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第一部分 基础篇2

第1章 概述2

1.1历史回顾与前景展望2

1.1.1国外概况4

1.1.2国内概况5

1.2气体分离方法的种类与特征8

1.2.1深冷分离法9

1.2.2变压吸附法9

1.2.3膜分离法9

1.2.4集成膜过程的发展与展望10

参考文献11

第2章 气体膜分离的原理12

2.1气体膜分离的基本概念12

2.2常用的气体分离膜和有关术语14

2.2.1气体分离膜的分类14

2.2.2有关膜的术语14

2.3气体在多孔膜中的渗透机理24

2.3.1分子流25

2.3.2黏性流25

2.3.3表面扩散流27

2.3.5分子筛筛分机理29

2.3.4毛细管凝聚机理29

2.4.1溶解－扩散机理30

2.4气体在非多孔膜中的渗透机理30

2.4.2气体在橡胶态聚合物中的传递32

2.4.3气体在玻璃态聚合物中的传递32

2.4.4双吸附－双迁移机理35

2.5气体在复合膜中的渗透38

2.5.1支撑型多孔底膜38

2.5.2阻力型复合膜38

2.5.3多层复合型38

2.6.1成簇迁移型39

2.6水蒸气在膜中的渗透行为39

2.6.2塑化和溶胀41

2.6.3多层吸附与毛细管凝聚42

参考文献43

第3章 气体分离膜制备工艺及表征45

3.1气体分离膜的制备工艺45

3.1.1相转化法52

3.1.2相转化成膜机理61

3.1.3平板膜制备工艺70

3.1.4中空纤维膜制备工艺71

3.2.1气体分离膜结构74

3.2气体分离膜的结构及性能74

3.2.2气体分离膜的性能76

参考文献85

第4章 常用的气体膜分离器87

4.1膜器件的定义87

4.2膜器件的基本类型87

4.2.1板框式膜分离器88

4.2.2螺旋卷式膜分离器89

4.2.3中空纤维式膜分离器90

4.3.2国产气体膜分离器的推广应用概况92

4.3.1国产气体膜分离器的规格和性能92

4.3气体膜分离器的部分产品规格和性能92

4.3.3国外气体膜分离器的规格和性能97

4.3.4国外主要气体膜技术公司商务汇编99

参考文献109

第5章 气体膜分离系统设计111

5.1选择膜材料应考虑的主要因素111

5.1.1膜的耐热性能111

5.1.2膜的化学相溶性112

5.1.3膜的使用寿命113

5.2设计膜器件应考虑的主要问题114

5.2.1流型与流动导向114

5.2.2螺旋卷式膜器件的流体分布117

5.2.3中空纤维式膜器件的流体分布118

5.3膜过程操作方式119

5.4膜分离器的级联120

5.4.1膜器件的一级配置121

5.4.2膜器件的多级多段配置123

5.4.3新型的级联构型124

参考文献125

第二部分 应用篇——膜法富氧技术及其应用开发128

第6章 膜法富氧技术简介128

6.1制备富氧空气的目的和意义128

6.2常用的富氧膜及分离性能129

6.3常用的操作方式及工艺流程130

6.4各种富氧方法的经济性比较132

6.5空气富氧的影响参数134

6.5.1膜两侧压力比134

6.5.2切割率134

6.5.3操作温度134

6.5.4相对湿度135

第7章 富氧空气的助燃节能和环保效应136

7.1提高燃烧区的火焰温度和降低排烟黑度137

7.2加快燃烧速度，促使燃烧完全139

7.4减少燃烧后的排气量140

7.3降低燃料的燃点温度和燃尽温度140

7.5增加热量利用率141

7.6降低空气过剩系数142

第8章 富氧助燃技术在工业锅炉上的应用144

8.1常用的富氧助燃技术144

8.1.1富氧喷嘴144

8.1.2梯度燃烧144

8.2膜法富氧助燃技术在工业锅炉上的应用145

8.2.1在燃煤锅炉上的应用145

8.1.4α型燃烧和S型燃烧145

8.1.3对称燃烧145

8.2.2在燃油锅炉上的应用146

8.2.3膜法富氧助燃技术常用的工艺流程147

第9章 富氧助燃技术在玻璃工业上的应用149

9.1富氧助燃技术在国外工业中的应用149

9.1.1日本概况149

9.1.2美国概况151

9.1.3其他国家概况151

9.2局部增氧技术的基本特点152

9.2.2增加火焰温度153

9.2.3改善热效率153

9.2.1提高火焰强度153

9.3局部增氧技术在玻璃熔窑上的应用155

9.3.1单元窑155

9.3.2马蹄焰窑156

9.3.3双碹窑157

9.4在燃用发生炉煤气玻璃池炉上的应用158

9.4.1有利于提高煤气热值159

9.4.2富氧助燃系统的设计162

10.1.3强化冶炼过程，提高熔炼强度163

10.1.2提高烟气中SO2浓度，减轻污染163

10.1.1节约能源，降低能耗163

10.1富氧用于冶金工业的概况163

第10章 富氧助燃技术在冶金工业中的应用163

10.1.4经济效益与环保效应164

10.2在炼钢用转炉上的应用165

10.3在铜冶炼中的应用166

10.4在化铁炉上的应用169

第11章 膜法富氧技术在石油化工中的应用175

11.1富氧造气175

11.2氧化反应175

11.3催化裂化装置富氧再生工艺176

11.4富氧制硫酸和克劳斯硫回收178

12.1呼吸的基础理论180

第12章 富氧技术在医疗和保健上的应用180

12.2氧的毒性与完全浓度极限185

12.2.1氧中毒185

12.2.2安全浓度极限187

12.3富氧空气的医疗用途187

12.3.1氧在医疗中的效用187

12.3.2氧在家庭医疗中的应用191

12.4富氧空气的保健用途193

12.4.1氧对健康者的效用193

12.4.2具体的应用实例199

12.5.1国外医疗用富氧装置的开发状况200

12.5国内外富氧装置开发及在医疗和保健上的应用概况200

12.5.2国外保健用富氧装置的开发状况210

12.5.3我国医保用富氧装置的开发状况213

第13章 富氧技术在渔业上的应用220

13.1经济意义220

13.2活鱼的运送方法221

13.2.1用船运送活鱼222

13.2.2用铁路运送活鱼222

13.2.3用汽车运送活鱼223

13.3向水槽内供氧的技术224

13.3.1通气法225

13.3.2多层气相方法226

13.3.3氧气发生剂227

13.3.4富氧（气体透过膜）的应用229

13.4养殖233

第14章 我国膜法富氧技术最新发展状况235

14.1国产富氧膜及装置的发展概况235

14.1.1历史的回顾235

14.1.2产品规格和性能236

14.2国产富氧膜及装置的推广应用概况238

14.2.1采用膜法富氧技术的企业和单位238

14.1.3获得的发明专利238

14.2.2柴油机膜法增氧的初试研究241

14.2.3部分厂家的经济评估和效果报告实例243

14.2.4膜法富氧助燃系统的安装使用和维护保养257

14.2.5膜法富氧助燃技术推广中的经验与教训259

14.3我国申请富氧技术相关专利概况261

参考文献271

附录1 国外主要富氧设备生产厂商名录274

附录2 国外主要渗透汽化公司名录276

附录3 国外主要蒸气分离公司名录279

附录4 国外主要变压吸附厂商名录281

附录5 国外主要臭氧设备生产厂商名录284