《超重力分離工程》是《化工過程強化關鍵技術叢書》的一個分冊。以強化傳質分離過程速率為目的的超重力分離技術，通過科學構建流體流動、尺度、形態(tài)、接觸方式等，極大提高了傳質分離效率，呈現(xiàn)出設備體積大幅度減小、分離效率提高、成本降低的優(yōu)勢，開辟了強化傳質分離效率、降低能耗的新途徑。本書深度總結了超重力分離工程研究的最新成果和工程化案例，系統(tǒng)論述了超重力分離過程的原理、方法、關鍵技術和工程應用，全書按單元操作分為9章，包括吸收、解吸、蒸餾、液液萃取、氣固分離等。每章以“問題引出、強化原理、關鍵技術及特性、工程應用”為主線，突出學術創(chuàng)新理論，注重工程應用推廣。
《超重力分離工程》是多項國家和省部級成果的系統(tǒng)總結，提供了大量基礎研究和工程應用數(shù)據，可供化工、材料、環(huán)境、制藥、食品等領域科研人員、工程技術人員、生產管理人員以及高等院校相關專業(yè)師生參考。
劉有智，教授，博士生導師，中北大學原校長、化學工程與技術博士學位授權一級學科首席學科帶頭人。中國化工學會首批會士，享受國務院特殊津貼專家。擔任中國化工學會化工過程強化專業(yè)委員會常務副主任、中國兵工學會常務理事、《化工進展》副主編、教育部高等學校化工類專業(yè)教學指導委員會副主任及本科教學工作水平評估專家、《化工過程強化關鍵技術叢書》編委會副主任、執(zhí)行副主任。
長期從事化工過程強化理論、超重力化工過程基礎及應用技術研究。主持國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等科研項目46項。創(chuàng)新超重力化工過程強化新機制，拓展了應用新領域；攻克超重力裝備穩(wěn)定性、安全性和氣密性等工程化共性關鍵技術，立足裝置技術與分離工藝協(xié)同創(chuàng)新，形成超重力分離成套工程化裝備與技術，成功應用于化工、能源、冶金、環(huán)保等領域，節(jié)能減排效果顯著，促進行業(yè)科技進步。發(fā)表學術論文400余篇，出版《超重力化工過程與技術》、《化工過程強化方法技術》等著作3部，授權國家發(fā)明專利98件，負責起草《超重力裝置》行業(yè)標準。獲國家科技進步二等獎1項，省部級科學技術一等獎2項、二等獎6項，獲何梁何利基金“科學與技術創(chuàng)新獎”、侯德榜化工科學技術成就獎。
第一章 緒論/1
第一節(jié) 概述 1
一、超重力及超重力分離 2
二、超重力因子 4
三、超重力分離過程的分類和特征 5
第二節(jié) 超重力分離的基本原理及單元操作 6
一、超重力分離的基本原理 6
二、超重力分離單元操作 7
第三節(jié) 超重力分離裝置 10
一、氣液超重力裝置的結構與類型 10
二、液液超重力裝置的結構與類型 17
三、氣固超重力裝置的結構與類型 18
參考文獻 19
第二章 吸收/21
第一節(jié) 概述 21
第二節(jié) 超重力強化吸收過程原理 22
一、氣液傳質理論 22
二、 超重力強化傳質原理 22
第三節(jié) 關鍵問題與技術 26
一、吸收劑及吸收工藝技術 26
二、超重力吸收裝置的工程化技術 26
第四節(jié) 應用實例 27
一、氣體中硫化氫的凈化 27
二、氣體中二氧化硫的凈化 34
三、氣體中二氧化碳的凈化 39
四、硝煙尾氣中氮氧化物的凈化 45
五、硝酸磷肥行業(yè)尾氣中氨的凈化 50
六、揮發(fā)性有機物的凈化 53
第五節(jié) 展望 58
參考文獻 58
第三章 解吸/62
第一節(jié) 超重力強化熱解吸過程的熱、質同傳 63
一、熱、質同傳理論 63
二、熱、質同傳特性研究 65
第二節(jié) 關鍵技術 66
一、解吸工藝匹配 66
二、超重力裝置開發(fā) 67
第三節(jié) 應用實例 67
一、電廠煙氣脫硝中氨水的吹脫 68
二、超重力吹脫氨氮廢水 69
三、聚合物脫揮 71
四、鹵水提溴 74
五、濕法磷酸中碘的回收 76
六、廢水中丙烯腈的吹脫 78
七、高濃度硝基苯廢水中硝基苯的吹脫 80
八、水脫氧 80
參考文獻 81
第四章 蒸餾/84
第一節(jié) 概述 84
第二節(jié) 超重力強化精餾原理 86
第三節(jié) 關鍵技術 87
一、液體分布器 87
二、填料 90
第四節(jié) 超重力精餾特性 93
一、旋轉折流板床精餾特性 93
二、旋轉填料床精餾特性 107
三、超重力精餾裝置與傳統(tǒng)精餾塔性能比較 122
第五節(jié) 應用實例 123
第六節(jié) 展望 129
參考文獻 130
第五章 液液萃取/134
第一節(jié) 概述 134
一、液液萃取概念 134
二、液液萃取原理 135
三、萃取強化設備 138
第二節(jié) IS-RPB強化萃取原理 139
一、傳質過程強化 140
二、混合過程強化 142
三、傳質與混合過程的關聯(lián) 147
第三節(jié) IS-RPB萃取操作 151
一、單級萃取 151
二、多級萃取 152
三、IS-RPB萃取操作計算 153
四、IS-RPB萃取特性 155
第四節(jié) 應用實例 157
一、處理含酚廢水 157
二、濃縮醋酸 160
三、萃取硝基苯 163
四、萃取染料 166
五、萃取重金屬銦離子 167
六、其他應用 171
第五節(jié) 展望 172
參考文獻 173
第六章 液膜分離/176
第一節(jié) 概述 176
第二節(jié) IS-RPB強化液膜制備與分離原理 178
一、乳狀液膜分離機理 178
二、IS-RPB強化液膜制備原理 179
三、IS-RPB強化液膜分離原理 180
第三節(jié) IS-RPB乳狀液膜分離關鍵技術 183
一、乳狀液膜制備技術 184
二、乳狀液膜分離技術 185
三、乳狀液膜破乳技術 187
第四節(jié) 應用實例 188
一、處理苯酚廢水 188
二、處理苯胺廢水 196
第五節(jié) 展望 202
參考文獻 203
第七章 吸附/207
第一節(jié) 概述 207
第二節(jié) 吸附及其分離技術 209
一、吸附理論基礎 209
二、吸附分離技術 215
第三節(jié) 超重力吸附技術 221
一、超重力吸附裝置 221
二、超重力強化吸附過程原理 223
第四節(jié) 應用實例 225
一、處理含間苯二酚廢水的應用研究 225
二、處理含甲苯廢氣的應用研究 230
參考文獻 240
第八章 氣固分離/243
第一節(jié) 概述 243
一、細顆粒物來源 244
二、細顆粒物排放標準 245
三、細顆粒物分離技術簡介 246
第二節(jié) 超重力氣固分離關鍵技術及原理 248
一、關鍵問題及理論分析 248
二、超重力強化氣固分離原理 248
第三節(jié) 超重力氣固分離性能 250
一、超重力氣固分離研究進展 250
二、錯流與逆流旋轉填料床的分離性能 253
三、氣體中低濃度細顆粒物分離性能 257
四、不同組分細顆粒物分離性能 263
第四節(jié) 應用實例 264
一、合成氨半水煤氣中細顆粒物與焦油的脫除 264
二、煤鎖氣中細顆粒物與焦油的脫除 265
三、鍋爐煙氣中細顆粒物的脫除 266
四、化工尾氣中細顆粒物的脫除與產品回收利用 267
第五節(jié) 展望 267
參考文獻 268
第九章 其他分離過程/271
第一節(jié) 旋轉填料床強化臭氧氧化過程 271
一、超重力技術強化臭氧氧化過程原理 271
二、臭氧氧化法脫除廢水中有機污染物 273
三、超重力強化臭氧高級氧化技術降解有機廢水 276
第二節(jié) 撞擊流-旋轉填料床強化零價鐵法分離廢水中硝基苯 283
一、碳納米管負載納米零價鐵的制備及硝基苯的脫除 283
二、超重力制備納米零價鐵及脫除硝基苯 287
三、超重力制備納米零價鐵并同步處理硝基苯廢水 290
第三節(jié) 多級同心圓筒-旋轉床強化電化學分離過程 294
一、多級同心圓筒-旋轉床及電化學工藝流程 294
二、多級同心圓筒-旋轉床強化廢水中有機污染物脫除原理 295
三、超重力-電化學耦合氧化技術脫除廢水中有機污染物 297
第四節(jié) 旋轉盤反應器強化光催化過程 304
一、旋轉盤反應器強化原理 304
二、旋轉盤反應器脫除廢水中苯酚 305
三、旋轉反應器/Pickering乳液協(xié)同強化硝基苯的脫除 314
第五節(jié) 展望 321
參考文獻 321
索引/326
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