《化工分離過程與案例》共分9章,從分離過程的設(shè)計共性出發(fā),按照從基礎(chǔ)到理論再到實踐的認知規(guī)律,詳細地介紹了相平衡與單級平衡過程、多組分精餾、特殊精餾、多組分氣體吸收和解吸過程,吸附與結(jié)晶分離過程,膜分離技術(shù)等內(nèi)容。各章均附有案例、例題和習題,以利于對《化工分離過程與案例》內(nèi)容的理解和運用!痘し蛛x過程與案例》具有針對性和應用性,內(nèi)容豐富,重點強調(diào)了分離過程的計算、裝置的操作和應用案例!痘し蛛x過程與案例》可作為高職高專院;瘜W工程與工藝專業(yè)及相近專業(yè)的教材,也可供高等院校相應專業(yè)及化工領(lǐng)域中從事科研、設(shè)計和生產(chǎn)的科技人員參考。
化工分離工程是高等工科院;瘜W工程與工藝專業(yè)的一門重要專業(yè)課程。這是因為幾乎任何化工生產(chǎn)過程都離不開分離過程,絕大多數(shù)反應過程的原料和反應產(chǎn)物都是混合物,需要利用混合物中各組分中分子性質(zhì)、熱力學和傳遞性質(zhì)的差異,通過能量分離劑和質(zhì)量分離劑的加入實現(xiàn)分離。同時,分離工程在充分利用資源和控制環(huán)境污染方面也具有不可或缺的作用。
根據(jù)化工專業(yè)的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方向,特此編寫了《化工分離過程與案例》,以適應培養(yǎng)新世紀高水平專業(yè)技術(shù)人才的需要;し蛛x工程課是物理化學、化工熱力學及化工原理等理論課程的后續(xù)課程,主要討論化學工業(yè)和化學工程領(lǐng)域中常見的分離過程,是化學工程與工藝專業(yè)和相關(guān)化工專業(yè)的重要專業(yè)課。其主要任務(wù)是使學生掌握當前的分離單元過程(多組分閃蒸分離、多組分精餾、復雜精餾、萃取精餾、恒沸精餾等)、吸收過程、吸附過程、結(jié)晶過程、膜分離過程的基本原理、基礎(chǔ)知識和設(shè)計計算方法,了解分離過程的前沿技術(shù)。通過該課程的學習,培養(yǎng)學生分析和解決化工生產(chǎn)中有關(guān)分離工程問題的能力。
本書積作者多年的教學工作實踐經(jīng)驗,閱讀和參考了大量的同類文獻,概括了簡單相平衡過程、多組分精餾、特殊精餾、吸收過程、吸附過程、結(jié)晶過程、膜分離過程的要點和石油化工生產(chǎn)過程的典型案例。以分離工程設(shè)計為主線,注重理論聯(lián)系實際,密切結(jié)合工程實際問題,內(nèi)容由淺入深、循序漸進,力求概念清晰、層次分明,便于自學。本書可作為化工類及相關(guān)專業(yè)的教材,也可供有關(guān)科研、設(shè)計及生產(chǎn)單位的科技人員參考。
限于作者水平,書中不足及欠妥之處在所難免,懇請使用本書的師生和讀者批評指正。
1 緒論
1.1 分離過程在化學工業(yè)中的重要性
1.1.1 分離過程與化學反應過程的關(guān)系
1.1.2 分離過程在清潔生產(chǎn)中的重要性
1.2 分離過程的分類和特征
1.2.1 平衡分離過程
1.2.2 速率分離過程
1.3 分離過程的集成化
1.3.1 分離過程與反應過程的集成
1.3.2 分離過程和分離過程的集成
1.3.3 分離過程的集成
2 相平衡
2.1 相平衡常數(shù)
2.1.1 相平衡常數(shù)和分離因子
2.1.2 相平衡判據(jù)
2.2 相平衡常數(shù)的熱力學基礎(chǔ)
2.2.1 化學位(勢)
2.2.2 流體的逸度和逸度系數(shù)
2.2.3 乏體的活度和活度系數(shù)
2.3 相平衡常數(shù)的計算
2.3.1 相平衡常數(shù)對稱型計算式
2.3.2 相平衡常數(shù)非對稱型計算式
2.3.3 查圖法確定烴類相平衡常數(shù)
2.3.4 相平衡常數(shù)的經(jīng)驗計算式
3 單級平衡過程
3.1 多組分物系的泡點和露點的計算
3.1.1 泡點溫度和壓力的計算
3.1.2 露點溫度和壓力的計算
3.2 閃蒸過程計算
3.2.1 閃蒸計算的基本方程式
3.2.2 等溫閃蒸和部分冷凝過程
3.2.3 絕熱閃蒸過程
3.2.4 非絕熱閃蒸過程
4 多組分精餾
4.1 概述
4.1.1 多組分精餾的特點和精餾方案的選擇
4.1.2 精餾塔的結(jié)構(gòu)
4.2 多組分精餾過程的典型案例-
4.3 多組分精餾過程典型案例分析
4.3.1 多組分精餾的物料衡算
4.3.2 回流比
4.3.3 理論塔板數(shù)
4.3.4 非關(guān)鍵組分的分配
4.3.5 逐板計算法
4.3.6 多組分復雜精餾的簡捷法計算案例
4.4 精餾塔的操作
4.4.1 精餾塔的開、停車
4.4.2 精餾塔運行調(diào)節(jié)
4.4.3 精餾操作中不正,F(xiàn)象及處理方法
4.5 精餾過程仿真實例
4.5.1 工藝流程說明
4.5.2 本單元復雜控制方案說明
4.5.3 精餾單元操作規(guī)程
4.5.4 儀表一覽表
4.5.5 事故操作規(guī)程
5 特殊精餾
5.1 萃取精餾
5.1.1 萃取精餾流程
5.1.2 萃取精餾原理和萃取劑的選擇
5.1.3 萃取精餾過程分析
5.1.4 萃取精餾典型案例
5.1.5 萃取精餾典型案例分析
5.2 共沸精餾
5.2.1 共沸物
5.2.2 共沸物系的特點及工業(yè)分離方案
5.2.3 共沸精餾計算
6 多組分氣體吸收和解吸過程
6.1 概述
6.1.1 多組分氣體吸收和解吸的工業(yè)應用
6.1.2 多組分吸收塔的結(jié)構(gòu)
6.2 多組分氣體吸收典型案例
6.3 多組分吸收和解吸分析-
6.3.1 多組分吸收和解吸過程的特點
6.3.2 多組分解吸過程常用的工業(yè)方法
6.4 多組分吸收與解吸的簡捷法計算
6.4.1 氣、液相平衡
6.4.2 多組分物系的物料平衡及操作線方程
6.4.3 吸收因子法
6.5 化學吸收
6.5.1 化學吸收類型和增強因子
6.5.2 化學吸收和解吸計算
6.6 工業(yè)吸收裝置實操要點
6.6.1 填料吸收塔的開、停車
6.6.2 吸收操作的調(diào)節(jié)
6.6.3 吸收操作不正,F(xiàn)象及處理方法
6.7 氣體吸收過程的仿真操作
6.7.1 工藝流程說明
6.7.2 本單元復雜控制方案說明
6.7.3 吸收解吸單元操作規(guī)程
6.7.4 事故設(shè)置一覽表
6.7.5 儀表及報警一覽表
7 吸附
7.1 應用案例
7.2 吸附分離的基本原理
7.2.1 吸附與解吸
7.2.2 影響吸附的因素
7.2.3 吸附劑
7.2.4 吸附分離工藝
8 結(jié)晶分離過程
8.1 結(jié)晶的基本概念
8.1.1 晶體相關(guān)知識
8.1.2 結(jié)晶過程
8.2 溶液結(jié)晶基礎(chǔ)
8.2.1 溶解度與過飽和度
8.2.2 結(jié)晶動力學
8.3 熔融結(jié)晶基礎(chǔ)
8.3.1 固液平衡
8.3.2 熔融結(jié)晶動力學分析
8.4 結(jié)晶過程與設(shè)備
8.4.1 溶液結(jié)晶類型和設(shè)備
8.4.2 熔融結(jié)晶過程和設(shè)備
9 膜分離技術(shù)
9.1 膜分離技術(shù)工業(yè)應用案例
9.2 膜分離概述
9.2.1 膜的分類
9.2.2 膜材料
9.2.3 膜的分離透過參數(shù)
9.2.4 膜組件
9.3 膜分離過程
9.3.1 反滲透
9.3.2 超濾與微濾
9.3.3 電滲析
9.3.4 氣體膜分離
9.3.5 液膜分離