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7 传质分离过程概论1

7．1 传质分离过程1

7．2 混合物组成的表示方法2

7．2．1 质量浓度与摩尔浓度2

7．2．2 质量分数与摩尔分数3

7．2．3 质量比与摩尔比3

7．2．4 气体的总压与组分的分压4

7．3 传质分离过程的热力学基础——组分在两相间的平衡5

7．4 传质分离过程的两种基本类型7

7．5 传质分离过程的基本操作方法7

7．5．1 单级接触操作和理论级的概念7

7．5．2 并流接触操作9

7．5．3 逆流接触操作9

7．5．4 错流接触操作12

7．6 分析、处理传质分离过程的两种方法和两类设备12

7．6．1 分级接触式设备13

7．6．2 微分接触式设备13

7．7 传质分离过程的动力学14

7．7．1 单相中物质的扩散14

7．7．2 两相间的传质30

习题32

符号说明33

参考文献35

8 吸收36

8．1 吸收过程的气液平衡关系37

8．1．1 气液平衡关系37

8．1．2 亨利定律38

8．1．3 用气液平衡关系分析吸收过程41

8．1．4 吸收剂的选择44

8．2 吸收过程机理和吸收速率方程44

8．2．1 双膜理论44

8．2．2 吸收速率方程46

8．2．3 其他传质理论简介52

8．3 吸收塔的设计与计算54

8．3．1 吸收塔的物料衡算与操作线方程55

8．3．2 吸收剂用量的确定57

8．3．3 塔径的确定61

8．3．4 填料层高度的计算61

8．3．5 理论级数与塔高的计算73

8．3．6 吸收的操作型计算79

8．4 吸收系数和传质单元高度80

8．4．1 吸收系数与传质单元高度的实验测定81

8．4．2 经验公式82

8．4．3 特征数关联式83

8．5 其他类型的吸收87

8．5．1 高浓度气体吸收87

8．5．2 化学吸收98

习题99

符号说明106

参考文献108

9 蒸馏109

9．1 溶液的气液平衡111

9．1．1 混合物气、液两相平衡的条件和诸参数的关系111

9．1．2 气、液两相平衡关系的确定113

9．1．3 气液平衡关系的表示方法119

9．2 平衡蒸馏与简单精馏121

9．2．1 平衡蒸馏121

9．2．2 简单蒸馏124

9．3 精馏127

9．3．1 精馏过程原理127

9．3．2 两组分体系连续精馏的计算131

9．3．3 加料状态的影响与加料位置139

9．3．4 回流比的影响和选择143

9．3．5 简捷法求理论板数148

9．3．6 连续逆流精馏塔的计算150

9．3．7 两组分精馏的操作型计算与操作152

9．3．8 两组分精馏过程的几种特殊情况156

9．3．9 精馏塔、冷凝器和再沸器的工艺设计159

9．3．10 间歇精馏164

9．4 多组分精馏170

9．4．1 多组分物系的气液平衡171

9．4．2 多组分精馏的工艺流程174

9．4．3 多组分精馏的计算176

9．5 特殊蒸馏181

9．5．1 恒沸精馏181

9．5．2 萃取精馏183

9．5．3 加盐精馏和加盐萃取精馏185

9．5．4 水蒸气蒸馏185

习题186

思考题192

符号说明193

参考文献195

10 气液传质设备196

10．1 板式塔196

10．1．1 概述196

10．1．2 塔板上的流体力学现象分析198

10．1．3 气体通过塔板的流体力学计算201

10．1．4 塔板结构及对塔板的要求212

10．1．5 筛板塔的设计218

10．1．6 板式塔的传质与塔板效率226

10．1．7 各种塔板简介与比较232

10．2 填料塔236

10．2．1 填料塔与填料236

10．2．2 填料塔的流体力学特性239

10．2．3 填料塔的传质与塔高的计算245

10．2．4 填料塔的主要附件247

10．2．5 板式塔与填料塔的比较251

习题252

符号说明253

参考文献256

11 液液萃取257

11．1 液液相平衡259

11．1．1 三角形相图260

11．1．2 液液平衡关系在三角形相图上的表示法263

11．1．3 液液相平衡在直角坐标上的表示法——分配曲线266

11．1．4 萃取过程在三角形相图上的表示法266

11．2 萃取的分离效果与萃取剂268

11．2．1 萃取的分离效果268

11．2．2 萃取剂的选择268

11．3 萃取过程的流程和计算271

11．3．1 单级萃取的流程与计算271

11．3．2 多级错流萃取的流程与计算275

11．3．3 多级逆流萃取的流程与计算281

11．3．4 多级逆流萃取的最小萃取剂用量286

11．3．5 连续逆流萃取的流程与计算290

11．3．6 回流萃取——两组分的萃取分离292

11．4 液液萃取设备293

11．4．1 液液萃取设备的基本条件与分类293

11．4．2 混合澄清器294

11．4．3 塔式萃取设备297

11．4．4 离心式萃取设备301

11．5 萃取设备的流动和传质特性与设计303

11．5．1 萃取塔的液泛与泛点速度的计算303

11．5．2 液滴的形成与聚结及其传质特性305

11．5．3 萃取塔内液相的轴向混合306

11．5．4 萃取塔高的确定307

11．5．5 萃取设备的选择308

11．6 液膜分离和膜萃取308

11．6．1 液膜分离308

11．6．2 膜萃取312

习题313

符号说明317

参考文献319

12 干燥320

12．1 湿空气的性质及湿焓图322

12．1．1 湿空气的性质及其状态参数322

12．1．2 湿含量的测定方法325

12．1．3 湿空气的湿度图(T-H图)329

12．1．4 湿空气的湿焓图(H-I图)331

12．1．5 H-I图的应用333

12．2 干燥平衡关系334

12．2．1 物料含水量的表示方法335

12．2．2 干燥平衡及干燥平衡曲线335

12．2．3 影响平衡水分的因素337

12．2．4 平衡曲线的应用338

12．3 干燥曲线和干燥速度340

12．3．1 影响干燥速度的因素340

12．3．2 干燥实验和干燥曲线以及干燥速度曲线340

12．3．3 干燥过程分析及干燥速度关系式341

12．4 干燥设备的设计计算346

12．4．1 干燥流程设计346

12．4．2 干燥过程的物料衡算347

12．4．3 干燥过程热量衡算及干燥器的热效率349

12．4．4 干燥时间计算353

12．4．5 干燥介质和物料在干燥系统内状态变化的分析及干燥操作参数的确定357

12．5 干燥器365

12．5．1 工业上常用的干燥器365

12．5．2 干燥器的选择374

12．6 干燥器的设计计算378

12．6．1 气流干燥器的设计378

12．6．2 卧式多室流化床干燥器的设计384

习题389

符号说明393

参考文献394

13 吸附分离396

13．1 吸附剂及其特性397

13．1．1 吸附剂的种类及用途397

13．1．2 吸附剂的选择399

13．2 吸附平衡400

13．2．1 吸附等温线的类型400

13．2．2 等温吸附公式401

13．3 吸附动力学406

13．3．1 外扩散407

13．3．2 内扩散407

13．3．3 总传质速率方程408

13．4 吸附操作及设备计算409

13．4．1 液体接触过滤操作及计算409

13．4．2 固定床吸附器414

习题427

符号说明430

参考文献431

14 膜分离过程432

14．1 微滤433

14．2 超滤434

14．3 纳滤和反渗透435

14．4 气体分离436

14．5 渗透汽化438

14．6 电渗析440

14．7 膜器441

习题443

符号说明443

参考文献444

15 其他分离方法445

15．1 其他分离方法介绍445

15．1．1 溶液结晶446

15．1．2 熔液结晶449

15．1．3 浸取452

15．1．4 气体扩散分离454

15．1．5 色谱分离457

15．1．6 利用生物反应的分离458

15．1．7 反应精馏459

15．1．8 离子交换461

15．1．9 气体离心分离463

15．2 分离方法的选择465

15．2．1 总的选择原则465

15．2．2 分离方法选择时需要考虑的因素466

习题469

符号说明470

参考文献471