編輯推薦

《分離工程》（第二版）為教育部高等學校化工類專業教學指導委員會推薦教材。

《分離工程》（第二版）特點“強化基礎、拓寬專業、聯係實際、信息豐富、啓發思維、引導創新、便於自學” 。

《分離工程》（第 一版）重印7次，選用高校近百所，獲2011年中國石油和化學工業優 秀齣版物奬（教材奬）一等奬、2013年青島科技大學優 秀教材一等奬。

配套資源：《分離工程（英文版）》，內容豐富的教學課件，習題解答。

內容簡介

《分離工程》（第二版）簡要介紹瞭分離過程的特徵與分類、分離過程的研究內容與研究方法，在此基礎上詳細介紹瞭多組分分離基礎、精餾、氣體吸收和解吸、多組分多級分離的嚴格計算、分離過程及設備的效率與節能、其它分離方法（包括吸附、離子交換、液液萃取、膜分離）等內容。

本書重點突齣，難點分散，以“實例—原理—模型—應用”進行教材內容的組織，應用性強。本書可作為高等院校化學工程與工藝專業本科生教材，亦可供從事化學工程、石油加工及氣體分離、製藥工程等專業的技術人員參考。

作者簡介

葉慶國，青島科技大學教授，山東省教學名師，主講的“分離工程”為山東省精品課程和成人高等教育特色課程。葉慶國教授教學團隊製作的“分離工程”CAI課件獲第六屆和第九屆全國多媒體課件大賽優 秀奬和三等奬，“分離工程網絡綜閤教學平颱”獲第十屆全國多媒體課件大賽一等奬。葉慶國教授承擔瞭、省級、校級教學質量工程建設及教學立項10餘項，發錶教改論文10餘篇。主持並完成瞭國傢高技術研究發展計劃（863計劃）子課題和作為技術負責人完成多個自然科學基金科研項目和二十多個企業橫嚮科研項目。

目錄

1緒論 / 1
1．1分離工程理論的形成和特性1
1．1．1分離工程理論的形成與完善1
1．1．2工業生産中的分離過程2
1．1．3分離技術的特性6
1．2分離過程的特徵與分類8
1．2．1分離過程的特徵8
1．2．2分離因子9
1．2．3傳質分離過程的分類10
1．2．4分離方法的比較11
1．2．5分離過程的選擇13
1．3分離過程的研究內容與研究方法14
1．3．1研究內容與分離過程發展動態14
1．3．2研究方法19
本章符號說明20
習題21
參考文獻21

2多組分分離基礎 / 23
2．1分離過程的變量分析及設計變量的確定23
2．1．1設計變量23
2．1．2單元的設計變量24
2．1．3裝置的設計變量27
2．2相平衡關係的計算29
2．2．1相平衡關係29
2．2．2汽液平衡的分類與計算32
2．3多組分物係的泡點和露點計算43
2．3．1泡點溫度和壓力的計算44
2．3．2露點溫度和壓力的計算47
2．4單級平衡分離過程計算50
2．4．1混閤物相態的確定和閃蒸計算的類型51
2．4．2等溫閃蒸52
2．4．3絕熱閃蒸57
本章符號說明64
習題65
參考文獻70

3精餾 / 72
3．1多組分精餾72
3．1．1多組分精餾過程分析73
3．1．2多組分精餾的簡捷（群法）計算法81
3．2共沸精餾99
3．2．1共沸物和共沸組成的計算100
3．2．2精餾麯綫和共沸劑的選擇105
3．2．3共沸精餾過程及計算111
3．3萃取精餾127
3．3．1萃取精餾過程127
3．3．2萃取精餾的原理129
3．3．3萃取劑的選擇130
3．3．4萃取精餾過程分析132
3．3．5萃取精餾過程平衡級數的簡捷計算135
3．3．6萃取精餾操作設計的特點137
3．3．7共沸精餾與萃取精餾的比較137
3．4加鹽萃取精餾141
3．4．1鹽效應及其對汽液平衡的影響142
3．4．2溶鹽精餾142
3．4．3加鹽萃取精餾143
3．5反應精餾144
3．5．1反應精餾過程分析144
3．5．2反應精餾過程的特點147
本章符號說明154
習題155
參考文獻161

4氣體吸收和解吸 / 164
4．1吸收和解吸過程164
4．1．1多組分吸收和解吸的工業應用164
4．1．2解吸的方法169
4．1．3吸收和解吸過程流程169
4．1．4吸收過程的特點175
4．2多組分吸收和解吸過程分析176
4．2．1氣液相平衡176
4．2．2吸收和解吸過程的設計變量數與關鍵組分177
4．2．3單嚮傳質過程177
4．2．4吸收塔內組分分布178
4．2．5吸收和解吸過程的熱效應179
4．3多組分吸收和解吸過程簡捷計算180
4．3．1吸收過程工藝計算的基本概念180
4．3．2吸收因子法181
4．3．3解吸因子法189
本章符號說明192
習題193
參考文獻197

5多組分多級分離的嚴格計算 / 199
5．1平衡級的理論模型199
5．1．1復雜精餾塔物理模型199
5．1．2平衡級的理論模型204
5．1．3模擬計算方法206
5．2三對角矩陣法208
5．2．1計算方法和原理208
5．2．2泡點法(BP法)209
5．2．3θ法收斂和C．M．B．矩陣法219
5．2．4流量加和法(SR法)和矩陣求逆法221
5．2．5Tj和Vj同時校正法（多元Newton-Raphson法）225
5．3逐級計算法227
5．3．1計算內容與計算起點227
5．3．2恒摩爾流計算方法228
5．3．3進料級的確定和計算結束的判斷230
5．3．4變摩爾流的逐級法231
5．4非穩態方程計算方法和模擬計算方法的改進235
5．4．1鬆弛法235
5．4．2模擬計算方法的改進238
本章符號說明243
習題244
參考文獻249

6分離過程及設備的效率與節能 / 252
6．1氣液傳質設備的效率252
6．1．1氣液傳質設備級效率的各種定義和影響因素252
6．1．2級效率的計算方法259
6．2分離過程的最小分離功260
6．2．1分離過程的最小功260
6．2．2非等溫分離和有效能263
6．2．3淨功消耗263
6．2．4熱力學效率264
6．3分離過程的節能265
6．3．1分離過程熱力學分析265
6．3．2中間換熱節能266
6．3．3多效精餾268
6．3．4熱泵精餾271
6．3．5熱耦精餾273
6．3．6差壓熱耦閤精餾技術274
6．3．7多級冷凝工藝276
6．3．8隔壁塔技術277
6．3．9有關分離操作的節能經驗規則279
6．4分離過程係統閤成279
6．4．1分離順序數280
6．4．2分離順序的閤成方法281
6．4．3復雜塔的分離順序286
本章符號說明290
習題290
參考文獻292

7其它分離方法 / 295
7．1吸附295
7．1．1吸附的基本概念295
7．1．2吸附平衡與吸附機理298
7．1．3吸附分離過程305
7．2離子交換313
7．2．1離子交換樹脂的結構與分類313
7．2．2離子交換樹脂的性能315
7．2．3離子交換原理317
7．2．4離子交換的操作318
7．3液液萃取322
7．3．1液液萃取過程的特點322
7．3．2萃取劑的選擇和常用萃取劑322
7．3．3萃取流程323
7．3．4液液萃取過程的計算324
7．3．5超臨界萃取326
7．4膜分離327
7．4．1膜分離概述328
7．4．2超濾和微濾330
7．4．3反滲透333
7．4．4電滲析339
7．4．5氣體膜分離341
7．4．6液膜分離342
本章符號說明345
習題346
參考文獻348

前言/序言

前言

《分離工程》為教育部高等學校化工類專業教學指導委員會推薦教材，自2009年齣版以來至今已有8年，被國內眾多院校選作化工與製藥類專業本科生教材，並榮獲2010年中國石油和化學工業優秀教材一等奬。為切實配閤國傢新時期創新發展戰略、卓越工程師教育培養計劃和工程教育專業認證的需要，不斷提高本科教學水平和教育質量，我們對本書第一版進行瞭認真的修訂。

現代社會離不開化工分離技術，化工分離技術亦發展於現代社會。一方麵，傳統分離技術的研究和應用不斷進步，分離效率提高，處理能力加大，工程放大問題逐步得到解決，新型分離裝置不斷齣現；另一方麵，為瞭適應技術進步提齣瞭新的分離要求，膜分離技術、超臨界萃取技術、吸附技術等現代分離技術的開發、研究和應用已成為分離工程研究的前沿課題。本次修訂主體框架和主要內容沒有變化，隻是將第7章反應精餾移至第3章，刪除瞭各院校不經常選用的化學吸收內容。教學重點仍然是傳統分離過程，但增加瞭能反映當代分離過程科學技術進步的新成果和科技前沿，使學生既掌握紮實的分離工程基礎知識，又樹立開拓創新意識。本次修訂更正瞭第一版中遺留的疏漏，統一瞭插圖的格式，在每一章增加瞭工程案例，部分課後習題也增加瞭工程背景。通過工程案例和習題，培養學生基於問題的學習、基於項目的學習、基於案例的學習等多種研究性學習方法，強化學生的工程實踐能力、解決復雜工程問題的能力，以及工程設計能力與工程創新能力，實現從知識課堂嚮能力課堂轉變、從句號課堂嚮問號課堂轉變，為學生多樣化發展提供閤適的舞颱。

本書由青島科技大學分離工程課程教研組編寫，葉慶國、陶旭梅、徐東彥主編。此次修訂是在本書第一版基礎上完成的，在此嚮為第一版教材編寫做齣貢獻的劉名禮、杜華、郭煥美、孫烈剛和王英龍老師錶示感謝！葛紀軍、辛戈、宋佳佳、姚飛洋、吳曉煒等在計算機模擬計算、插圖的繪製和書稿校對方麵給予瞭幫助，本書還得到瞭青島科技大學化工學院的支持和鼓勵，在此一並錶示衷心的感謝！本書齣版以來得到瞭各兄弟院校的支持和褒奬，編者由衷地感謝大傢的支持與鼓勵。

凡選用本書作為教材的學校，可嚮化學工業齣版社索取《分離工程》習題解答和多媒體課件。

由於本書內容涉及麵廣，加之編者的水平所限，書中難免存在疏漏和不足之處，誠望專傢和讀者指教。

編者

2017年1月

第一版前言

分離工程是化學工程學科的重要分支，它是混閤物分離與提純的工程科學，它與化學工藝密切相關。分離工程是清潔工藝的重要組成部分，它一方麵為化學反應提供符閤質量要求的原料，清除對反應或催化劑有害的雜質，減少副反應，提高收率；另一方麵又對反應産物進行分離提純，以得到閤格産品，並使未反應物料循環使用，對生成的廢物進行末端治理。分離過程與技術在提高生産過程的經濟效益、社會效益和産品質量中起到舉足輕重的作用。

《分離工程》作為化工專業及其相關專業的一門骨乾專業課程，具有應用性和實踐性較強，內容涉獵麵廣、跨度大、知識點多的特點，其在化工生産實際中，在化工類及其相關專業的人纔培養中有著重要的地位和作用。本教材適用於化工類本科專業，如化學工程、化學工藝、精細化工等，也可適用於其它相關專業，如石油加工、化學製藥、製藥工程、材料、冶金、食品、生化、原子能和環保等領域都廣泛地應用到分離過程。本書可作為工科高等院校化學工程與工藝及相關專業本科生的教材，亦可供從事化學工程、石油加工及氣體分離、製藥工程等方麵的工程技術人員參考。

本教材定位為應用型教材，使用對象為教學研究型與教學型學校的學生，麵嚮化工生産實際，麵嚮就業，突齣應用性；編寫中遵循分離過程知識教學和學習規律，按照“掌握基本知識，注重應用聯係，輔以能力培養”的目的，強調理論聯係實際、工程與工藝結閤，以培養學生分析和解決實際問題的能力；保留瞭成熟與經典的內容，增加瞭各種分離過程目前的研究動嚮，同時對一些新的有發展前景的和對開發新分離方法有啓發性的分離方法做瞭簡要的介紹，以利於擴展學生的視野和思路，提高學生選擇與開發分離方法的能力。通過本課程教學，要求學生牢固掌握分離過程的基本原理及應用方法，熟練進行簡化計算，瞭解多種數值計算方法，學會實際分離過程的分析與綜閤，瞭解分離及相關工程研究的進展，學會針對工業實際正確選擇分離過程及設備。

本書內容共分七章，分彆介紹多組分分離基礎、精餾、氣體吸收和解吸、多組分多級分離的嚴格計算、分離過程及設備的效率與節能、其它分離方法等內容。本書由青島科技大學葉慶國教授任主編，其中第1章和第2章由葉慶國編寫，第3章和第4章分彆由山東師範大學劉名禮和杜華編寫，第5章由濰坊學院郭煥美和葉慶國編寫，第6章和第7章由煙颱大學的孫烈剛編寫。此外，青島科技大學王英龍負責本書英文專業詞匯的編譯工作。最後，感謝閻淑蕓、孫培生、梁永寜、鬍瑩和董先營等同學在插圖的繪製和書稿校驗方麵給予的幫助。

為瞭給教師的教學和學生的自習提供方便，與本書配套的《分離工程學習指導與習題集》也同時由化學工業齣版社齣版，相信會對提高教學活動的靈活性和教學效率有所幫助。凡選用本書作為教材的學校，可嚮本書作者葉慶國索取以下資料：《分離工程》電子教案和《分離工程》多媒體課件。

由於編寫人員水平有限，書中不妥之處在所難免，衷心希望廣大讀者和有關專傢學者予以批評指正。

編者

2008年11月