化工原理－傳質(zhì)與分離技術(shù)分冊

前言

　　化工原理課程是化工類一切專業(yè)以及過程裝備與控制、生物工程、食品工程、制藥工程、材料工程、環(huán)境工程、石油加工、林產(chǎn)加工、礦物加工、紡織染整等專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程之一。該課程在化工行業(yè)素有“萬精油”之美稱，是直接服務(wù)生產(chǎn)一線的課程。傳質(zhì)與分離技術(shù)分冊主要討論傳質(zhì)基本理論及相關(guān)單元操作過程的基本原理、典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)與操作調(diào)控方法、過程工藝計算，以及設(shè)備設(shè)計和選型方法。由于相關(guān)知識在上述專業(yè)課程教學中會作為重要基礎(chǔ)知識反復(fù)應(yīng)用，因此，本課程也是上述專業(yè)的“平臺課程”。　　隨著高等教育事業(yè)的發(fā)展，企業(yè)用人機制的不斷變更，本科教育由理論研究型向應(yīng)用型轉(zhuǎn)化勢在必行。為此，建設(shè)一套符合當前工科院校人才培養(yǎng)機制，以淡化抽象理論、強化應(yīng)用能力培養(yǎng)為目的的化工原理教材十分必要。本教材正是在此指導(dǎo)思想下編寫的。在本教材的編寫中，作者力求體現(xiàn)化工類專業(yè)的教學特點，本著理論必需、夠用為度，強化培養(yǎng)應(yīng)用能力的原則，注重理論與實踐相結(jié)合，引入大量工程實例，著重培養(yǎng)讀者的工程觀念和處理工程問題的能力。　　全書內(nèi)容包括緒論、第一章蒸餾與精餾技術(shù)、第二章氣體吸收、第三章塔設(shè)備、第四章液一液萃取技術(shù)、第五章吸附分離技術(shù)、第六章膜分離技術(shù)、第七章生物分離技術(shù)、第八章固體干燥。為了便于實施目標教學和自學，教材內(nèi)容按“掌握”、“理解”和“了解”三個層次編寫，在每章開始的“學習目的及要求”中均有明確的說明，并通過例題、復(fù)習思考題和習題進行反復(fù)練習，以達到理解和熟練掌握的要求。此外，為便于讀者復(fù)習，在每章的結(jié)尾處均設(shè)有“本章小結(jié)”。

內(nèi)容概要

本書主要介紹質(zhì)量傳遞基本理論，以及相關(guān)單元操作的原理、流程、典型設(shè)備的構(gòu)造、操作性能與調(diào)節(jié)、工藝計算及設(shè)計選用等。內(nèi)容包括緒論、蒸餾與精餾技術(shù)、氣體吸收、塔設(shè)備、液—液萃取技術(shù)、吸附分離技術(shù)、膜分離技術(shù)、生物分離技術(shù)、固體干燥?！　≡诒緯木帉懼?，力求體現(xiàn)工科院校化工類專業(yè)的教學特點，本著理論必需、夠用為度，強化培養(yǎng)應(yīng)用能力的原則，注重理論與實踐相結(jié)合，引入大量工程實例，著重培養(yǎng)讀者的工程觀念和處理工程問題的能力?！　”緯勺鳛楣た苹ゎ悓I(yè)的本科教材，也可供石油加工、礦物加工、輕工、食品、制藥、生物工程、環(huán)境工程、過程裝備與控制等專業(yè)教學及其相關(guān)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論　一、分離過程的類型　二、分離技術(shù)的特點　三、傳質(zhì)設(shè)備第一章 蒸餾與精餾技術(shù)　第一節(jié) 概述　　一、蒸餾的定義、基本原理及特點　　二、蒸餾操作的分類　　三、蒸餾的物化基礎(chǔ)　第二節(jié) 蒸餾方式　　一、簡單蒸餾　　二、平衡蒸餾　　三、精餾　第三節(jié) 雙組分連續(xù)精餾塔的物料衡算　　一、恒摩爾流假定　　二、對全塔的物料衡算　　三、精、提餾段的物料衡算——操作線方程　　四、加料板的物料衡算及進料狀態(tài)的影響　第四節(jié) 連續(xù)精餾裝置的熱量衡算與節(jié)能　　一、精餾塔的熱量衡算方程　　二、冷凝器的熱負荷與冷凝劑用量　　三、再沸器的熱負荷與加熱蒸汽消耗量　　四、精餾過程的節(jié)能　第五節(jié) 板式連續(xù)精餾塔的塔板數(shù)　　一、理論塔板數(shù)的確定　　二、實際塔板數(shù)的確定　第六節(jié) 操作回流比　　一、操作回流比對精餾操作的影響　　二、全回流和最小理論板數(shù)　　三、最小回流比　　四、適宜回流比　第七節(jié) 其他精餾方式　　一、間歇精餾　　二、復(fù)雜精餾簡介　第八節(jié) 特殊精餾　　一、水蒸汽精餾　　二、恒沸精餾　　三、萃取精餾　　四、其他特殊精餾操作及應(yīng)用　　五、特殊精餾方法的比較　第九節(jié) 多元精餾　　一、多元精餾的特點及流程　　二、多元精餾的物化基礎(chǔ)　　三、多元精餾計算　本章小結(jié)　思考題　習題　本章符號說明第二章 氣體吸收　第一節(jié) 概述　　一、吸收的基本原理與特點　　二、工業(yè)吸收設(shè)備與流程　　三、吸收的分類　　四、吸收劑的選擇　第二節(jié) 單組分等溫物理吸收系統(tǒng)的氣液相平衡　　一、吸收系統(tǒng)的相組成表示法　　二、吸收系統(tǒng)的氣—液相平衡——溶解度曲線　　三、等溫吸收系統(tǒng)的氣—液相平衡——亨利定律　　四、吸收推動力與吸收過程判斷　第三節(jié) 吸收機理與吸收速率方程　　一、溶質(zhì)的擴散方式　　二、吸收機理——雙膜理論模型　　三、吸收速率方程　　四、吸收系數(shù)　第四節(jié) 吸收塔的物料衡算　　一、物料衡算與操作線方程　　二、操作液氣比與溶劑用量的確定　第五節(jié) 填料吸收塔的填料層高度　　一、對數(shù)平均推動力法　　二、近似梯級圖解法　　三、圖解積分法　　四、解析法　　五、等板高度法　第六節(jié) 其他吸收與解吸　　一、多組分吸收　　二、化學吸收　　三、高濃度氣體吸收　　四、解吸　本章小結(jié)　思考題　習題　本章符號說明第三章 塔設(shè)備　……第四章 液—液萃取第五章 吸附分離技術(shù)第六章 膜分離技術(shù)第七章 生物分離技術(shù)第八章 固體干燥

章節(jié)摘錄

　　反應(yīng)精餾是蒸餾技術(shù)中的一個特殊領(lǐng)域，它是在特定條件下，將化學反應(yīng)過程與精餾過程進行集成，使化學反應(yīng)過程和分離過程在精餾設(shè)備中同時進行的技術(shù)。一方面成為提高分離效率而將反應(yīng)與精餾相結(jié)合的一種分離操作；另一方面則成為提高反應(yīng)收率而借助于精餾手段的一種反應(yīng)過程。它是一門新興的精餾技術(shù)，在過程中，通過分離操作可提高反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率，加大化學反應(yīng)的產(chǎn)出。同時，借助化學反應(yīng)又可提高分離過程的推動力，增大設(shè)備的分離能力，因而具有十分廣闊的應(yīng)用前景?！　?.反應(yīng)精餾的原理及特點　　根據(jù)平衡移動原理可知，及時降低反應(yīng)產(chǎn)物濃度或提高反應(yīng)原料濃度，將有利于提高可逆反應(yīng)過程的反應(yīng)推動力、增大正反應(yīng)速度和原料的轉(zhuǎn)化率。傳統(tǒng)的方法是先將原料在反應(yīng)器中控制一定的反應(yīng)條件反應(yīng)至平衡，經(jīng)產(chǎn)品分離后原料再返回反應(yīng)器。此法的缺點是反應(yīng)器中的反應(yīng)速度慢、設(shè)備流程相對復(fù)雜，能量利用率較低、操作成本高。而反應(yīng)精餾則是將化學反應(yīng)與分離操作耦合的新型操作過程，其設(shè)備本身既是化學反應(yīng)器，同時又是原料與反應(yīng)產(chǎn)品的分離裝置。因此，可通過精餾將反應(yīng)產(chǎn)物及時移出，使反應(yīng)物得到濃縮，從而提高可逆反應(yīng)的反應(yīng)速度及轉(zhuǎn)化率，提高設(shè)備的生產(chǎn)能力。另一方面，利用化學反應(yīng)熱可降低精餾過程的熱量消耗，有利于能量的綜合利用，降低操作成本。由于反應(yīng)精餾將化學反應(yīng)和產(chǎn)物分離合二為一，故可簡化設(shè)備流程，節(jié)省設(shè)備投資，增大操作的連續(xù)性，降低能耗，提高效率?！　∮捎诜磻?yīng)精餾包含了兩個過程，因此該過程必須同時滿足兩個過程的條件。對于反應(yīng)過程，必須提供適宜的溫度、壓力、反應(yīng)物濃度及催化劑等；對于精餾過程，則要求反應(yīng)物和產(chǎn)物的揮發(fā)能力具有足夠的差異，以確保能采用精餾方法加以分離。為同時滿足和促進兩個過程的進行，必須針對不同反應(yīng)過程的需要和體系中各組分的性質(zhì)，選擇精餾流程、進料方式、設(shè)備結(jié)構(gòu)以及操作條件等。

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