《化学工程手册 第17篇 吸附及离子交换》求取 ⇩

18.1引言1

符号说明、主要参考书1

第一部分吸附分离1

(1)按膜的性质分类1

18.1.2 膜的分类1

18.1.1 膜的定义1

(4)按膜的作用机理分类2

(3)按膜的用途分类2

(2)按膜的结构分类2

18.1.3 膜的分离作用3

(1)吸附分离过程的应用4

17.1.1 吸附分离过程的应用及其循环操作4

17.1 绪论4

参考文献4

(1)膜分离过程的历史5

(2)吸附分离过程的循环操作5

18.2膜分离过程综述5

18.2.1 膜分离过程的发展和现状5

(2)膜分离的主要应用7

17.1.2 吸附剂的种类和性能8

(1)吸附剂的种类8

18.2.2 各种膜分离过程的概述8

(1)气体的渗透分离8

(2)反渗透9

(3)超滤10

(4)渗析10

(2)吸附剂的性能10

(5)电渗析11

(6)其他膜分离过程11

18.2.3 膜分离过程的机理和传递模型12

(1)以传递机理为基础12

参考文献13

17.2.1 吸附平衡和吸附热14

17.2 吸附分离理论14

(1)气相吸附平衡和吸附等温曲线16

(2)以不可逆热力学为基础17

18.2.4 合成膜的制备、性质和应用22

(1)综述22

(2)液相吸附平衡和吸附等温曲线23

(2)合成膜的形成26

(3)吸附热27

(3)中空纤维素膜28

(1)吸附速率29

17.2.2 吸附速率及物质传递29

符号表30

(2)传质系数31

参考文献31

(1)分离机理34

18.3气体的膜分离过程34

18.3.1 基础理论和主要参数34

(2)扩散系数、渗透率、溶解度的测定和计算36

参考文献37

17.3 设计原理39

17.3.1 多釜(段)连续式吸附分离39

(1)接触方式和计算39

(2)连续釜式吸附分离40

18.3.2 影响气体渗透性的因素41

(1)微孔膜41

17.3.2 恒温下固定床吸附分离41

(1)固定床吸附柱动力学41

(2)非多孔膜43

(2)线性平衡下的浓度分布48

(3)吸附等温线对透过曲线的影响51

17.3.3 不等温下固定床吸附分离55

(1)固定床不等温吸附55

18.3.3 气体分离膜55

(1)气体分离膜需符合的主要要求55

(2)几种高分子聚合膜57

(2)不等温固定床吸附计算57

(3)聚合物膜的改性58

(4)非对称膜和复合膜59

参考文献60

17.4 过程设备和计算61

17.4.1 固定床61

(1)脱湿干燥61

(5)多孔膜和液体载体形成的促进分离膜62

(1)设备结构63

18.3.4 气体膜分离工程设备63

(2)操作流程和工艺计算66

(3)污水处理67

(2)溶剂回收67

(4)流动相的流向71

(1)移动床75

17.4.2 移动床和多柱串联吸附柱75

(1)工业气体中氧的回收78

18.3.5 气体膜分离的应用78

(2)空气中氧气的富集80

(3)天然气中氦的提取81

(2)多床层(塔节)串联吸附柱82

(4)二氧化碳的分离82

符号表84

参考文献85

17.4.3 变压吸附86

(1)操作原理86

附录 美国Westing house氦回收装置的假设性设计要点86

(2)工艺流程89

18.4反渗透90

18.4.1 基本理论和传递方程90

(1)反渗透的基本原理90

(2)渗透压91

(3)变压吸附分离塔的计算92

(3)浓差极化93

17.4.4 流化床93

(1)工艺流程93

(2)过程计算94

(4)反渗透速率方程94

(5)A、DAM／K？.K的测定和推算95

17.4.5 其它吸附分离方法98

(1)色谱分离98

(1)纤维素膜98

18.4.2 反渗透膜的制备和性质98

(3)参数泵吸附100

(2)循环区吸附100

参考文献101

(2)聚酰胺膜102

第二部分离子交换102

符号说明102

名词浅释103

主要参考书103

17.5 概述104

17.5.1 离子交换的基本原理104

17.5.2 离子交换树脂的结构特征104

17.5.3 离子交换树脂的基本性能105

(1)含水量和密度105

(3)复合膜106

(2)粒度106

(3)交联度106

(4)溶胀变化106

(5)交换容量106

(4)其它反渗透膜107

18.4.3 浓差极化和反渗透操作107

(1)浓差极化的危害和控制107

(6)选择性107

17.5.4 离子交换剂的种类、牌号和特性108

(1)离子交换树脂分类108

(2)各种离子交换剂108

(2.1)无机离子交换剂108

(2.2)煤及其他天然有机物离子交换剂108

(2.3)液体离子交换剂108

(2.4)离子交换膜108

(2.5)螯合离子交换树脂108

(2)膜污染、老化的防治108

18.4.4 反渗透膜组件109

(1)板框式109

(2)管式110

(3)螺旋卷式111

(4)毛细管式111

(5)中空纤维式111

(6)槽式112

18.4.5 反渗透设备的设计113

(1)基本方程113

(2)流动体系的基本方程114

(3)径向流动体系的基本方程116

(2.6)吸附树脂116

(1)离子的转换116

17.5.5 离子交换的应用116

(4)电解质与非电解质的分离——离子排斥法117

(3)离子物质的浓缩117

(2)杂质的去除117

(6)催化作用118

(5)性质相似物质的分级分离——离子交换层析法118

17.6.6 离子交换在水处理中的应用119

18.4.6 反渗透的应用119

(1)苦咸水和海水淡化119

(2)部分脱盐120

(1)水的硬度120

(2)纯水生产121

(3)用离子交换脱盐制备纯水121

参考文献121

(3)低分子量水溶性组分的浓缩回收122

17.6.2 离子交换的选择性及影响选择性的因素123

(1)选择性系数123

17.6 离子交换平衡123

17.6.1 离子交换等温线123

参考文献125

符号表125

18.5电渗析127

(2)影响选择性的因素127

18.5.1 电渗析的基本理论127

(1)电渗析的基本原理127

(2)离子交换膜的选择透过机理128

17.6.3 分配比和分离因数128

(1)分配比或分配系数128

(3)电渗析中的传递过程129

(2)分离因数129

17.6.4 离子交换平衡的实验通式129

17.6.5 离子交换的多组分平衡130

(4)基本传质方程130

参考文献131

(5)电极反应及电极电位131

18.5.2 离子交换膜132

(1)离子交换膜的种类132

17.7 离子交换动力学132

17.7.1 He1fferich判别式132

(2)离子交换膜的性能133

17.7.2 在同位素交换中颗粒扩散控制的交换速率134

(1)颗粒扩散速率公式134

(2)交换度和相对交换速率134

17.7.3 在同位素交换中液膜扩散控制的交换速率137

(1)无限浴条件137

(2)有限浴条件137

(2)交换速率公式138

(1)Nernst-P1anck公式138

17.7.4 在离子交换中颗粒扩散制的交换速率138

17.7.5 在离子交换中液膜扩散控制的交换速率139

17.7.6 离子交换速率通则和实验式140

参考文献141

17.8.1 设计前所需基本数据142

(3)离子交换膜的制备142

17.8 离子交换设计原理142

17.8.2 间歇式离子交换143

17.8.3 固定床离子交换143

(1)透过曲线143

(1)浓差极化和极限电流密度143

18.5.3 浓差极化及其控制143

(3)极限电流密度的测定144

(2)WiIIson浓差极化公式144

(4)浓差极化的危害和控制144

(2)工作交换容量的确定144

(5)膜的污染和中毒145

(1)电渗析器的主要部件146

18.5.4 电渗析器146

(4)柱的理论塔板有效高度和有效塔板数146

(3)透过比，T146

(5)单一组分取代过程柱的利用率147

(6)设计计算实例147

(2)电渗析器的组装148

(4)电渗析器的能耗149

(3)电渗析脱盐的流程149

(7)再生过程和条件的选择149

(1)操作参数的确定151

18.5.5 电渗析系统设计151

(8)树脂床的水头损失△P的计算151

(9)每次循环周期所需时间152

(2)反应区的离子交换速率153

(1)Avco系统的过程性能分析153

17.8.4 连续式移动床的计算153

(10)固定床离子交换设计的基本数据153

(3)操作图和操作参数154

(3)设计过程154

(2)膜面积的计算154

(4)设计上的考虑155

(1)透过曲线方程式156

17.8.5 离子交换色层分离156

18.5.6 电渗析的应用157

(2)洗提曲线方程式157

(1)苦咸水和海水淡化157

(2)纯水制备158

(3)交换柱的分离效能——分离产物的纯度158

(3)海水浓缩制造食盐159

(4)废水处理159

(4)色层分离中最优化操作条件的选择159

(5)在化工、食品、制药生产中的应用160

符号表161

参考文献161

(1)混合床的交换平衡161

17.8.6 混合床制备去离子水的设计计算161

(2)混合床去离子过程的速率公式162

(3)出水质量与树脂利用率162

18.6.1 基本理论163

18.6超滤163

(1)超滤的基本原理163

(4)混合床去离子的性能163

(2)超滤过程的基本特性163

(4)透过速率方程164

(3)传质系数164

17.9 离子交换的过程和装置165

17.9.1 间歇式离子交换过程和装置165

17.9.2 柱式固定床离子交换单元装置166

(1)惯用的交换与再生顺流过程166

(2)逆流再生过程166

18.6.2 超滤、微孔过滤和反渗透的比较166

17.9.3 连续式的离子交换过程和装置168

(1)移动床离子交换过程——Higgins系统168

18.6.3 超滤膜的性质和制备168

(3)国产双柱式流动床离子交换水处理装置的流程169

(2)Asahi连续式离子交换过程169

(4)Avco连续移动床离子交换系统170

(1)超滤膜的性质170

(2)超滤膜的制备171

18.6.4 影响超滤效果的因素172

(1)超滤(透过)速率172

17.9.4 混合床的离子交换过程172

17.9.5 一个制备纯水的流程173

17.9.6 一个回收铀的流程173

(2)膜的寿命173

(3)膜的清洗和消毒174

18.6.5 超滤设备和流程174

(1)设备174

(2)流程174

17.9.7 电镀厂废水回收铬的流程174

17.9.10 离子交换单元的经济评价175

17.9.9 离子交换树脂的污损和处理175

17.9.8 离子交换系统的测量和控制175

(3)超滤的费用估算175

参考文献176

附录 离子交换的计算转换表176

18.6.6 设计计算176

(1)计算方法176

(2)基础数据177

18.6.7 超滤的应用179

(1)食品、制药工业中的应用179

(2)废水处理181

符号表183

参考文献184

18.7液体的渗透汽化186

18.7.1 基本原理和传递模型186

(1)纯液体的渗透汽化186

(2)液体混合物的渗透汽化187

(3)以化学位梯度为传质推动力，且膜中扩散系数不随浓度而变化的简化情况188

(4)膜内扩散系数与浓度有关，且考虑过程中的伴生现象189

18.7.2 渗透汽化过程的特点190

18.7.3 分离过程的影响因素191

(1)温度的影响191

(2)膜下游侧压力的影响191

(3)液体混合物组分间的相互作用对渗透流速的影响193

(4)渗透液体和高分子膜性质的影响193

18.7.4 渗透汽化过程所用的膜199

(1)均相膜199

(3)复合膜200

(2)非对称性膜200

18.7.5 设备计算与操作201

(1)实验室装置和操作201

(2)分离装置的计算201

18.7.6 渗透汽化膜分离过程的应用205

(1)恒沸物的分离205

(2)对于近沸点难分离物系的分离206

(3)用渗透汽化法分离有机化合物206

符号表206