低温工艺与装置

   本书为北京市高等教育精品教材立项项目，吸收了靠前外制冷与低温领域的新研究成果，具有内容新颖、深入浅出、注重工程实践等特点。本书共9章，内容包括：低温工质的性质，气体液化循环，溶液热力学基础，精馏原理与设备，空气的净化，低温热交换器，空气分离装置，稀有气体的提取，多组分气体的液化与分离。每章末尾均附有思考题和习题。本书可作为能源与动力工程专业本科生的教材，也可供机械、能源、化工、航天、医药等领域从事制冷与低温、建筑环境与设备(暖通空调)、空气分离等相关工作的科研技术人员参考。

王立，工学博士，北京科技大学能源与环境工程学院教授、院长，博士生导师，英国伯明翰大学客座教授。历任中国金属学会理事、中国金属学会能源与热工学会副理事长、北京制冷学会副理事长和北京热物理与能源工程学会理事。长期从事制冷与低温、热能工程领域的教学与科研工作，主要研究方向包括能量的转换、储存和有效利用，气体分离新技术与新工艺，气固流态化理论及应用等。出版著作四部（包括“十二五”重量规划教材一部），发表论文三百余篇，获国家专利二十佘项。获省部级科技进步奖八项、重量教学成果奖一项、省部级教学成果奖三项。获中国青年科技奖和全国很好教师称号。

   序

前言

第1 章 低温工质的性质 1

1. 1 低温工质的种类及其热力性质 1

1. 2 空气及其组成气体的性质 1

1. 3 氢的性质 6

1. 4 氦的性质 9

1. 5 天然气及其他多组分气体的性质 11

思考题 14

习题 14

第2 章 气体液化循环 15

2. 1 气体液化循环基础 15

2. 2 空气节流液化循环 18

2. 3 带膨胀机的空气液化循环 29

2. 4 氦液化循环 38

2. 5 氢液化循环 49

思考题 55

习题 55

第3 章 溶液热力学基础 56

3. 1 基本原理 56

3. 2 空气的气液平衡 66

思考题 70

习题 70

第4 章 精馏原理与设备 71

4. 1 空气的精馏 71

4. 2 二元精馏过程的计算 79

4. 3 三元系精馏过程的计算 85

4. 4 精馏塔的塔板效率 89

4. 5 填料塔精馏过程的计算 92

4. 6 塔设备的结构 95

4. 7 筛板塔的结构设计 99

思考题 105

习题 106

第5 章 空气的净化 107

5. 1 概述 107

5. 2 空气的除尘 108

5. 3 空气中杂质的特性 114

5. 4 空气的冻结净化 117

5. 5 空气的吸附净化 119

5. 6 空气净化与安全防爆 125

思考题 130

习题 131

第6 章 低温热交换器 132

6. 2 管式热交换器 133

6. 3 管式热交换器中的某些传热问题 151

6. 4 板式热交换器 156

6. 5 板翅式热交换器 165

6. 6 小型低温热交换器 173

思考题 177

习题 177

第7 章 空气分离装置 181

7. 1 空气分离系统组织 181

7. 2 空分装置的制冷系统 184

7. 3 空分装置的精馏系统 193

7. 4 空分装置的换热系统 195

7. 5 空分装置工艺流程的设计与计算 197

思考题 204

习题 204

第8 章 稀有气体的提取 205

8. 1 稀有气体的发现 205

8. 2 稀有气体的性质与用途 205

8. 3 稀有气体提取的基本原理与方法 209

8. 4 氩的制取 214

8. 5 氖、氦的提取 234

8. 6 氪、氙的提取 244

8. 7 高纯及超纯稀有气体的制备 255

思考题 260

习题 260

第9 章 多组分气体的液化与分离 262

9. 1 甲烷及天然气液化循环 263

9. 2 天然气液化装置 270

9. 3 石油气分离为馏分的装置 280

9. 4 石油气分离为纯组分的装置 282

9. 5 焦炉气及水煤气的分离装置 285

9. 6 合成氨尾气的回收 289

思考题 291

习题 291

参考文献 292