新型分離技術(shù)（第2版）

第1章 緒論
1.1 分離技術(shù)及其在過程工程中的意義
1.1.1 分離技術(shù)的地位與作用
1.1.2 新型分離技術(shù)開拓與發(fā)展的必要性
1.2 分離過程的分類
1.2.1 機(jī)械分離
1.2.2 傳質(zhì)分離
1.2.3 反應(yīng)分離
1.3 新型分離技術(shù)的進(jìn)展
1.3.1 膜分離技術(shù)
1.3.2 基于傳統(tǒng)分離方法的新型分離技術(shù)
1.3.3 耦合與集成技術(shù)
1.4 選擇分離技術(shù)的一般規(guī)則
1.4.1 選擇的基本依據(jù)
1.4.2 工藝可行性與設(shè)備可靠性
1.4.3 過程的經(jīng)濟(jì)性
1.4.4 組合工藝排列次序的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第2章 分離過程的基礎(chǔ)理論
2.1 分離過程的熱力學(xué)基礎(chǔ)
2.1.1 熱力學(xué)基本定義與函數(shù)
2.1.2 偏摩爾量和化學(xué)位
2.1.3 克拉貝龍方程和克?克方程
2.1.4 相律
2.1.5 滲透壓與唐南平衡理論
2.1.6 非平衡熱力學(xué)基本定律
2.2 分離過程的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
2.2.1 分子傳質(zhì)及其速率與通量
2.2.2 質(zhì)量傳遞微分方程
2.2.3 質(zhì)量傳遞微分方程特定式
2.3 分離過程中的物理力
2.3.1 分子間和原子間的作用力
2.3.2 溶解度與溶解度參數(shù)
2.3.3 滲透系數(shù)
2.4 分離因子
2.4.1 平衡分離過程的固有分離因子
2.4.2 速率控制過程的固有分離因子
2.4.3 分離因子與過程能耗的定性關(guān)系
2.5 分離過程的能耗分析
2.5.1 有效能的基本概念
2.5.2 分離過程的分析
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第3章 反滲透與正滲透、納濾、超濾與微濾
3.1 反滲透與正滲透
3.1.1 滲透、反滲透與正滲透
3.1.2 反滲透基本機(jī)理及模型
3.1.3 反滲透參數(shù)與工藝流程設(shè)計(jì)
3.2 納濾
3.2.1 納濾脫鹽率
3.2.2 納濾恒容脫鹽
3.3 超濾
3.3.1 超濾的基本原理
3.3.2 超濾傳質(zhì)模型
3.3.3 超濾過程工藝流程
3.4 微濾
3.4.1 微孔過濾模式
3.4.2 濾餅過濾式通量方程
3.4.3 通量衰減模型
3.5 分離膜與膜組件
3.5.1 分離膜種類
3.5.2 膜組件種類
3.5.3 各種膜組件比較
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第4章 氣體滲透、滲透汽化與膜基吸收
4.1 氣體分離
4.1.1 氣體在膜內(nèi)的傳遞機(jī)理
4.1.2 影響氣體滲透性能的因素
4.1.3 氣體分離的計(jì)算
4.1.4 級(jí)聯(lián)操作的形式和級(jí)數(shù)計(jì)算
4.1.5 氣體膜分離的經(jīng)濟(jì)性比較
4.2 滲透汽化與蒸汽滲透
4.2.1 滲透汽化及蒸汽滲透原理
4.2.2 滲透通量和分離因子
4.2.3 滲透汽化膜過程的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.2.4 影響工藝設(shè)計(jì)的主要因素
4.2.5 滲透汽化級(jí)聯(lián)計(jì)算
4.2.6 滲透汽化與蒸汽滲透的經(jīng)濟(jì)分析
4.3 膜基吸收
4.3.1 膜基吸收及其氣液傳質(zhì)形式
4.3.2 膜基吸收的傳質(zhì)
4.3.3 膜基吸收的設(shè)計(jì)參數(shù)的確定
4.3.4 膜基吸收過程的應(yīng)用
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第5章 透析、電滲析與膜電解
5.1 透析與滲析
5.1.1 透析過程機(jī)理
5.1.2 透析過程的通量模型
5.1.3 透析液的種類及其組成
5.1.4 透析過程的種類及其清除率
5.2 電滲析
5.2.1 電滲析過程原理
5.2.2 電滲析的基本理論
5.2.3 電滲析過程中的傳遞現(xiàn)象
5.2.4 電滲析器工藝參數(shù)計(jì)算
5.2.5 電滲析器及其脫鹽流程設(shè)計(jì)
5.2.6 電滲析中的濃差極化現(xiàn)象
5.2.7 倒極電滲析的設(shè)計(jì)
5.2.8 離子交換樹脂填充式電滲析
5.3 雙極膜水解離
5.3.1 雙極膜的特性
5.3.2 雙極膜的水解離理論電位和能耗
5.3.3 雙極膜電滲析的水解離原理
5.3.4 雙極膜過程設(shè)計(jì)參數(shù)
5.3.5 雙極膜工藝構(gòu)建及應(yīng)用
5.4 膜電解
5.4.1 膜電解基本原理
5.4.2 離子電解膜
5.4.3 膜電解槽中的電化學(xué)反應(yīng)及物料平衡
5.4.4 膜電解槽中的物料衡算
5.4.5 電解定律
5.4.6 膜電解槽陽(yáng)極電流效率
5.4.7 膜電解的槽電壓
5.5 電滲析的經(jīng)濟(jì)性比較
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第6章 特種精餾技術(shù)
6.1 混合物組分的相圖
6.1.1 三組分相圖與蒸餾邊界
6.1.2 剩余曲線圖
6.1.3 蒸餾曲線圖
6.1.4 在全回流下的產(chǎn)物組成區(qū)
6.2 萃取與恒沸精餾
6.2.1 萃取與恒沸精餾特征及其差異
6.2.2 溶劑選擇原則
6.2.3 萃取精餾的分離因子
6.2.4 萃取精餾理論板數(shù)計(jì)算
6.2.5 恒沸精餾理論板數(shù)計(jì)算
6.3 反應(yīng)精餾
6.3.1 反應(yīng)精餾的基本特點(diǎn)
6.3.2 反應(yīng)精餾的相平衡與化學(xué)平衡
6.3.3 反應(yīng)蒸餾的動(dòng)力學(xué)
6.3.4 反應(yīng)蒸餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算
6.3.5 反應(yīng)蒸餾塔形式的選用
6.3.6 催化蒸餾塔催化劑的裝填
6.3.7 反應(yīng)精餾的應(yīng)用
6.4 分子蒸餾
6.4.1 分子蒸餾的原理
6.4.2 分子蒸餾的傳熱與傳質(zhì)
6.4.3 分子蒸餾裝置及設(shè)計(jì)
6.4.4 分子蒸餾的應(yīng)用
6.5 膜蒸餾
6.5.1 膜蒸餾的基本原理
6.5.2 膜蒸餾中的傳熱和傳質(zhì)
6.5.3 膜蒸餾用膜及裝置
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第7章 新型萃取分離技術(shù)
7.1 超臨界流體萃取
7.1.1 超臨界流體及其性質(zhì)
7.1.2 超臨界流體萃取中的相平衡
7.1.3 超臨界流體的傳遞性質(zhì)
7.1.4 超臨界流體萃取工藝及設(shè)備計(jì)算
7.1.5 超臨界流體萃取分離方法及典型流程
7.1.6 超臨界萃取操作條件選擇
7.1.7 超臨界流體萃取過程的能耗
7.2 雙水相萃取
7.2.1 雙水相分配原理
7.2.2 雙水相系統(tǒng)中的作用力
7.2.3 影響雙水相分配的主要因素
7.2.4 雙水相系統(tǒng)的選擇
7.2.5 雙水相萃取工藝設(shè)計(jì)
7.2.6 雙水相分配技術(shù)的應(yīng)用
7.3 凝膠萃取
7.3.1 凝膠的種類及其特性
7.3.2 凝膠的相變溫度
7.3.3 凝膠的溶脹與收縮機(jī)理
7.3.4 凝膠的篩分作用
7.3.5 凝膠萃取設(shè)計(jì)參數(shù)
7.3.6 典型的凝膠萃取工藝
7.3.7 凝膠萃取的應(yīng)用
7.4 膜基溶劑萃取
7.4.1 膜基萃取基本原理
7.4.2 膜基傳質(zhì)方程式
7.4.3 影響膜基萃取傳質(zhì)的因素
7.4.4 萃取劑選擇原則
7.4.5 膜與膜組件的選擇原則
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第8章 吸附、離子交換與色譜分離
8.1 吸附劑及其結(jié)構(gòu)性能
8.1.1 常用吸附劑
8.1.2 離子交換樹脂
8.1.3 特種色譜用固定相與流動(dòng)相
8.1.4 吸附劑的選擇原則
8.2 吸附分離
8.2.1 吸附平衡及等溫吸附方程
8.2.2 吸附擴(kuò)散傳質(zhì)機(jī)理
8.2.3 吸附分離特性參數(shù)
8.2.4 吸附分離工藝
8.3 離子交換
8.3.1 離子交換平衡與動(dòng)力學(xué)關(guān)系
8.3.2 離子交換過程設(shè)計(jì)
8.3.3 離子交換器及其設(shè)計(jì)要求
8.4 色譜分離
8.4.1 色譜的分類和特點(diǎn)
8.4.2 色譜分離平衡關(guān)系及操作方法
8.4.3 色譜分離的基本參數(shù)
8.4.4 色譜分離的放大設(shè)計(jì)與優(yōu)化
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第9章 液膜分離及促進(jìn)傳遞
9.1 引言
9.2 液膜的形狀和分類
9.2.1 液膜的形狀
9.2.2 液膜的分類
9.3 促進(jìn)傳遞及載體
9.3.1 促進(jìn)傳遞原理
9.3.2 載體的選擇
9.4 液膜分離機(jī)理及傳質(zhì)方程
9.4.1 無載體液膜
9.4.2 有載體液膜
9.5 液膜制備及其分離操作過程
9.5.1 液膜的組成
9.5.2 液膜制備方法及其使用
9.5.3 液膜的穩(wěn)定性
9.6 液膜分離技術(shù)的應(yīng)用
9.6.1 乳化液膜處理含酚廢水
9.6.2 廢水中重金屬離子的回收
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第10章 其他分離技術(shù)
10.1 泡沫分離技術(shù)
10.1.1 基本原理
10.1.2 泡沫分離的設(shè)備及流程
10.1.3 影響泡沫分離的因素
10.1.4 泡沫分離過程的設(shè)計(jì)計(jì)算和理想泡沫模型
10.1.5 泡沫分離新發(fā)展
10.2 高梯度磁分離技術(shù)
10.2.1 高梯度磁分離技術(shù)的原理
10.2.2 高梯度磁分離設(shè)備
10.2.3 高梯度磁分離技術(shù)的應(yīng)用
10.3 分子識(shí)別與印跡分離
10.3.1 分子識(shí)別特征
10.3.2 分子識(shí)別體系
10.3.3 分子識(shí)別機(jī)理以及印跡分離模型
10.3.4 分子印跡技術(shù)的應(yīng)用
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第11章 耦合與集成技術(shù)
11.1 反應(yīng)分離的耦合與集成過程
11.1.1 催化膜反應(yīng)器
11.1.2 滲透汽化膜反應(yīng)器
11.1.3 膜生物反應(yīng)器
11.2 分離分離的集成過程
11.2.1 膜與吸收汽提的集成
11.2.2 精餾滲透汽化集成
11.3 耦合與集成過程的建模
11.3.1 平推流集成過程建模
11.3.2 全混流集成過程建模
11.3.3 間歇式集成過程建模
11.4 集成過程的設(shè)計(jì)優(yōu)化
11.4.1 Aspen Plus軟件模擬設(shè)計(jì)
11.4.2 McCabe Thele圖解法設(shè)計(jì)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄A 電解質(zhì)水溶液的滲透壓參數(shù)
附錄B 聚合物膜材料的溶解度參數(shù)
附錄C 常用溶劑的溶解度參數(shù)
附錄D 無機(jī)離子和離子對(duì)的自由能參數(shù)（25℃）
附錄E 堿金屬陽(yáng)離子和鹵族陰離子的自由能參數(shù)（25℃）
附錄F 有機(jī)離子的自由能參數(shù)（25℃）
附錄G 結(jié)構(gòu)基團(tuán)對(duì)Ecoh，i和Vi的貢獻(xiàn)
附錄H 結(jié)構(gòu)基團(tuán)對(duì)溶解度參數(shù)的貢獻(xiàn)