分离工程(徐东彦)(第三版)

《分离工程》（第三版）简要介绍了分离过程的特征与分类、分离过程的研究内容与研究方法，在此基础上详细介绍了多组分分离基础、精馏、气体吸收和解吸、多组分多级分离的严格计算、分离过程及设备的效率与节能、其他分离方法（包括吸附、离子交换、液液萃取、膜分离）等内容。 本书重点突出，难点分散，以“实例—原理—模型—应用”逻辑进行教材内容的组织，应用性强。本书可作为高等院校化学工程与工艺专业本科生教材，亦可供从事化学工程、石油加工及气体分离、制药工程、环境工程等专业的技术人员参考。

徐东彦，青岛科技大学教授、博士生导师，曾任化学工程教研室主任、化学工程与工艺专业负责人及工程学部负责人。山东省优秀研究生导师，山东氢能源与燃料电池产业联盟专家委员会委员，青岛市节能专家。2021、2023、2024年入选全球前2%顶 尖科学家榜单。1991和1998年于大庆石油学院先后获得工学学士和硕士学位，2005年在中国科学院大连化学物理研究所获得物理化学博士学位。美国佐治亚理工学院和肯塔基大学访问学者。作为项目负责人主持及参与教育部科学技术研究重点项目等省部级科研项目20余项，获山东省高等学校科学技术二等奖、侯祥麟石油加工科学技术奖，指导研究生获山东省优秀硕士论文3篇。发表SCI论文80余篇，授权中国发明专利12件。主持省部级教改项目3项、课程建设项目3项，获省部级和校级教学成果奖4项。

1 绪论 1 1.1 分离工程理论的形成和特性 2 1.1.1 分离工程理论的形成与完善 2 1.1.2 工业生产中的分离过程 3 1.1.3 分离技术的特性 6 1.1.4 分离技术的发展动态 8 1.2 分离过程的特征与分类 9 1.2.1 分离过程的特征 9 1.2.2 分离因子 9 1.2.3 传质分离过程 10 1.3 分离过程的研究内容与研究方法 12 1.3.1 研究内容 12 1.3.2 研究方法 12 本章符号说明 13 习题 13 参考文献 14 2 多组分分离基础 15 2.1 分离过程的变量分析及设计变量的确定 16 2.1.1 设计变量 16 2.1.2 单元的设计变量 17 2.1.3 装置的设计变量 20 2.2 相平衡关系的计算 22 2.2.1 相平衡关系 23 2.2.2 汽液平衡的分类与计算 26 2.3 多组分物系的泡点和露点计算 37 2.3.1 泡点温度和压力的计算 37 2.3.2 露点温度和压力的计算 41 2.4 单级平衡分离过程计算 44 2.4.1 混合物相态的确定和闪蒸计算的类型 44 2.4.2 等温闪蒸 46 2.4.3 绝热闪蒸 51 本章符号说明 58 习题 58 参考文献 63 3 精馏 65 3.1 多组分精馏 66 3.1.1 多组分精馏过程分析 66 3.1.2 多组分精馏的简捷(群法)计算法 75 3.2 共沸精馏 93 3.2.1 共沸物和共沸组成的计算 93 3.2.2 精馏曲线和共沸剂的选择 99 3.2.3 共沸精馏过程及计算 105 3.3 萃取精馏 121 3.3.1 萃取精馏过程 121 3.3.2 萃取精馏的原理 123 3.3.3 萃取剂的选择 125 3.3.4 萃取精馏过程分析 127 3.3.5 萃取精馏过程平衡级数的简捷计算 130 3.3.6 萃取精馏操作设计的特点 132 3.3.7 共沸精馏与萃取精馏的比较 132 3.4 溶盐精馏和加盐萃取精馏 136 3.4.1 盐效应及其对汽液平衡的影响 136 3.4.2 溶盐精馏 137 3.4.3 加盐萃取精馏 138 3.5 反应精馏 139 3.5.1 反应精馏过程分析 139 3.5.2 反应精馏过程的特点 143 3.5.3 反应精馏过程设计与优化 147 3.5.4 反应精馏过程耦合强化技术进展与发展趋势 147 3.5.5 反应精馏的工业应用 148 本章符号说明 152 习题 153 参考文献 159 4 气体吸收和解吸 162 4.1 吸收和解吸过程 163 4.1.1 多组分吸收和解吸的工业应用 163 4.1.2 解吸的方法 167 4.1.3 吸收和解吸过程流程 168 4.1.4 吸收过程的特点 174 4.2 多组分吸收和解吸过程分析 174 4.2.1 气液相平衡 174 4.2.2 吸收和解吸过程的设计变量数与关键组分 175 4.2.3 单向传质过程 176 4.2.4 吸收塔内组分分布 176 4.2.5 吸收和解吸过程的热效应 177 4.3 多组分吸收和解吸过程简捷计算 179 4.3.1 吸收过程工艺计算的基本概念 179 4.3.2 吸收因子法 180 4.3.3 解吸因子法 188 4.4 膜吸收与膜解吸 191 4.4.1 膜吸收过程分类 191 4.4.2 膜吸收特点 192 4.4.3 膜吸收传质方程 192 4.4.4 膜吸收过程应用 192 4.5 相变吸收 194 本章符号说明 194 习题 195 参考文献 199 5 多组分多级分离的严格计算 201 5.1 平衡级的理论模型 202 5.1.1 复杂精馏塔物理模型 202 5.1.2 平衡级的理论模型 207 5.1.3 模拟计算方法 209 5.2 三对角矩阵法 211 5.2.1 计算方法和原理 211 5.2.2 泡点法(BP法) 211 5.2.3 θ 法收敛和C.M.B. 矩阵法 221 5.2.4 流量加和法(SR法) 224 5.3 逐级计算法 227 5.3.1 计算内容与计算起点 227 5.3.2 恒摩尔流计算方法 228 5.3.3 进料级的确定和计算结束的判断 230 5.3.4 变摩尔流的逐级法 231 5.4 松弛法与非平衡级模型 235 5.4.1 松弛法 235 5.4.2 非平衡级模型 237 5.4.3 精馏过程动态仿真 240 本章符号说明 240 习题 241 参考文献 246 6 分离过程及设备的效率与节能 248 6.1 气液传质设备的效率 249 6.1.1 气液传质设备级效率的各种定义和影响因素 249 6.1.2 级效率的计算方法 256 6.2 分离过程的最小分离功 257 6.2.1 分离过程的最小功 257 6.2.2 非等温分离和有效能 260 6.2.3 净功消耗 261 6.2.4 热力学效率 261 6.3 分离过程的节能 262 6.3.1 分离过程热力学分析 262 6.3.2 中间换热节能 263 6.3.3 多效精馏 265 6.3.4 热泵精馏 268 6.3.5 热耦合精馏 270 6.3.6 差压热耦合精馏技术 271 6.3.7 多级冷凝工艺 273 6.3.8 隔壁塔技术 274 6.3.9 循环精馏技术 275 6.3.10 有关分离操作的节能经验规则 276 6.4 分离过程系统合成 276 6.4.1 分离顺序数 277 6.4.2 分离顺序的合成方法 278 6.4.3 复杂塔的分离顺序 281 本章符号说明 286 习题 286 参考文献 289 7 其他分离方法 291 7.1 吸附 292 7.1.1 吸附的基本概念 292 7.1.2 吸附平衡与吸附机理 295 7.1.3 吸附分离过程 301 7.2 离子交换 309 7.2.1 离子交换树脂的结构与分类 309 7.2.2 离子交换树脂的性能 311 7.2.3 离子交换原理 314 7.2.4 离子交换的操作 314 7.3 液液萃取 318 7.3.1 液液萃取过程的特点 318 7.3.2 萃取剂的选择和常用萃取剂 318 7.3.3 萃取流程 319 7.3.4 液液萃取过程的计算 320 7.3.5 超临界萃取 322 7.4 膜分离 324 7.4.1 膜分离概述 324 7.4.2 超滤和微滤 326 7.4.3 反渗透 329 7.4.4 电渗析 335 7.4.5 气体膜分离 337 7.4.6 液膜分离 338 本章符号说明 342 习题 342 参考文献 344 附录 名词术语中英文对照 346