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第一章 分离过程的用途和特征1

第一节 分离过程一例：蔗糖精制1

第二节 分离过程的另一例：制造对-二甲苯5

第三节 分离过程的重要性和多样性7

第四节 分离过程的经济意义8

第五节 分离过程的特征9

1.分离剂9

2.分离过程的分类9

第六节 平衡过程的固有分离因子17

3.分离因子17

1.汽-液系统18

2.双组分系统19

3.液-液系统20

4.液-固系统23

5.分离因子为无穷大的系统26

6.平衡数据的来源26

第七节 速率控制过程的固有分离因子27

1.气体扩散27

2.反渗透28

参考文献30

习题33

第二章 简单平衡过程39

第一节 平衡关系的计算39

1.双组分汽-液系统39

2.三组分液体系统39

3.多组分系统39

第二节 核定混合物的相状态45

第三节 简单平衡分离过程的分析46

1.过程变量的规定：叙述规则46

2.代数法48

3.图解法62

参考文献67

习题67

第三章 影响产品纯度的附加因素72

第一节 产品相的机械分离不完全72

1.夹带72

2.洗涤74

3.泄漏76

第二节 流型和混合效应76

1.相内的混合77

2.流动型式78

1.两相均为间歇加料80

第三节 间歇操作80

2.瑞利Rayleigh方程式81

3.连续操作和间歇操作产率的比较85

4.多组分间歇蒸馏86

5.简单的固定床过程87

1.平衡分离过程91

2.速率控制的分离过程91

第五节 传质和传热速率的限制91

第四节 再生的方法91

第六节 级效率92

参考文献94

习题94

第四章 多级分离过程98

第一节 提高产品纯度98

1.多级蒸馏98

2.板式塔101

3.逆流流动105

第二节 降代分离剂的消耗量108

多效蒸发108

第三节 并流、错流和逆流流动110

1.液-液萃取112

第四节 其他分离过程112

2.回流的产生114

3.鼓泡和泡沫分馏114

4.速率控制的分离过程115

5.分级的其他理由117

第五节 固定床(固定相)过程120

逆流的实现120

第六节 色谱122

2.逆流分配125

1.实现有差别的迁移方法125

3.气相色谱和液相色谱128

4.保留体积129

5.纸色谱和薄层色谱129

6.可变的操作条件130

7.场-流动分馏(极化色谱)130

8.用途131

9.连续色谱131

1.参数泵法133

第七节 固定床的循环操作133

11.最近的发展133

10.放大问题133

2.循环区域分离134

第八节 二维级联136

参考文献137

习题138

第五章 双组分多级分离：蒸馏145

第一节 双组分系统145

第三节 麦凯布-西尔图解146

1.平衡曲线146

第二节 平衡级146

2.质量衡算148

3.问题的规定149

4.塔内蒸气和液体流量150

5.过冷液体回流151

6.操作线151

7.操作线的交点153

8.多股进料和侧线154

第四节 设计问题156

1.规定的变量156

2.逐级图解计算157

3.进料级159

4.容许的和最佳的操作条件161

5.极限条件162

6.级效率163

第五节 其他问题165

第六节 多级间歇蒸馏167

1.间歇蒸馏与连续蒸馏的比较170

2.塔板上持液量的影响170

水蒸汽蒸馏171

第七节 塔压的选择171

第八节 恒沸物172

参考文献172

习题173

第六章 双组分多级分离过程的通用图解法178

第一节 直线操作线179

1.恒定的总流量179

2.恒定的情性物流量182

3.计及精馏中的不等潜热的MLHV法(修正气化潜热法)186

第二节 曲线操作线189

1.热焓衡算：精馏189

2.互溶度关系：萃取197

3.独立的技术条件：在各级中加入分离剂203

第三节 不分级的过程205

第四节 yx图的普遍性质205

参考文献206

习题207

第七章 变化的型式215

第一节 双组分多级分离215

1.单向传质216

2.恒相对挥发度217

3.热焓衡算限制219

4.相际互溶度限制：萃取221

第二节 多组分多级分离过程223

1.吸收223

2.精馏225

3.萃取234

4.萃取蒸馏和恒沸蒸馏238

参考文献242

习题242

1.逆流分离249

第一节 线性级出口组成关系和恒流量249

第八章 群法249

2.色层公离260

第二节 非线性级出口组成关系和变流量269

双组分逆流分离：离散的级269

第三节 恒分离因子和恒流量274

1.双组分逆流分离：离散的级274

2.多组分逆流分离：离散的级278

参考文献285

习题286

1.所有组分都分布291

第九章 极限流量和所需级数及其经验关系291

第一节 最小流量291

2.一般情况293

第二节 所需最少级数298

1.能量分离剂和质量分离剂298

2.双组分分离298

3.多组分分离300

第三节 实际的设计和操作条件的经验关联301

1.级数对回流的关联301

2.非关键组分的分布304

3.具有许多组分的混合物的蒸馏307

参考文献310

习题310

第十章 计算多组分多级分离的精确方法314

第一节 基本方程式314

第二节 总方案和问题的分类315

第三节 逐级计算法316

1.多组分蒸馏316

2.萃取蒸馏和共沸蒸馏320

3.吸收和气提320

第四节 三对角线矩阵330

第五节 具有恒摩尔溢流的蒸馏过程；操作型问题334

1.过高或过低的温度分布的持续性问题335

2.加速泡点计算的措施335

3.考虑相邻级上有变化时的影响336

第六节 更通用的逐次逼近法340

1.非理想溶液：同时收敛法340

2.理想或中等非理想溶液；2N牛顿法341

第七节 松弛法346

第八节 收敛特性的比较；几种方法的结合347

第九节 设计型问题348

最适宜的进料级位置349

第十节 初值351

第十一节 在特定分离过程中的应用352

1.蒸馏352

2.吸收和气提353

3.萃取353

第十二节 过程动态；间歇蒸馏354

第十三节 总的回顾356

参考文献356

习题358

第十一章 传质速率360

第一节 传质机理360

第二节 分子扩散360

扩散系数的估算362

第三节 扩散方程式的解365

第四节 传质系数367

1.稀溶液367

2.界面面积374

3.高通量和高溶质浓度的影响375

第五节 相际传质381

1.瞬间扩散383

2.界面面积和传质系数的合并385

第六节 同时传热和传质388

1.孤立液体块的蒸发388

2.干燥391

第七节 连续逆流接触器的设计396

1.两流体均为活塞流的情况397

2.轴向分散的考虑406

第八节 连续并流接触器的设计414

第十一节 数据来源416

参考文献416

第九节 连续错流接触器的设计416

第十节 固定床过程416

习题418

第十二章 接触装置的处理能力和级效率423

第一节 限制处理能力的因素423

1.液泛423

2.液沫夹带426

3.压强降428

5.筛板塔板中的流动状态429

4.获得良好效率的停留时间429

6.适宜操作区域430

7.性能比较432

第二节 影响效率的因素436

1.经验关联436

2.机理模型437

3.传质速率437

4.点效率EOG439

5.流动方式和混合效应439

7.预计塔板效率AIChE方法的概要445

6.液沫夹带445

8.化学反应449

9.表面张力梯度：相界面积450

10.密度梯度和表面张力梯度：传质系数452

11.表面活性剂454

12.传热455

13.多组分系统456

第三节 级效率的各种定义457

1.准则457

2.液相Murphree效率457

4.气化效率458

3.总效率458

5.Hausen效率459

第四节 效率与处理能力之间的协调459

1.周期性操作的分离过程460

2.逆流和并流操作的比较460

3.历史实例461

参考文献461

习题464

1.等温分离469

第一节 分离的最小功469

第十三章 分离过程的能耗469

2.非等温分离和可用能471

3.Wmin的意义472

第二节 净功耗472

第三节 热力学效率473

第四节 单级分离过程473

第五节 多级分离过程483

1.可能可逆过程：近沸点混合物的精馏484

2.部分可逆过程：分步吸收486

3.不可逆过程：膜分离488

1.能量费用和设备费用的关系489

2.基本的经验法则489

第六节 降低能耗的途径489

3.精馏492

4.降低其他分离过程的能耗的途径511

参考文献511

习题513

第一节 影响选择分离过程的因素517

1.可行性517

第十四章 分离过程的选择517

2.产品价值和生产规模518

3.对产品的损害519

4.分离过程的类型519

5.分离因子和分子性质520

6.化学络合522

7.经验523

第二节 新过程的产生523

第三节 示例523

1.二甲苯异构体的分离523

2.果汁的浓缩和脱水529

1.溶剂选择535

第四节 溶剂萃取535

2.过程的构型539

3.设备选择541

第五节 控制方案的选择545

参考文献546

习题548

附录A 收敛方法及计算方法的选择551

1.期望的特性551

2.直接迭代551

4.二阶和高阶方法552

3.一阶方法552

5.初值估计和允许误差553

6.多变量收敛553

7.f(x)的选取555

参考文献556

附录B 多效蒸发的分析和优化557

1.简化分析557

2.最优效数559

3.更复杂的分析560

参考文献561

1.叙述规则562

附录C 精馏的问题规定562

2.全凝器和分凝器的比较565

3.变量置换和变量范围的限制566

4.其它方法和其它分离过程567

参考文献567

附录D 精馏过程的优化设计568

1.费用的确定568

2.最优回流比568

3.最优产品纯度和回收率570

4.最优压力572

7.再沸器和冷凝器的最优温度差575

8.最优裕度设计575

5.最优进料状态575

6.最优塔径575

参考文献577

附录E 求解分块三对角型线性方程组；基本精馏程序578

1.分块三对角矩阵578

2.基本精馏程序582

参考文献590

附录F 相平衡和热焓数据概要591

附录G 命名592