第1章绪论1
1?1分离技术及其在过程工程中的意义1
1?1?1分离技术的地位与作用1
1?1?2新型分离技术开拓与发展的必要性2
1?2分离过程的分类3
1?2?1机械分离3
1?2?2传质分离4
1?2?3反应分离5
1?3新型分离技术的进展5
1?3?1膜分离技术6
1?3?2基于传统分离方法的新型分离技术8
1?3?3耦合与集成技术9
1?4选择分离技术的一般规则11
1?4?1选择的基本依据11
1?4?2工艺可行性与设备可靠性12
1?4?3过程的经济性13
1?4?4组合工艺排列次序的经验规则13
习题14
参考文献14
第2章分离过程的基础理论15
2?1分离过程的热力学基础15
2?1?1热力学基本定义与函数15
2?1?2偏摩尔量和化学位15
2?1?3克拉贝龙方程和克?克方程17
2?1?4相律18
2?1?5渗透压与唐南平衡理论18
2?1?6非平衡热力学基本定律21
2?2分离过程的动力学基础23
2?2?1分子传质及其速率与通量23
2?2?2质量传递微分方程25
2?2?3质量传递微分方程特定式25
2?3分离过程中的物理力26
2?3?1分子间和原子间的作用力26
2?3?2溶解度与溶解度参数28
2?3?3渗透系数30
2?4分离因子31
2?4?1平衡分离过程的固有分离因子32
2?4?2速率控制过程的固有分离因子33
2?4?3分离因子与过程能耗的定性关系33
2?5分离过程的能耗分析34
2?5?1有效能的基本概念34
2?5?2分离过程的分析37
习题39
参考文献40
第3章反渗透与正渗透、纳滤、超滤与微滤41
3?1反渗透与正渗透41
3?1?1渗透、反渗透与正渗透41
3?1?2反渗透基本机理及模型43
3?1?3反渗透参数与工艺流程设计45
3?2纳滤48
3?2?1纳滤脱盐率48
3?2?2纳滤恒容脱盐49
3?3超滤50
3?3?1超滤的基本原理50
3?3?2超滤传质模型50
3?3?3超滤过程工艺流程54
3?4微滤59
3?4?1微孔过滤模式59
3?4?2滤饼过滤式通量方程60
3?4?3通量衰减模型61
3?5分离膜与膜组件64
3?5?1分离膜种类64
3?5?2膜组件种类64
3?5?3各种膜组件比较68
习题69
参考文献70
第4章气体渗透、渗透汽化与膜基吸收72
4?1气体分离72
4?1?1气体在膜内的传递机理72
4?1?2影响气体渗透性能的因素76
4?1?3气体分离的计算81
4?1?4级联操作的形式和级数计算84
4?1?5气体膜分离的经济性比较85
4?2渗透汽化与蒸汽渗透86
4?2?1渗透汽化及蒸汽渗透原理86
4?2?2渗透通量和分离因子87
4?2?3渗透汽化膜过程的设计计算90
4?2?4影响工艺设计的主要因素91
4?2?5渗透汽化级联计算93
4?2?6渗透汽化与蒸汽渗透的经济分析94
4?3膜基吸收95
4?3?1膜基吸收及其气液传质形式95
4?3?2膜基吸收的传质96
4?3?3膜基吸收的设计参数的确定98
4?3?4膜基吸收过程的应用98
习题99
参考文献100
第5章透析、电渗析与膜电解101
5?1透析与渗析101
5?1?1透析过程机理101
5?1?2透析过程的通量模型102
5?1?3透析液的种类及其组成103
5?1?4透析过程的种类及其清除率103
5?2电渗析105
5?2?1电渗析过程原理105
5?2?2电渗析的基本理论106
5?2?3电渗析过程中的传递现象108
5?2?4电渗析器工艺参数计算109
5?2?5电渗析器及其脱盐流程设计113
5?2?6电渗析中的浓差极化现象118
5?2?7倒极电渗析的设计119
5?2?8离子交换树脂填充式电渗析120
5?3双极膜水解离122
5?3?1双极膜的特性122
5?3?2双极膜的水解离理论电位和能耗123
5?3?3双极膜电渗析的水解离原理124
5?3?4双极膜过程设计参数125
5?3?5双极膜工艺构建及应用125
5?4膜电解126
5?4?1膜电解基本原理126
5?4?2离子电解膜127
5?4?3膜电解槽中的电化学反应及物料平衡128
5?4?4膜电解槽中的物料衡算129
5?4?5电解定律130
5?4?6膜电解槽阳极电流效率130
5?4?7膜电解的槽电压131
5?5电渗析的经济性比较132
习题132
参考文献133
第6章特种精馏技术134
6?1混合物组分的相图134
6?1?1三组分相图与蒸馏边界134
6?1?2剩余曲线图134
6?1?3蒸馏曲线图137
6?1?4在全回流下的产物组成区 138
6?2萃取与恒沸精馏139
6?2?1萃取与恒沸精馏特征及其差异139
6?2?2溶剂选择原则141
6?2?3萃取精馏的分离因子142
6?2?4萃取精馏理论板数计算144
6?2?5恒沸精馏理论板数计算146
6?3反应精馏148
6?3?1反应精馏的基本特点148
6?3?2反应精馏的相平衡与化学平衡149
6?3?3反应蒸馏的动力学150
6?3?4反应蒸馏塔的设计计算151
6?3?5反应蒸馏塔形式的选用153
6?3?6催化蒸馏塔催化剂的装填154
6?3?7反应精馏的应用155
6?4分子蒸馏161
6?4?1分子蒸馏的原理161
6?4?2分子蒸馏的传热与传质163
6?4?3分子蒸馏装置及设计165
6?4?4分子蒸馏的应用168
6?5膜蒸馏168
6?5?1膜蒸馏的基本原理168
6?5?2膜蒸馏中的传热和传质169
6?5?3膜蒸馏用膜及装置171
习题173
参考文献173
第7章新型萃取分离技术175
7?1超临界流体萃取175
7?1?1超临界流体及其性质176
7?1?2超临界流体萃取中的相平衡180
7?1?3超临界流体的传递性质182
7?1?4超临界流体萃取工艺及设备计算186
7?1?5超临界流体萃取分离方法及典型流程189
7?1?6超临界萃取操作条件选择190
7?1?7超临界流体萃取过程的能耗191
7?2双水相萃取192
7?2?1双水相分配原理192
7?2?2双水相系统中的作用力194
7?2?3影响双水相分配的主要因素195
7?2?4双水相系统的选择198
7?2?5双水相萃取工艺设计199
7?2?6双水相分配技术的应用200
7?3凝胶萃取201
7?3?1凝胶的种类及其特性201
7?3?2凝胶的相变温度202
7?3?3凝胶的溶胀与收缩机理202
7?3?4凝胶的筛分作用204
7?3?5凝胶萃取设计参数204
7?3?6典型的凝胶萃取工艺205
7?3?7凝胶萃取的应用207
7?4膜基溶剂萃取209
7?4?1膜基萃取基本原理209
7?4?2膜基传质方程式210
7?4?3影响膜基萃取传质的因素211
7?4?4萃取剂选择原则212
7?4?5膜与膜组件的选择原则213
习题214
参考文献215
第8章吸附、离子交换与色谱分离217
8?1吸附剂及其结构性能217
8?1?1常用吸附剂217
8?1?2离子交换树脂217
8?1?3特种色谱用固定相与流动相220
8?1?4吸附剂的选择原则222
8?2吸附分离222
8?2?1吸附平衡及等温吸附方程222
8?2?2吸附扩散传质机理224
8?2?3吸附分离特性参数226
8?2?4吸附分离工艺230
8?3离子交换236
8?3?1离子交换平衡与动力学关系236
8?3?2离子交换过程设计240
8?3?3离子交换器及其设计要求242
8?4色谱分离243
8?4?1色谱的分类和特点243
8?4?2色谱分离平衡关系及操作方法246
8?4?3色谱分离的基本参数247
8?4?4色谱分离的放大设计与优化251
习题253
参考文献254
第9章液膜分离及促进传递255
9?1引言255
9?2液膜的形状和分类255
9?2?1液膜的形状255
9?2?2液膜的分类256
9?3促进传递及载体256
9?3?1促进传递原理256
9?3?2载体的选择257
9?4液膜分离机理及传质方程257
9?4?1无载体液膜257
9?4?2有载体液膜258
9?5液膜制备及其分离操作过程261
9?5?1液膜的组成261
9?5?2液膜制备方法及其使用263
9?5?3液膜的稳定性265
9?6液膜分离技术的应用266
9?6?1乳化液膜处理含酚废水266
9?6?2废水中重金属离子的回收267
习题268
参考文献269
第10章其他分离技术271
10?1泡沫分离技术271
10?1?1基本原理272
10?1?2泡沫分离的设备及流程275
10?1?3影响泡沫分离的因素277
10?1?4泡沫分离过程的设计计算和理想泡沫模型279
10?1?5泡沫分离新发展285
10?2高梯度磁分离技术286
10?2?1高梯度磁分离技术的原理287
10?2?2高梯度磁分离设备289
10?2?3高梯度磁分离技术的应用292
10?3分子识别与印迹分离295
10?3?1分子识别特征296
10?3?2分子识别体系296
10?3?3分子识别机理以及印迹分离模型301
10?3?4分子印迹技术的应用306
习题310
参考文献311
第11章耦合与集成技术313
11?1反应?分离的耦合与集成过程313
11?1?1催化膜反应器313
11?1?2渗透汽化膜反应器315
11?1?3膜生物反应器318
11?2分离?分离的集成过程320
11?2?1膜与吸收?汽提的集成320
11?2?2精馏?渗透汽化集成321
11?3耦合与集成过程的建模324
11?3?1平推流集成过程建模325
11?3?2全混流集成过程建模326
11?3?3间歇式集成过程建模327
11?4集成过程的设计优化329
11?4?1Aspen Plus软件模拟设计329
11?4?2McCabe?Thele图解法设计330
习题334
参考文献334附录336
附录A电解质水溶液的渗透压参数336
附录B聚合物膜材料的溶解度参数337
附录C常用溶剂的溶解度参数338
附录D无机离子和离子对的自由能参数（25℃）339
附录E碱金属阳离子和卤族阴离子的自由能参数（25℃）339
附录F有机离子的自由能参数（25℃）339
附录G结构基团对Ecoh，i和Vi的贡献340
附录H结构基团对溶解度参数的贡献341