包邮新型分离技术(陈欢林)(第四版)

第1章绪论1
1.1分离技术及其在过程工程中的意义1
1.1.1分离技术的地位与作用1
1.1.2新型分离技术开拓与发展的必需性2
1.2分离过程的分类3
1.2.1机械分离4
1.2.2传质分离4
1.2.3反应分离与转化5
1.3新型分离技术的进展5
1.3.1膜分离技术6
1.3.2基于传统分离的新型分离技术8
1.3.3耦合与集成技术9
1.4分离技术选择的一般规则10
1.4.1选择的基本依据10
1.4.2工艺可行性与设备可靠性11
1.4.3过程的经济性12
1.4.4组合工艺排列次序的经验规则12
习题13
参考文献13

第2章分离过程的基础理论14
2.1分离过程的热力学基础14
2.1.1热力学基本定义与函数14
2.1.2偏摩尔量和化学位15
2.1.3克拉贝龙方程和克-克方程16
2.1.4相律17
2.1.5渗透压与唐南平衡理论17
2.1.6非平衡热力学基本定律20
2.2分离过程中的动力学基础22
2.2.1分子传质及其速度与通量22
2.2.2质量传递微分方程24
2.2.3质量传递微分方程特定式25
2.3分离过程中的物理力25
2.3.1分子间和原子间的作用力25
2.3.2溶解度参数28
2.3.3渗透相关参数30
2.4分离因子32
2.4.1平衡分离过程的固有分离因子32
2.4.2速率控制过程的固有分离因子33
2.4.3分离因子与过程能耗的定性关系34
2.5分离过程的能耗分析35
2.5.1有效能的基本概念35
2.5.2分离过程的分析39
习题41
参考文献42

第3章反渗透与正渗透、纳滤、超滤与微滤43
3.1反渗透与正渗透44
3.1.1渗透、反渗透与正渗透44
3.1.2反渗透基本机理及模型46
3.1.3反渗透操作特性参数计算48
3.1.4反渗透工艺流程49
3.2纳滤53
3.2.1纳滤膜发展历程53
3.2.2对氯化钠的截留作用53
3.2.3对单价或多价化合物的截留作用54
3.2.4对混合物离子的截留作用54
3.2.5对水中微量有机物的截留作用55
3.2.6纳滤恒容脱盐57
3.3超滤58
3.3.1超滤的基本原理58
3.3.2超滤传质模型59
3.3.3超滤过程工艺流程62
3.4微滤67
3.4.1微孔过滤模式67
3.4.2滤饼过滤式通量方程68
3.4.3通量衰减模型69
3.5膜元件72
3.5.1膜元件种类72
3.5.2各种膜组件比较75
习题76
参考文献77

第4章气体渗透、渗透汽化与膜基吸收78
4.1气体分离78
4.1.1气体在膜内的传递机理78
4.1.2影响气体渗透性能的因素83
4.1.3气体分离的计算88
4.1.4级联操作的形式和级数计算91
4.2渗透汽化与蒸汽渗透92
4.2.1渗透汽化及蒸汽渗透原理92
4.2.2渗透通量和分离因子93
4.2.3渗透汽化膜过程的设计计算96
4.2.4影响工艺设计的主要因素97
4.2.5渗透汽化级联计算99
4.2.6渗透汽化与蒸汽渗透的经济分析100
4.3膜基吸收101
4.3.1膜基吸收及其气液传质形式101
4.3.2膜基吸收的传质102
4.3.3膜基吸收设计参数的确定104
4.3.4膜基吸收过程的应用104
习题105
参考文献106

第5章透析、电渗析与膜电解107
5.1透析107
5.1.1透析过程机理107
5.1.2透析过程的通量模型107
5.1.3透析液的种类及其组成109
5.1.4透析过程的种类及其清除率110
5.2电渗析112
5.2.1电渗析过程原理112
5.2.2电渗析的基本理论113
5.2.3电渗析过程中的传递现象115
5.2.4电渗析器工艺参数计算115
5.2.5电渗析器及其脱盐流程设计120
5.2.6电渗析中的浓差极化现象125
5.2.7倒极电渗析的设计125
5.2.8离子交换树脂填充式电渗析127
5.3双极膜水解离129
5.3.1双极膜的特性129
5.3.2双极膜水解离理论电位和能耗130
5.3.3双极膜电渗析的水解离原理131
5.3.4双极膜过程设计参数132
5.3.5双极膜水解离应用132
5.4离子膜电解133
5.4.1膜电解基本原理133
5.4.2离子电解膜133
5.4.3膜电解槽中的电化学反应及物料平衡135
5.4.4膜电解槽中的物料衡算136
5.4.5电解定律136
5.4.6膜电解槽阳极电流效率137
5.4.7膜电解的槽电压137
习题138
参考文献139

第6章特种精馏与蒸馏140
6.1混合物组分的相图140
6.1.1三组分相图与蒸馏边界140
6.1.2剩余曲线图141
6.1.3蒸馏曲线图144
6.1.4全回流下的产物组成区（蝶形领结区）145
6.2萃取精馏与恒沸精馏146
6.2.1萃取精馏与恒沸精馏特征及其差异146
6.2.2溶剂选择原则148
6.2.3萃取精馏的分离因子149
6.2.4萃取精馏理论板数计算150
6.2.5恒沸精馏理论板数计算153
6.3反应精馏155
6.3.1反应精馏的基本特点155
6.3.2反应精馏的相平衡与化学平衡156
6.3.3反应精馏的动力学157
6.3.4反应精馏塔的设计计算158
6.3.5反应精馏选型与应用161
6.4超重力精馏163
6.4.1超重力精馏的基本原理163
6.4.2板式旋转床单层和多层结构164
6.4.3超重力旋转床流体动力学和传质分离特性165
6.4.4板式超重力精馏设计原则及步骤167
6.4.5超重力板式床蒸馏的应用168
6.5分子蒸馏169
6.5.1分子蒸馏的原理170
6.5.2分子蒸馏的传热与传质172
6.5.3分子蒸馏器及其工艺设计173
6.5.4分子蒸馏器特征及其应用174
6.6膜蒸馏177
6.6.1膜蒸馏的原理177
6.6.2膜蒸馏过程中的传热和传质178
6.6.3膜蒸馏用膜及其膜元件180
习题181
参考文献182

第7章超临界流体与特种溶剂萃取183
7.1超临界流体萃取183
7.1.1超临界流体及其性质184
7.1.2超临界流体萃取中的相平衡188
7.1.3超临界流体的传递性质191
7.1.4超临界流体萃取工艺及设备计算195
7.1.5超临界流体萃取分离方法及典型流程198
7.1.6超临界萃取操作条件选择199
7.1.7超临界流体萃取过程的能耗200
7.2双水相萃取201
7.2.1双水相分配原理201
7.2.2双水相系统中的作用力203
7.2.3影响双水相分配的主要因素205
7.2.4双水相系统的选择207
7.2.5双水相萃取工艺设计208
7.2.6双水相分配技术的应用209
7.3凝胶萃取210
7.3.1凝胶的种类及其特性210
7.3.2凝胶的相变温度211
7.3.3凝胶的溶胀与收缩机理212
7.3.4凝胶的筛分作用213
7.3.5凝胶萃取设计参数213
7.3.6典型的凝胶萃取工艺214
7.3.7凝胶萃取的应用217
7.4膜基溶剂萃取218
7.4.1膜基萃取基本原理218
7.4.2膜基传质方程式219
7.4.3影响膜基萃取传质的因素219
7.4.4萃取剂选择原则221
7.4.5膜与膜组件的选择原则222
习题222
参考文献223

第8章吸附、离子交换与色谱分离224
8.1吸附分离224
8.1.1吸附及其吸附剂特征224
8.1.2吸附分离剂224
8.1.3吸附分离基本概念225
8.1.4吸附平衡与吸附等温方程228
8.1.5吸附动力学与扩散传质机理229
8.1.6固定床吸附及穿透曲线231
8.1.7吸附分离工艺设计及其计算234
8.2离子交换239
8.2.1离子交换树脂种类239
8.2.2离子交换平衡与动力学关系241
8.2.3离子交换过程设计245
8.2.4离子交换器及其设计要求247
8.2.5离子交换处理装置选用与设计要求248
8.3色谱分离248
8.3.1色谱的分类和特点249
8.3.2色谱分离平衡关系及操作方法251
8.3.3色谱分离的基本参数252
8.3.4色谱分离的放大设计与优化256
习题259
参考文献260

第9章分子识别与印迹分离261
9.1弱相互作用与分子识别261
9.1.1分子间弱相互作用261
9.1.2分子识别及其专一性条件262
9.1.3分子识别的基本尺度262
9.1.4互补性和预组织原则262
9.1.5分子识别的键合常数263
9.1.6分子识别体系264
9.2分子识别理论及模型分析266
9.2.1分子识别的热力学基础分析266
9.2.2分子识别的动力学基础分析266
9.2.3分子识别过程键能分析267
9.3分子印迹聚合物的制备268
9.3.1制备材料的筛选268
9.3.2分子印迹聚合物制备方法269
9.3.3典型制备方法的利弊分析271
9.3.4典型印迹聚合物的特征272
9.4印迹分离过程建模计算272
9.4.1印迹分离过程建模272
9.4.2分子印迹扩散吸附与相互作用能差274
9.4.3客体结合常数与*大结合量估算275
9.4.4影响分子识别效应的因素277
9.5印迹聚合物的应用278
9.5.1印迹色谱分离278
9.5.2印迹手性拆分279
9.5.3印迹固相萃取281
9.5.4印迹与免疫膜分离286
习题290
参考文献290

第10章泡沫、液膜与磁分离292
10.1泡沫分离292
10.1.1泡沫分离基本原理293
10.1.2泡沫分离的设备及流程296
10.1.3影响泡沫分离的因素299
10.1.4过程设计与理想泡沫模型301
10.1.5泡沫洗涤技术新发展305
10.2液膜分离307
10.2.1液膜的形状和分类307
10.2.2促进传递机理及载体的选择308
10.2.3液膜分离机理及传质方程309
10.2.4液膜制备及其分离操作过程313
10.2.5液膜分离的应用319
10.3磁分离320
10.3.1磁场及其磁性材料特性320
10.3.2磁分离计算基础323
10.3.3高梯度磁分离325
10.3.4超导磁分离327
10.3.5磁分离机及其处理系统328
10.3.6磁分离机系统设计要点331
习题334
参考文献335

第11章耦合与集成技术336
11.1反应-分离的耦合与集成过程336
11.1.1催化膜反应器336
11.1.2渗透汽化膜反应器338
11.1.3膜生物反应器341
11.2分离-分离的集成过程343
11.2.1膜与吸收-气提的集成343
11.2.2精馏-渗透汽化集成344
11.2.3膜渗透与变压吸附的集成347
11.3集成过程的设计优化348
11.3.1Aspen Plus软件模拟设计348
11.3.2McCabe-Thiele图解法设计348
习题353
参考文献353

本书扩展读物354

附录355
附录A电解质水溶液的渗透压系数355
附录B聚合物膜材料的溶解度参数356
附录C常用溶剂的溶解度参数357
附录D无机离子和离子对的自由能参数358
附录E碱金属阳离子和卤族阴离子的自由能参数358
附录F有机离子的自由能参数358
附录G结构基团对Ecoh，i和Vi的贡献359
附录H结构基团对溶解度参数的贡献360