《分离的科学与技术》

第一章 分离概要1

1.1 日常生活中的分离1

1.1.1 饮食起居1

1.1.2 能源2

1.1.3 汽车公害2

1.1.4 环境保护2

1.1.5 提纯、净化3

1.2 分离能耗的分析4

1.2.1 混合的熵4

1.2.2 分离--负熵的生成5

1.2.3 能量的种类6

1.2.4 分离的理论耗能量7

1.3 分离方法9

1.3.1 可被分离利用的物性9

1.3.2 分离方法的分类10

习题14

第二章 场分离原理15

2.1 移动粒子受到的阻力15

2.1.1 作用于粒子的力15

2.1.2 粒子受到的阻力16

2.1.3 微粒受到的阻力17

2.1.4 粒子在固体内移动时受到的阻力19

2.2 粒子在重力场及离心力场的移动19

2.2.1 物体在静止流体中的运动19

2.2.2 离心效应21

2.3 粒子在电场中的移动22

2.3.1 荷电粒子的库仑力22

2.3.2 粒子在气相中的移动23

2.3.3 溶液中离子的淌度23

2.3.4 扩散双电层效应24

2.4.1 关于溶液的一般分析25

2.4 粒子在化学势梯度场(≈浓度差)中的移动25

2.4.2 对应于化学势变化的假想力27

2.4.3 离子淌度与扩散系数27

2.5 粒子在非均--空间的运动29

2.5.1 一般性分析29

2.5.2 粒子在圆管内的运动31

习题32

第三章 界面上的平衡34

3.1 相平衡理论34

3.1.1 相平衡条件34

3.1.2 气-液平衡35

3.1.3 液-液平衡35

3.1.4 固-液平衡(溶解度)36

3.1.5 固-气平衡37

3.2.1 沸点计算法［P，(x1,x2,…，xN)→t,(y1，y2，…yN)］38

3.2 低压气液平衡及其计算法38

3.2.2 露点计算法［P，(y1，y2，…yN)→t,(x1,x2,…，xN)］41

3.3 气体溶解度43

习题46

第四章 反应分离的理论48

4.1 反应的进行48

4.2 反应平衡52

4.3 平衡条件53

4.4 可逆反应55

4.5 沉淀反应55

4.6 生物化学反应58

习题59

第五章 场分离技术61

5.1 总论--原理与技术61

5.2 重力场分离62

5.2.1 位置的势能62

5.2.2 沉降槽的计算63

5.2.3 沉降槽分离粒径的范围64

5.2.4 凝聚沉降槽(沉降槽分离范围的突破)64

5.3 离心分离67

5.3.1 旋风分离器68

5.3.2 沉降式离心分离机69

5.3.3 分子级离心分离机(液体用)70

5.3.4 分子级离心分离机(气体用)71

5.4 电磁场73

5.4.1 静电除尘73

5.4.2 电泳75

5.5 有障碍物的非均一场(之一：筛效应)82

5.5.1 利用重力的分离之一：筛分83

5.5.2 利用重力的分离之二：筛滤83

5.5.3 利用重力、离心力以及压力差的分离之三：过滤、滤袋集尘85

5.5.4 利用压力梯度场(以及离心力场)的分离之四：膜分离(MF，UF)92

5.6 有障碍物的非均一场(之二：凝胶层以及平衡关系的利用)104

5.6.1 利用温度的分离：渗透汽化105

5.6.2 利用化学势梯度场的分离：透析、气体膜分离和反渗透107

5.6.3 利用电位梯度场(电压)的分离113

习题119

第六章 相平衡分离技术122

6.1 总论--原理与技术122

6.2 利用气液平衡的分离方法127

6.2.1 气体吸收法128

6.2.2 气提法137

6.2.3 蒸发法137

6.2.4 蒸馏法141

6.3 气-固相平衡分离144

6.3.1 吸附法144

6.3.2 升华·逆向升华150

6.4.1 吸附法152

6.4 液-固相平衡分离152

6.4.2 晶析法161

6.4.3 固体浸出法169

6.5 液-液界面平衡分离175

习题179

第七章 反应分离技术183

7.1 概要183

7.2 利用反应体的可逆反应分离183

7.2.1 反应吸收(类型之一)185

7.2.2 化学萃取186

7.2.3 浸取192

7.2.4 离子交换195

7.3 利用反应体的不可逆反应分离205

7.3.1 反应晶析分离205

7.3.2 分解反应210

7.4 利用生物反应分离211

7.4.1 利用微生物进行的分离212

7.4.2 利用动物进行的分离218

习题218

第八章 分离方法的选择220

8.1 选择分离方法的程序220

8.2 高度分离技术(多级化与色层化)223

8.3 多组分混合物的分离225

8.4 结束语234

附录Ⅰ 逸度与化学势236

附录Ⅱ 由热力学循环求溶解固体的逸度243

附录Ⅲ 过滤模型244

附录Ⅳ 理论级数的计算方法247

附录Ⅴ 吸附的固-气平衡249

附表253

引用·参考文献256

习题解答259