《分離過程耦合強化》是《化工過程強化關鍵技術叢書》的一個分冊，本書從化工分離過程原理入手，對耦合強化理論與方法進行梳理，通過典型化工過程耦合強化的原理闡述和應用案例分析,揭示化學工業(yè)中過程耦合強化的雙重內(nèi)涵（分離-分離過程耦合強化、分離-反應過程耦合強化）。
本書將重點圍繞化工行業(yè)中具有代表性的化工VOCs治理（揮發(fā)性有機物治理）、溫室氣體減排和高效捕集提純、工業(yè)煙道氣綜合治理、精細化學品、醫(yī)藥產(chǎn)品高純分離、分離過程系統(tǒng)耦合強化、新型分離過程耦合裝置等主題，按照關鍵問題剖析、強化原理闡述和應用實例分析的思路，對分離過程耦合強化在石油化工、能源、精細化工、醫(yī)藥、環(huán)保等工業(yè)中的實踐應用進行了系統(tǒng)總結。全書設八章，內(nèi)容包括緒論、化工揮發(fā)性有機物的分離過程耦合、CO2捕集及超純制備的分離過程耦合強化、反應吸收耦合過程、反應結晶耦合過程、膜結晶耦合過程調(diào)控與強化、基于過程集成的分離過程系統(tǒng)設計與優(yōu)化、新型分離-反應耦合過程強化裝置。
《分離過程耦合強化》是作者多年的理論研究和實踐應用的經(jīng)驗積累，是多項國家和省部級科技進步獎、優(yōu)秀示范工程應用的成果結晶，所舉的應用案例具有極強的典型性，所述的理論和方法邏輯性及實用性強，對于深入研究化工理論和解決工程實際問題均具有很好的指導意義，本書可供化工、材料、環(huán)境、生物及相關領域的科研人員、工程技術人員以及高等院�；ぜ跋嚓P專業(yè)研究生、本科生學習參考。
賀高紅，女，1966年6月生，博士，二級教授，博士生導師，國家杰出青年基金獲得者，教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授，科技部重點領域創(chuàng)新團隊負責人，中國化工學會會士。大連理工大學膜科學與技術研究開發(fā)中心主任。兼任中國化工學會化工過程強化專委會委員。1993年畢業(yè)于中國科學院大連化學物理研究所，獲博士學位。同年進入大連理工大學，任教至今。多年來主要從事膜分離過程、環(huán)保和過程工業(yè)節(jié)能改造等方面的研究，研制的耐溶脹高性能氣體分離膜已成功應用于煉廠氣分離和有機蒸氣回收等工業(yè)項目，打破了進口膜的壟斷；開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權的梯級耦合回收技術和工藝包，為提高資源利用率、節(jié)能減排等做出了突出貢獻。負責國家杰出青年科學基金、國家高技術研究發(fā)展計劃（863 計劃）項目、國家自然科學基金重大科研儀器研制項目及重點項目等縱橫向課題80余項。發(fā)表SCI/EI論文237/276篇，他引3000余次，申請/授權發(fā)明專利72/38項。參與和組織國際學術會議20余次，大會和邀請報告30余次。榮獲國家科技進步二等獎2項（均排第一），獲中國專利優(yōu)秀獎、日內(nèi)瓦國際發(fā)明展特別嘉許金獎、省部級科技獎勵等10余項。榮獲國務院政府特殊津貼、國家百千萬人才工程、全國石油和化工優(yōu)秀科技工作者等稱號。
姜曉濱，男，1984年5月生，博士，教授，博士生導師，教育部“長江學者獎勵計劃”青年學者，現(xiàn)任遼寧省石化行業(yè)高效節(jié)能分離技術工程實驗室副主任。2012年畢業(yè)于天津大學化學工程專業(yè)，獲博士學位。同年進入大連理工大學，任教至今。主要從事結晶、膜分離和新型耦合分離過程研究，重點突破高精度過飽和濃度調(diào)控、全色級溶液成核響應、晶體成核和生長耦合控制等瓶頸問題。實現(xiàn)系列高端專用化學品、化工資源膜法循環(huán)耦合回收等工業(yè)應用，應用成果涵蓋石油化工、精細化工、電子信息、環(huán)保等行業(yè)，累計創(chuàng)效益超過3.5億元/年。主持國家自然科學基金面上項目、國家重大科研儀器研制項目子課題、青年基金、企業(yè)研發(fā)項目等20余項。作為主要完成人，榮獲國家科技進步二等獎1項，省部級獎勵3項，國際發(fā)明展特別金獎1項。在AIChE J.、Chem. Eng. Sci.、J. Membrane Sci.、Cryst. Growth Des.等發(fā)表論文50余篇。申請/授權中國發(fā)明專利28/11項，申請/授權PCT國際專利2/1項。AIChE Annual Meeting專題會議主席。榮獲侯德榜化工科學技術青年獎（2019年）、中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會青年科技突出貢獻獎（2019年）、全國石油和化工行業(yè)優(yōu)秀科技工作者（2018年）等榮譽稱號。
第一章 緒論 /1
第一節(jié)化工分離過程耦合強化簡介 1
第二節(jié)分離過程耦合強化的主要特征及應用領域 2
第三節(jié)分離過程耦合強化的展望 5
參考文獻 7
第二章 化工揮發(fā)性有機物的分離過程耦合 /8
第一節(jié)研究背景及意義 8
一、揮發(fā)性有機物來源 9
二、揮發(fā)性有機物回收減排技術 10
第二節(jié)關鍵問題 13
一、氣體分離膜材料的篩選 13
二、非理想因素下膜分離過程的準確模擬 13
三、多級膜流程結構設計 14
第三節(jié)強化原理 16
一、基于氣體臨界性質(zhì)預測膜的滲透選擇性 16
二、多組分非理想單膜分離過程的有限元數(shù)學模型 29
三、多組分非理想雙膜分離過程的有限差分數(shù)學模型 48
第四節(jié)應用實例 69
第五節(jié)小結與展望 80
一、小結 80
二、展望 81
參考文獻 81
第三章 CO2捕集及超純制備的分離過程耦合強化 /85
第一節(jié)研究背景及意義 85
第二節(jié)關鍵問題 86
第三節(jié)強化原理 86
第四節(jié)應用實例 92
一、面向CO2捕集分離的高性能混合基質(zhì)膜 92
二、面向CO2捕集分離的高性能吸收、吸附材料 97
三、吸附-精餾-膜耦合過程用于CO2捕集和超純化 98
第五節(jié)小結與展望 102
參考文獻 102
第四章 反應吸收耦合過程 /109
第一節(jié)研究背景及意義 109
第二節(jié)關鍵問題 110
一、NOx的氧化與液相吸收技術的耦合及存在的問題 110
二、Hg0的氧化和吸收技術的耦合及存在的問題 111
第三節(jié)強化原理及應用實例 112
一、單一技術方法脫除NOx 112
二、氧化-吸收耦合法脫除NOx 118
三、單一技術方法脫除Hg0 129
四、氧化-吸收耦合法脫除Hg0 131
第四節(jié)小結與展望 137
參考文獻 137
第五章 反應結晶耦合過程 /143
第一節(jié)研究背景及意義 143
第二節(jié)關鍵問題 144
第三節(jié)強化原理 144
一、混合 145
二、成核 146
第四節(jié)應用實例 152
一、鋰離子電池正極材料 152
二、無機粉體材料 153
三、醫(yī)藥產(chǎn)品 154
四、環(huán)境保護領域的應用 158
第五節(jié)小結與展望 159
參考文獻 159
第六章 膜結晶耦合過程調(diào)控與強化 /163
第一節(jié)研究背景及意義 163
第二節(jié)關鍵問題和影響因素 164
一、膜組件 164
二、運行條件 166
三、膜材料性能 168
四、耦合結晶工藝控制 172
第三節(jié)強化原理 173
一、膜蒸餾中的傳質(zhì)和傳熱 173
二、膜結晶過程中的結晶模型 175
三、介穩(wěn)區(qū)寬度調(diào)控及成核強化原理 178
第四節(jié)應用實例 180
一、工業(yè)廢水治理 180
二、高濃度鹽水的脫鹽結晶調(diào)控 183
三、高通量抗污染膜蒸餾結晶過程研發(fā) 191
四、成核檢測和介穩(wěn)區(qū)寬度測量 195
五、溶析結晶的混合和成核促進 197
六、蛋白質(zhì)結晶和仿生晶體超結構制備 200
第五節(jié)小結與展望 204
參考文獻 205
第七章 基于過程集成的分離過程系統(tǒng)設計與優(yōu)化 /215
第一節(jié)研究背景及意義 215
第二節(jié)分離過程集成原理 217
一、分離過程的能耗和熱力學效率 217
二、分離過程的節(jié)能措施 220
三、膜分離過程的能耗和熱力學效率 220
四、熱力學分析指導多級膜分離過程結構的優(yōu)化 223
五、耦合分離序列優(yōu)化設計 227
第三節(jié)基于過程集成的分離耦合工藝應用實例 236
一、精餾和過程系統(tǒng)集成 236
二、精餾和熱泵集成 237
三、精餾與精餾單元的能量集成 239
四、膜蒸餾和過程余熱集成 239
五、膜分離和變壓吸附耦合過程 242
六、膜分離、壓縮和冷凝單元集成 243
七、氫膜、有機蒸氣膜、淺冷和精餾單元集成 244
第四節(jié)小結與展望 245
一、小結 245
二、展望 246
參考文獻 246
第八章 新型分離-反應耦合過程強化裝置 /249
第一節(jié)研究背景及意義 249
一、氫氣的分離 249
二、加氫反應 251
第二節(jié)關鍵問題 251
一、電化學氫泵關鍵材料的本征設計 252
二、電化學氫泵耦合過程的匹配與協(xié)同強化 252
第三節(jié)強化原理 252
一、電化學氫泵的結構及核心膜電極組件 253
二、電化學氫泵的氫分離原理 255
三、電化學氫泵的加氫反應原理 257
第四節(jié)應用實例 257
一、氫分離與加氫反應耦合強化 258
二、電化學氫泵的脫氫與加氫雙反應耦合 264
三、電化學氫泵一步加氫酯化 267
第五節(jié)小結與展望 270
一、小結 270
二、展望 271
參考文獻 271
索引 /275
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