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第1章 绪论1

1.1 传质与扩散1

1.2 传质过程的重要性2

1.3 传质过程分类5

1.4 传质理论模型10

1.4.1 双膜理论10

1.4.2 溶质渗透理论11

1.4.3 表面更新理论11

1.5 强化流体界面传质的方法12

本章主要符号说明13

参考文献13

第2章 精馏14

2.1 概述14

2.2 精馏过程的汽液相平衡14

2.2.1 汽液相平衡关系式15

2.2.2 活度系数模型16

2.2.3 热力学一致性检验18

2.3 连续精馏19

2.3.1 原理及工艺流程19

2.3.2 连续精馏的计算20

2.4 间歇精馏25

2.4.1 原理及工艺流程25

2.4.2 间歇精馏的计算27

2.5 精馏主要附属设备——冷凝器与再沸器31

2.5.1 管壳式冷凝器31

2.5.2 热虹吸式再沸器36

2.6 精馏过程的节能减排与工业应用42

2.6.1 操作参数的优化43

2.6.2 热泵精馏47

2.6.3 多效精馏50

2.6.4 蒸汽闪蒸节能技术54

2.6.5 间歇精馏的工业应用56

本章主要符号说明59

参考文献61

第3章 精馏过程计算机模拟62

3.1 概述62

3.1.1 化工流程模拟63

3.1.2 Aspen Plus软件介绍64

3.1.3 物性方法选择64

3.2 精馏过程模拟实例67

3.2.1 醋酸乙烯精馏四塔实例67

3.2.2 燃料乙醇工业精馏模拟实例77

3.2.3 炼油厂气分分离实例79

3.2.4 聚乙烯醇聚合四塔甲醇水精馏模拟实例85

参考文献89

第4章 现代板式塔的流体力学与传质性能90

4.1 概述90

4.2 板式塔气液两相接触状态91

4.2.1 两相接触状态分类91

4.2.2 影响接触状态转变的因素92

4.2.3 流态的转换机制93

4.3 板式塔的流体力学性能95

4.3.1 塔板压降95

4.3.2 塔板持液量99

4.3.3 气液在空间上的不均匀流动99

4.3.4 夹带现象104

4.3.5 塔板漏液106

4.3.6 液泛现象108

4.4 板式塔的传质性能110

4.4.1 点效率110

4.4.2 单板效率111

4.4.3 全塔效率112

4.4.4 影响传质的因素112

4.5 CFD在板式塔流体力学与传质中的模拟研究114

4.5.1 板式塔CFD模型研究与发展116

4.5.2 板式塔的CFD模拟研究119

4.5.3 CFD技术应用展望127

本章主要符号说明127

参考文献129

第5章 现代板式塔的原理、设计及工业应用130

5.1 概述130

5.2 板式塔的发展现状130

5.2.1 泡罩型塔板131

5.2.2 筛孔型塔板134

5.2.3 浮阀型塔板137

5.2.4 特殊结构塔板140

5.2.5 复合塔板143

5.3 板式塔的设计计算144

5.3.1 塔设计的主要内容144

5.3.2 塔径和塔高的确定144

5.3.3 塔板的设计148

5.3.4 接管管径的设计155

5.3.5 板式塔的校核156

5.3.6 浮阀塔的设计实例160

5.4 板式塔的安装与运行166

5.4.1 板式塔的安装166

5.4.2 板式塔的运行166

5.5 板式塔的工业应用实例167

5.5.1 聚氯乙烯（PVC）高沸塔、低沸塔中的应用167

5.5.2 聚乙烯醇（PVA）聚合一塔中的应用170

5.5.3 PVA聚合三塔中的应用171

5.5.4 PVA回收一塔中的应用172

5.5.5 碳五分离中的应用172

5.5.6 食用酒精生产中的应用173

5.5.7 丙烯酸酯塔中的应用174

本章主要符号说明174

参考文献175

第6章 现代填料塔的流体力学与传质性能177

6.1 填料塔的流体力学性能177

6.1.1 填料塔气液流动过程分析177

6.1.2 填料层压降及泛点气速的计算179

6.1.3 填料塔持液量的计算183

6.1.4 BH型规整填料的流体力学性能186

6.2 填料塔内传质过程188

6.2.1 传质基本方程188

6.2.2 传质系数的计算190

6.2.3 填料层高度的计算193

6.2.4 BH型规整填料的传质性能研究201

6.3 填料塔流体分布的模型化研究203

6.3.1 扩散模型203

6.3.2 静态混合器模型203

6.3.3 节点网络模型204

6.3.4 单元网络模型204

6.3.5 渗流器模型204

6.3.6 新型板波纹填料混合模型205

6.4 填料塔的CFD模拟研究211

6.4.1 整体平均CFD模型212

6.4.2 单元综合CFD模型212

6.4.3 多尺度CFD模型213

6.4.4 填料塔CFD模拟研究的展望219

本章主要符号说明220

参考文献220

第7章 现代填料塔的原理、设计及工业应用222

7.1 概述222

7.1.1 填料塔概况222

7.1.2 填料塔的研究进展224

7.2 填料塔的结构与特点224

7.2.1 填料塔的结构224

7.2.2 填料塔的特点225

7.3 填料及填料塔塔内件226

7.3.1 现代塔填料的特性226

7.3.2 现代塔填料的结构227

7.3.3 填料塔的内件234

7.4 现代填料塔的设计237

7.4.1 设计方案的确定237

7.4.2 填料的选择239

7.4.3 填料塔尺寸的计算240

7.5 现代填料塔的工业应用243

7.5.1 聚氯乙烯（PVC）生产中乙炔精制243

7.5.2 降低废液中氨氮含量246

7.5.3 电子级甲醇的生产249

7.5.4 降低尾气中有机物的排放250

7.5.5 丙炔醇生产250

7.5.6 降低皮革工业废液中有害气体的排放250

7.5.7 含氨尾气回收处理251

7.5.8 制药厂溶剂回收251

7.5.9 高纯度硅源的生产251

7.5.10 异丁烯精制系统的扩产改造252

7.5.11 合成氨系统中脱碳装置的改造252

7.5.12 特级酒精脱甲醇塔的优化设计252

7.5.13 己烷溶剂油的分离252

7.5.14 制溴工业中的应用253

7.5.15 糠醛精制转盘塔的技术改造253

7.5.16 氨水精馏工艺的改造设计253

本章主要符号说明254

参考文献254

第8章 特殊精馏过程及工业应用256

8.1 概述256

8.2 萃取精馏256

8.2.1 萃取精馏原理257

8.2.2 溶剂的选择258

8.2.3 离子液体萃取精馏259

8.2.4 萃取精馏计算267

8.2.5 萃取精馏工业应用269

8.3 共沸精馏270

8.3.1 共沸精馏分离原理271

8.3.2 共沸精馏中共沸剂的选择272

8.3.3 共沸精馏过程的计算272

8.3.4 共沸精馏工业应用273

8.3.5 共沸精馏与萃取精馏的比较275

8.4 加盐精馏275

8.4.1 加盐精馏原理276

8.4.2 盐类的选择277

8.4.3 含盐体系汽液平衡数据的关联和预测277

8.4.4 加盐精馏过程278

本章主要符号说明280

参考文献281

第9章 吸收传质过程及工业应用283

9.1 概述283

9.1.1 吸收塔设备283

9.1.2 吸收剂的选择284

9.1.3 气体吸收工业应用285

9.2 吸收过程的相平衡285

9.2.1 气体在液体中的溶解度285

9.2.2 亨利定律286

9.2.3 相平衡与吸收操作的关系288

9.2.4 吸收过程的物料衡算289

9.2.5 吸收塔的操作线方程与操作线290

9.2.6 吸收剂的用量290

9.3 吸收传质机理292

9.3.1 分子扩散292

9.3.2 涡流扩散292

9.3.3 相际传质293

9.4 吸收塔的工业应用实例295

9.4.1 浓硫酸乙炔清净中的应用295

9.4.2 淡酒回收中的应用297

9.4.3 烟气除油中的应用299

9.5 解吸302

9.6 聚氯乙烯电石渣浆中的应用303

9.6.1 技术原理及特点303

9.6.2 工艺流程304

9.6.3 主要设备304

9.6.4 技术经济分析305

9.7 其他吸收305

9.7.1 化学吸收305

9.7.2 不等温吸收306

本章主要符号说明306

参考文献307

第10章 萃取过程及工业应用308

10.1 概述308

10.1.1 液液萃取过程机理308

10.1.2 液液萃取操作特点309

10.1.3 萃取剂的选择309

10.2 液液萃取平衡310

10.2.1 萃取平衡的基本参数310

10.2.2 液液相平衡与杠杆定律311

10.2.3 萃取平衡的影响因素315

10.3 液液萃取过程的计算317

10.3.1 单级萃取计算317

10.3.2 多级错流萃取的计算318

10.3.3 多级逆流萃取的计算321

10.4 液液萃取设备324

10.4.1 液液萃取设备的分类和主要类型325

10.4.2 液液萃取设备的选择329

10.5 液液萃取技术的工业应用330

10.5.1 有机品生产中的应用330

10.5.2 化纤行业中的应用331

10.5.3 煤化工中的应用332

10.5.4 在检测技术中的应用334

10.6 其他萃取技术335

10.6.1 络合萃取技术335

10.6.2 双水相萃取技术335

10.6.3 反胶团萃取技术336

10.6.4 膜萃取技术336

10.6.5 凝胶萃取技术336

本章主要符号说明337

参考文献337

第11章 结晶过程及工业应用339

11.1 概述339

11.2 溶液结晶过程的相平衡340

11.2.1 相平衡与溶解度340

11.2.2 溶液的过饱和与介稳区343

11.3 溶液结晶机理与动力学344

11.3.1 晶核生成与晶体成长344

11.3.2 结晶生长速率345

11.3.3 影响结晶速率的因素345

11.4 结晶过程计算346

11.4.1 物料衡算346

11.4.2 热量衡算347

11.5 溶液结晶过程及设备348

11.5.1 溶液结晶过程的分类及特点348

11.5.2 常见溶液结晶设备350

11.6 熔融结晶过程及设备352

11.6.1 熔融结晶的基本操作模式352

11.6.2 连续多级逆流分步结晶机理与特点353

11.6.3 连续多级逆流分步结晶数学模型355

11.6.4 连续多级逆流分步结晶设备358

11.7 结晶过程的应用361

11.7.1 结晶在分离有机混合物中的应用361

11.7.2 结晶在制药中的应用363

11.7.3 结晶在有机及高分子化合物生产中的应用363

本章主要符号说明364

参考文献365

第12章 超临界萃取技术及工业应用366

12.1 概述366

12.2 超临界萃取的基本原理及特点367

12.2.1 超临界流体367

12.2.2 超临界萃取的基本原理367

12.2.3 超临界萃取的基本流程369

12.2.4 超临界萃取的特点371

12.2.5 夹带剂对超临界萃取的影响372

12.2.6 影响超临界萃取的其他因素373

12.2.7 超临界流体萃取的主要设备375

12.3 超临界CO2萃取的热力学分析376

12.3.1 压缩气体模型376

12.3.2 膨胀液体模型378

12.3.3 经验关联379

12.3.4 化学缔合模型379

12.4 超临界技术的应用381

12.4.1 超临界萃取技术的应用381

12.4.2 超临界技术在环境保护方面的应用385

12.4.3 超临界技术在纳米材料制备方面的应用386

12.5 超临界技术的展望387

本章主要符号说明387

参考文献388

第13章 膜分离过程及工业应用390

13.1 概述390

13.1.1 膜的分类及其制备方法391

13.1.2 膜分离过程及其特点391

13.1.3 膜组件392

13.1.4 膜性能的表示方法394

13.2 电渗析395

13.3 反渗透396

13.3.1 基本原理与过程简述396

13.3.2 影响渗透通量的操作因素397

13.4 纳滤397

13.4.1 基本原理与过程简述397

13.4.2 影响纳滤膜分离性能的因素398

13.5 渗透汽化和蒸汽渗透399

13.6 膜蒸馏400

13.6.1 基本原理与过程简述400

13.6.2 跨膜传质模型401

13.7 渗透蒸馏402

13.8 膜分离在海水淡化中的应用405

13.8.1 正渗透海水淡化原理405

13.8.2 正渗透海水淡化机理模型407

13.9 膜分离在污水处理中的应用407

13.9.1 正渗透污水处理工艺过程408

13.9.2 正渗透过程的浓差极化408

本章主要符号说明409

参考文献410

第14章 其他现代传质分离技术411

14.1 吸附411

14.1.1 吸附剂411

14.1.2 吸附剂的制备412

14.1.3 吸附平衡414

14.1.4 吸附分离的技术原理与工艺方法417

14.1.5 吸附分离设备418

14.1.6 吸附的工业应用419

14.2 离子交换分离424

14.2.1 离子交换树脂424

14.2.2 基本原理426

14.2.3 离子交换工艺过程与设备427

14.2.4 离子交换过程的工业应用428

14.3 分子蒸馏430

14.3.1 分子蒸馏原理431

14.3.2 分子蒸馏装置433

14.3.3 分子蒸馏技术的特点434

14.3.4 分子蒸馏技术的应用436

14.4 泡沫分离437

14.4.1 概述437

14.4.2 泡沫分离的基本原理437

14.4.3 泡沫分离的工艺过程438

14.5 色谱分离440

14.5.1 概述440

14.5.2 基本原理与过程440

14.5.3 色谱分离的理论模型441

本章主要符号说明442

参考文献443