第15篇萃取及浸取
1概论15-2
1.1液-液萃取过程15-2
1.2液-液萃取应用于有机物的分离15-2
1.3液-液萃取应用于无机物的分离15-3
1.4萃取的常用术语15-5
1.4.1分配比15-5
1.4.2相比15-5
1.4.3分配常数15-5
1.4.4分离系数15-5
1.4.5萃合常数15-5
1.4.6萃取率15-6
1.4.7饱和度15-6
1.5萃取剂的选择15-6
参考文献15-16
2萃取相平衡15-18
2.1三元及多元体系液-液系统的相平衡15-18
2.1.1表示方法15-18
2.1.2测定方法15-23
2.1.3相平衡数据的检索15-23
2.2非电解质溶液的活度系数15-23
2.2.1常用的关联方法15-24
2.2.2参数估值方法15-36
2.2.3三元体系平衡数据的预测15-37
2.3电解质溶液的活度系数15-38
2.3.1单一电解质溶液的活度系数15-38
2.3.2混合电解质溶液的活度系数15-39
2.4伴有化学反应的萃取热力学平衡15-39
2.4.1萃取反应平衡模型15-40
2.4.2活度系数模型15-40
2.4.3萃取反应热力学平衡算法15-41
2.4.4化学反应萃取平衡的预测15-42
参考文献15-42
符号说明15-44
3伴有化学反应的萃取15-46
3.1化学萃取的分类及相平衡15-46
3.1.1金属离子萃取的分类及相平衡15-46
3.1.2极性有机物稀溶液萃取机理及平衡15-57
3.2反应速率对过程速率的影响15-60
3.3金属萃取的速率15-62
参考文献15-65
符号说明15-66
4相间传质及相间接触模型15-68
4.1相间传质模型及界面现象15-68
4.1.1传质系数15-68
4.1.2相间传质模型15-69
4.1.3界面现象及其对相间传质过程的影响15-69
4.2液-液接触的流体力学15-73
4.2.1分散相、连续相、分散相的滞存率15-73
4.2.2通量与液泛15-74
4.2.3液滴和液滴群运动15-75
4.3液滴的分散和聚并15-79
4.3.1液滴的分散和聚并现象15-79
4.3.2液-液分散动力学及其对传质的影响15-81
4.4单液滴及液滴群传质15-82
4.4.1液滴形成阶段的传质15-82
4.4.2液滴自由运动阶段的传质15-83
4.4.3液滴聚并阶段的传质15-85
参考文献15-85
符号说明15-87
5逐级萃取过程及计算15-91
5.1逐级萃取过程分析15-91
5.1.1平衡级萃取15-91
5.1.2单级萃取过程分析——逐级萃取计算方法简介15-91
5.2多级错流萃取15-94
5.2.1多级错流萃取流程15-94
5.2.2溶剂部分互溶体系的矩阵解法15-95
5.2.3溶剂互不相溶的萃取体系15-96
5.3多级逆流萃取15-97
5.3.1多级逆流萃取流程15-97
5.3.2溶剂部分互溶体系的矩阵解法15-98
5.3.3溶剂互不相溶的萃取体系15-98
5.4分馏萃取15-102
5.4.1分馏萃取流程15-102
5.4.2溶剂部分互溶体系的矩阵解法15-102
5.4.3溶剂互不相溶的萃取体系15-103
5.5带有回流的分馏萃取15-110
5.5.1带有回流的分馏萃取流程15-110
5.5.2溶剂部分互溶体系的矩阵解法15-110
5.5.3溶剂互不相溶的萃取体系15-112
参考文献15-114
符号说明15-115
6微分逆流萃取及其计算15-116
6.1理想的微分逆流萃取：活塞流模型15-116
6.1.1活塞流模型15-117
6.1.2传质单元数和传质单元高度15-117
6.1.3单分子单向扩散时NTU的近似表达式15-118
6.2微分逆流接触中两相流动的非理想性15-119
6.3微分逆流接触萃取过程的计算：非相互作用模型15-120
6.3.1返流模型15-120
6.3.2轴向扩散模型15-121
6.3.3组合模型15-129
6.3.4返流模型和扩散模型的一致性15-130
6.4相互作用模型15-130
6.4.1相互作用模型概述15-130
6.4.2相互作用模型15-131
参考文献15-134
符号说明15-134
7萃取设备及其设计计算方法15-137
7.1概论15-137
7.1.1液-液萃取设备的分类15-137
7.1.2液-液萃取设备的评价与选择15-137
7.2混合澄清器15-138
7.2.1混合澄清器的特点15-138
7.2.2几种典型的混合澄清器15-139
7.2.3混合澄清器的放大和设计15-141
7.3无机械搅拌的萃取柱15-146
7.3.1喷淋柱15-146
7.3.2填料柱15-147
7.3.3筛板柱15-149
7.4脉冲筛板萃取柱15-151
7.4.1脉冲筛板萃取柱的结构及特点15-151
7.4.2脉冲筛板萃取柱的设计计算15-152
7.5带有机械搅拌的萃取柱15-154
7.5.1往复振动筛板萃取柱（RPC）15-154
7.5.2转盘萃取柱（RDC）15-158
7.6离心萃取器15-160
7.6.1离心萃取器的特点和分类15-160
7.6.2几种典型的离心萃取器15-160
7.7静态混合器15-163
7.8微通道和微结构萃取器15-164
参考文献15-167
符号说明15-168
8其他萃取技术15-171
8.1液膜萃取15-171
8.1.1乳状液型液膜15-171
8.1.2支承体型液膜15-173
8.1.3液膜分离技术的应用15-174
8.2超临界流体萃取15-176
8.3反向胶团萃取15-179
8.4双水相萃取15-180
8.4.1双水相体系15-181
8.4.2双水相萃取在生物技术中的应用15-182
8.5外场强化萃取技术15-182
8.5.1萃取过程中附加外场的几种型式15-183
8.5.2电萃取设备内的传质规律15-183
8.5.3超声场对分离过程的强化15-184
8.5.4外场强化萃取技术的发展前景15-184
8.6微尺度萃取技术15-185
8.6.1微尺度混合技术15-185
8.6.2微尺度分散萃取技术15-188
参考文献15-191
9固-液浸取15-195
9.1概论15-195
9.2浸取前固体的预处理15-196
9.2.1物理预处理15-196
9.2.2化学预处理15-197
9.2.3机械活化预处理15-197
9.3特殊浸取方式15-198
9.3.1热压浸取15-198
9.3.2强化浸取15-198
9.3.3生物浸取15-200
参考文献15-202
10浸取过程物理化学15-203
10.1总论15-203
10.2浸取过程热力学15-203
10.2.1溶液活度和活度系数15-203
10.2.2浸取反应平衡常数和表观平衡常数15-207
10.2.3优势区图与组分图15-210
10.3浸取过程动力学15-216
10.3.1颗粒外的液膜边界层及传质系数15-216
10.3.2溶质在颗粒内的有效扩散系数15-217
10.3.3化学反应对过程速率的影响15-217
10.3.4浸取速度控制步骤的判别15-224
10.4浸取过程表面化学15-225
10.4.1溶质在颗粒表面上的吸附15-225
10.4.2液-固界面化学反应的分数维模型15-225
参考文献15-229
11固-液浸取设备15-230
11.1浸取器分类15-230
11.2大颗粒固体渗滤浸取器15-230
11.2.1固定床层渗滤浸取器15-230
11.2.2逆流多级间歇串联浸取器15-234
11.3机械搅拌浸取器15-236
11.4气体提升式浸取器（Pachuca槽）15-238
11.5射流搅拌浸取器15-242
11.6液-固流态化浸取器15-244
11.7管道式浸取器15-246
11.8其他类型浸取器15-246
参考文献15-248
12浸取过程的设计及工艺计算15-250
12.1浸取溶剂的选择15-250
12.2浸取温度的选择15-250
12.3浸取反应器的设计15-250
12.3.1浸取反应器的型式及操作状况15-251
12.3.2液-固浸取反应器的设计模型15-251
12.4浸取级数及工艺计算15-254
12.4.1工艺计算原理15-254
12.4.2多级连续逆流浸取、分离及洗涤15-255
12.4.3代数法工艺计算15-256
12.4.4解析工艺计算15-257
12.4.5图解法工艺计算15-267
参考文献15-273
符号说明15-273
第16篇增湿、减湿及水冷却
1绪论16-2
1.1气体增湿与减湿的方法16-2
1.2气体增湿与减湿过程的应用16-2
1.2.1循环水的冷却16-2
1.2.2气体的降温与除尘16-2
1.2.3可凝蒸气冷凝潜热的回收和利用16-3
1.2.4溶剂回收16-3
1.2.5空气调湿16-4
参考文献16-4
2湿气体的性质及湿度图表16-5
2.1湿气体的性质16-5
2.1.1湿气体的基本状态参数16-5
2.1.2绝热饱和温度与湿球温度16-10
2.1.3湿度的测定方法16-13
2.2湿气体的湿度图及其应用16-14
2.2.1湿空气的t-H图16-14
2.2.2高温下湿气体的t-H图16-15
2.2.3湿空气的I-H图16-18
2.2.4总压对湿气体性质的影响16-18
参考文献16-20
3增湿与减湿过程的计算基础16-22
3.1气体与液体间的传热与传质关系16-22
3.1.1增湿过程中的传热与传质关系16-22
3.1.2减湿过程中的传热与传质关系16-22
3.1.3传热与传质速率方程16-23
3.2气液平衡线与操作线16-24
3.3气液相界面参数及气体参数在塔内的分布16-26
3.3.1气液相界面参数16-26
3.3.2气液相界面及气体参数在塔内的分布16-27
3.3.3气液相界面参数及气温在塔内分布的图解法16-29
3.4有效塔高的计算16-30
3.5横流式增湿与减湿过程16-33
3.6增湿与减湿过程的设计16-36
3.6.1工艺参数的选择16-36
3.6.2增减湿设备的设计16-37
3.6.3辅助设备的设计与选型16-37
参考文献16-38
4循环水冷却塔16-39
4.1工业循环水冷却的方法16-39
4.2冷却塔的类型16-40
4.3冷却塔的组成与结构16-43
4.3.1填料16-43
4.3.2通风装置16-46
4.3.3配水装置16-47
4.3.4其他16-49
4.4机械通风式冷却塔结构参数16-49
4.4.1机械通风式冷却塔结构及操作参数的选择16-49
4.4.2气象参数的选择16-50
4.5冷却塔的热力计算及热力特性16-52
4.5.1逆流式冷却塔的热力计算16-52
4.5.2横流式冷却塔的热力计算16-59
4.5.3冷却塔的热力特性16-62
4.5.4冷却塔热力与动力的综合计算方法16-66
4.6冷却塔的通风阻力及阻力特性16-68
4.6.1填料层的通风阻力及阻力特性16-68
4.6.2冷却塔的局部通风阻力16-71
4.7循环冷却水的补充水量16-75
4.7.1蒸发损失的水量16-75
4.7.2通风损失的水量16-76
4.7.3渗透损失的水量16-77
4.7.4排污损失的水量16-77
参考文献16-78
5传热与传质速率数据16-79
5.1填料塔传热与传质系数的实验关联式和实测数据16-79
5.1.1逆流塔传热与传质的关联式和实测数据16-79
5.1.2横流塔的传质关联式和实测数据16-84
5.2喷雾塔传热与传质系数的实验关联式和实测数据16-88
参考文献16-92
符号说明16-94
第17篇干燥
1概述17-2
1.1物料干燥的目的17-2
1.2除湿方法17-2
1.3干燥操作的流程17-3
2湿物料和湿空气的性质17-4
2.1湿物料的性质17-4
2.1.1物料内所含水分的种类17-4
2.1.2物料的湿含量表示法17-6
2.2湿空气的性质17-7
2.2.1湿空气的基本性质17-7
2.2.2湿度图17-9
2.2.3I-H图的用法17-10
参考文献17-21
3干燥动力学17-22
3.1干燥曲线17-22
3.2干燥速率曲线17-22
3.3物料内水分的移动机理17-24
参考文献17-26
4干燥过程的计算、干燥器的分类与选择17-27
4.1一般干燥过程的基本计算17-27
4.2特殊干燥过程的计算简介17-30
4.3干燥器的分类与选择17-32
4.3.1干燥器分类的目的17-32
4.3.2按照操作方法和热量供给方法进行干燥器分类17-33
4.3.3按照物料进入干燥器的形状进行干燥器分类17-33
4.3.4按照附加特征的适应性进行干燥器分类17-33
4.4干燥器选择的原则17-34
4.5干燥器工业应用经验数据17-35
4.6干燥器选型计算示例17-36
参考文献17-38
5各种干燥方法及干燥器设计17-39
5.1厢式干燥器17-39
5.1.1厢式干燥器的结构和分类17-39
5.1.2平行流厢式干燥器17-39
5.1.3穿流厢式干燥器17-40
5.2洞道式干燥器17-41
5.2.1洞道式干燥器的分类及特点17-41
5.2.2洞道式干燥器的设计17-42
5.3带式干燥器17-43
5.3.1平流带式干燥器17-43
5.3.2穿流带式干燥器17-43
5.3.3应用实例17-44
5.4气流干燥器17-45
5.4.1气流干燥的工作原理及特点17-45
5.4.2气流干燥器的类型17-46
5.4.3气流干燥器的设计17-56
5.4.4气流干燥器设计示例17-63
5.5流化床干燥器17-71
5.5.1流化床干燥的工作原理及特点17-71
5.5.2流化床干燥器的类型17-72
5.5.3流化床干燥器的设计17-88
5.5.4流化床干燥器的设计示例17-103
5.6喷动床干燥器17-106
5.6.1喷动床干燥器的工作原理及特点17-106
5.6.2喷动床干燥器的类型17-107
5.6.3喷动床干燥器的设计17-111
5.7喷雾干燥器17-117
5.7.1喷雾干燥的流程和过程阶段17-117
5.7.2雾化器的结构和计算17-120
5.7.3喷雾干燥塔的结构设计和尺寸估算17-131
5.7.4喷雾干燥器的设计示例17-141
5.7.5喷雾干燥技术在工业上的应用实例17-144
5.8转筒干燥器17-147
5.8.1转筒干燥器的工作原理及特点17-147
5.8.2转筒干燥器的型式17-147
5.8.3操作参数的确定17-149
5.8.4转筒干燥器的应用实例17-152
5.8.5转筒干燥器的设计示例17-154
5.9移动床干燥器17-156
5.9.1移动床干燥的工作原理及特点17-156
5.9.2移动床干燥器的类型17-156
5.9.3移动床干燥器的设计17-159
5.9.4移动床干燥器的设计示例17-163
5.10真空耙式干燥器17-166
5.10.1真空耙式干燥器的工作原理及特点17-166
5.10.2耙齿的结构17-166
5.10.3真空耙式干燥器操作参数的确定17-166
5.10.4真空耙式干燥器的应用实例17-167
5.11转鼓干燥器17-167
5.11.1转鼓干燥器的工作原理及特点17-167
5.11.2转鼓干燥器的类型17-169
5.11.3转鼓干燥器的设计17-173
5.11.4转鼓干燥器的设计示例17-175
5.12桨叶式干燥器17-176
5.12.1低速搅拌型桨叶式干燥器17-176
5.12.2高速搅拌型桨叶式干燥器17-178
5.12.3桨叶式干燥器的应用实例17-179
5.12.4桨叶式干燥器的设计示例17-180
5.13双锥回转真空干燥器17-181
5.13.1双锥回转真空干燥器的工作原理及特点17-181
5.13.2双锥回转真空干燥器的应用实例17-182
5.14圆盘干燥器17-183
5.14.1圆盘干燥器的工作原理及特点17-183
5.14.2圆盘干燥器的应用实例17-184
5.15真空冷冻干燥器17-184
5.15.1真空冷冻干燥器的工作原理及特点17-184
5.15.2真空冷冻干燥的流程17-185
5.15.3真空冷冻干燥设备17-185
5.15.4真空冷冻干燥器的应用实例17-186
5.16振动流动干燥器17-187
5.16.1振动流动干燥器的工作原理及特点17-187
5.16.2振动流动干燥器的应用实例17-187
5.17红外线干燥器17-188
5.17.1红外线干燥的工作原理及特点17-188
5.17.2红外线干燥器的类型17-189
5.18微波干燥器17-190
5.18.1微波干燥器的工作原理及特点17-190
5.18.2微波干燥器的类型17-191
5.18.3微波干燥的阶段17-192
参考文献17-192
6组合干燥技术17-194
6.1两级组合干燥17-194
6.1.1喷雾干燥和流化床干燥的组合17-194
6.1.2气流干燥和流化床干燥的组合17-194
6.1.3粉碎气流干燥和流化床干燥的组合17-195
6.2三级组合干燥17-196
参考文献17-197
7干燥过程的节能17-198
7.1干燥过程的能源消耗17-198
7.2干燥装置的能量利用率及干燥器的热效率17-198
7.2.1干燥装置的能量利用率17-199
7.2.2干燥器的热效率17-200
7.3干燥操作的节能途径17-201
参考文献17-203
符号说明17-204
第18篇吸附及离子交换
1吸附剂的种类及其应用18-2
1.1吸附过程及其分类18-2
1.2吸附剂的种类18-3
1.2.1天然吸附剂18-3
1.2.2氧化铝18-4
1.2.3硅胶18-4
1.2.4分子筛18-4
1.2.5碳基吸附剂18-11
1.2.6气凝胶18-16
1.2.7聚合物18-16
1.2.8生物质基材料18-17
1.2.9金属有机骨架材料18-17
1.3无机吸附剂的解吸再生18-19
1.4吸附剂的物理性质18-19
1.4.1吸附剂的孔道结构性质18-19
1.4.2吸附剂的选择性18-23
1.4.3吸附剂的再生性及使用寿命18-23
参考文献18-23
2吸附相平衡18-27
2.1气固吸附相平衡18-27
2.1.1单组分吸附相平衡18-28
2.1.2多组分吸附相平衡18-30
2.1.3吸附等温线的测定18-36
2.1.4吸附选择性估算18-36
2.1.5吸附热18-38
2.2液固吸附相平衡18-39
2.2.1液相吸附等温线18-39
2.2.2组成等温线方程18-40
参考文献18-41
3物质传递与传质速率18-43
3.1传质速率18-43
3.1.1传质推动力的表示方法18-44
3.1.2吸附剂颗粒内的扩散系数18-45
3.2传质系数18-46
3.2.1总传质系数18-46
3.2.2流体-固体颗粒间液膜传质系数18-46
3.3颗粒相侧传质系数18-48
3.3.1大孔扩散18-49
3.3.2细孔扩散（Knudsen扩散）18-50
3.3.3表面扩散18-50
3.3.4晶体内的扩散18-50
3.3.5并联扩散18-51
3.3.6双元细孔结构吸附剂的扩散18-51
3.4晶体颗粒扩散系数的求取18-52
3.5传质系数或传质速率的测定18-55
3.5.1直接测定法18-55
3.5.2刺激-应答法18-57
3.6固定填充床床层压降计算18-60
参考文献18-60
4吸附分离过程及设计计算18-62
4.1吸附搅拌槽及多级段吸附18-62
4.2恒温下固定床吸附18-63
4.2.1透过曲线及其影响因素18-64
4.2.2传质区的应用和计算18-65
4.2.3分离因数、透入比和扩散控制区18-67
4.3固定床吸附操作计算18-73
4.3.1恒温下微量单组分吸附18-73
4.3.2恒温下复杂组分吸附18-89
4.3.3绝热吸附分离18-96
4.3.4色谱分离18-100
4.3.5吸附剂的再生18-105
参考文献18-107
5工业吸附过程和设备18-109
5.1固定床18-109
5.1.1脱湿干燥18-109
5.1.2溶剂回收18-115
5.1.3气体污染物净化18-118
5.1.4水体污染物净化18-119
5.1.5吸附剂的再生18-121
5.2变压吸附18-125
5.2.1变压吸附的应用和发展18-125
5.2.2变压吸附循环操作原理18-130
5.2.3工业四床层变压吸附18-135
5.2.4变压吸附的工艺计算18-136
5.3工业色谱18-143
5.3.1色谱分离类型18-143
5.3.2工业色谱操作方法18-145
5.4模拟移动床18-154
5.4.1模拟移动床原理和设备18-154
5.4.2模拟移动床工艺18-156
5.4.3模型与计算18-162
参考文献18-166
6离子交换18-168
6.1离子交换过程的特点18-168
6.1.1离子交换过程的基本原理18-168
6.1.2离子交换循环操作和应用18-169
6.2离子交换剂的种类和选用18-171
6.2.1离子交换剂的种类18-171
6.2.2离子交换剂的选用18-179
参考文献18-179
7离子交换平衡18-181
7.1离子交换等温线18-181
7.2离子交换选择性系数18-183
参考文献18-187
8离子交换动力学18-188
8.1离子交换扩散18-188
8.2离子交换速率18-189
8.2.1同位素离子交换中颗粒相扩散控制交换速率18-189
8.2.2同位素离子交换中液膜扩散控制交换速率18-192
8.2.3离子交换中颗粒相扩散控制交换速率18-193
8.2.4离子交换中液膜扩散控制交换速率18-193
参考文献18-196
9离子交换过程设计原理18-197
9.1间歇式离子交换18-197
9.2恒温下固定床离子交换18-197
9.2.1经验的近似计算法18-197
9.2.2连续性方程数学模型18-201
9.3离子交换色谱分离18-202
9.4移动床离子交换18-206
9.5离子交换循环18-207
9.5.1离子交换循环18-207
9.5.2再生剂的用量18-208
9.5.3再生曲线和再生效率18-209
参考文献18-212
10工业离子交换过程和设备18-213
10.1间歇式离子交换过程和设备18-213
10.2固定床离子交换过程和设备18-213
10.2.1固定床的类型18-213
10.2.2固定床的再生18-214
10.3连续式和半连续式离子交换过程和设备18-218
10.3.1复合床固定床离子交换器18-218
10.3.2移动床离子交换器18-219
10.3.3流化床离子交换器18-220
10.3.4树脂浆液（RIP）接触器18-224
10.3.5Davy Mckee高物料通过量连续逆流树脂-矿浆接触器18-225
10.3.6磁树脂连续离子交换流化床18-226
10.4离子交换膜18-227
10.4.1离子交换膜的性能及其制备18-227
10.4.2离子交换膜分离过程和应用18-228
10.5离子交换过程在工业上的应用18-230
10.5.1水处理18-230
10.5.2食品工业18-231
10.5.3湿法冶金18-232
10.5.4合成化学和石油化学工业18-232
10.5.5医药工业18-233
参考文献18-233
符号说明18-235
第19篇膜过程
1概论19-2
1.1膜过程基本概述19-2
1.1.1膜的分离作用19-2
1.1.2各种膜分离过程19-2
1.1.3膜分离主要应用现状19-3
1.2膜过程发展历史19-6
1.3膜过程展望19-6
1.3.1膜材料及工艺19-6
1.3.2膜过程19-9
参考文献19-10
2分离膜19-13
2.1聚合物膜19-13
2.1.1聚合物膜材料19-13
2.1.2聚合物膜的制备工艺19-14
2.1.3膜结构与表征19-17
2.1.4膜性能与测定19-18
2.2无机膜19-20
2.2.1无机膜材料19-20
2.2.2无机膜的制备工艺19-21
2.2.3膜结构与表征19-23
2.2.4膜性能与测定19-24
2.3有机-无机杂化膜19-24
2.3.1杂化膜材料选择19-24
2.3.2杂化膜的制备工艺19-25
2.3.3膜结构与表征19-26
2.3.4膜性能与测定19-26
参考文献19-27
3膜组件19-29
3.1膜组件分类19-29
3.2板框式19-29
3.2.1板框式膜组件的特点19-29
3.2.2系紧螺栓式19-29
3.2.3耐压容器式19-30
3.2.4板框式膜组件的应用19-30
3.3管式19-31
3.3.1管式膜组件的特点19-31
3.3.2内压型单管式19-31
3.3.3内压型管束式19-32
3.3.4外压型管式19-32
3.4螺旋卷式19-33
3.4.1螺旋卷式膜组件的特点19-35
3.4.2膜组件的部件和材料19-35
3.4.3在制造中应注意的问题19-36
3.5中空纤维式19-36
3.5.1中空纤维膜组件的特点19-37
3.5.2中空纤维膜组件制造中应注意的问题19-37
3.6帘式19-38
3.6.1帘式膜组件的特点19-38
3.6.2膜组件的部件与材料19-38
3.6.3在制造中应注意的问题19-39
3.7碟管式19-39
3.7.1碟管式膜组件的特点19-39
3.7.2碟管式膜组件的部件与材料19-40
3.7.3在制造中需注意的问题19-41
3.8各种型式膜组件的优缺点19-41
参考文献19-42
4膜过程19-44
4.1微滤19-44
4.1.1概述19-44
4.1.2微滤膜的传递机理19-44
4.1.3微滤膜的流程与工艺19-44
4.1.4微滤膜的应用19-45
4.2超滤19-46
4.2.1基本原理19-46
4.2.2超滤膜和组件19-46
4.2.3流程和过程设计19-47
4.2.4超滤的应用19-47
4.3反渗透19-49
4.3.1基本原理19-49
4.3.2分离原理19-50
4.3.3传递方程19-51
4.3.4膜材料的选择准则19-52
4.3.5反渗透膜及组件19-53
4.3.6浓差极化及流程、过程设计19-55
4.3.7反渗透技术的应用19-57
4.4气体膜分离19-59
4.4.1膜材质及其分类19-60
4.4.2新型气体分离膜材料开发19-61
4.4.3气体膜分离的机制19-62
4.4.4气体分离膜的主要特性参数19-67
4.4.5气体分离膜的制备工艺19-69
4.4.6气体膜分离过程19-71
4.4.7气体膜分离应用19-73
4.5渗透汽化19-76
4.5.1引言19-76
4.5.2渗透汽化的基本原理19-77
4.5.3渗透汽化过程的特点19-79
4.5.4渗透汽化膜及膜材质的选择19-79
4.5.5渗透汽化膜的制备方法和组件结构19-80
4.5.6渗透汽化膜的性能测试19-82
4.5.7渗透汽化的应用19-82
4.5.8无机膜渗透汽化19-86
4.6渗析与电渗析19-91
4.6.1原理19-91
4.6.2传递机理19-94
4.6.3流程与工艺设计19-97
4.6.4渗析与电渗析的应用19-98
4.7膜生物反应器19-104
4.7.1原理19-104
4.7.2膜生物反应的传质机理19-104
4.7.3流程与工艺优势19-107
4.7.4典型应用19-109
4.8膜反应19-111
4.8.1原理19-111
4.8.2膜反应器的分类19-113
4.8.3流程与反应器设计19-114
4.8.4典型应用19-118
4.9膜集成过程19-120
4.9.1膜集成过程特点19-120
4.9.2膜集成过程分类19-120
4.9.3典型应用19-121
4.10其他膜过程19-125
4.10.1正渗透19-125
4.10.2膜蒸馏19-128
4.10.3膜结晶19-130
4.10.4膜吸收19-131
参考文献19-133
符号说明19-143
第20篇颗粒及颗粒系统
1颗粒的粒度、粒径20-2
1.1粒度、粒径的定义20-2
1.1.1三轴径20-2
1.1.2投影径20-3
1.1.3球当量直径20-3
1.1.4筛分径20-4
1.1.5颗粒投影的其他直径20-4
1.2粒径的物理意义20-4
1.2.1Feret径、Martin径、等投影面积直径20-4
1.2.2Caucy 定理20-5
1.3粒径分布20-5
1.3.1频率分布和累积分布20-5
1.3.2粒径分布的函数表示20-6
1.4平均粒径20-9
1.4.1平均粒径的定义20-9
1.4.2主要的平均粒径20-10
参考文献20-12
符号说明20-12
2颗粒的形状20-14
2.1概述20-14
2.1.1研究意义20-14
2.1.2颗粒形状术语20-14
2.1.3颗粒形状的几何表示20-15
2.2形状指数和形状系数20-15
2.2.1单一颗粒的形状表示20-15
2.2.2均齐度20-16
2.2.3充满度20-17
2.2.4球形度20-17
2.2.5圆形度20-17
2.2.6圆角度20-17
2.2.7表面指数20-18
2.2.8形状系数20-18
2.2.9基于轮廓曲线的形状指数20-18
2.3颗粒形状的数学分析20-19
2.3.1Fourier方法20-19
2.3.2方波函数法20-22
2.3.3分数维方法20-23
2.4动力学形状系数20-24
2.4.1阻力形状系数20-24
2.4.2动力学形状系数20-25
参考文献20-26
符号说明20-26
3颗粒测定20-28
3.1粒径的测定20-28
3.1.1筛分法20-29
3.1.2显微镜法20-31
3.1.3沉降法20-32
3.1.4电传感法20-34
3.1.5光散射与衍射法20-35
3.1.6X射线小角散射法20-36
3.1.7全息照相法20-37
3.1.8流体分选20-37
3.1.9其他20-39
3.2颗粒密度的测定20-39
3.2.1颗粒密度的定义20-39
3.2.2测定方法20-40
3.3颗粒比表面积的测定20-42
3.3.1气体透过法20-43
3.3.2气体吸附法20-44
3.3.3压汞法20-47
3.3.4湿润热法20-48
3.3.5计算法20-48
3.4颗粒细孔分布的测定20-49
3.4.1气体吸附法20-49
3.4.2压汞法20-50
3.5取样20-50
3.5.1取样原则20-50
3.5.2缩分20-51
3.5.3制样20-52
参考文献20-52
符号说明20-52
4散料物理20-55
4.1黏附与团聚20-55
4.1.1颗粒间的黏附力20-55
4.1.2黏附力的影响因素20-56
4.1.3黏附力的测定方法20-57
4.1.4颗粒在空气中的团聚20-58
4.2颗粒的扩散现象20-60
4.2.1布朗扩散20-60
4.2.2布朗团聚20-65
4.2.3湍流扩散20-65
4.3颗粒的传热特性20-66
4.3.1单颗粒的传热20-66
4.3.2颗粒层的传热20-68
4.4颗粒的传质特性20-71
4.4.1单颗粒的传质20-71
4.4.2颗粒填充层的传质20-71
4.5颗粒的电特性20-72
4.5.1比电阻20-72
4.5.2介电常数20-74
4.5.3颗粒的荷电率（带电量）20-75
4.5.4颗粒的带电20-76
4.5.5电泳20-77
4.6颗粒的声学特性20-79
4.6.1颗粒系统的发声20-79
4.6.2颗粒在声场中的共振运动20-80
4.6.3声波通过颗粒群的衰减20-81
4.7颗粒的光学现象20-82
4.7.1光散射20-82
4.7.2光的衍射20-83
4.7.3光压20-83
4.7.4光泳20-83
参考文献20-85
符号说明20-87
5散料力学20-90
5.1散料力学的基础方程20-90
5.1.1弹性平衡微分方程式20-90
5.1.2极限平衡方程式20-91
5.2散料的填充特性20-96
5.2.1填充方式20-96
5.2.2空隙率的测量方法20-100
5.3散料的流动特性20-101
5.3.1Jenike的流动因数FF20-101
5.3.2Carr的流动性指数20-102
5.3.3休止角20-102
5.3.4有效内摩擦角20-103
5.4散料颗粒间的相互作用力20-105
5.4.1散料颗粒间相互作用力的种类20-105
5.4.2颗粒间力的测量方法20-105
5.4.3散料抗拉强度的测量方法20-105
参考文献20-105
符号说明20-106
6渗流20-108
6.1流体通过颗粒层的流动20-108
6.1.1Darcy定律20-108
6.1.2渗滤理论20-109
6.2颗粒层的压力降20-110
6.2.1从流路模型计算压力降20-110
6.2.2阻力模型20-111
6.2.3纤维填充层的压力降20-112
6.3两相互不相溶流体的渗流20-113
6.3.1多孔介质中流体的饱和度20-113
6.3.2液体在颗粒层中的毛细管压力和上升高度20-114
6.3.3液液两相渗流20-116
6.3.4液固两相渗流20-117
6.4两相互溶渗流20-118
6.4.1互溶液体的传质扩散渗流20-118
6.4.2不同黏度的互溶液体传质扩散渗流20-118
6.4.3带有吸附作用的互溶液体传质扩散渗流20-118
6.5液气两相渗流20-119
参考文献20-120
符号说明20-120
7颗粒流及装备20-122
7.1颗粒流的基本概念与特征20-122
7.1.1颗粒流的分类20-122
7.1.2颗粒流的特征20-123
7.1.3颗粒流本构方程20-125
7.2颗粒流的理论与模型20-126
7.2.1基于连续介质的方法20-126
7.2.2基于离散的方法20-126
7.2.3大规模离散模拟20-130
7.3颗粒流实验及测量20-131
7.3.1休止角的测量20-132
7.3.2颗粒间接触作用力的测量20-133
7.3.3颗粒物料宏观应力的测量20-134
7.3.4颗粒速度的测量20-134
7.4颗粒流的操作与应用20-136
7.4.1混合及设备20-136
7.4.2分级及设备20-140
7.4.3造粒及设备20-142
参考文献20-144
8超细粉体的制备与应用20-148
8.1气相法制备纳米材料20-148
8.1.1气相燃烧法20-148
8.1.2气相物理法20-150
8.2液相法制备纳米材料20-152
8.2.1水热法20-152
8.2.2沉淀法20-155
8.2.3溶胶凝胶法20-155
8.2.4膜乳化法20-156
8.2.5微流控技术20-158
8.3固相法（球磨法）制备超细颗粒20-161
8.3.1纳米金属单质的制备20-161
8.3.2不互溶体系超细粉体的制备20-162
8.3.3金属间化合物超细粉体的制备20-162
8.3.4纳米级的金属或金属氧化物-陶瓷粉复合超细颗粒的制备20-162
8.4纳米颗粒的性能及应用20-163
8.4.1气相二氧化硅的性能及其在硅橡胶中的应用20-163
8.4.2沉淀纳米二氧化硅在轮胎橡胶中的应用20-164
8.4.3纳米碳酸钙的性能及应用20-165
参考文献20-167
第21篇流态化
1流态化流体力学特性21-2
1.1流态化现象21-2
1.1.1基本现象与特点21-2
1.1.2流态化状态谱系相图21-2
1.1.3流态化类型21-4
1.1.4流态化体系的分类21-5
1.2经典散式流态化21-6
1.2.1流体通过固定床的压降21-6
1.2.2临界流态化速度21-7
1.2.3颗粒床层的膨胀21-8
1.2.4颗粒终端速度21-11
1.3经典聚式流态化21-13
1.3.1气泡特性21-13
1.3.2最小鼓泡速度21-18
1.3.3床层的膨胀21-18
1.3.4颗粒的扬析与夹带21-20
1.4湍动流态化21-24
1.5广义流态化21-26
1.5.1广义流态化概念和郭慕孙操作状态图21-26
1.5.2并流逆重力向上流动21-26
1.5.3并流顺重力向下流动21-30
1.5.4逆流顺重力向下流动21-30
1.6气力输送21-31
1.6.1气力输送状态的分类及特性21-31
1.6.2气力输送装置的分类与选择21-33
1.6.3稀相气力输送21-35
1.6.4密相动压气力输送21-38
1.6.5密相静压气力输送21-41
1.7喷动床21-46
1.7.1喷动床的结构型式21-47
1.7.2喷动床的流体力学21-48
1.8三相流态化21-50
1.8.1特点及分类21-50
1.8.2气液固流动规律21-51
参考文献21-53
符号说明21-56
2流化床分级和混合21-60
2.1分级和混合的机理21-60
2.2分级21-61
2.2.1颗粒分级模式21-61
2.2.2颗粒分离程度21-64
2.2.3颗粒分级模型21-68
2.2.4颗粒分级的应用21-68
2.3混合21-69
2.3.1混合和扩散系数21-69
2.3.2混合和停留时间分布的测量21-70
2.3.3颗粒混合21-70
参考文献21-72
符号说明21-73
3颗粒与流体间的传热和传质21-75
3.1颗粒与流体间的传热21-75
3.1.1颗粒-流体传热机理21-75
3.1.2传热系数的实验测定方法21-78
3.1.3流化系统中的表观传热系数21-80
3.1.4颗粒-流体系统的传热模型21-80
3.1.5各种流化系统中的传热关联式21-81
3.2颗粒与流体间的传质21-83
3.2.1传质系数与传质分析21-83
3.2.2传质系数的实验测定方法21-84
3.2.3流化系统中的表观传质系数21-85
3.3颗粒-流体传热与传质的关联21-88
3.4颗粒-流体传热/传质和流动结构的关系21-88
参考文献21-90
符号说明21-92
4流化床与壁面的传热21-95
4.1流化床换热器结构21-95
4.1.1夹套式换热器21-95
4.1.2管式换热器21-95
4.1.3外取热器21-96
4.2传热方程21-98
4.2.1温差21-98
4.2.2传热面积21-99
4.2.3传热膜系数21-99
4.3影响传热的因素21-100
4.3.1流体流速与床层空隙率的影响21-100
4.3.2流体与颗粒物性的影响21-101
4.3.3床层高度与传热面高度的影响21-101
4.3.4颗粒粒度对传热的影响21-101
4.3.5床内构件对传热的影响21-103
4.3.6辐射换热的影响21-104
4.4传热机理21-105
4.4.1膜控制机理21-105
4.4.2颗粒团不稳定传热机理21-105
4.4.3颗粒控制机理21-105
4.5流化床与器壁传热的传热膜系数21-105
4.5.1经典流化床21-106
4.5.2稀相流化床21-108
4.5.3喷动床21-108
4.6流化床与床内浸没物体壁面传热的传热膜系数21-109
4.6.1流化床与床内浸没固体的传热21-109
4.6.2流化床层与浸没管的传热21-110
4.7流化床传热强化21-114
参考文献21-115
符号说明21-117
5流态化装置设计21-120
5.1流态化装置的选型21-120
5.1.1流化床类型21-120
5.1.2选型的一般原则21-120
5.1.3影响流态化质量的因素21-120
5.2流化床操作速度21-122
5.3装置直径与高度的确定21-123
5.3.1非催化气固反应21-123
5.3.2催化反应21-124
5.4气体分布器与预分布器21-125
5.4.1气体分布器的结构型式21-125
5.4.2气体预分布器的结构型式21-127
5.4.3分布板设计计算21-127
5.5内部构件21-133
5.5.1内部构件的作用21-133
5.5.2内部构件的结构与型式21-133
5.5.3内部构件的设计21-136
5.6颗粒分离回收系统21-139
5.6.1输送分离高度21-139
5.6.2内过滤器21-142
5.6.3内旋风分离器21-143
5.7颗粒的加料和卸料装置21-146
5.7.1加料和卸料装置的分类21-146
5.7.2装置结构型式21-146
5.8流化床的测量技术21-148
5.8.1压力与压降测量21-148
5.8.2温度测量21-148
5.8.3空隙度测量21-149
5.8.4气速（流量）测量21-149
5.8.5气泡测量21-149
5.8.6颗粒粒度的控制与测量21-150
5.8.7其他测量21-151
参考文献21-151
符号说明21-154
6流态化过程强化21-157
6.1颗粒设计强化21-157
6.1.1颗粒结构设计21-158
6.1.2添加组分设计21-159
6.1.3颗粒表面性质设计21-160
6.2外力场强化21-160
6.2.1磁场强化21-160
6.2.2声场强化21-163
6.2.3振动场强化21-165
6.3内构件强化21-167
6.4床型强化21-169
6.4.1快速流化床21-169
6.4.2锥形（喷动）流化床21-170
参考文献21-172
7流态化模拟放大21-177
7.1原理与概述21-177
7.2基于双流体模型的模拟21-178
7.2.1双流体模型21-178
7.2.2模拟实例21-182
7.3基于颗粒轨道模型的模拟21-185
7.3.1基本概念及特点21-185
7.3.2控制方程和作用模型21-185
7.3.3数值求解21-187
7.3.4实现及应用21-189
7.4直接模拟21-189
7.4.1基于传统N-S方程的DNS方法21-190
7.4.2基于格子的DNS方法21-191
7.4.3基于粒子的DNS方法21-192
7.4.4颗粒间碰撞处理21-192
7.5工业应用与模拟放大21-193
7.5.1连续介质方法的工业应用21-193
7.5.2颗粒轨道方法的工业应用21-195
7.6虚拟流态化21-196
7.6.1宏观与稳态模型21-196
7.6.2多尺度耦合模拟21-201
7.6.3基于虚拟过程的流态化模拟放大21-201
参考文献21-205
符号说明21-208
8流态化技术的工业应用21-210
8.1矿物加工21-210
8.1.1硫铁矿氧化焙烧21-210
8.1.2锌精矿氧化焙烧21-211
8.1.3铁矿还原焙烧21-212
8.1.4钛铁矿焙烧21-216
8.2无机化工产品生产21-217
8.2.1氯化法钛白21-217
8.2.2氢氧化铝焙烧制氧化铝21-218
8.3化石能源利用21-220
8.3.1煤的流化床燃烧21-220
8.3.2煤的流化床气化21-222
8.3.3煤液化技术21-225
8.4石油炼制与化工21-228
8.4.1流化催化裂化21-228
8.4.2萘氧化制苯酐21-230
8.4.3丁烯氧化脱氢制丁二烯21-230
8.4.4丙烯氨氧化制丙烯腈21-231
8.4.5乙烯氧氯化制二氯乙烯21-231
8.4.6甲醇制烯烃21-232
8.5包覆和制粒21-232
参考文献21-234
本卷索引本卷索引1
监理示范表式(第三版)
化学工程手册·第4卷（第三版）编辑推荐