《高等分離工程》是化學工程與工藝中研究混合物分離共性問題的一門核心課程，目的在于反映分離工程的新進展，揭示有關分離過程的規(guī)律。本書在講述傳統(tǒng)分離操作多組分精餾、吸收、萃取等的基礎上，著重講解新型綠色分離單元操作，如吸附分離、膜分離等，及新材料在分離單元操作中的應用研究，闡述石化企業(yè)對實際分離問題的解決過程與研究成果。
本書可作為高等院�；瘜W工程與工藝、石油化工等相關專業(yè)研究生或高年級本科生教材，亦可作為從事化工、能源、制藥等相關工業(yè)過程工程技術人員的參考書。
自然界中的物質大部分以混合物形式存在。許多通過化學或物理過程得到的產(chǎn)品以及所使用的原料都是混合物。為了有效利用這些物質，需要將其進行分離和提純�；旌衔锏姆蛛x技術一直在化學工程與工藝的發(fā)展史中扮演著關鍵角色，是化學工程學科的重要分支。分離工程為人類在生產(chǎn)、生活中得到純物質提供理論與方法，在石油化工、煤化工、材料、食品、醫(yī)藥、生化和環(huán)保等眾多領域都有廣泛應用。
高等分離工程具有理論性和實踐性強、知識點多、涉及面廣等特點，是學生在學習過物理化學、化工原理、化工熱力學等專業(yè)基礎課程后的進一步提升。本書在編寫上，一方面在傳統(tǒng)的多組分精餾、吸收、萃取和結晶等操作的理論講述中加入最新研究動態(tài)和案例，如在多組分精餾中強調(diào)計算機程序設計在化工設計中的應用，使得傳質過程復雜的數(shù)學模型求解變得容易；另一方面著重講解新型綠色分離單元操作（膜分離技術、吸附分離技術等），及新材料在分離單元操作中的最新應用研究，闡述石化企業(yè)對實際分離問題的解決過程與研究成果。
本書由常州大學化學工程教研室和化工原理教研室的部分教師基于多年的教學與科研經(jīng)驗編寫而成。第1章和第3章由張琪編寫，第2章由王俊、孫雪妮、陳樂編寫，第4章由孫雪妮編寫，第5章由王亞男、桂豪冠編寫，第6章由陳樂編寫，第7章由鐘璟、徐榮編寫，第8章由李楠、葉菁睿編寫，第9章由陳樂、徐榮編寫，其中第6章中部分結構圖得到了本院張致慧老師的幫助，鐘璟、陳樂、葉菁睿對全書進行統(tǒng)稿。
本書可作為高等院�；瘜W工程與工藝、石油化工等相關專業(yè)研究生或高年級本科生教材，亦可作為從事化工、能源、制藥等相關工業(yè)過程工程技術人員的參考書。
由于編寫人員水平有限，書中難免有疏漏和不妥之處，敬請讀者和相關領域專家批評指正。
主編
2023年8月
第1章緒論001
1.1分離工程的發(fā)展歷程001
1.1.1分離工程的起源001
1.1.2分離工程的發(fā)展002
1.2分離工程的研究內(nèi)容和研究特點002
1.2.1分離工程的研究內(nèi)容002
1.2.2分離工程的研究特點003
1.3分離過程的分類003
1.3.1有相產(chǎn)生或添加的分離過程004
1.3.2有分離介質的分離過程005
1.3.3采用固體分離劑的分離過程005
1.3.4有外加場的分離過程005
1.4分離工程面臨的新機遇和挑戰(zhàn)006
思考題007
參考文獻007
第2章精餾009
2.1多組分精餾009
2.1.1設計變量的確定009
2.1.2多組分物系泡點和露點的計算014
2.1.3多組分精餾的簡捷計算020
2.1.4多組分精餾的嚴格計算030
2.1.5氣液傳質設備的效率040
2.2特殊精餾043
2.2.1恒沸精餾043
2.2.2恒沸精餾流程043
2.2.3恒沸精餾的工業(yè)應用045
2.2.4萃取精餾047
2.2.5萃取精餾的工業(yè)應用050
2.3蒸餾新技術051
2.3.1分子蒸餾051
2.3.2熱泵精餾055
2.3.3超重力精餾057
2.3.4旋轉帶蒸餾技術059
本章符號說明059
思考題060
計算題060
參考文獻060
第3章多組分吸收062
3.1概述062
3.2多組分吸收過程分析062
3.3多組分吸收和解吸的特點063
3.4多組分吸收過程的簡捷計算064
3.4.1吸收因子法064
3.4.2平均吸收因子法065
3.4.3平均吸收因子法的應用067
3.5吸收過程熱量衡算070
3.6多組分吸收過程的近似計算073
3.7多組分吸收過程的嚴格計算078
3.8多組分吸收法在天然氣脫水中的應用083
3.8.1三甘醇吸收天然氣脫水方法083
3.8.2三甘醇吸收天然氣脫水模擬計算085
本章符號說明086
思考題087
計算題087
參考文獻091
第4章液液萃取093
4.1概述093
4.2萃取基本概念093
4.3萃取分類095
4.4萃取劑095
4.5萃取液液傳質特性096
4.6萃取設備的傳質特性099
4.7萃取過程的強化102
4.7.1從基本原理出發(fā)強化102
4.7.2過程耦合強化103
4.8新型萃取技術103
4.8.1超臨界流體萃取103
4.8.2雙水相萃取107
4.8.3加速溶劑萃取113
本章符號說明116
思考題117
參考文獻117
第5章浸取119
5.1概述119
5.1.1浸取過程119
5.1.2浸取分類119
5.2浸取過程的基本理論120
5.2.1三角形相圖120
5.2.2相平衡120
5.3浸取過程的計算120
5.3.1浸取速率方程120
5.3.2擴散系數(shù)122
5.3.3浸取的平衡及理論級124
5.3.4物料衡算及操作線方程124
5.3.5圖解法125
5.3.6解析法127
5.4浸取過程的工藝條件選擇128
5.4.1固體物料的預處理128
5.4.2浸取溶劑的選擇128
5.4.3浸取溫度的選擇129
5.4.4浸取時間129
5.5浸取設備129
5.6應用舉例131
5.6.1天然藥物及中藥制藥過程中的新型浸取技術131
5.6.2離子吸附型稀土礦的浸取技術135
5.6.3廢催化劑中金屬元素的浸取回收138
5.6.4廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料的浸取回收138
本章符號說明140
思考題140
計算題140
參考文獻141
第6章吸附分離142
6.1概述142
6.1.1吸附的定義及重要性142
6.1.2吸附研究的發(fā)展142
6.1.3吸附劑的發(fā)展及前景143
6.2吸附理論145
6.2.1吸附作用力145
6.2.2平衡分離和動力學分離147
6.2.3吸附等溫線的類型148
6.2.4吸附熱力學155
6.2.5多孔固體物理吸附過程的分子模擬155
6.3固定床吸附過程分析160
6.3.1固定床吸附器160
6.3.2穿透曲線及吸附特性參數(shù)的計算160
6.4吸附分離工藝及應用162
6.4.1變壓吸附162
6.4.2變溫吸附166
6.4.3模擬移動床技術167
6.5多孔固體吸附劑的分類與應用169
6.5.1多孔固體吸附劑材料簡介169
6.5.2多孔固體吸附劑的吸附分離應用172
本章符號說明177
思考題177
計算題177
參考文獻178
第7章膜分離182
7.1概述182
7.2微濾和超濾183
7.2.1簡介183
7.2.2國內(nèi)外發(fā)展概況184
7.2.3微孔濾膜和超濾膜的特點185
7.2.4微孔濾膜和超濾膜的材質186
7.2.5濃差極化和膜污染（微濾和超濾）188
7.2.6預測滲透通量的數(shù)學模型189
7.2.7微濾和超濾的組件和工藝192
7.2.8工業(yè)應用194
7.3納濾、反滲透、正滲透196
7.3.1納濾196
7.3.2反滲透200
7.3.3正滲透203
7.4滲透汽化206
7.4.1滲透汽化過程206
7.4.2滲透汽化中的傳質208
7.4.3滲透汽化模型和計算210
7.5離子交換212
7.5.1離子交換過程212
7.5.2離子交換中的傳質214
7.5.3離子交換動力學模型218
7.6應用實例219
本章符號說明220
思考題221
計算題222
參考文獻223
第8章結晶225
8.1結晶理論基礎225
8.1.1過飽和溶液的形成與維持225
8.1.2成核230
8.1.3二次成核231
8.1.4晶體生長232
8.2工業(yè)結晶234
8.2.1工業(yè)起晶方法234
8.2.2結晶產(chǎn)品的主要性質及影響因素235
8.2.3重結晶237
8.2.4分步結晶238
8.3結晶設備239
8.3.1冷卻結晶器239
8.3.2蒸發(fā)結晶器240
8.3.3真空結晶器241
8.3.4鹽析與反應結晶器242
8.3.5結晶器的選擇及設計242
8.4結晶工藝及應用244
8.4.1氯化鉀晶體粒度控制工藝開發(fā)及設備設計244
8.4.2硝鹽聯(lián)產(chǎn)工藝設計開發(fā)245
8.4.3晶體發(fā)汗法提純工業(yè)對甲酚246
8.4.4酮苯脫蠟工藝開發(fā)及設備設計246
8.4.5脫苯洗油結晶工藝開發(fā)及設備設計247
8.4.6阿莫西林生產(chǎn)工藝中等電點結晶的應用248
本章符號說明249
思考題249
計算題249
參考文獻250
第9章組合工藝應用實例251
9.1工業(yè)實例1：精餾結晶組合工藝分離苯-氯化苯-二氯苯-多氯苯混合液251
9.1.1概述251
9.1.2混合二氯苯分離工藝對比252
9.2工業(yè)實例2：結晶分離與吸附分離耦合法組合工藝在芳烴分離中的應用255
9.3工業(yè)實例3：膜分離與變壓吸附耦合技術在煉廠氫氣回收中的應用257
9.3.1單一氫氣提純工藝257
9.3.2技術比選259
9.3.3膜分離與變壓吸附耦合工藝259
參考文獻260
名人堂261
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