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第三篇 质量传递5

7 质量传递5

7.1 分子传质与对流传质5

7.1.1 分子传质5

7.1.2 对流传质15

7.2 传质微分方程16

7.2.1 传质微分方程的推导16

7.2.2 传质微分方程在特定情况下的表达式18

7.2.3 扩散方程的一般边界条件19

7.3.1 双组分混合物中一维无化学反应的稳态分子扩散20

7.3 一维稳态分子扩散20

7.3.2 多组分气体混合物中无化学反应的分子扩散25

7.3.3 固体中的扩散27

7.3.4 具有化学反应的一维扩散体系31

7.4 非稳态分子扩散36

7.5 对流传质40

7.5.1 对流传质系数40

7.5.2 对流传质中的重要准数42

7.5.3 浓度边界层的概念及沿平板的层流浓度边界层的精确解43

7.5.4 流体流经平板时的浓度边界层的积分方程45

7.5.5 动量、热量和质量传递的类比47

7.5.6 传质理论50

7.5.7 对流传质系数的关联式53

习题55

主要符号说明56

主要参考读物57

8 气体吸收61

8.1 相间传质61

8.1.1 气体在液体中的溶解度61

8.1.2 双膜模型在吸收过程分析中的应用65

8.1.3 传质速率方程66

8.2.1 吸收塔的物料衡算和操作线方程72

8.2 吸收塔的计算72

8.2.2 溶剂用量的决定74

8.2.3 填料层高度76

8.2.4 塔板数88

8.2.5 解吸（脱吸）90

8.3 其他类型吸收过程93

8.3.1 多组分吸收93

8.3.2 化学吸收94

8.3.3 非等温吸收95

8.4 传质系数96

8.4.1 吸收传质系数关联式96

习题99

主要符号说明101

主要参考读物102

9 蒸馏103

9.1 双组分物系的汽液相平衡103

9.1.1 双组分物系的汽液平衡相图104

9.1.2 双组分理想物系的汽液平衡关联式107

9.1.3 非理想物系的汽-液平衡关联式110

9.2 蒸馏方式112

9.2.1 简单蒸馏112

9.2.2 平衡蒸馏114

9.2.3 接触级蒸馏和精馏原理116

9.3.1 精馏过程理论分析的简化假设119

9.3 双组分连续精馏过程的分析和计算119

9.3.2 全塔物料衡算120

9.3.3 精馏段的物料衡算121

9.3.4 提馏段的物料衡算122

9.3.5 进料热状况对提馏段物料衡算的影响123

9.3.6 理论板数的求取127

9.3.7 回流比的选定131

9.3.8 理论板数的捷算法136

9.3.9 实际塔板数和填料层高度的求取137

9.3.10 连续精馏装置的热量衡算139

9.3.11 连续精馏塔的操作分析与计算141

9.3.12 连续精馏塔的其他流程145

9.4 其他蒸馏方式151

9.4.1 水蒸气蒸馏151

9.4.2 间歇精馏154

9.4.3 恒沸精馏与萃取精馏158

9.5 多组分精馏161

9.5.1 多组分混合液精馏的特点161

9.5.2 多组分物系的汽液相平衡163

9.5.3 多组分精馏的全塔物料衡算166

9.5.4 多组分精馏理论板数的求取171

习题175

主要符号说明179

主要参考读物180

10 气液传质设备182

10.1 板式塔182

10.1.1 塔板类型182

10.1.2 板式塔气液流动状况的分析186

10.1.3 塔板结构及其主要参数的设定188

10.1.4 塔板流体力学性能的计算195

10.1.5 板式塔的传质性能——塔板效率206

10.2 填料塔211

10.2.1 概述212

10.2.2 填料层的特性和填料类型213

10.2.3 填料塔的流体力学性能216

10.2.4 填料塔的传质性能219

10.2.5 填料塔的设计程序220

10.3 板式塔与填料塔的选用221

习题222

主要符号说明222

主要参考读物225

11 液-液萃取226

11.1 概述226

11.1.1 液-液萃取原理226

11.1.2 萃取过程的工业应用227

11.1.3 萃取设备228

11.2 萃取过程的相平衡228

11.2.1 三元相图229

11.2.2 分配定律和萃取平衡233

11.2.3 温度对相平衡的影响236

11.2.4 活度系数法关联液-液相平衡数据236

11.2.5 萃取剂的选择237

11.3 萃取操作的理论级的计算239

11.3.1 单级萃取240

11.3.2 多级错流萃取242

11.3.3 多级逆流萃取244

11.3.4 原溶剂与萃取剂完全不互溶时萃取理论级的计算251

11.3.5 回流萃取256

11.4 连续微分式逆流萃取及其计算259

11.4.1 连续逆流萃取过程259

11.5 液-液萃取设备261

11.5.1 萃取设备的分类261

11.5.2 无搅拌的萃取塔262

11.5.3 具有搅拌装置的萃取设备263

11.5.4 脉冲式萃取塔266

11.5.5 离心式萃取器267

11.5.6 萃取装置的选型268

11.6 萃取过程的动力学特性269

11.6.1 萃取过程的流体力学特性270

11.6.2 传质模型和传质系数274

11.6.3 轴向混合及其影响276

11.7 萃取设备计算示例278

11.7.1 筛板萃取塔计算278

习题283

主要符号说明285

主要参考读物286

12.1 概述287

12.1.1 物料的干燥287

12 物料的干燥287

12.1.2 气体的增、减湿288

12.1.3 热、质同时传递过程289

12.2 汽-液平衡和湿气体的性质290

12.2.1 气体的湿度及其表示方法290

12.2.2 气体的绝热饱和温度293

12.2.3 湿球温度294

12.2.4 刘易斯关系和热质比295

12.2.5 湿度图298

12.3 湿度图的应用303

12.3.1 空气的增湿冷却303

12.3.2 湿空气的减湿304

12.3.3 不同温度、湿度的气流的混合305

12.3.4 湿球温度和绝热饱和温度的区别306

12.4 物料干燥过程的相平衡307

12.4.1 物料中湿分含量的表示方法307

12.4.2 物料的平衡湿含量307

12.4.3 结合水分和非结合水分308

12.5 干燥过程的物料衡算和热量衡算310

12.5.1 干燥过程的物料衡算和热量衡算310

12.5.2 干燥过程在湿度图上的表示314

12.5.3 干燥过程的热效率317

12.6.1 干燥速率曲线318

12.6 干燥速率和干燥时间318

12.6.2 恒干燥条件下的干燥时间的计算322

12.6.3 变干燥条件下的干燥速度328

12.7 常用干燥器型式及其选用334

12.7.1 厢式干燥器与洞道式干燥器334

12.7.2 回转圆筒干燥器335

12.7.3 气流干燥器337

12.7.4 沸腾干燥器340

12.7.5 喷雾干燥器343

12.7.6 其他干燥器346

12.7.7 干燥器的选型348

12.8.1 气体增、减湿常用装置350

12.8 气体的增、减湿操作350

12.8.2 气液间热、质传递机理352

12.8.3 气-液直接接触的热量、质量传递基本方程式354

12.8.4 以焓差为推动力的近似计算法355

12.8.5 空气的绝热增湿359

12.8.6 热、质传递系数361

12.8.7 气体主流温度与湿度的关系362

习题363

主要符号说明365

主要参考读物367