基本信息·出版社：国防工业出版社 ·页码：256 页 ·出版日期：2009年01月 ·ISBN：711806081X/9787118060812 ·条形码：9787118060812 ·版本：第1版 · ...
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超重力化工过程与技术 |
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基本信息·出版社：国防工业出版社
·页码：256 页
·出版日期：2009年01月
·ISBN：711806081X/9787118060812
·条形码：9787118060812
·版本：第1版
·装帧：精装
·开本：16
·正文语种：中文
内容简介 《超重力化工过程与技术》在绪论中简要介绍了超重力技术的缘起、基本原理、基本概念、超重力装置结构与分类、应用和现状，另分为"超重力场下气一液接触与反应"和"超重力场下液一液接触与反应"两篇。分别介绍其基本原理、与应用密切相关的性质及其开发应用的进展和主要成果。"超重力场下气一液接触与反应"部分讲解相关的原理和性质，包括超重力场液体流动形态、气相压降性能、超重力场的传热传质性能、精馏原理、多相分离原理、气一液超重力反应器特性；应用开发方面主要涉及传热、吸收、解吸、精馏、脱挥、多相分离和气一液化学反应合成超细氢氧化铝等。"超重力场下液一液接触与反应"部分讲解撞击流一旋转填料床的微观混合原理、混合特性和测试方法，并分别介绍萃取、液膜分离和乳化等方面的理论和具体应用；并结合撞击流一旋转填料床的液一液混合特性，介绍液一液反应制取纳米硫酸钡和纳米有机β-Cu火箭推进剂燃烧催化剂的实验研究结果。
《超重力化工过程与技术》将超重力化工技术以化工单元过程的形式编排，是超重力化工原理和反应工程的专著，可供化学工程与技术学科的大学生、研究生、教师使用，也可供从事国防、化工、环保、材料、生化、能源等相关工作的科技工作者使用。
编辑推荐 阐述超重力技术的产生与发展；
总结超重力领域的最新研究成果和精华；
详述了超重力在化工单元操作以及化学反应工程的研究和应用；
引入了大量的工程应用实例，具有较强的理论基础和工业应用指导价值。
目录 第0章 绪论
0.1 超重力技术概述
0.1.1 超重力场的基本概念
0.1.2 超重力场的实现
0.1.3 超重力技术的特点
0.2 超重力装置的结构与类型
0.2.1 逆流型旋转填料床结构及工作原理
0.2.2 错流型旋转填料床结构及工作原理
0.2.3 撞击流一旋转填料床结构及工作原理
0.2.4 超重力装置的主要结构与设计
0.3 超重力技术的发展与应用
0.3.1 国外研究与应用情况
0.3.2 国内研究与应用情况
0.3.3 超重力工程化应用
参考文献
第一篇 超重力场下气一液接触与反应
第1章 流体力学
1.1 超重力场液体流动形态
1.1.1 液体流动形式
1.1.2 液体流动模型
1.1.3 液膜厚度
1.1.4 持液量
1.1.5 液滴直径
1.1.6 平均径向速度
1.1.7 超重力装置中传递过程的端效应
1.2 超重力装置的气相压降性能
1.2.1 概述
1.2.2 气液逆流操作的气相压降
1.2.3 气液错流操作的气相压降
1.2.4 气相压降模型
1.3 超重力场下液泛现象
1.3.1 逆流超重力装置的液泛现象
1.3.2 错流超重力装置的液泛现象
参考文献
第2章 传热
2.1 超重力换热器中冷热流体的传热与传质过程
2.1.1 过程传递的方向（以空气和水体系为例）
2.1.2 热空气直接与水换热过程的传热与传质过程分析
2.1.3 空气直接冷却热水的传热与传质过程分析
2.2 超重力换热器中传热与传质过程的计算
2.2.1 传热计算
2.2.2 热、质同时传递过程的计算
2.3 超重力换热器
2.3.1 结构及分类
2.3.2 传热面积
2.4 气液热交换模型
2.4.1 逆流超重力换热器传热传质模型
2.4.2 错流超重力换热器传热传质模型
2.5 影响传热效率的因素
2.5.1 影响因素的分析
2.5.2 气液间传热
2.5.3 传热影响因素的总结
参考文献
第3章 吸收
3.1 超重力场传质理论
3.1.1 CO2-NaOH溶液体系反应特性分析
3.1.2 气液逆流接触传质特性
3.1.3 气液错流接触传质特性
3.1.4 超重力场传质模型
3.2 超重力场吸收实例
3.2.1 超重力场中净化硝烟
3.2.2 超重力法脱除二氧化碳体系中的硫化氢
3.2.3 超重力法脱除煤气中的硫化氢
3.2.4 超重力法吸收醋酸尾气研究
参考文献
第4章 解吸
4.1 氨解吸传质速率影响因素的理论分析
4.1.1 氨解吸传质推动力
4.1.2 氨解吸传质阻力
4.2 超重力场吹脱氨氮废水实验
4.2.1 实验工艺流程
4.2.2 总体积传质系数理论计算
4.3 体积传质系数及传质单元高度实验结果分析
4.3.1 操作参数对体积传质系数的影响
4.3.2 操作参数对传质单元高度的影响
4.4 操作参数对氨氮吹脱率的影响
4.4.1 超重力因子对氨氮吹脱率的影响
4.4.2 气液比对氨氮吹脱率的影响
4.4.3 物性因素对氨氮吹脱率的影响
4.4.4 最适宜的氨氮吹脱工艺
4.5 超重力技术处理焦化氨氮废水中试研究
4.5.1 实验装置和工艺流程
4.5.2 操作参数对氨氮脱除率的影响
参考文献
第5章 精馏
5.1 超重力场精馏原理及装备
5.1.1 超重力场精馏原理
5.1.2 超重力场精馏装置及流程
5.2 超重力场精馏过程的质量传递性能
5.2.1 操作参数对超重力场精馏过程传质性能的影响
5.2.2 不同填料的质量传递性能
5.2.3 不同结构转子的质量传递性能
5.3 超重力场精馏过程动量传递性能
5.4 超重力精馏技术与传统精馏技术的比较
参考文献
第6章 脱挥
6.1 聚合物脱挥基础
6.1.1 脱挥热力学
6.1.2 脱挥过程的基本理论
6.2 超重力脱挥过程及模型
6.2.1 超重力脱挥过程
6.2.2 超重力脱挥理论模型
6.3 超重力法脲醛树脂脱挥实验
6.3.1 超重力脱挥设备及流程
6.3.2 工艺条件对甲醛脱除率的影响
6.3.3 占论
参考文献
第7章 多相分离
7.1 概述
7.2 超重力场多相分离原理
7.2.1 气一固分离原理
7.2.2 气一液分离原理
7.3 超重力场气一固分离过程
7.3.1 各种因素对除尘率的影响
7.3.2 超重力除尘装置与传统除尘设备性能比较
7.4 超重力场气一液分离过程
7.4.1 硝酸磷肥含湿气体净化过程
7.4.2 除湿方法
7.4.3 工艺流程
7.4.4 除湿效果
参考文献
第8章 气一液反应器
8.1 气液反应传质基础
8.2 反应器特性方程
8.2.1 基本假设
8.2.2 数学模型
8.2.3 模型计算
8.3 超重力气一液反应器制备纳米氢氧化铝
8.3.1 基础理论
8.3.2 工艺流程
8.3.3 结果分析
参考文献
第二篇 超重力场下液一液接触与反应
第9章 微观混合
9.1 液一液混合机制
9.1.1 层流混合与湍流混合
9.1.2 均相与非均相液一液混合
9.2 撞击流～旋转填料床装置及操作
9.2.1 撞击流一旋转填料床
9.2.2 撞击流一旋转填料床设计原则
9.2.3 撞击流一旋转填料床内流体流动及混合
9.3 撞击流一旋转填料床微观混合效果测试与研究方法
9.3.1 微观混合效果研究方法
9.3.2 撞击流一旋转填料床微观混合性能测试方法
9.4 撞击流一旋转填料床微观混合性能研究结果
9.4.1 各因素对微观混合效果的影响规律
9.4.2 微观混合性能对比
9.4.3 微观混合特性对宏观混合特性的影响
9.5 微观混合模型
9.5.1 微观混合模型简介
9.5.2 撞击流一旋转填料床内模型的描述
9.5.3 模拟结果与实验结果的比较
参考文献
第10章 萃取
10.1 撞击流一旋转填料床萃取原理
10.1.1 萃取原理
10.1.2 撞击流一旋转填料床萃取过程
10.2 撞击流一旋转填料床萃取工艺与流程
10.2.1 单级萃取过程
10.2.2 多级萃取过程
10.3 撞击流一旋转填料床萃取过程计算
10.3.1 操作线方程
10.3.2 撞击流一旋转填料床萃取效果的表征
10.3.3 撞击流一旋转填料床多级萃取过程的计算
10.4 撞击流一旋转填料床萃取传质性能
10.4.1 化学萃取过程萃取传质性能
10.4.2 物理萃取传质性能
10.4.3 撞击流一旋转填料床对萃取过程的强化
10.4.4 萃取传质与混合
10.5 撞击流一旋转填料床其他萃取特性
10.5.1 液体的存在形式
10.5.2 物料停留时间
10.5.3 溶剂滞留量
10.5.4 处理能力
10.5.5 适应性
10.6 撞击流一旋转填料床在萃取过程中的应用
10.6.1 处理含酚废水
10.6.2 浓缩醋酸
10.6.3 萃取铜
参考文献
第11章 液膜制备与分离
11.1 概述
11.2 撞击流一旋转填料床液膜制备技术
11.2.1 制备原理
11.2.2 制备工艺
11.2.3 液膜特性
11.3 撞击流一旋转填料床液膜分离技术
11.3.1 分离原理
11.3.2 分离工艺
11.3.3 处理含酚废水
11.3.4 分离特性
11.4 不同制膜方法对液膜分离效果的比较
11.4.1 对制乳效果对比
11.4.2 对提取效果（脱酚率）对比
参考文献
第12章 液-液反应器
12.1 液滴间反应过程
12.2 液一液混合对反应的影响
12.2.1 流体的混合态
12.2.2 流体的混合态对反应过程的影响
12.3 相问传质系数
12.4 撞击流一旋转填料床反应器特征方程
12.4.1 基础假设
12.4.2 模型建立
12.5 微观混合特征时间
12.6 撞击流一旋转填料床反应器制备纳米2，4-二羟基苯甲酸铜
12.6.1 理论基础
12.6.2 工艺说明
12.6.3 样品分析
12.7 撞击流一旋转填料床反应器制备纳米硫酸钡
参考文献
……
序言 超重力场被用于相问分离，无论在日常生活还是在工业应用上，都已有相当长的历史。但作为一项特定的手段用于传质过程的强化，引起工业界重视是20世纪70年代后期出现的“Higee”技术，即超重力技术。这项技术的基本原理就是利用旋转造成一种稳定的、可以调节的超重力场，以替代常规重力场，实质就是利用超重力作用强化传递与微观混合的高效多相反应与分离技术。超重力技术在化工过程中已发掘和尚潜在的功能将促进化学工程科学与技术的新发展。
山西省超重力化工工程技术研究中心自20世纪90年代初以来围绕超重力技术在各个化工过程中的应用展开了大量卓有成效的工作，取得了一系列具有国际领先或国际先进水平的研究成果，并且首次提出了用于液一液快速混合、快速反应的撞击流一旋转填料床（IS-RPB）技术，多项科技成果获省部级及以上的奖励，其中“超重力法吹脱氨氮废水”项目被列入2002年度国家科技成果重点推广计划，并被科技部计划发展司授予“超重力法吹脱氨氮废水示范工程”的依托单位证书。
《超重力化工过程与技术》一书全面总结了中北大学在这一领域的研究成果和精华。本书阐述了超重力技术的产生与发展，从化学工程的角度出发，详细介绍了超重力在化工单元操作以及化学反应工程领域的研究和应用，并且引入了大量的工程应用实例，将理论分析与实际应用紧密结合，具有较强的理论基础和工业应用指导价值。本书内容充实，层次分明，具有鲜明的特色，可作为化学工程及相关领域高年级本科生、研究生和科研技术人员的教材或参考书目。
本书的出版，将对人们了解和掌握这门新兴技术提供了很好的工具，将促进超重力技术在更多领域的应用，将对化学工程技术的发展起到积极的促进作用。
文摘 插图：
传递过程广泛地存在于工业生产的各个领域。从物理规律划分，传递过程可分为动量传递、热量传递和质量传递三类，俗称“三传”。以三传为主要特征的单元操作过程广泛应用于化工、材料、国防、能源、石油、冶金、轻工、制药、生物和环保等工业中。强化传递过程、提高单元过程的效率是提高经济效益、节约能源、保护环境的有效途径，也是促使社会经济持续快速发展的需求。
多相流之间的接触、传递以及反应过程是化学工业及许多相关领域中的一个基本过程。相间的接触与传递过程通常是在填料塔、板式塔等传质设备中完成的，传质效果不仅与相间接触面积大小、气液流动状况、气液本身物理性质等因素有关，而且与流体所处的重力场密切相关。Vivian等在重力场条件下的研究表明，液膜传质系数与重力加速度的1／3或1／6次幂成正比，Norman等利用溶质渗透理论导出液膜传质系数与重力加速度的1／6次幂成正比。
实际上，在进行相问传递方面，最为普遍的传质设备主要是塔器设备，包括板式塔和填料塔，这些操作均是在重力场下完成的，液相的流动主要受重力的作用，由于重力加速度g是一个不能改变的有限值，这也就从宏观上决定了液体流动的基本行为。一方面，在传质设备中液相流体以较厚的流体层缓慢流动，形成相间传递面积更新频率低和传递面积较小的状态，使相间的传递过程受到限制；另一方面，提高气体速度有利于改变液相流体的流动状态和强化传递过程，但受有限重力加速度的作用，提高气速受到液泛的限制，使得气相速度的提高也是十分有限的。
0.1超重力技术概述
0.1.1超重力场的基本概念
超重力技术开发研究始于20世纪70年代末，1976年美国太空署征求微重力场实验项目，英国ICI公司（帝国化学工业公司）的Ramshaw教授等做了化工分离单元操作一蒸馏、吸收等过程中微重力场和超重力场影响效应的研究，发现超重力使液体表面张力的作用相对变得微不足道，液体在巨大的剪切力作用下被拉伸或撕裂成微小的液膜、液丝和液滴，产生出巨大的相间接触面积，因此极大地提高了传递速率系数，而且，还使气液逆流操作的泛点速率提高，大大增加了设备的生产能力，这些都对分离过程有利。
