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精馏过程理论基础

样章
作者：
天津大学化学工程研究所精馏理论与应用课题组
定价：
98.00 元
版面字数：
580千字
开本：
16开
装帧形式：
平装
版次：
1
最新版次
印刷时间：
2023年
ISBN：
978-7-04-054256-1
物料号：
54256-00
出版时间：
2020-07-17
读者对象：
高等教育
一级分类：
化工与制药类
二级分类：
化学工程与工艺专业课
三级分类：
化工过程计算与模拟
暂无
  • 目录
    • 前辅文
      • 第一章 工业级精馏塔模拟
        • 1.1 精馏过程建模的发展
          • 1.2 传统模型的描述
            • 1.2.1 扩散模型——传统方法
              • 1.2.2 流动和涡流扩散参数的估算
                • 1.2.3 计算流体力学（CFD）模型——速度分布模拟
                • 1.3 计算传质学（CMT）模型——浓度分布等参数模拟
                  • 1.3.1 基本描述
                    • 1.3.2 CMT模型(Ⅰ)双方程模型
                      • 1.3.3 CMT模型(Ⅱ)雷诺质流模型
                      • 1.4 稳态操作模拟的总结
                        • 1.5 非稳态操作的模拟——近沸点精馏塔的开工过程
                          • 1.5.1 恒回流比的开工过程
                            • 1.5.2 回流比阶梯式下降的开工过程
                              • 1.5.3 两种开车方式的比较
                              • 符号说明
                              • 第二章 精馏塔的气液共流现象
                                • 2.1 筛板塔的流体力学区域
                                  • 2.1.1 操作区域图
                                    • 2.1.2 漏液
                                      • 2.1.3 雾沫夹带及其对板效率的影响
                                        • 2.1.4 板式塔的水力梯度
                                          • 2.1.5 板式塔小结
                                          • 2.2 填料塔的流体力学特性
                                            • 2.2.1 液体持液量
                                              • 2.2.2 润湿面积
                                              • 2.3 降膜塔
                                                • 2.3.1 实验工作
                                                  • 2.3.2 液相流型
                                                    • 2.3.3 液速分布
                                                    • 符号说明
                                                    • 第三章 气泡动力学
                                                      • 3.1 精馏塔内气泡的演化过程
                                                        • 3.1.1 气泡的形成
                                                          • 3.1.2 气泡群体平衡模型
                                                            • 3.1.3 气泡破碎模型
                                                              • 3.1.4 气泡聚并模型
                                                                • 3.1.5 气泡尺寸分布
                                                                • 3.2 气液相界面的微观特性
                                                                  • 3.2.1 气泡表面的流体动力学
                                                                    • 3.2.2 上升气泡周围的流体速度
                                                                    • 符号说明
                                                                    • 第四章 分批精馏
                                                                      • 4.1 最优回流操作模式
                                                                        • 4.1.1 传统分批精馏数学模型
                                                                          • 4.1.2 多组分混合物分批精馏案例
                                                                          • 4.2 伴有分批式全回流及外排式的变压操作模式
                                                                            • 4.3 带中间储罐的分批精馏操作(Ⅰ)
                                                                              • 4.3.1 实验工作
                                                                                • 4.3.2 数学模型
                                                                                • 4.4 带中间储罐的分批精馏操作(Ⅱ)分批萃取精馏操作
                                                                                  • 4.4.1 数学模型
                                                                                    • 4.4.2 实验工作及其与模拟结果的对比
                                                                                    • 4.5 反应萃取分批精馏操作
                                                                                      • 4.6 带侧线采出的热敏性组分分批精馏过程
                                                                                        • 4.7 多组分分批蒸馏夹点区
                                                                                          • 符号说明
                                                                                          • 第五章 广义计算传质学
                                                                                            • 5.1 能量传递
                                                                                              • 5.2 宏观过程传递模型方程
                                                                                                • 5.2.1 湍流条件下的宏观过程传递模型方程
                                                                                                  • 5.2.2 双方程过程传递模型方程的一般形式
                                                                                                    • 5.2.3 雷诺质流模型
                                                                                                      • 5.2.4 混合雷诺质流模型
                                                                                                        • 5.2.5 代数雷诺质流模型
                                                                                                        • 5.3 计算方法
                                                                                                          • 5.3.1 宏观过程传递计算
                                                                                                            • 5.3.2 微观能量传递计算——能量需求和损耗（熵产）
                                                                                                            • 5.4 本章小结
                                                                                                              • 符号说明
                                                                                                              • 第六章 传递过程的传质速率
                                                                                                                • 6.1 双组分系统传质速率
                                                                                                                  • 6.1.1 早期的传质理论
                                                                                                                    • 6.1.2 多区均匀计算理论
                                                                                                                      • 6.1.3 双组分系统中传质系数的预测
                                                                                                                        • 6.1.4 活度系数的实验测量
                                                                                                                        • 6.2 多组分系统质量传递
                                                                                                                          • 6.2.1 多组分系统的特殊性
                                                                                                                            • 6.2.2 多组分系统传质方程
                                                                                                                            • 6.3 多组分系统传质方程的应用
                                                                                                                              • 6.3.1 板式塔中点效率的预测
                                                                                                                                • 6.3.2 点效率模拟的两区域模型
                                                                                                                                  • 6.3.3 模拟算例
                                                                                                                                  • 6.4 模拟结果验证
                                                                                                                                    • 6.4.1 实验工作
                                                                                                                                      • 6.4.2 模拟结果和实验数据的对比
                                                                                                                                        • 6.4.3 多组分传质系统中的奇异现象
                                                                                                                                        • 6.5 本章小结
                                                                                                                                          • 符号说明
                                                                                                                                          • 第七章 界面附近的浓度场
                                                                                                                                            • 7.1 界面附近的微观行为
                                                                                                                                              • 7.2 气泡界面处的浓度
                                                                                                                                                • 7.2.1 实验装置
                                                                                                                                                  • 7.2.2 实验结果
                                                                                                                                                  • 7.3 界面传质的多尺度理论
                                                                                                                                                    • 7.3.1 局部团聚的形成（微聚群）
                                                                                                                                                      • 7.3.2 界面作用下的粒子活化
                                                                                                                                                        • 7.3.3 微粒子的聚集
                                                                                                                                                          • 7.3.4 粒子质量-流体聚团的形成（相间粒子传质）
                                                                                                                                                            • 7.3.5 宏观过程传递(迁移通量的计算)
                                                                                                                                                            • 7.4 实验验证
                                                                                                                                                              • 7.5 讨论
                                                                                                                                                                • 7.6 本章小结
                                                                                                                                                                  • 符号说明
                                                                                                                                                                  • 第八章 界面对流
                                                                                                                                                                    • 8.1 界面对流
                                                                                                                                                                      • 8.1.1 界面效应
                                                                                                                                                                        • 8.1.2 界面结构从有序到无序的转变
                                                                                                                                                                        • 8.2 Marangoni对流的数值模拟
                                                                                                                                                                          • 8.2.1 Marangoni对流的引发条件
                                                                                                                                                                            • 8.2.2 Marangoni对流的实验研究
                                                                                                                                                                              • 8.2.3 考虑Marangoni对流的传质理论
                                                                                                                                                                              • 8.3 Rayleigh对流
                                                                                                                                                                                • 8.3.1 数学模型
                                                                                                                                                                                  • 8.3.2 模拟结果与分析
                                                                                                                                                                                    • 8.3.3 Rayleigh对流的实验测量
                                                                                                                                                                                    • 符号说明
                                                                                                                                                                                    • 第九章 传质过程的强化
                                                                                                                                                                                      • 9.1 基于界面Marangoni对流的传质强化
                                                                                                                                                                                        • 9.2 基于Rayleigh对流的传质强化
                                                                                                                                                                                          • 9.3 细小颗粒的强化(Ⅰ)气液系统
                                                                                                                                                                                            • 9.3.1 吸附效率
                                                                                                                                                                                              • 9.3.2 增强因子
                                                                                                                                                                                              • 9.4 细小颗粒的强化（Ⅱ）催化反应体系
                                                                                                                                                                                                • 9.4.1 数学模型
                                                                                                                                                                                                  • 9.4.2 增强因子
                                                                                                                                                                                                    • 9.4.3 模拟结果和讨论
                                                                                                                                                                                                      • 9.4.4 模型预测与实验数据的比较
                                                                                                                                                                                                        • 9.4.5 含有小颗粒催化剂的催化反应精馏
                                                                                                                                                                                                        • 9.5 表面活性剂对传质过程的强化作用
                                                                                                                                                                                                          • 9.6 本章小结
                                                                                                                                                                                                            • 符号说明
                                                                                                                                                                                                            • 第十章 精馏过程的热力学分析
                                                                                                                                                                                                              • 10.1 热力学分析
                                                                                                                                                                                                                • 10.1.1 热力学分析的内容
                                                                                                                                                                                                                  • 10.1.2 常规精馏所需的功
                                                                                                                                                                                                                    • 10.1.3 安装中间换热器的精馏设备所需的功
                                                                                                                                                                                                                      • 10.1.4 精馏过程的不可逆性（熵产）
                                                                                                                                                                                                                        • 10.1.5 热力学效率的计算
                                                                                                                                                                                                                          • 10.1.6 总结
                                                                                                                                                                                                                          • 10.2 确定气液平衡组成
                                                                                                                                                                                                                            • 10.2.1 非理想溶液的热力学关联式
                                                                                                                                                                                                                              • 10.2.2 活度系数的预测（Ⅰ）半经验公式
                                                                                                                                                                                                                                • 10.2.3 活度系数的预测(Ⅱ)基团贡献法（UNIFAC法）
                                                                                                                                                                                                                                  • 10.2.4 活度系数的预测(Ⅲ)非随机双液体法（NRTL法）
                                                                                                                                                                                                                                  • 符号说明
                                                                                                                                                                                                                                  • 第十一章 多尺度传质模拟
                                                                                                                                                                                                                                    • 11.1 分布模型
                                                                                                                                                                                                                                      • 11.2 扰动模型
                                                                                                                                                                                                                                        • 11.2.1 界面扰动
                                                                                                                                                                                                                                          • 11.2.2 界面复合模型
                                                                                                                                                                                                                                          • 11.3 界面复合模型（Ⅰ）界面固定点扰动模型
                                                                                                                                                                                                                                            • 11.3.1 界面局部单点扰动
                                                                                                                                                                                                                                              • 11.3.2 物理性质对界面溶质扩散的影响
                                                                                                                                                                                                                                                • 11.3.3 速度场的数值模拟和实验验证
                                                                                                                                                                                                                                                • 11.4 界面复合模型（Ⅱ）界面多点均匀分布扰动模型
                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.5 界面复合模型（Ⅲ）界面多点非均匀分布扰动模型
                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.6 界面复合模型（Ⅳ）随机扰动模型
                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.7 界面复合模型（Ⅴ）界面自更新模型
                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.8 LBM到Navier-Stokes方程的转换
                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.9 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                            • 符号说明
                                                                                                                                                                                                                                                            • 第十二章 精馏塔的过程能量利用
                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.1 精馏节能技术
                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.1.1 不同节能措施简介
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.1.2 精馏塔的节能分析
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.2 隔壁塔
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.2.1 实验研究
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.2.2 气相分流比对隔壁塔性能及操作的影响
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.2.3 隔壁塔优化设计
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.3 高效的塔结构和塔内件节能
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.3.1 高效规整填料塔的使用
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.3.2 高效板式塔的使用
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.3.3 高效塔内件的使用
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.4 组合精馏过程节能
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.4.1 实验装置及流程
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.4.2 采用NMP萃取精馏分离苯和噻吩混合物的计算传递学模拟
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.4.3 气液两相间的相互作用力
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.4.4 模拟结果
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.4.5 总结
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.5 减少对环境的热损失节能
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.6 减少不可逆损失节能
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.7 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 符号说明
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第十三章 多组分精馏分离序列及塔系统热集成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.1 分离序列
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 13.1.1 混合整数非线性规划（MINLP）
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 13.1.2 超级结构和限定方程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.1.3 目标函数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.2 热集成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.3 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 符号说明
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 编后语