气体深冷分离工 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:汪洋

出品人:

页数:236

译者:

出版时间:2005-8

价格:28.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502573928

丛书系列:

图书标签:

• 低温分离
• 气体分离
• 深冷技术
• 化工工程
• 分离工程
• 低温工程
• 工业气体
• 制冷技术
• 空气分离
• 氮气氧气氩气

复杂流体分离与纯化技术：从基础原理到工业应用 本书聚焦于现代化学工程中至关重要的一个分支领域——复杂流体分离与纯化技术，深入探讨了涵盖热力学、动力学、过程设计及工程实践的综合性知识体系。本书旨在为从事化工、石油天然气、精细化工、环境工程等领域的工程师、研究人员和高级学生提供一份详尽、前沿且注重实践的参考手册。 --- 第一部分：分离过程的理论基石 本书的开篇奠定了理解所有复杂分离过程所必需的理论基础，强调了宏观现象背后的微观机制。 第一章：热力学驱动力与相平衡的精确描述 本章详细阐述了多组分体系中热力学平衡的数学描述。重点解析了逸度理论（Fugacity Theory）在非理想溶液中的应用，特别是涉及高压、低温或强极性组分的系统。内容涵盖了状态方程（如Peng-Robinson, Soave-Redlich-Kwong）在预测气液平衡（VLE）和液液平衡（LLE）中的准确性与局限性。此外，对溶液热力学（Excess Properties, Activity Coefficients Models如NRTL, UNIQUAC）进行了深入的比较分析，强调如何通过实验数据回归优化模型参数以适应特定化工体系。 第二章：传质动力学与界面现象 分离的本质是传质。本章将理论分析与工程实践紧密结合，探讨了影响传质效率的关键因素。我们深入研究了扩散理论，包括Fick定律在高曲率和多孔介质中的修正形式。重点分析了边界层理论（如片层模型、渗透模型）如何解释气-液、液-液及固-液界面上的物质传递速率。此外，还讨论了表面活性剂、抑制剂或添加剂对界面张力及传质系数的动态影响，这是设计高效填料和塔盘的关键。 第三章：分离过程的能耗与熵增分析 在可持续发展的背景下，能效是衡量分离过程优劣的核心指标。本章引入了“过程强化”和“绿色分离”的理念，运用过程集成和热力学极限的概念来评估分离的内在可行性与经济性。详细分析了最小功耗分离（Minimum Work Requirement）的计算方法，并引入了廷德尔图（Tindall Diagram）和熵生产率分析，用以指导流程的优化方向，避免仅关注分离因子而忽略能耗的传统误区。 --- 第二部分：主流分离技术的深度剖析与优化 本部分将理论知识应用于最常见和最前沿的单元操作，重点关注如何通过技术创新解决传统方法的瓶颈。 第四章：精馏过程的先进强化技术 尽管是经典单元操作，精馏在处理复杂体系时面临巨大挑战。本章超越了基础的McCabe-Thiele方法，聚焦于过程强化（Process Intensification, PI）。详尽介绍了反应精馏（Reactive Distillation）中反应动力学与分离过程的耦合设计，以及共沸精馏（Azeotropic Distillation）和萃取精馏（Extractive Distillation）中选择性萃剂的筛选与再生循环设计。对于高真空和热敏物料，本章详细阐述了薄膜蒸发器和旋转填料精馏塔的流体力学与传质特性。 第五章：膜分离技术：选择性与通量的平衡 膜分离技术因其低能耗特性受到广泛关注。本章系统介绍了不同类型的膜（聚合物膜、无机膜、陶瓷膜）在气体分离（如渗透蒸发、膜接触器）和液体分离（如纳滤、反渗透）中的应用。关键内容包括：Maxwell方程组在气体渗透中的应用、浓差极化现象的建模与抑制、以及膜污染（Fouling）的机理分析与在线清洗策略。特别对比了膜技术在氢气纯化、溶剂回收和废水处理中的工程可行性。 第六章：吸附与变压吸附（PSA/TSA）的动力学与床层设计 本章侧重于多孔材料在气体和液体分离中的应用。深入探讨了吸附等温线（Langmuir, Freundlich, BET）的物理意义，并强调了动力学吸附在确定操作周期中的核心作用。对于变压吸附（PSA）和变温吸附（TSA），本章提供了详细的循环流程设计指南，包括压力/温度程序优化、吸附剂再生效率计算，以及模拟软件（如ASPEN Adsorption模块）的使用技巧，尤其针对空气分离和天然气脱水应用。 第七章：萃取操作的溶剂工程与多级接触 萃取作为处理共沸物或热敏性物质的有效手段，本章深入探讨了溶剂的选择标准（选择性、分配系数、溶解能力与回收成本的权衡）。内容包括Hand经验规则的局限性、三角形相图的绘制与解析，以及多级逆流萃取塔的设计（如Kremser-Brown-Souder方程的应用）。针对液-液萃取的动态稳定性，本章还分析了乳化现象的形成机制及通过优化搅拌强度和静置时间来控制液滴大小分布的工程措施。 --- 第三部分：复杂体系与前沿集成技术 本部分将视角扩展到对传统单一技术难以解决的复杂或多功能需求，强调集成化解决方案。 第八章：复杂高压气体的脱除与提纯（重点：酸性气体与烃类分离） 本章聚焦于石油化工和天然气处理中的核心挑战。详细分析了胺法脱硫脱碳（SWEET Process）中的吸收剂降解机理、腐蚀控制以及吸收/解吸平衡的精确建模。对于轻烃分离，重点探讨了深冷预处理中闪蒸操作的设计、J-T效应的应用，以及如何通过先进的换热网络设计来最小化制冷负荷。 第九章：反应与分离的集成系统（Reactive Separation Systems） 该技术被视为过程强化的前沿阵地。本章系统分析了四种主要的集成模式：反应精馏、反应萃取、反应吸附和反应膜分离。通过具体的案例（如MTBE合成、酯化反应、异构体分离），阐述了如何利用反应平衡的移动（如连续移除产物）来提高反应转化率，以及如何设计具有反应功能的填料或膜结构，实现高选择性、高转化率的一体化单元操作。 第十章：先进过程模拟、控制与优化 最后，本书回归到现代化工生产的实际运行层面。本章介绍如何利用成熟的商业软件（如Aspen Plus, ChemCAD）对分离流程进行稳态和动态模拟。重点在于多变量过程控制（MPC）在维持复杂分离塔（如高回流比精馏塔）稳定性和优化能耗方面的应用。涵盖了故障诊断、在线优化算法的实施，确保复杂分离系统在实际工业环境中达到最高效、最可靠的运行状态。 --- 本书的特点在于其对理论深度和工程广度的兼顾，提供了大量的工程计算实例、实际操作数据以及关键的工程图表，旨在培养读者将抽象的物理化学原理转化为切实可行、经济合理的工业分离方案的能力。

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这本书的理论深度令人印象深刻，它不仅仅停留在对基础概念的罗列和公式的堆砌，而是深入挖掘了背后的热力学和传输现象机制。作者似乎对气体分离过程中的每一个微小变量都进行了细致的剖析，从相平衡的建立到精馏塔内件的设计优化，逻辑链条衔接得非常紧密。我尤其欣赏作者在阐述过程中所展现出的那种严谨的科学态度，比如在讨论不同流程方案的经济性对比时，他并没有给出绝对化的结论，而是引入了多种约束条件和参数敏感性分析，这体现了作者深厚的工程实践经验，而非纯粹的理论空谈。对于想要在这一领域深造或者从事研发工作的人来说，这本书无疑提供了一个坚实的理论基石和批判性思考的起点，让人在掌握“是什么”的同时，更理解了“为什么会是这样”。

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从一个初入行的新手角度来看，这本书的实操指导部分简直就是一本及时的“救星”。我原以为这种偏向工程应用的书籍会充斥着晦涩难懂的行业黑话，结果发现作者在介绍实际操作规程和常见故障排除时，用词非常贴合现场工作场景。例如，对于启动和停车步骤的描述，不仅给出了标准流程，还附带了许多“过来人”的经验之谈，比如特定阀门在操作时需要注意的力度、不同天气条件对仪表读数的影响等细节，这些都是教科书里学不到的宝贵信息。每次遇到实际问题时，我都会习惯性地翻阅相关章节，总能从中找到快速定位问题根源的思路和建议，极大地提高了我的工作效率，减少了因操作失误带来的隐性损失。

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不得不提的是，作者在书中引用的案例分析环节，是我个人认为最具价值的部分之一。这些案例似乎并非凭空捏造的虚拟数据，而是来源于真实工业装置的运行数据，涵盖了从石油化工、天然气处理到空气分离等多个应用领域。通过对这些具体案例的剖析，我得以将前面学到的理论知识和工程原理真正“落地”。书中对案例中出现的一些异常工况的处理过程描述得绘声绘色，让我们得以窥见实际生产中，工程师们是如何运用科学方法来应对突发状况的。这种将理论与实践紧密结合的教学方法，极大地增强了本书的说服力和实用性，让阅读体验从单纯的知识获取，转变为一场身临其境的工程项目学习之旅，受益匪浅。

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这本书的装帧设计真是令人眼前一亮，封面色彩沉稳又不失现代感，那种深邃的蓝色调，很容易让人联想到高科技和精密仪器的感觉。内页纸张的质感也相当不错，印刷清晰，字体排版布局合理，即便是初次接触这类专业书籍的读者，也能很快适应阅读节奏。我特别喜欢它在图表和示意图上的处理，那些复杂的工艺流程图被细致地绘制出来，标注清晰，即便是抽象的物理化学原理，也能通过这些图示得到直观的理解。比如，在讲解某些复杂换热器结构时，那种三维的透视图简直是神来之笔，省去了我大量查阅其他资料来想象构造的时间。整体来看，这本书在视觉传达上做到了专业与易读的完美平衡，这对于一本技术专著来说，是非常难得的品质，让人在翻阅时心情愉悦，学习的兴趣也随之提高了不少。

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这本书的结构安排极具匠心，章节间的过渡自然流畅，仿佛是沿着一条精心规划的路径引导读者前进。它从宏观的工业背景和历史演变切入，逐步聚焦到核心的分离单元操作，然后深入到特定气体组分的精细分离技术，最后还拓展到前沿的膜分离技术等替代方案的比较。这种由浅入深、由宏观到微观的组织方式，使得读者在构建知识体系时不会感到突兀或信息过载。特别是它对不同分离技术的适用性分析，非常客观公正，没有偏袒任何一种技术，而是根据具体的气体性质、压力条件和纯度要求，清晰地列出了各自的优势与局限性。这种全景式的视角，帮助我快速建立起了对整个气体处理行业的全局观，不再是零散知识点的堆砌。

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