分離工程

本書簡要介紹了分離過程的特徵與分類、分離過程的研究內容與研究方法，在此基礎上詳細介紹了多組分分離基礎、精餾、氣體吸收和解吸、多組分多級分離的嚴格計算、分離過程及設備的效率與節能綜合、其它分離方法（包括吸附、離子交換、液液萃取、反應精餾、膜分離）等內容。本書重點突出，難點分散，以“實例原理一模型一應用”進行教材內容的組織，應用性強。可作為高等院校化學工程與工藝專業本科生的教材，亦可供從事化學工程、石油加工及氣體分離、製藥工程等專業的技術人員參考。

緒論

1.1分離工程理論的形成和特性 1

1.1.1分離工程理論的形成與完善 1

1.1.2工業生產中的分離過程 2

1.1.3分離技術的特性 4

1.2分離過程的特徵與分類 6

1.2.1分離過程的特徵 6

1.2.2分離因子 6

1.2.3傳質分離過程的分類 7

1.2.4分離方法的比較 8

1.2.5分離過程的選擇 10

1.3分離過程的研究內容與研究方法 11

1.3.1研究內容與發展特點 11

1.3.2研究方法 14

本章符號說明 16

習題 16

參考文獻 16

2　多組分分離基礎

2.1分離過程的變數分析及設計變數的確定 18

2.1.1設計變數 18

2.1.2單元的設計變數 19

2.1.3裝置的設計變數 21

2.2相平衡關係的計算 24

2.2.1相平衡關係 24

2.2.2汽液平衡的分類與計算 27

2.3多組分物系的泡點和露點計算 37

2.3.1泡點溫度和壓力的計算 37

2.3.2露點溫度和壓力的計算 41

2.4單級平衡分離過程計算 43

2.4.1混合物的相態的確定和閃蒸計算類型 44

2.4.2等溫閃蒸 45

2.4.3絕熱閃蒸 49

本章符號說明 53

習題 54

參考文獻 57

3　精餾

3.1多組分精餾 59

3.1.1多組分精餾過程分析 59

3.1.2多組分精餾的簡捷(群法)計演演算法 62

3.2恆沸精餾 79

3.2.1恆沸物和恆沸組成的計算 79

3.2.2精餾曲線和恆沸劑的選擇 85

3.2.3恆沸精餾過程及計算 89

3.3萃取精餾 98

3.3.1萃取精餾過程 98

3.3.2萃取精餾的原理 99

3.3.3萃取劑的選擇 100

3.3.4萃取精餾過程分析 101

3.3.5萃取精餾過程平衡級數的簡捷計算 104

3.3.6萃取精餾操作設計的特點 106

3.3.7恆沸精餾與萃取精餾的比較 106

3.4加鹽萃取精餾 107

3.4.1鹽效應及其對汽液平衡的影響 107

3.4.2溶鹽精餾 107

3.4.3加鹽萃取精餾 108

本章符號說明 109

習題 110

參考文獻 115

4　氣體吸收和解吸

4.1氣液相平衡 118

4.1.1物理吸收的相平衡 118

4.1.2伴有化學反應的吸收相平衡 118

4.2吸收和解吸過程 119

4.2.1吸收和解吸過程流程 119

4.2.2多組分吸收和解吸過程分析 121

4.3多組分吸收和解吸過程簡捷計算 124

4.3.1吸收過程工藝計算的基本概念 124

4.3.2吸收因子法 125

4.3.3解吸因子法 132

4.4化學吸收 133

4.4.1化學吸收的類型和增強因子 134

4.4.2化學吸收速率 136

4.4.3化學吸收的計算 140

本章符號說明 142

習題 142

參考文獻 146

5　多組分多級分離的嚴格計算

5.1平衡級的理論模型 148

5.1.1複雜精餾塔物理模型 148

5.1.2平衡級的理論模型 150

5.1.3模擬計算方法 152

5.2三對角矩陣法 154

5.2.1計算方法和原理 154

5.2.2泡點法(BP法) 154

5.2.3θ法收斂和C.M.B.矩陣法 162

5.2.4流量加和法(SR法)和矩陣求

5.2.5Tj和Vj同時校正法（多元Newton?Raphson法） 168

5.3逐級計演演算法 169

5.3.1計算內容與計算起點 169

5.3.2恆摩爾流計算方法 171

5.3.3進料級的確定和計算結束的判斷 172

5.3.4變摩爾流的逐級法 173

5.4非穩態方程計算方法 176

5.4.1鬆弛法的基本方程 177

5.4.2計算步驟 178

5.4.3模擬計算方法的改進 179

本章符號說明 182

習題 182

參考文獻 185

6　分離過程及設備的效率與節能

6.1氣液傳質設備的效率 187

6.1.1氣液傳質設備級效率的各種定義和影響因素 187

6.1.2級效率的計算方法 192

6.2分離過程的最小分離功 194

6.2.1分離過程的最小功 194

6.2.2非等溫分離和有效能 196

6.2.3凈功消耗 197

6.2.4熱力學效率 198

6.3分離過程的節能 199

6.3.1分離過程熱力學分析 199

6.3.2設置中間冷凝器和中間再沸器的精餾 199

6.3.3多效精餾 200

6.3.4熱泵精餾 201

6.3.5有關分離操作的節能經驗規則 202

6.4分離過程系統合成 203

6.4.1分離順序數 203

6.4.2分離順序的合成方法 205

6.4.3複雜塔的分離順序 208

本章符號說明 210

習題 211

參考文獻 212

7　其它分離方法

7.1吸附 213

7.1.1吸附的基本概念 213

7.1.2吸附平衡與吸附機理 215

7.1.3吸附分離過程 221

7.2離子交換 226

7.2.1離子交換樹脂的結構與分類 226

7.2.2離子交換樹脂的性能 228

7.2.3離子交換原理 230

7.2.4離子交換的操作 230

7.3液液萃取 234

7.3.1液液萃取過程的特點 234

7.3.2萃取劑的選擇和常用萃取劑 234

7.3.3萃取流程 235

7.3.4液液萃取過程的計算 235

7.3.5超臨界萃取 237

7.4反應精餾 239

7.4.1反應精餾過程分析 239

7.4.2反應精餾過程的特點 241

7.5膜分離 242

7.5.1膜分離概述 242

7.5.2超濾 244

7.5.3反滲透 247

7.5.4電滲析 248

7.5.5氣體膜分離 250

7.5.6液膜分離 251

本章符號說明 254

習題 255

參考文獻 256

可作為高等院校化學工程與工藝專業本科生的教材，亦可供從事化學工程、石油加工及氣體分離、製藥工程等專業的技術人員參考。