分离工程 (第二版)(本科教材)

1绪论 / 1 1.1分离工程理论的形成和特性1 1.1.1分离工程理论的形成与完善1 1.1.2工业生产中的分离过程2 1.1.3分离技术的特性6 1.2分离过程的特征与分类8 1.2.1分离过程的特征8 1.2.2分离因子9 1.2.3传质分离过程的分类10 1.2.4分离方法的比较11 1.2.5分离过程的选择13 1.3分离过程的研究内容与研究方法14 1.3.1研究内容与分离过程发展动态14 1.3.2研究方法19 本章符号说明20 习题21 参考文献21 2多组分分离基础 / 23 2.1分离过程的变量分析及设计变量的确定23 2.1.1设计变量23 2.1.2单元的设计变量24 2.1.3装置的设计变量27 2.2相平衡关系的计算29 2.2.1相平衡关系29 2.2.2汽液平衡的分类与计算32 2.3多组分物系的泡点和露点计算43 2.3.1泡点温度和压力的计算44 2.3.2露点温度和压力的计算47 2.4单级平衡分离过程计算50 2.4.1混合物相态的确定和闪蒸计算的类型51 2.4.2等温闪蒸52 2.4.3 热闪蒸57 本章符号说明64 习题65 参考文献70 3精馏 / 72 3.1多组分精馏72 3.1.1多组分精馏过程分析73 3.1.2多组分精馏的简捷（群法）计算法81 3.2共沸精馏99 3.2.1共沸物和共沸组成的计算100 3.2.2精馏曲线和共沸剂的选择105 3.2.3共沸精馏过程及计算111 3.3萃取精馏127 3.3.1萃取精馏过程127 3.3.2萃取精馏的原理129 3.3.3萃取剂的选择130 3.3.4萃取精馏过程分析132 3.3.5萃取精馏过程平衡级数的简捷计算135 3.3.6萃取精馏操作设计的特点137 3.3.7共沸精馏与萃取精馏的比较137 3.4加盐萃取精馏141 3.4.1盐效应及其对汽液平衡的影响142 3.4.2溶盐精馏142 3.4.3加盐萃取精馏143 3.5反应精馏144 3.5.1反应精馏过程分析144 3.5.2反应精馏过程的特点147 本章符号说明154 习题155 参考文献161 4气体吸收和解吸 / 164 4.1吸收和解吸过程164 4.1.1多组分吸收和解吸的工业应用164 4.1.2解吸的方法169 4.1.3吸收和解吸过程流程169 4.1.4吸收过程的特点175 4.2多组分吸收和解吸过程分析176 4.2.1气液相平衡176 4.2.2吸收和解吸过程的设计变量数与关键组分177 4.2.3单向传质过程177 4.2.4吸收塔内组分分布178 4.2.5吸收和解吸过程的热效应179 4.3多组分吸收和解吸过程简捷计算180 4.3.1吸收过程工艺计算的基本概念180 4.3.2吸收因子法181 4.3.3解吸因子法189 本章符号说明192 习题193 参考文献197 5多组分多级分离的严格计算 / 199 5.1平衡级的理论模型199 5.1.1复杂精馏塔物理模型199 5.1.2平衡级的理论模型204 5.1.3模拟计算方法206 5.2三对角矩阵法208 5.2.1计算方法和原理208 5.2.2泡点法(BP法)209 5.2.3θ法收敛和C.M.B.矩阵法219 5.2.4流量加和法(SR法)和矩阵求逆法221 5.2.5Tj和Vj同时校正法（多元Newton-Raphson法）225 5.3逐级计算法227 5.3.1计算内容与计算起点227 5.3.2恒摩尔流计算方法228 5.3.3进料级的确定和计算结束的判断230 5.3.4变摩尔流的逐级法231 5.4非稳态方程计算方法和模拟计算方法的改进235 5.4.1松弛法235 5.4.2模拟计算方法的改进238 本章符号说明243 习题244 参考文献249 6分离过程及设备的效率与节能 / 252 6.1气液传质设备的效率252 6.1.1气液传质设备级效率的各种定义和影响因素252 6.1.2级效率的计算方法259 6.2分离过程的 小分离功260 6.2.1分离过程的 小功260 6.2.2非等温分离和有效能263 6.2.3净功消耗263 6.2.4热力学效率264 6.3分离过程的节能265 6.3.1分离过程热力学分析265 6.3.2中间换热节能266 6.3.3多效精馏268 6.3.4热泵精馏271 6.3.5热耦精馏273 6.3.6差压热耦合精馏技术274 6.3.7多级冷凝工艺276 6.3.8隔壁塔技术277 6.3.9有关分离操作的节能经验规则279 6.4分离过程系统合成279 6.4.1分离顺序数280 6.4.2分离顺序的合成方法281 6.4.3复杂塔的分离顺序286 本章符号说明290 习题290 参考文献292 7其它分离方法 / 295 7.1吸附295 7.1.1吸附的基本概念295 7.1.2吸附平衡与吸附机理298 7.1.3吸附分离过程305 7.2离子交换313 7.2.1离子交换树脂的结构与分类313 7.2.2离子交换树脂的性能315 7.2.3离子交换原理317 7.2.4离子交换的操作318 7.3液液萃取322 7.3.1液液萃取过程的特点322 7.3.2萃取剂的选择和常用萃取剂322 7.3.3萃取流程323 7.3.4液液萃取过程的计算324 7.3.5超临界萃取326 7.4膜分离327 7.4.1膜分离概述328 7.4.2超滤和微滤330 7.4.3反渗透333 7.4.4电渗析339 7.4.5气体膜分离341 7.4.6液膜分离342 本章符号说明345 习题346 参考文献348