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化工過程強化關鍵技術叢書蒸餾過程強化技術/化工過程強化關鍵技術叢書 版權信息
- ISBN：9787122361820
- 條形碼：9787122361820 ; 978-7-122-36182-0
- 裝幀：一般銅版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
化工過程強化關鍵技術叢書蒸餾過程強化技術/化工過程強化關鍵技術叢書 本書特色
蒸餾過程是石油化工工業中應用數量多、能耗高和涉及面廣的單元操作。各種蒸餾節能新技術、新操作方法、新型塔內件以及其他輔助設備應用于蒸餾過程節能降耗改造，都將會產生巨大的經濟效益和社會效益 全書的核心圍繞蒸餾過程的熱力學基本原理、動力學傳質過程以及系統工程三個層次的蒸餾過程強化的關鍵科學問題，以基礎理論創新、關鍵技術突破和關鍵裝備研究進展為主線，通過系統介紹蒸餾過程設備強化、引入質量分離劑以及引入能量分離劑的蒸餾強化過程等一系列蒸餾分離過程強化的典型關鍵技術，綜述蒸餾過程強化領域的理論和應用成果，并展望該領域的未來研究方向和難點、重點。 本書由通過引入質量分離劑強化、引入能量分離劑強化、先進設備強化的蒸餾過程等四篇共13章組成，基本涵蓋了目前已出現的蒸餾過程強化概念、技術與方法。
化工過程強化關鍵技術叢書蒸餾過程強化技術/化工過程強化關鍵技術叢書 內容簡介
《蒸餾過程強化技術》是《化工過程強化關鍵技術叢書》的一個分冊。 蒸餾過程強化的目的是優選限度地提高單位體積設備的生產能力，從而縮小設備尺寸、簡化工藝流程、降低投資成本和運行操作費用、減小污染排放以及提高過程的自動化程度。本書針對相對揮發度強化與氣液傳質過程強化兩個關鍵，圍繞蒸餾過程的熱力學基本原理、動力學傳質過程以及系統工程，以基礎理論創新、關鍵技術突破和關鍵裝備研究進展為主線，通過系統介紹蒸餾過程設備強化、引入質量分離劑以及引入能量分離劑的蒸餾強化過程等一系列典型關鍵技術，綜述蒸餾過程強化領域的理論和應用成果。 全書共分為引入質量分離劑強化、引入能量分離劑強化、優選設備強化、優選控制強化四篇，內容包括：緒論，恒沸精餾過程強化，萃取蒸餾過程強化，反應精餾過程強化，微波場強化蒸餾，超重力場強化精餾，磁場、電場、超聲場強化精餾，新型填料，新型塔板，高效氣/液分布裝置，分隔壁精餾塔，蒸餾過程的控制基礎，強化蒸餾過程的控制方案等。 《蒸餾過程強化技術》可供化工、能源、電子、材料、環境、醫藥等專業領域的科研與工程技術人員閱讀，也可供高等學校相關專業師生參考。
化工過程強化關鍵技術叢書蒸餾過程強化技術/化工過程強化關鍵技術叢書 目錄
**章緒論 /1
**節蒸餾過程基本原理 1
第二節蒸餾過程強化的意義與目的 2
一、蒸餾過程強化的意義 2
二、蒸餾過程強化的目的 2
第三節蒸餾過程強化的內容與本質 4
第四節蒸餾過程強化的機遇與挑戰 5
參考文獻 7
**篇引入質量分離劑強化 /9
第二章恒沸精餾過程強化 /11
**節恒沸精餾的強化原理 11
第二節恒沸系統熱力學特點 12
第三節恒沸劑的選擇 13
第四節恒沸精餾流程 13
一、不加恒沸劑 13
二、加恒沸劑 14
第五節恒沸精餾工業應用 16
一、乙醇脫水 17
二、醋酸脫水 17
三、酯類生產 18
第六節恒沸精餾與萃取精餾的比較 18
參考文獻 19
第三章萃取蒸餾過程強化 /23
**節萃取蒸餾的強化原理 23
第二節萃取蒸餾與其他分離過程組合 27
一、萃取蒸餾與恒沸蒸餾組合 28
二、萃取蒸餾與液液萃取組合 28
第三節萃取蒸餾種類與研究現狀 29
一、溶鹽萃取蒸餾 29
二、溶劑萃取蒸餾 31
三、混合溶劑萃取蒸餾 33
四、加鹽萃取蒸餾 36
五、離子液體萃取蒸餾 40
第四節萃取蒸餾的預測型分子熱力學理論體系 46
一、小分子溶劑體系的預測型分子熱力學模型 47
二、含小分子無機鹽體系的預測型分子熱力學模型 52
三、含聚合物體系的預測型分子熱力學模型 56
四、含離子液體體系的預測型分子熱力學模型 62
五、離子液體分離劑的構效關系 67
第五節萃取蒸餾的應用實例 72
一、萃取蒸餾理論成果的應用——預測型熱力學理論體系構建 72
二、萃取蒸餾的工業應用 73
參考文獻 75
第四章反應精餾過程強化 /79
**節反應精餾技術的發展歷程 79
第二節反應精餾過程強化的原理及特點 81
一、反應精餾過程原理 81
二、反應精餾過程特點 82
三、傳遞與反應過程 82
四、強化過程優勢與限制 84
第三節反應精餾的典型應用 87
一、精餾型反應精餾 87
二、反應型反應精餾 88
第四節反應精餾過程模型 101
一、平衡級模型 102
二、非平衡級模型 106
三、非平衡級混合池模型 116
第五節反應精餾塔內構件 121
一、均相催化反應精餾塔 121
二、非均相催化反應精餾塔 121
三、計算流體力學指導內構件的設計 122
四、新型內構件的開發應用 124
第六節反應精餾過程的應用實例 126
一、反應精餾過程的開發步驟 126
二、乙酸甲酯水解反應精餾過程開發 127
三、輕汽油醚化反應精餾過程開發 148
參考文獻 152
第二篇引入能量分離劑強化 /157
第五章微波場強化蒸餾 /159
**節微波場強化蒸餾過程的原理 159
一、微波與物質作用的機理 159
二、微波場強化蒸餾的優勢 160
第二節微波場強化蒸餾過程的研究現狀 161
第三節微波場強化蒸餾設備 163
一、微波發射及傳輸設備簡介 163
二、微波汽液平衡裝置 165
三、微波強化薄膜蒸發設備 166
四、微波強化噴淋蒸發設備 170
五、微波強化噴霧蒸發設備 171
六、實驗室微波蒸餾裝置實物介紹 172
第四節應用實例 173
參考文獻 173
第六章超重力場強化精餾 /175
**節超重力場強化精餾過程的原理 175
第二節超重力場強化精餾過程的研究現狀 177
一、流體力學特性 177
二、微觀混合性能研究 181
三、傳質過程強化規律以及模型化 181
第三節超重力場強化精餾設備 183
一、整體旋轉式轉子超重力旋轉床 184
二、動靜結合式轉子超重力旋轉床 188
三、雙動盤式超重力旋轉床 190
第四節應用實例 191
參考文獻 193
第七章磁場、電場、超聲場強化精餾 /197
**節磁場強化精餾過程 197
一、磁場簡介 197
二、精餾技術及其強化 198
三、磁場對物質的作用 198
四、磁場在精餾中的應用 199
第二節電場強化精餾過程 201
一、概述 201
二、電場對傳質過程的影響 201
三、電場在化工過程中的應用 203
四、小結 204
第三節超聲場強化精餾過程 204
一、超聲場強化精餾過程的原理 204
二、超聲場強化精餾過程的研究現狀 206
三、超聲場強化精餾設備 211
參考文獻 211
第三篇先進設備強化 /217
第八章新型填料 /219
**節填料種類和結構 219
一、散裝填料 220
二、規整填料 224
第二節填料流體力學與傳質性能分析 229
一、填料壓降 230
二、泛點氣速 231
三、持液量 232
四、有效相界面面積 233
五、傳質性能 234
第三節新型填料的應用 236
一、石油煉制及下游石化產品生產 237
二、乙烯工業 240
三、空氣分離 241
第四節新型填料發展方向 242
一、幾何結構和尺寸優化 243
二、填料表面改性 244
三、應用新型功能材料 245
四、計算機輔助填料開發 247
參考文獻 250
第九章新型塔板 /255
**節強化氣液傳質過程原理 255
一、新型塔板技術發展方向 255
二、增加有效傳質面積 255
三、減少板上液面梯度和滯留返混 256
四、增加氣液相接觸面積 257
五、增加液相停留時間 257
六、塔板表面潤濕性改性 258
第二節流體力學與傳質性能分析 258
一、塔板上氣液兩相接觸狀態 258
二、塔板上液相流場 260
三、塔板壓降 260
四、漏液 260
五、霧沫夾帶 261
六、氣液傳質性能 261
第三節新型塔板及其應用 261
一、概述 261
二、立體噴射型塔板 262
三、復合塔板 264
四、浮閥類塔板 266
五、穿流塔板 269
六、高速板式塔——旋流塔板 270
第四節未來發展趨勢 271
參考文獻 272
第十章高效氣/液分布裝置 /276
**節強化氣液傳質過程原理 276
一、液體分布器 276
二、氣體分布器 278
三、液（氣）再分布器 279
第二節高效氣/液分布器的設計理念 279
一、液體分布器 279
二、氣體分布器 280
三、液（氣）再分布器 281
第三節新型分布器的應用 281
一、液體分布器 281
二、液（氣）再分布器 285
三、液體收集器 287
第四節未來發展趨勢 288
參考文獻 288
第十一章分隔壁精餾塔 /290
**節分隔壁精餾原理 290
一、熱耦合精餾 290
二、分隔壁精餾 293
第二節分隔壁精餾塔的性能和特點 294
一、分隔壁精餾塔節能原理 294
二、分隔壁精餾塔適用范圍 295
三、分隔壁精餾塔性能優劣 296
第三節分隔壁精餾塔強化構型 296
一、多元混合物（≥4）分隔壁精餾塔 297
二、分隔壁萃取精餾塔 298
三、分隔壁共沸精餾塔 300
四、分隔壁反應精餾塔 302
五、熱泵輔助分隔壁精餾塔 304
第四節分隔壁精餾塔實驗 306
第五節分隔壁精餾塔簡捷設計、模擬與優化 307
一、分隔壁精餾塔簡捷設計 307
二、分隔壁精餾塔嚴格模擬 309
三、分隔壁精餾塔優化 312
第六節分隔壁精餾塔控制 314
一、控制自由度 314
二、分隔壁精餾塔控制結構 315
三、溫度靈敏板選取 320
第七節分隔壁精餾塔設備 320
一、塔設備類型 320
二、塔內分隔壁 322
三、液相分配裝置 323
四、氣相分配裝置 325
第八節?分隔壁精餾塔工業應用 327
參考文獻 328
第四篇先進控制強化 /341
第十二章蒸餾過程的控制基礎 /343
**節蒸餾過程控制的重要性 343
第二節PID控制及其參數的調諧 344
一、PID控制器介紹 344
二、PID控制器參數的調諧 346
第三節串級控制及比率與前饋控制 348
一、串級控制 348
二、比率控制 350
三、前饋控制 351
第四節控制策略建立步驟 353
第五節溫度控制點的選擇及其配對 357
一、情況一 357
二、情況二 359
三、其他控制點的選擇方法 360
第六節壓力補償溫度控制回路的使用時機及其設計 361
第七節小結 363
參考文獻 364
第十三章強化蒸餾過程的控制方案 /365
**節傳統精餾塔及中分隔壁精餾塔的控制架構及應用實例 365
一、BTX分離系統穩態模擬 365
二、傳統精餾塔控制結構 370
三、中分隔壁精餾塔控制結構 377
四、小結 383
第二節共沸精餾塔及下分隔壁共沸精餾塔過程控制及應用實例 383
一、工業共沸精餾塔實例介紹——吡啶脫水系統 383
二、吡啶脫水系統節能共沸精餾過程的控制 386
三、吡啶脫水系統下分隔壁共沸精餾塔過程的控制 389
四、小結 393
第三節萃取精餾塔及上分隔壁萃取精餾塔過程控制應用實例 394
一、萃取精餾原理與設計概念 394
二、傳統萃取精餾系統設計與控制實例 397
三、上分隔壁萃取精餾塔過程控制應用實例 400
四、小結 406
第四節反應精餾塔及分隔壁反應精餾塔過程控制應用實例 406
一、反應精餾簡介 406
二、三醋酸甘油酯反應精餾塔過程控制應用實例 411
三、醋酸異丙酯分隔壁反應精餾塔過程控制應用實例 417
四、小結 425
參考文獻 426
索引 /428
**節蒸餾過程基本原理 1
第二節蒸餾過程強化的意義與目的 2
一、蒸餾過程強化的意義 2
二、蒸餾過程強化的目的 2
第三節蒸餾過程強化的內容與本質 4
第四節蒸餾過程強化的機遇與挑戰 5
參考文獻 7
**篇引入質量分離劑強化 /9
第二章恒沸精餾過程強化 /11
**節恒沸精餾的強化原理 11
第二節恒沸系統熱力學特點 12
第三節恒沸劑的選擇 13
第四節恒沸精餾流程 13
一、不加恒沸劑 13
二、加恒沸劑 14
第五節恒沸精餾工業應用 16
一、乙醇脫水 17
二、醋酸脫水 17
三、酯類生產 18
第六節恒沸精餾與萃取精餾的比較 18
參考文獻 19
第三章萃取蒸餾過程強化 /23
**節萃取蒸餾的強化原理 23
第二節萃取蒸餾與其他分離過程組合 27
一、萃取蒸餾與恒沸蒸餾組合 28
二、萃取蒸餾與液液萃取組合 28
第三節萃取蒸餾種類與研究現狀 29
一、溶鹽萃取蒸餾 29
二、溶劑萃取蒸餾 31
三、混合溶劑萃取蒸餾 33
四、加鹽萃取蒸餾 36
五、離子液體萃取蒸餾 40
第四節萃取蒸餾的預測型分子熱力學理論體系 46
一、小分子溶劑體系的預測型分子熱力學模型 47
二、含小分子無機鹽體系的預測型分子熱力學模型 52
三、含聚合物體系的預測型分子熱力學模型 56
四、含離子液體體系的預測型分子熱力學模型 62
五、離子液體分離劑的構效關系 67
第五節萃取蒸餾的應用實例 72
一、萃取蒸餾理論成果的應用——預測型熱力學理論體系構建 72
二、萃取蒸餾的工業應用 73
參考文獻 75
第四章反應精餾過程強化 /79
**節反應精餾技術的發展歷程 79
第二節反應精餾過程強化的原理及特點 81
一、反應精餾過程原理 81
二、反應精餾過程特點 82
三、傳遞與反應過程 82
四、強化過程優勢與限制 84
第三節反應精餾的典型應用 87
一、精餾型反應精餾 87
二、反應型反應精餾 88
第四節反應精餾過程模型 101
一、平衡級模型 102
二、非平衡級模型 106
三、非平衡級混合池模型 116
第五節反應精餾塔內構件 121
一、均相催化反應精餾塔 121
二、非均相催化反應精餾塔 121
三、計算流體力學指導內構件的設計 122
四、新型內構件的開發應用 124
第六節反應精餾過程的應用實例 126
一、反應精餾過程的開發步驟 126
二、乙酸甲酯水解反應精餾過程開發 127
三、輕汽油醚化反應精餾過程開發 148
參考文獻 152
第二篇引入能量分離劑強化 /157
第五章微波場強化蒸餾 /159
**節微波場強化蒸餾過程的原理 159
一、微波與物質作用的機理 159
二、微波場強化蒸餾的優勢 160
第二節微波場強化蒸餾過程的研究現狀 161
第三節微波場強化蒸餾設備 163
一、微波發射及傳輸設備簡介 163
二、微波汽液平衡裝置 165
三、微波強化薄膜蒸發設備 166
四、微波強化噴淋蒸發設備 170
五、微波強化噴霧蒸發設備 171
六、實驗室微波蒸餾裝置實物介紹 172
第四節應用實例 173
參考文獻 173
第六章超重力場強化精餾 /175
**節超重力場強化精餾過程的原理 175
第二節超重力場強化精餾過程的研究現狀 177
一、流體力學特性 177
二、微觀混合性能研究 181
三、傳質過程強化規律以及模型化 181
第三節超重力場強化精餾設備 183
一、整體旋轉式轉子超重力旋轉床 184
二、動靜結合式轉子超重力旋轉床 188
三、雙動盤式超重力旋轉床 190
第四節應用實例 191
參考文獻 193
第七章磁場、電場、超聲場強化精餾 /197
**節磁場強化精餾過程 197
一、磁場簡介 197
二、精餾技術及其強化 198
三、磁場對物質的作用 198
四、磁場在精餾中的應用 199
第二節電場強化精餾過程 201
一、概述 201
二、電場對傳質過程的影響 201
三、電場在化工過程中的應用 203
四、小結 204
第三節超聲場強化精餾過程 204
一、超聲場強化精餾過程的原理 204
二、超聲場強化精餾過程的研究現狀 206
三、超聲場強化精餾設備 211
參考文獻 211
第三篇先進設備強化 /217
第八章新型填料 /219
**節填料種類和結構 219
一、散裝填料 220
二、規整填料 224
第二節填料流體力學與傳質性能分析 229
一、填料壓降 230
二、泛點氣速 231
三、持液量 232
四、有效相界面面積 233
五、傳質性能 234
第三節新型填料的應用 236
一、石油煉制及下游石化產品生產 237
二、乙烯工業 240
三、空氣分離 241
第四節新型填料發展方向 242
一、幾何結構和尺寸優化 243
二、填料表面改性 244
三、應用新型功能材料 245
四、計算機輔助填料開發 247
參考文獻 250
第九章新型塔板 /255
**節強化氣液傳質過程原理 255
一、新型塔板技術發展方向 255
二、增加有效傳質面積 255
三、減少板上液面梯度和滯留返混 256
四、增加氣液相接觸面積 257
五、增加液相停留時間 257
六、塔板表面潤濕性改性 258
第二節流體力學與傳質性能分析 258
一、塔板上氣液兩相接觸狀態 258
二、塔板上液相流場 260
三、塔板壓降 260
四、漏液 260
五、霧沫夾帶 261
六、氣液傳質性能 261
第三節新型塔板及其應用 261
一、概述 261
二、立體噴射型塔板 262
三、復合塔板 264
四、浮閥類塔板 266
五、穿流塔板 269
六、高速板式塔——旋流塔板 270
第四節未來發展趨勢 271
參考文獻 272
第十章高效氣/液分布裝置 /276
**節強化氣液傳質過程原理 276
一、液體分布器 276
二、氣體分布器 278
三、液（氣）再分布器 279
第二節高效氣/液分布器的設計理念 279
一、液體分布器 279
二、氣體分布器 280
三、液（氣）再分布器 281
第三節新型分布器的應用 281
一、液體分布器 281
二、液（氣）再分布器 285
三、液體收集器 287
第四節未來發展趨勢 288
參考文獻 288
第十一章分隔壁精餾塔 /290
**節分隔壁精餾原理 290
一、熱耦合精餾 290
二、分隔壁精餾 293
第二節分隔壁精餾塔的性能和特點 294
一、分隔壁精餾塔節能原理 294
二、分隔壁精餾塔適用范圍 295
三、分隔壁精餾塔性能優劣 296
第三節分隔壁精餾塔強化構型 296
一、多元混合物（≥4）分隔壁精餾塔 297
二、分隔壁萃取精餾塔 298
三、分隔壁共沸精餾塔 300
四、分隔壁反應精餾塔 302
五、熱泵輔助分隔壁精餾塔 304
第四節分隔壁精餾塔實驗 306
第五節分隔壁精餾塔簡捷設計、模擬與優化 307
一、分隔壁精餾塔簡捷設計 307
二、分隔壁精餾塔嚴格模擬 309
三、分隔壁精餾塔優化 312
第六節分隔壁精餾塔控制 314
一、控制自由度 314
二、分隔壁精餾塔控制結構 315
三、溫度靈敏板選取 320
第七節分隔壁精餾塔設備 320
一、塔設備類型 320
二、塔內分隔壁 322
三、液相分配裝置 323
四、氣相分配裝置 325
第八節?分隔壁精餾塔工業應用 327
參考文獻 328
第四篇先進控制強化 /341
第十二章蒸餾過程的控制基礎 /343
**節蒸餾過程控制的重要性 343
第二節PID控制及其參數的調諧 344
一、PID控制器介紹 344
二、PID控制器參數的調諧 346
第三節串級控制及比率與前饋控制 348
一、串級控制 348
二、比率控制 350
三、前饋控制 351
第四節控制策略建立步驟 353
第五節溫度控制點的選擇及其配對 357
一、情況一 357
二、情況二 359
三、其他控制點的選擇方法 360
第六節壓力補償溫度控制回路的使用時機及其設計 361
第七節小結 363
參考文獻 364
第十三章強化蒸餾過程的控制方案 /365
**節傳統精餾塔及中分隔壁精餾塔的控制架構及應用實例 365
一、BTX分離系統穩態模擬 365
二、傳統精餾塔控制結構 370
三、中分隔壁精餾塔控制結構 377
四、小結 383
第二節共沸精餾塔及下分隔壁共沸精餾塔過程控制及應用實例 383
一、工業共沸精餾塔實例介紹——吡啶脫水系統 383
二、吡啶脫水系統節能共沸精餾過程的控制 386
三、吡啶脫水系統下分隔壁共沸精餾塔過程的控制 389
四、小結 393
第三節萃取精餾塔及上分隔壁萃取精餾塔過程控制應用實例 394
一、萃取精餾原理與設計概念 394
二、傳統萃取精餾系統設計與控制實例 397
三、上分隔壁萃取精餾塔過程控制應用實例 400
四、小結 406
第四節反應精餾塔及分隔壁反應精餾塔過程控制應用實例 406
一、反應精餾簡介 406
二、三醋酸甘油酯反應精餾塔過程控制應用實例 411
三、醋酸異丙酯分隔壁反應精餾塔過程控制應用實例 417
四、小結 425
參考文獻 426
索引 /428
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化工過程強化關鍵技術叢書蒸餾過程強化技術/化工過程強化關鍵技術叢書 作者簡介
李鑫鋼，天津大學化工學院，教授，精餾技術國家工程研究中心主任。1982年，天津大學化工系化工機械畢業，獲學士學位；1985年，天津大學研究生院化學工程專業，獲碩士學位；1992年，天津大學化學工程研究所，獲博士學位。天津大學精餾技術工程研究中心的主任。2008年1月，李鑫鋼主持完成的“煉油分離過程大型化關鍵技術系統集成與節能”項目獲國家科技進步二等獎。李鑫鋼是“985工程”天津大學“化工過程工程化科技創新平臺”建設項目首席科學家！罢麴s過程節能與強化關鍵技術及其應用研究”教育部“長江學者和創新團隊發展計劃”創新團隊負責人，F任精餾技術國家工程研究中心主任、中國石油和化學工業協會技術創新推進委員會委員、中國水污染治理技術裝備專家團技術專家、《現代化工》理事、中國化學工程學會會員、中國生物工程學會會員、“中國塔填料及塔內件網”(簡稱塔填料及內件網)的副理事長。曾榮獲中國高等學校十大科技進展1項、國家科技進步獎二等獎1項、教育部科技進步獎一等獎1項、教育部科技進步獎二等獎1項
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