《膜工艺 组件和装置设计基础》求取 ⇩

第1章 膜过程1

1.1 膜过程--推动力与传递阻力1

1.1.1 引言1

1.1.2 基本概念--选择性，通量，推动力2

1.1.3 膜上的传递阻力12

1.1.4 小结14

1.2 膜--结构，材料和制造15

1.2.1 引言15

1.2.2 膜的分类15

1.2.3 有机膜16

1.2.3.1 聚合物的结构特征17

1.2.3.2 不对称膜23

1.2.3.3 转相膜24

1.2.3.4 复合膜28

1.2.4 无机膜31

参考文献34

符号和下标说明35

第2章 膜下传质过程的模拟37

2.1 引言37

2.2 多孔模型40

2.3 溶解--扩散膜的模型43

2.3.1 稀盐溶液的反渗透49

2.3.2 理想气体的渗透55

2.4 计算实例58

2.5 小结60

参考文献61

符号和下标说明62

第3章 膜组件的构造64

3.1 引言64

3.2 装配管状膜的膜组件66

3.2.1 管式膜组件66

3.2.2 毛细管膜组件68

3.2.3 空心纤维膜组件69

3.2.4 装配管状膜的膜组件特征一览表73

3.3 装配板式膜的膜组件74

3.3.1 平板式膜组件74

3.3.2 卷绕式膜组件77

3.3.3 垫套式膜组件79

3.3.4 装配板式膜的膜组件特征一览表80

3.4 小结81

第4章 膜组件中的传递阻力82

4.1 使推动力降低的影响因素82

4.1.1.1 进料边的浓差极化83

4.1.1 局部的传递阻力83

4.1.1.2 多孔支撑层的传递阻力89

4.1.1.3 计算局部膜效率的方法93

4.2 不对称膜安装方向的影响96

4.3 改善膜上传质性能的措施99

参考文献99

符号和下标说明100

第5章 膜组件的设计与优化102

5.1 膜组件设计与优化的原则方法102

5.2 组件中的流体流动导向103

5.3 轴向返混106

5.4 组件的优化，目标函数108

5.5 用于反渗透过程的空心纤维膜组件的优化109

5.6 卷绕式膜组件的设计与优化115

参考文献120

符号和下标说明120

第6章 装置设计，组件的排布与连接122

6.1 引言122

6.2 并联连接法和串联连接法122

6.3 单级内的组件排布123

6.4 多级的装置连接127

6.4.1 气体渗透过程130

6.4.2 反渗透过程133

6.5 装置设计--单级装置所需膜面积和渗透物质量的近似计算(简捷法)135

6.5.1 “理想的”工艺段：微分平衡式的积分，简化条件下的解法135

6.5.2 借助积分平衡式进行估算138

参考文献140

符号和下标说明141

第7章 投资额--费用估算方法142

7.1 朗格因子法142

7.2 主要成套设备所需费用的确定143

7.3 米勒改良因子法145

7.4 容量(生产能力)法146

7.5 基本投资147

参考文献150

符号和下标说明151

第八章 反渗透152

8.1 引言152

8.2 膜的稳定性154

8.2.1 水解作用154

8.2.2 抗游离氯的稳定性156

8.2.3 膜对氧和臭氧的敏感性157

8.2.4 对溶剂的稳定性158

8.3 渗透压159

8.4 粘度的影响160

8.5 由结晶作用(结垢)而引起的膜堵塞162

8.6 由污物(污垢)引起的膜堵塞165

8.7 膜面积，功率和比能耗168

8.8 应用反渗透技术的实例171

8.8.1 应用实例：ε--已内酰胺(ε-Cap.)的回收171

8.8.2 应用实例：沉积污水的净化174

8.9 演算示例：设计一套海水淡化装置180

8.10 小结184

参考文献186

符号和下标说明188

第9章 纳滤190

9.1 界于反渗透和超滤的膜工艺190

9.2 商品NF-膜，应用领域192

9.3 NF-膜分离性能的模拟计算195

9.4 道南效应196

9.5 截留率与压力和浓度的相关性199

9.5.1 压力相关性201

9.5.2 浓度相关性204

9.6 以生物反应器--膜装置的组合为例，比较纳滤过程和反渗透过程的性能206

9.7 小结210

参考文献212

符号和下标说明213

第10章 超滤和微滤215

10.1 工艺概述215

10.2 超滤和微滤过程中使用的膜219

10.2.1 微滤膜219

10.2.2 超滤膜220

10.3 超滤和微滤过程中使用的膜组件222

10.4 超滤和微滤工艺中传质过程的模拟226

10.4.1 扩散模型228

10.4.2 流体动力学模型236

10.5 静态过滤(死端式操作)242

10.6 应用实例246

10.6.1 城镇废水的清毒和脱磷246

10.6.2 大众汽车公司卡塞尔厂中处理油乳胶和洗涤水的超滤装置249

10.7 提纯大分子物料的洗涤工艺(脱除低分子物料)251

10.8 习题253

10.8.1 乳清浓缩超滤装置的优化253

10.8.2 获取纯蛋白的洗涤工艺优化258

参考文献264

符号和下标说明265

第11章 电渗析268

11.1 工艺过程概述268

11.2 离子交换膜的原理、制备和特性270

11.3 电渗析装置的构造和操作方式274

11.4 电渗析装置的设计279

11.5 电渗析工艺的成本和应用289

11.6 各种电渗析工艺291

11.7 计算实例：天然咸水电渗析工艺的设计297

参考文献301

符号和下标说明303

第12章 渗透汽化305

12.1 工艺过程概述305

12.2 膜和膜组件309

12.3 对生产效率有重大影响的操作参数312

12.4 渗透汽化过程中传质特性的模拟316

12.5 工艺设计320

12.5.1 以经验传质模型为基础的装置设计320

12.5.2 进行渗透汽化装置设计与优化的思考321

12.6 应用实例324

12.7 小结与展望328

12.8 习题示范：乙醇脱水329

参考文献334

符号和下标说明337

第13章 气体渗透339

13.1 引言339

13.2 膜339

13.2.1 分离机理339

13.2.2 膜材料344

13.3 膜组件的结构348

13.3.1 空心纤维组件/毛细管膜组件349

13.3.2 卷绕式膜组件349

13.4 溶解--扩散膜的分离特性351

13.3.3 垫套式膜组件351

13.4.1 多组分混合物353

13.4.2 焦尔-汤姆逊效应356

13.5 组件和装置设计366

13.6 应用实例369

13.6.1 氮的富集369

13.6.2 从废气中回收溶剂376

13.7 演算示例380

参考文献383

符号和下标说明384