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第1章 分离过程及系统模拟概论1

1.1 分离过程及特征3

1.1.1 分离过程的定义3

1.1.2 分离过程的特征3

1.1.3 分离过程的分类5

1.2 分离过程在工业中的应用8

1.3 分离过程的研究特点9

1.3.1 多组分混合物的热物性数据9

1.3.2 实际体系的相平衡常数9

1.3.3 集态的变化9

1.3.4 需用电子计算机作为运算工具9

习题10

参考文献10

第2章 多组分分离基础11

2.1 气液相平衡基本关系及计算11

2.1.1 气液相平衡基本关系11

2.1.2 气液相平衡常数的计算12

2.1.3 气液相平衡的分类14

2.1.4 逸度系数的计算19

2.1.5 泡点和露点温度的计算26

2.1.6 混合物相状态的核定32

2.1.7 焓值的计算33

2.2 多组分单级平衡分离过程的计算35

2.2.1 等温闪蒸计算36

2.2.2 部分气化与部分冷凝计算38

2.2.3 等焓节流过程与计算41

参考文献44

习题45

第3章 多组分精馏46

3.1 多组分简单精馏塔的计算46

3.1.1 基本概念46

3.1.2 设计变量的确定50

3.1.3 普通精馏塔的简捷计算法52

3.1.4 简单精馏塔的迭代法62

3.2.1 通用模型塔的建立73

3.2.2 通用数学模型的建立73

3.2 多组分复杂精馏塔的计算73

3.2.3 MESH方程组的解法75

3.2.4 泡点(BP)法77

3.2.5 流量总和(SR)法79

3.2.6 2N-牛顿-拉夫森法(简称N-R法)83

3.2.7 松弛法89

3.2.8 小结90

参考文献91

习题92

第4章 特殊精馏95

4.1 恒沸精馏95

4.1.1 恒沸物的形成与特性95

4.1.2 非理想溶液的相平衡关系与活度系数的计算100

4.1.3 恒沸剂的选择和恒沸精馏流程107

4.1.4 恒沸精馏过程的计算112

4.2 萃取精馏127

4.2.1 萃取精馏基本原理128

4.2.2 萃取剂的选择130

4.2.3 萃取精馏流程133

4.2.4 萃取精馏的计算135

4.2.5 萃取精馏与恒沸精馏的比较142

参考文献143

习题144

5.1 吸收分离概述148

5.1.1 吸收过程的分类与特点148

第5章 多组分吸收、解吸及吸收蒸出塔148

5.1.2 吸收过程的基本原理150

5.1.3 吸收过程的工艺流程154

5.2 多组分吸收过程的计算157

5.2.1 吸收因子法157

5.2.2 精确计算法171

5.3 吸收操作条件的选择180

5.3.1 吸收过程的必要条件和限度180

5.3.2 吸收操作因素分析181

5.3.3 吸收剂的选择183

5.4 吸收塔的热量平衡183

5.4.1 吸收过程的热效应183

5.4.2 吸收塔的热平衡方法及其应用184

5.5 多组分解吸方法及解吸计算187

5.5.1 常用的解吸方法188

5.5.2 解吸过程计算190

5.6 吸收蒸出塔191

5.6.1 吸收蒸出塔的物料平衡192

5.6.2 吸收蒸出塔的工艺计算193

参考文献197

习题198

第6章 吸附分离过程201

6.1 吸附分离基本概念201

6.1.1 吸附现象201

6.1.2 物理吸附与化学吸附201

6.1.4 吸附剂202

6.1.3 脱附过程202

6.1.5 吸附设备204

6.2 吸附分离的理论基础206

6.2.1 吸附平衡206

6.2.2 吸附速率212

6.3 固定床吸附过程的计算213

6.3.1 固定床吸附器的传质规律213

6.3.2 吸附等温线对传质区的影响214

6.3.3 吸附转效曲线215

6.3.4 固定床吸附器的计算217

6.3.5 固定床吸附器的再生(又称脱附)222

6.4.2 PSA操作原理及典型流程224

6.4 变压吸附224

6.4.1变压吸附简介224

6.4.3 变压吸附塔的计算226

参考文献227

习题227

第7章 新型分离方法228

7.1 溶盐精馏和加盐萃取精馏228

7.1.1 盐效应及其对气液平衡的影响228

7.1.2 溶盐精馏230

7.1.3 加盐萃取精馏231

7.2 特殊萃取232

7.2.1 超临界流体萃取232

7.2.2 凝胶萃取234

7.2.3 双水相萃取235

7.3 新型吸附分离技术237

7.3.1 变压吸附237

7.3.2 热参数泵吸附分离237

7.3.3 泡沫吸附239

7.4 离子交换与色谱242

7.4.1 离子交换242

7.4.2 色谱分离248

7.5 膜分离252

7.5.1 概述252

7.5.2 电渗析255

7.5.3 超滤、微滤及反渗透257

7.5.4 渗透气化261

7.5.5 气体膜分离262

7.5.6 液膜分离263

7.5.7 气膜分离266

第8章 反应分离一体化268

8.1 化学吸收268

8.1.1 概述268

8.1.2 化学吸收的分类269

8.1.3 化学吸收的气液平衡270

8.1.4 化学吸收的传质速率273

8.1.5 化学吸收的计算282

8.2.1 概述286

8.2 反应精馏286

8.2.2 反应精馏中的反应类型288

8.2.3 反应精馏的典型流程290

8.2.4 反应精馏的基础理论292

8.2.5 影响反应精馏的条件296

8.2.6 反应精馏的发展方向297

8.3 催化膜分离297

8.3.1 概述297

8.3.2 酶催化特性298

8.3.3 米-曼方程299

8.3.4 酶催化膜分离中的传质303

8.3.5 影响酶催化膜分离的因素308

8.3.6 酶催化膜生化反应器311

参考文献314

第9章 分离过程系统模拟基础315

9.1 分离过程系统模拟的基本方法316

9.2 序贯模块法317

9.2.1 模拟的基本要素317

9.2.2 再循环流的断裂319

9.2.3 系统的分割与排序323

9.2.4 断裂流股变量的收敛327

9.3 联立方程法328

9.3.1 流程方程组的建立329

9.3.2 流程方程组的分割与排序329

9.3.3 流程方程组的求解332

9.4 联立模块法333

9.5 模拟方法比较337

9.6 分离过程模拟338

9.6.1 流程模拟系统构成338

9.6.2 通用分离流程模拟系统339

9.7 油田气分离装置的模拟计算340

参考文献344

习题344

第10章 分离过程系统合成345

10.1 分离系统的组织345

10.1.1 分离过程的合成345

10.1.2 分离器数和分离序列数346

10.1.4 分离子问题数347

10.1.3 子群数347

10.1.5 分离序列合成的主要方法348

10.2 试探合成349

10.2.1 试探规则349

10.2.2 有序试探法351

10.3 调优法合成353

10.3.1 初始分离序列的建立353

10.3.2 确定调优规则353

10.3.3 制定调优策略354

10.4 最优化合成356

参考文献359

习题359

11.1.1 等温分离最小功360

第11章 分离过程的能耗及节能措施360

11.1 分离过程所需理论最小功360

11.1.2 非等温分离最小功363

11.1.3 净功耗363

11.1.4 热力学效率364

11.2 分离过程的节能措施365

11.2.1 影响分离过程热力学效率因素的分析365

11.2.2 分离过程主要操作条件对能耗的影响365

11.2.3 分离过程节能途径368

参考文献375

习题376