化工分離過程

內(nèi)容概要

　　《高等院?！笆晃濉币?guī)劃教材·化工分離過程》主要闡述過程工業(yè)中物質(zhì)分離與純化的工程問題，是應教育部化學工程與工藝特色專業(yè)建設(shè)而編寫的一本面向高級應用型人才培養(yǎng)模式的實踐性較強的教材?！　∪珪┓?0章，從分離過程的設(shè)計共性出發(fā)，詳細地介紹單級平衡分離，多組分精餾，特殊精餾，多組分吸收，萃取，多級分離的嚴格計算，吸附，結(jié)晶，膜分離和分離過程的節(jié)能等內(nèi)容。各章均附有例題和習題，以利于對《高等院校“十一五”規(guī)劃教材·化工分離過程》內(nèi)容的理解和運用?！　　陡叩仍盒！笆晃濉币?guī)劃教材·化工分離過程》具有針對性和實用性的特點，內(nèi)容豐富，重點強調(diào)了分離過程的計算和裝置的設(shè)計。　　《高等院?！笆晃濉币?guī)劃教材·化工分離過程》適用于高等院校化學工程與工藝專業(yè)及相近的專業(yè)，也可供化工領(lǐng)域中從事科研、設(shè)計和生產(chǎn)的科技人員參考。

書籍目錄

1　緒論1.1　化工分離過程的發(fā)展與應用1.1.1　化工分離過程的發(fā)展1.1.2　化工分離技術(shù)的應用1.2　分離過程的分類與特征1.2.1　平衡分離過程1.2.2　速率分離過程1.3　化工分離過程的綠色化1.3.1　傳統(tǒng)分離過程的綠色化1.3.2　現(xiàn)代分離過程的綠色化1.4　分離過程的設(shè)計變量1.4.1　單元的設(shè)計變量1.4.2　裝置的設(shè)計變量2　單級氣液相平衡過程2.1　氣液相平衡2.1.1　氣液相平衡關(guān)系的表示方法2.1.2　相平衡方程2.1.3　狀態(tài)方程與活度系數(shù)方程2.1.4　烴類系統(tǒng)的K值法2.2　多組分系統(tǒng)的泡點和露點計算2.2.1　獨立變量和計算類型2.2.2　多組分系統(tǒng)的泡點計算2.2.3　多組分系統(tǒng)的露點計算2.3　等溫閃蒸過程的計算2.3.1　獨立變量和計算任務2.3.2　基本計算公式2.4　絕熱閃蒸（節(jié)流）計算2.4.1　獨立變量及計算任務2.4.2　基本計算公式2.4.3　絕熱閃蒸計算過程3　多組分精餾與特殊精餾3.1　多組分精餾的簡捷計算過程分析3.1.1　設(shè)計變量3.1.2　關(guān)鍵組分和清晰分割3.1.3　清晰分割物料衡算3.1.4　最小回流比和回流比3.1.5　最少理論塔板數(shù)、理論板數(shù)和進料位置3.1.6　非關(guān)鍵組分分配3.1.7　多組分精餾塔的簡捷計算方法3.2　萃取精餾3.2.1　萃取精餾原理3.2.2　溶劑的選擇3.2.3　萃取精餾塔的簡化計算3.3　共沸精餾3.3.1　共沸物的特性和共沸點組成的計算3.3.2　共沸蒸餾的分離劑選擇3.3.3　共沸精餾的典型流程3.3.4　共沸精餾過程的計算3.3.5　共沸精餾與萃取精餾的比較3.4　加鹽精餾3.4.1　加鹽精餾原理和鹽類的選擇3.4.2　氣液平衡數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)和預測3.4.3　加鹽精餾過程3.5　分子精餾3.5.1　分子蒸餾的基本原理3.5.2　分子蒸餾流程3.5.3　分子蒸餾裝置3.5.4　分子蒸餾的應用3.6　反應精餾3.6.1　反應精餾的優(yōu)點3.6.2　反應類型3.6.3　反應精餾的基本要求3.6.4　反應精餾工藝條件的影響3.6.5　反應精餾的應用4　多組分吸收過程4.1　概述4.1.1　吸收操作及工程目的4.1.2　吸收劑的選擇4.2　多組分吸收和解吸塔的設(shè)計變量數(shù)4.3　多組分吸收的簡捷計算法4.3.1　過程分析4.3.2　吸收因子法4.4　多組分解吸過程計算4.4.1　幾種常用的解吸方法4.4.2　解吸過程計算5　萃取分離過程5.1　三元體系的液液相平衡5.1.1　三元體系相圖表示法5.1.2　溫度對相平衡關(guān)系的影響5.1.3　單級萃取過程在三角形相圖上的表示5.1.4　萃取劑的選擇5.2　萃取過程計算5.2.1　單級萃取5.2.2　多級錯流接觸萃取5.2.3　多級逆流接觸萃取5.3　萃取設(shè)備5.3.1　混合一澄清槽5.3.2　塔式萃取設(shè)備5.3.3　離心式萃取設(shè)備5.3.4　萃取設(shè)備的選擇6　多級分離過程的嚴格計算方法6.1　平衡級的理論模型6.1.1　基本方程6.1.2　設(shè)計變量6.1.3　嚴格算法的解法6.2　MESH方程求解6.2.1　M、E方程的聯(lián)立6.2.2　H方程中消去L6.2.3　S方程6.2.4　三對角矩陣法6.3　泡點法（BP法）6.4　流量加和法（SR法）6.5　等溫流率加和法7　傳質(zhì)分離過程的節(jié)能7.1　分離過程節(jié)能的基本概念7.1.1　有效能（熵）衡算7.1.2　分離最小功7.1.3　熱力學效率和凈功耗7.2　精餾節(jié)能技術(shù)7.2.1　精餾塔的多股進料和側(cè)線采出7.2.2　熱泵精餾7.2.3　設(shè)置中間冷凝器和中間再沸器的精餾7.2.4　精餾系統(tǒng)的熱集成7.3　分離流程的選擇與優(yōu)化7.3.1　分離方法的選擇和分離順序數(shù)7.3.2　分離序列的確定8　結(jié)晶分離過程8.1　結(jié)晶的基本概念8.1.1　晶體相關(guān)知識8.1.2　結(jié)晶過程8.2　溶液結(jié)晶基礎(chǔ)8.2.1　溶解度與過飽和度8.2.2　結(jié)晶動力學8.2.3　粒數(shù)衡算和粒度分布8.2.4　結(jié)晶收率計算8.3　熔融結(jié)晶基礎(chǔ)8.3.1　固液平衡8.3.2　熔融結(jié)晶動力學8.4　結(jié)晶過程與設(shè)備8.4.1　溶液結(jié)晶類型和設(shè)備8.4.2　熔融結(jié)晶過程和設(shè)備9　吸附分離過程9.1　吸附原理和吸附劑9.1.1　吸附原理9.1.2　吸附劑9.1.3　吸附劑的再生9.2　吸附平衡9.2.1　氣體吸附平衡9.2.2　液相吸附平衡9.3　吸附動力學和傳遞過程9.3.1　吸附機理9.3.2　吸附的傳遞速率方程9.4　吸附分離過程9.4.1　攪拌槽9.4.2　固定床吸附器10　膜分離過程10.1　基本概念10.1.1　膜的分類10.1.2　膜材料10.1.3　膜的分離透過性能參數(shù)10.1.4　膜分離設(shè)備（膜組件）10.2　膜分離過程10.2.1　反滲透10.2.2　超濾與微濾10.2.3　電滲析10.2.4　氣體膜分離參考文獻

章節(jié)摘錄

　　3　多組分精餾與特殊精餾　　在生產(chǎn)實踐中所遇到的精餾過程，大多數(shù)是處理多組分溶液。因此，研究多組分精餾過程和設(shè)計方法更具有實際意義?！　”菊率紫葟亩嘟M分精餾與二組分精餾的對比上，分析多組分精餾的特點。對二組分精餾來說要使進料達到某。分離要求，存在著最小回流比和最少理論塔板數(shù)兩個極限條件。若采用的條件小予最小回流比或最少理論塔板數(shù)，則不可能達到規(guī)定的分離要求。對多組分精餾的設(shè)和操作來說，這兩個極限條件同樣是很重要的。此外，這兩個極限條件還常被用來關(guān)聯(lián)操作回流比和所需理論塔板數(shù)，成為簡捷法（FUG，F(xiàn)ehske-Underwood—Gilliland）計算的基礎(chǔ)。　　在化工生產(chǎn)中常常會遇到一些混合液，其需要分離的組分相對揮發(fā)度接近子1，或等于1。前者雖然可以用普通精餾進行分離，但需要的理論乎衡級相當多，回流比較大，經(jīng)濟上不夠合理；后者能形成共沸物，甩普通精餾不能使溶液分離成操作共沸物組成的產(chǎn)品。因此、需要采用特殊的方法改變它們的相對揮發(fā)度，才能用精餾方法經(jīng)濟合理地將它們分離，這種分離方法成為特殊精餾。特殊精餾可分為萃取精餾、共沸精餾、加鹽精餾、反應精餾等，本章將重點介紹這幾種特殊精餾的分離過程?！　?.1　多組分精餾的筒捷計算過程分析　　在雙組分精餾中、可以根據(jù)進料組成和分離要求計算理論板數(shù)，而在實際生產(chǎn)中更多遇到的是多組分溶液的精餾過程。因此，應更好地了解多組分精餾的特點，建立多組分精餾與二組分精餾的共性問題，如求精餾的理論板數(shù)，需要知道組分的分離要求（塔頂和塔底產(chǎn)品的組成）。因此，在多組分精餾的簡捷計算過程中，采用物料衡算方程確定塔頂和塔底產(chǎn)品組成，然后討論多組分精餾設(shè)計和操作的兩個極限條件——最小回流比和最少理論塔板數(shù)，這三種計算是多組分精餾過程簡捷計算法的基礎(chǔ)?！　　?/pre>








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