《超聲化工過程強化》是《化工過程強化關鍵技術叢書》的一個分冊。全書共分七章，內(nèi)容包括緒論、聲學基礎與超聲換能器、超聲強化化學反應過程、超聲強化傳質(zhì)與傳熱過程、超聲強化機械分離與粉碎過程、超聲強化在材料化學中的應用及超聲強化在過程工業(yè)中的應用等。本書凝結了作者在超聲化工過程強化領域多年的理論研究和實踐開發(fā)經(jīng)驗，內(nèi)容豐富翔實，較好地反映了本學科領域的現(xiàn)狀與發(fā)展動向，對于實際問題解決具有很好的指導意義。
《超聲化工過程強化》可供化工、資源、能源、材料、環(huán)保、輕工、食品、醫(yī)藥等相關過程工業(yè)領域的科研與工程技術人員及高等院校相關專業(yè)研究生、本科生學習參考。
呂效平，南京工業(yè)大學化學化工學院，教授，博導。主要從事化學工程及超聲在化工、石油與環(huán)保中應用的交叉學科研究，已有多項省部級與中石化科研項目完成、申請發(fā)明專利5項并有六十余篇SCI、EI及核心期刊文章發(fā)表、研究成果也多次在國際會議發(fā)表。與瑞士洛桑聯(lián)邦高等理工學院(EPFL)化學工程研究所及法國國立圖盧茲高等化學工程師學校（ENSIGC）、法國國家化學工程實驗室（UMR CNRS 5503）等國外研究單位有化工模擬、化工傳質(zhì)、氣升式環(huán)流反應器及超聲化工應用等合作研究。組建的超聲化學工程研究所在超聲應用研究開發(fā)工作位于國內(nèi)前列，專門進行超聲強化化工單元操作（乳化、萃取）、超聲原油破乳脫鹽脫水、超聲降粘、超聲化學反應、超聲清洗、超聲處理難降解有機廢水和剩余生物污泥、超聲化學反應器及設備及微乳柴油開發(fā)等方面縱向與橫向研究課題，超聲回收含油浮渣、超聲處理剩余生物污泥等中試項目正在進行中。
第一章 緒論 / 1
第一節(jié) 超聲化工過程強化技術的重要作用 1
第二節(jié) 超聲化工過程強化技術的發(fā)展歷程 2
第三節(jié) 超聲化工過程強化技術應用簡介 6
第四節(jié) 超聲化工過程強化應用的發(fā)展前景與挑戰(zhàn) 12
一、發(fā)展前景 12
二、挑戰(zhàn) 16
參考文獻 18
第二章 聲學基礎與超聲換能器 / 21
第一節(jié) 聲波與聲場 22
一、波動方程與平面聲場 22
二、聲速與聲特性阻抗 26
三、聲強與聲功率 30
四、球面聲波 33
五、聲波的反射與透射 34
六、聲輻射壓力與聲流 39
七、駐波場與混響場 41
八、聲衰減與吸收 44
第二節(jié) 超聲空化 49
一、空化現(xiàn)象 49
二、液體的空化核理論 50
三、超聲空化閾值 51
四、空化理論 53
五、空化的基本效應及空化強度 56
第三節(jié) 超聲換能器與聲處理設備 56
一、超聲換能器簡介 57
二、超聲換能器的主要性能指標 58
三、功率超聲換能器種類 61
第四節(jié) 換能器變幅桿形式及其應用 74
一、超聲變幅桿 74
二、阻抗匹配與調(diào)諧 77
參考文獻 78
第三章 超聲強化化學反應過程 / 79
第一節(jié) 超聲強化機理和動力學問題 79
一、聲空化物理和化學效應 79
二、聲化學反應發(fā)生的三個區(qū)域 80
三、聲空化強化機理 82
四、聲化學動力學研究 83
第二節(jié) 超聲強化化學合成過程 85
一、氧化還原反應 85
二、催化或非催化偶聯(lián)反應 87
三、多組分合成 91
四、固定化脂肪酶反應 92
五、離子液體下的聲反應 93
第三節(jié) 超聲強化電化學反應過程 94
一、概述 94
二、超聲電化學強化機理 94
三、聲電化學應用 96
第四節(jié) 聲化學反應器 96
一、常規(guī)聲化學反應器 97
二、連續(xù)式聲化學反應器 99
三、超聲氣升式反應器 100
四、聲化學微反應器 102
第五節(jié) 聲化學反應操作參數(shù)的影響 102
參考文獻 103
第四章 超聲強化傳質(zhì)與傳熱過程 / 109
第一節(jié) 強化原理簡介 109
一、超聲與物質(zhì)間的相互作用 109
二、聲熱學效應 112
三、聲學效應 114
第二節(jié) 超聲強化乳化/破乳過程 116
一、概述 116
二、超聲強化乳化/破乳機理 116
三、乳化 119
四、破乳 122
第三節(jié) 超聲強化萃取與提取過程 136
一、概述 136
二、萃取 137
三、超臨界流體萃取 138
四、提取 140
五、濕式冶金浸出 143
六、提取設備 144
第四節(jié) 超聲強化吸附/脫附過程 145
一、概述 145
二、超聲強化吸附/脫附機理 146
三、超聲在吸附/脫附過程中的應用 149
第五節(jié) 超聲強化結晶過程 153
一、概述 153
二、超聲強化結晶過程機理 154
三、超聲在結晶分離過程中的應用 159
四、超聲強化結晶過程的應用展望 162
第六節(jié) 超聲強化傳熱過程 162
一、超聲強化單相對流傳熱 163
二、超聲強化核沸騰傳熱與膜沸騰傳熱 164
三、超聲強化過冷沸騰傳熱 165
四、超聲強化飽和沸騰傳熱 167
五、超聲與納米流體協(xié)同強化傳熱 169
六、超聲強化傳熱小結與研究方向 170
第七節(jié) 超聲強化蒸發(fā)與冷凍（制冷）過程 171
一、蒸發(fā) 171
二、冷凍 174
第八節(jié) 超聲強化干燥過程 181
一、超聲強化食品干燥 181
二、超聲強化其他產(chǎn)品干燥 191
三、超聲強化干燥技術展望 197
第九節(jié) 超聲強化蒸餾與吸收過程 198
一、蒸餾 198
二、氣體吸收 199
第十節(jié) 超聲強化增溶過程 201
一、藥物增溶 201
二、植物蛋白增溶 205
三、超聲溶胞增溶 210
四、其他增溶過程 211
第十一節(jié) 超聲強化油品降黏過程 220
一、概述 220
二、超聲強化油品降黏 220
三、超聲與化學反應協(xié)同強化 222
四、超聲與溶劑協(xié)同物理強化 226
五、超聲與降黏設備協(xié)同強化 227
第十二節(jié) 超聲強化霧化、分散、凝聚與懸浮過程 230
一、霧化 230
二、分散、凝聚與懸浮 237
第十三節(jié) 超聲強化脫氣過程 249
一、超聲脫氣原理 250
二、超聲脫氣研究與應用 252
三、鋁合金在線超聲除氣設備 254
參考文獻 255
第五章 超聲強化機械分離與粉碎過程 / 269
第一節(jié) 超聲浮選 269
一、超聲浮選理論 270
二、超聲浮選應用 271
三、超聲浮選設備 274
第二節(jié) 超聲清洗與除垢 274
一、超聲清洗與除垢機理 274
二、影響超聲清洗效果的因素 275
三、超聲清洗與除垢應用 278
四、超聲清洗機簡介 279
五、超聲清洗技術的發(fā)展趨勢 281
第三節(jié) 過濾與超聲膜技術、篩分 283
一、超聲過濾 283
二、超聲膜分離 284
三、超聲篩分 296
第四節(jié) 超聲粉碎技術 300
一、超聲粉碎的機理 300
二、超聲粉碎機械的特點 301
三、超聲粉碎的應用 302
四、超聲的其他機械作用 307
第五節(jié) 超聲除塵技術 307
一、粉塵產(chǎn)生的原因及危害 307
二、超聲除塵的工作原理 307
三、超聲除塵在工程方面的應用 312
參考文獻 317
第六章 超聲強化在材料化學中的應用 / 321
第一節(jié) 超聲對材料的改性 322
一、超聲強化層狀材料的剝落 322
二、超聲對粉末的團聚與分散 323
三、超聲強化脆性材料的破碎 324
四、超聲對材料表面的改性 325
第二節(jié) 超聲強化納米材料合成過程 326
一、超聲電化學法 327
二、超聲還原法 328
三、超聲霧化-熱分解法 328
四、超聲分解金屬有機物 330
五、超聲化學沉淀法 331
第三節(jié) 超聲強化聚合物反應過程 332
一、超聲聚合物降解過程強化 332
二、超聲自由基聚合反應過程強化 335
三、超聲生物高分子微球制備過程強化 339
參考文獻 340
第七章 超聲強化在過程工業(yè)中的應用 / 347
第一節(jié) 超聲強化采油過程 347
一、概述 347
二、超聲強化采油機理與理論簡介 350
三、超聲強化采油設備的開發(fā) 354
四、超聲強化采油應用 358
第二節(jié) 超聲強化污水處理 365
一、機理 365
二、超聲強化降解酚類有機廢水 368
三、超聲強化處理造紙廢水 375
四、超聲強化處理垃圾滲濾液 377
第三節(jié) 超聲強化生物污泥減量 384
一、生物污泥的特點與分類 385
二、剩余生物污泥處理方法及現(xiàn)狀 385
三、超聲強化生物污泥減量原理 387
四、超聲強化生物污泥減量過程的工業(yè)應用研究 391
第四節(jié) 超聲強化紡織品和皮革加工過程 393
一、超聲強化紡織品加工過程 393
二、超聲強化皮革加工過程 403
第五節(jié) 超聲強化在食品工業(yè)中的應用 406
一、低能超聲與高能超聲 406
二、使用超聲的優(yōu)缺點 407
三、超聲對食品與原料的作用 408
四、超聲食品工業(yè)強化應用 412
五、超聲強化食品加工前景 425
參考文獻 426
索引 / 432
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