1整體平均CFD模型212
6.4.2單元綜閤CFD模型212
6.4.3多尺度CFD模型213
6.4.4填料塔CFD模擬研究的展望219
本章主要符號說明220
參考文獻220

第7章現代填料塔的原理、設計及工業應用/222
7.1概述222
7.1.1填料塔概況222
7.1.2填料塔的研究進展224
7.2填料塔的結構與特點224
7.2.1填料塔的結構224
7.2.2填料塔的特點225
7.3填料及填料塔塔內件226
7.3.1現代塔填料的特性226
7.3.2現代塔填料的結構227
7.3.3填料塔的內件234
7.4現代填料塔的設計237
7.4.1設計方案的確定237
7.4.2填料的選擇239
7.4.3填料塔尺寸的計算240
7.5現代填料塔的工業應用243
7.5.1聚氯乙烯(PVC)生産中乙炔精製243
7.5.2降低廢液中氨氮含量246
7.5.3電子級甲醇的生産249
7.5.4降低尾氣中有機物的排放250
7.5.5丙炔醇生産250
7.5.6降低皮革工業廢液中有害氣體的排放250
7.5.7含氨尾氣迴收處理251
7.5.8製藥廠溶劑迴收251
7.5.9高純度矽源的生産251
7.5.10異丁烯精製係統的擴産改造252
7.5.11閤成氨係統中脫碳裝置的改造252
7.5.12特級酒精脫甲醇塔的優化設計252
7.5.13己烷溶劑油的分離252
7.5.14製溴工業中的應用253
7.5.15糠醛精製轉盤塔的技術改造253
7.5.16氨水精餾工藝的改造設計253
本章主要符號說明254
參考文獻254

第8章特殊精餾過程及工業應用/256
8.1概述256
8.2萃取精餾256
8.2.1萃取精餾原理257
8.2.2溶劑的選擇258
8.2.3離子液體萃取精餾259
8.2.4萃取精餾計算267
8.2.5萃取精餾工業應用269
8.3共沸精餾270
8.3.1共沸精餾分離原理271
8.3.2共沸精餾中共沸劑的選擇272
8.3.3共沸精餾過程的計算272
8.3.4共沸精餾工業應用273
8.3.5共沸精餾與萃取精餾的比較275
8.4加鹽精餾275
8.4.1加鹽精餾原理276
8.4.2鹽類的選擇277
8.4.3含鹽體係汽液平衡數據的關聯和預測277
8.4.4加鹽精餾過程278
本章主要符號說明280
參考文獻281

第9章吸收傳質過程及工業應用/283
9.1概述283
9.1.1吸收塔設備283
9.1.2吸收劑的選擇284
9.1.3氣體吸收工業應用285
9.2吸收過程的相平衡285
9.2.1氣體在液體中的溶解度285
9.2.2亨利定律286
9.2.3相平衡與吸收操作的關係288
9.2.4吸收過程的物料衡算289
9.2.5吸收塔的操作綫方程與操作綫290
9.2.6吸收劑的用量290
9.3吸收傳質機理292
9.3.1分子擴散292
9.3.2渦流擴散292
9.3.3相際傳質293
9.4吸收塔的工業應用實例295
9.4.1濃硫酸乙炔清淨中的應用295
9.4.2淡酒迴收中的應用297
9.4.3煙氣除油中的應用299
9.5解吸302
9.6聚氯乙烯電石渣漿中的應用303
9.6.1技術原理及特點303
9.6.2工藝流程304
9.6.3主要設備304
9.6.4技術經濟分析305
9.7其他吸收305
9.7.1化學吸收305
9.7.2不等溫吸收306
本章主要符號說明306
參考文獻307

第10章萃取過程及工業應用/308
10.1概述308
10.1.1液液萃取過程機理308
10.1.2液液萃取操作特點309
10.1.3萃取劑的選擇309
10.2液液萃取平衡310
10.2.1萃取平衡的基本參數310
10.2.2液液相平衡與杠杆定律311
10.2.3萃取平衡的影響因素315
10.3液液萃取過程的計算317
10.3.1單級萃取計算317
10.3.2多級錯流萃取的計算318
10.3.3多級逆流萃取的計算321
10.4液液萃取設備324
10.4.1液液萃取設備的分類和主要類型325
10.4.2液液萃取設備的選擇329
10.5液液萃取技術的工業應用330
10.5.1有機品生産中的應用330
10.5.2化縴行業中的應用331
10.5.3煤化工中的應用332
10.5.4在檢測技術中的應用334
10.6其他萃取技術335
10.6.1絡閤萃取技術335
10.6.2雙水相萃取技術335
10.6.3反膠團萃取技術336
10.6.4膜萃取技術336
10.6.5凝膠萃取技術336
本章主要符號說明337
參考文獻337

第11章結晶過程及工業應用/339
11.1概述339
11.2溶液結晶過程的相平衡340
11.2.1相平衡與溶解度340
11.2.2溶液的過飽和與介穩區343
11.3溶液結晶機理與動力學344
11.3.1晶核生成與晶體成長344
11.3.2結晶生長速率345
11.3.3影響結晶速率的因素345
11.4結晶過程計算346
11.4.1物料衡算346
11.4.2熱量衡算347
11.5溶液結晶過程及設備348
11.5.1溶液結晶過程的分類及特點348
11.5.2常見溶液結晶設備350
11.6熔融結晶過程及設備352
11.6.1熔融結晶的基本操作模式352
11.6.2連續多級逆流分步結晶機理與特點353
11.6.3連續多級逆流分步結晶數學模型355
11.6.4連續多級逆流分步結晶設備358
11.7結晶過程的應用361
11.7.1結晶在分離有機混閤物中的應用361
11.7.2結晶在製藥中的應用363
11.7.3結晶在有機及高分子化閤物生産中的應用363
本章主要符號說明364
參考文獻365

第12章超臨界萃取技術及工業應用/366
12.1概述366
12.2超臨界萃取的基本原理及特點367
12.2.1超臨界流體367
12.2.2超臨界萃取的基本原理367
12.2.3超臨界萃取的基本流程369
12.2.4超臨界萃取的特點371
12.2.5夾帶劑對超臨界萃取的影響372
12.2.6影響超臨界萃取的其他因素373
12.2.7超臨界流體萃取的主要設備375
12.3超臨界CO2萃取的熱力學分析376
12.3.1壓縮氣體模型376
12.3.2膨脹液體模型378
12.3.3經驗關聯379
12.3.4化學締閤模型379
12.4超臨界技術的應用381
12.4.1超臨界萃取技術的應用381
12.4.2超臨界技術在環境保護方麵的應用385
12.4.3超臨界技術在納米材料製備方麵的應用386
12.5超臨界技術的展望387
本章主要符號說明387
參考文獻388

第13章膜分離過程及工業應用/390
13.1概述390
13.1.1膜的分類及其製備方法391
13.1.2膜分離過程及其特點391
13.1.3膜組件392
13.1.4膜性能的錶示方法394
13.2電滲析395
13.3反滲透396
13.3.1基本原理與過程簡述396
13.3.2影響滲透通量的操作因素397
13.4納濾397
13.4.1基本原理與過程簡述397
13.4.2影響納濾膜分離性能的因素398
13.5滲透汽化和蒸汽滲透399
13.6膜蒸餾400
13.6.1基本原理與過程簡述400
13.6.2跨膜傳質模型401
13.7滲透蒸餾402
13.8膜分離在海水淡化中的應用405
13.8.1正滲透海水淡化原理405
13.8.2正滲透海水淡化機理模型407
13.9膜分離在汙水處理中的應用407
13.9.1正滲透汙水處理工藝過程408
13.9.2正滲透過程的濃差極化408
本章主要符號說明409
參考文獻410

第14章其他現代傳質分離技術/411
14.1吸附411
14.1.1吸附劑411
14.1.2吸附劑的製備412
14.1.3吸附平衡414
14.1.4吸附分離的技術原理與工藝方法417
14.1.5吸附分離設備418
14.1.6吸附的工業應用419
14.2離子交換分離424
14.2.1離子交換樹脂424
14.2.2基本原理426
14.2.3離子交換工藝過程與設備427
14.2.4離子交換過程的工業應用428
14.3分子蒸餾430
14.3.1分子蒸餾原理431
14.3.2分子蒸餾裝置433
14.3.3分子蒸餾技術的特點434
14.3.4分子蒸餾技術的應用436
14.4泡沫分離437
14.4.1概述437
14.4.2泡沫分離的基本原理437
14.4.3泡沫分離的工藝過程438
14.5色譜分離440
14.5.1概述440
14.5.2基本原理與過程440
14.5.3色譜分離的理論模型441
本章主要符號說明442
參考文獻443

前言/序言

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