液液萃取是重要的化工分離單元操作。它具有分離效率高、能耗低、生產(chǎn)能力大、設(shè)備投資少、便于快速連續(xù)和安全操作等優(yōu)點(diǎn)。本書(shū)分概述、物質(zhì)的溶解特性及常用萃取劑、金屬萃取的基本原理、有機(jī)物萃取的基本原理、液液萃取相平衡、擴(kuò)散及相間傳質(zhì)過(guò)程、逐級(jí)接觸液液萃取過(guò)程的計(jì)算、微分接觸連續(xù)逆流萃取過(guò)程的計(jì)算、液液萃取設(shè)備的分類(lèi)及特點(diǎn)、混合澄清器、柱式萃取設(shè)備、離心萃取設(shè)備、靜...
液液萃取是重要的化工分離單元操作。它具有分離效率高、能耗低、生產(chǎn)能力大、設(shè)備投資少、便于快速連續(xù)和安全操作等優(yōu)點(diǎn)。本書(shū)分概述、物質(zhì)的溶解特性及常用萃取劑、金屬萃取的基本原理、有機(jī)物萃取的基本原理、液液萃取相平衡、擴(kuò)散及相間傳質(zhì)過(guò)程、逐級(jí)接觸液液萃取過(guò)程的計(jì)算、微分接觸連續(xù)逆流萃取過(guò)程的計(jì)算、液液萃取設(shè)備的分類(lèi)及特點(diǎn)、混合澄清器、柱式萃取設(shè)備、離心萃取設(shè)備、靜態(tài)混合器及微萃取器、萃取過(guò)程的強(qiáng)化、新型萃取分離技術(shù)共15章,介紹了液液萃取基本原理、設(shè)備設(shè)計(jì),以及過(guò)程強(qiáng)化和新型萃取分離技術(shù)。 本書(shū)可供從事分離過(guò)程研究開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和運(yùn)行的工程技術(shù)人員參考,同時(shí)可作為高等院?;?、生物化工、環(huán)境、制藥等專(zhuān)業(yè)研究生教材或教學(xué)參考書(shū)。
戴猷元,清華大學(xué),清華工業(yè)開(kāi)發(fā)研究院,教授、博士生導(dǎo)師,三十多年來(lái),一直從事化學(xué)工程與技術(shù)方面的教學(xué)科研工作。長(zhǎng)期講授《化工原理》(學(xué)校一類(lèi)課)、《化工概論》等課程;科研方面的重點(diǎn)是液液萃取分離過(guò)程的新工藝和新方法的研究。科研方面的重點(diǎn)是萃取分離過(guò)程的新工藝和新方法的研究,先后承擔(dān)“液液萃取過(guò)程及設(shè)備的基本規(guī)律研究”“新型膜分離過(guò)程的研究”等自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目和重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“抗生素大規(guī)模生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新”、負(fù)責(zé)國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目“絡(luò)合萃取法處理工業(yè)含酚廢水技術(shù)”和其他部委和企業(yè)的研究課題。萃取新工藝方面,有機(jī)物稀溶液絡(luò)合萃取工藝研究和機(jī)理探討取得突破性進(jìn)展,形成“絡(luò)合萃取法處理工業(yè)含酚廢水技術(shù)”和“絡(luò)合萃取法處理工業(yè)苯胺廢水技術(shù)”等科技成果均屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng),達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。萃取新方法方面,在膜萃取過(guò)程的研究、外場(chǎng)對(duì)分離過(guò)程的強(qiáng)化、萃淋樹(shù)脂分離過(guò)程的研究、聚合物反膠團(tuán)萃取、預(yù)分散溶劑萃取、濁點(diǎn)萃取等新的領(lǐng)域取得成果。近二十年,先后獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)及教育教學(xué)獎(jiǎng)20項(xiàng)(一等獎(jiǎng)8項(xiàng)、二等獎(jiǎng)7項(xiàng)、三等獎(jiǎng)4項(xiàng)、四等獎(jiǎng)1項(xiàng)),授權(quán)專(zhuān)利26項(xiàng)。
前言 《液液萃取化工基礎(chǔ)》較為系統(tǒng)地闡述了液液萃取的基本原理、平衡關(guān)系、過(guò)程速率、應(yīng)用設(shè)備及設(shè)計(jì)計(jì)算、萃取過(guò)程強(qiáng)化途徑,介紹了新型萃取分離技術(shù),展望了萃取化工未來(lái)的新發(fā)展趨勢(shì),使讀者對(duì)化工分離技術(shù)的發(fā)展,對(duì)化工與生物、化工與新材料、化工與環(huán)境、化工與醫(yī)藥、化工與信息技術(shù)等新興交叉領(lǐng)域及高新技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生興趣?!兑阂狠腿』せA(chǔ)》一書(shū)自2015年出版以來(lái),得到許多院校的教師、學(xué)生以及其他讀者的閱讀反饋,增進(jìn)了讀者與作者間的交流,對(duì)萃取分離技術(shù)的研究、應(yīng)用及拓展起到了一定的作用。 黨的二十大開(kāi)啟了以中國(guó)式現(xiàn)代化全面推進(jìn)中華民族偉大復(fù)興的新時(shí)代新征程。今天的化學(xué)工業(yè),呈現(xiàn)著綠色低碳、可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)。化工工藝和化學(xué)工程在理論和實(shí)踐的結(jié)合上不斷創(chuàng)新,新興領(lǐng)域及戰(zhàn)略高新技術(shù)領(lǐng)域與化工領(lǐng)域交叉融合發(fā)展,體現(xiàn)出強(qiáng)大的內(nèi)生動(dòng)力,也為萃取分離科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。最近,作者對(duì)全書(shū)進(jìn)行了修訂,特別是對(duì)一些章節(jié)的內(nèi)容做了新的補(bǔ)充,形成《液液萃取化工基礎(chǔ)》(第二版),以滿(mǎn)足讀者的需求。 戴猷元 2024年5月 第一版前言 液液萃取是重要的化工分離單元操作。它具有分離效率高、能耗低、生產(chǎn)能力大、設(shè)備投資少、便于快速連續(xù)和安全操作等優(yōu)點(diǎn),一直受到工業(yè)界和研究者的重視。多樣化產(chǎn)品的分離、高純物質(zhì)的提取、環(huán)境污染的嚴(yán)格治理,又極大地促進(jìn)了萃取分離技術(shù)的發(fā)展。從化學(xué)工程的角度出發(fā),對(duì)萃取分離單元操作進(jìn)行深入地演繹和探究,為萃取分離過(guò)程的強(qiáng)化以及新型萃取分離技術(shù)的完善和發(fā)展提供必要的知識(shí)基礎(chǔ),是十分重要的工作。 本書(shū)內(nèi)容包括物質(zhì)的溶解特性及常用萃取劑、金屬萃取的基本原理、有機(jī)物萃取的基本原理、液液萃取相平衡、擴(kuò)散及相間傳質(zhì)過(guò)程、逐級(jí)接觸液液萃取過(guò)程的計(jì)算、微分接觸連續(xù)逆流萃取過(guò)程的計(jì)算、液液萃取設(shè)備的分類(lèi)及特點(diǎn)、混合澄清器、柱式萃取設(shè)備、離心萃取設(shè)備、萃取過(guò)程的強(qiáng)化、新型萃取分離技術(shù)等內(nèi)容,系統(tǒng)闡述了液液萃取的基本原理、平衡關(guān)系、過(guò)程速率、應(yīng)用設(shè)備及設(shè)計(jì)計(jì)算、萃取過(guò)程強(qiáng)化途徑,并介紹了新型萃取分離技術(shù)。本書(shū)可作為高等院?;?、生物化工、環(huán)境、制藥等專(zhuān)業(yè)研究生教材或教學(xué)參考書(shū),也可供上述專(zhuān)業(yè)從事分離過(guò)程研究開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和運(yùn)行的工程技術(shù)人員參考。 本書(shū)引用了大量文獻(xiàn)資料。對(duì)于他們的工作成果,作者在此一并表示感謝。此外,書(shū)中的許多內(nèi)容是作者和作者指導(dǎo)的博士研究生及碩士研究生多年從事的研究工作及公開(kāi)發(fā)表的研究成果。這些研究工作一直受到國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和一般項(xiàng)目的支持。另外,感謝楊基礎(chǔ)教授、王濤教授、王運(yùn)東教授在第14章編寫(xiě)中所做的工作。 隨著現(xiàn)代過(guò)程工業(yè)的發(fā)展,面對(duì)新的分離工藝要求,萃取分離也面臨著新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,出現(xiàn)了一批新型萃取分離技術(shù)。隨著萃取分離技術(shù)的發(fā)展和研究工作的不斷深入,各種新觀點(diǎn)、新技術(shù)仍在不斷出現(xiàn)和完善。本書(shū)力求對(duì)液液萃取過(guò)程涉及的化工基礎(chǔ)問(wèn)題做較為系統(tǒng)的分析,旨在表述萃取分離單元操作的規(guī)律性的知識(shí)。由于作者自身的學(xué)術(shù)水平和研究實(shí)踐的限制,書(shū)中難免有不全面乃至錯(cuò)誤之處,希望得到專(zhuān)家、同行和廣大讀者的賜教和斧正。 戴猷元 2015年5月
第1章 概述001 1.1 液液萃取過(guò)程 001 1.2 液液萃取技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 002 1.3 液液萃取中的基本概念 004 1.3.1 分配定律和分配常數(shù) 004 1.3.2 分配系數(shù) 006 1.3.3 萃取率 006 1.3.4 相比和萃取因子 007 1.3.5 萃取分離因子 007 1.3.6 飽和度 008 1.3.7 物理萃取與化學(xué)萃取 008 1.4 液液萃取技術(shù)的研究?jī)?nèi)容及方法 009 1.5 定量結(jié)構(gòu)-活性/性質(zhì)關(guān)系(QSAR/QSPR)的研究 010 符號(hào)說(shuō)明 012 參考文獻(xiàn) 012 第2章 物質(zhì)的溶解特性及常用萃取劑014 2.1 物質(zhì)溶解過(guò)程的一般描述 014 2.2 物質(zhì)在溶劑中的溶解特性 015 2.2.1 物質(zhì)在水中的溶解特性 015 2.2.2 物質(zhì)在有機(jī)溶劑中的溶解特性 017 2.3 物質(zhì)萃取的各種影響因素 018 2.3.1 空腔作用能和空腔效應(yīng) 018 2.3.2 被萃溶質(zhì)親水基團(tuán)的影響 021 2.3.3 溶質(zhì)與有機(jī)溶劑相互作用的影響 024 2.4 常用的萃取劑 025 2.4.1 萃取劑選擇的一般原則 025 2.4.2 中性絡(luò)合萃取劑 026 2.4.3 酸性絡(luò)合萃取劑 029 2.4.4 胺類(lèi)萃取劑 031 2.4.5 螯合萃取劑 033 參考文獻(xiàn) 036 第3章 金屬萃取的基本原理037 3.1 金屬離子配合物 037 3.1.1 金屬離子的水合 037 3.1.2 金屬離子配合物的形成及穩(wěn)定性 038 3.2 中性絡(luò)合萃取過(guò)程 039 3.2.1 中性金屬配合物的萃取 039 3.2.2 金屬配陰離子加合陽(yáng)離子的萃取過(guò)程 040 3.3 酸性絡(luò)合萃取過(guò)程及螯合萃取過(guò)程 041 3.3.1 酸性絡(luò)合萃取過(guò)程 041 3.3.2 螯合萃取過(guò)程 042 3.4 離子締合萃取過(guò)程 043 3.4.1 陰離子萃取過(guò)程 044 3.4.2 陰離子交換過(guò)程 044 3.4.3 陽(yáng)離子萃取過(guò)程 044 3.5 金屬萃取過(guò)程的影響因素 045 3.5.1 萃取劑特性的影響 045 3.5.2 金屬離子成鍵特性的影響 048 3.5.3 萃合物特性及其形成條件和存在環(huán)境的影響 049 3.6 協(xié)同萃取過(guò)程 052 3.6.1 酸性萃取劑和中性萃取劑的協(xié)同萃取 053 3.6.2 肟與酸性萃取劑的協(xié)同萃取 054 3.6.3 螯合萃取劑和中性萃取劑的協(xié)同萃取 054 3.6.4 其他協(xié)同萃取體系 054 參考文獻(xiàn) 054 第4章 有機(jī)物萃取的基本原理055 4.1 簡(jiǎn)單分子萃取 055 4.2 有機(jī)物絡(luò)合萃取過(guò)程 055 4.2.1 有機(jī)物絡(luò)合萃取的過(guò)程描述 055 4.2.2 有機(jī)物絡(luò)合萃取體系的基本特征 056 4.2.2.1 分離對(duì)象的特性 056 4.2.2.2 絡(luò)合劑的特性 056 4.2.2.3 助溶劑和稀釋劑的選擇 058 4.2.3 有機(jī)物絡(luò)合萃取的高效性和高選擇性 058 4.3 有機(jī)物絡(luò)合萃取過(guò)程的機(jī)理分析 059 4.3.1 絡(luò)合萃取的作用機(jī)制 059 4.3.2 絡(luò)合萃取的萃合物結(jié)構(gòu) 060 4.3.3 絡(luò)合萃取的歷程 061 4.3.3.1 中性磷氧類(lèi)絡(luò)合劑絡(luò)合萃取有機(jī)羧酸的歷程 061 4.3.3.2 胺類(lèi)絡(luò)合劑絡(luò)合萃取有機(jī)羧酸的兩種歷程 061 4.3.3.3 胺類(lèi)絡(luò)合劑絡(luò)合萃取苯酚的兩種歷程 063 4.3.3.4 酸性磷氧類(lèi)萃取劑絡(luò)合萃取有機(jī)胺類(lèi)的兩種歷程 063 4.4 有機(jī)物絡(luò)合萃取的特征性參數(shù) 064 4.4.1 分離溶質(zhì)的疏水性參數(shù)lgP 064 4.4.2 分離溶質(zhì)的電性參數(shù)pKa 065 4.4.3 絡(luò)合萃取劑的表觀堿(酸) 度 066 4.4.3.1 絡(luò)合萃取劑表觀堿(酸) 度的定義 067 4.4.3.2 絡(luò)合萃取劑表觀堿(酸) 度的測(cè)定方法 068 4.4.3.3 絡(luò)合萃取劑表觀堿(酸) 度的影響因素 069 4.4.4 絡(luò)合劑相對(duì)堿(酸) 度 070 4.4.4.1 以被萃溶質(zhì)為對(duì)象的絡(luò)合萃取劑相對(duì)堿(酸) 度的定義 071 4.4.4.2 絡(luò)合萃取劑相對(duì)堿(酸) 度的測(cè)定方法 072 4.5 表觀堿(酸) 度、相對(duì)堿(酸) 度與絡(luò)合萃取平衡常數(shù) 072 4.5.1 表觀堿(酸) 度與絡(luò)合萃取平衡常數(shù) 072 4.5.2 相對(duì)堿(酸) 度與絡(luò)合萃取平衡常數(shù) 074 符號(hào)說(shuō)明 075 參考文獻(xiàn) 076 第5章 液液萃取相平衡077 5.1 物理萃取相平衡 077 5.1.1 物理萃取相平衡的一般性描述 077 5.1.2 弱酸或弱堿的萃取相平衡 078 5.1.3 萃取相溶質(zhì)自締合的萃取相平衡 080 5.1.4 混合溶劑物理萃取的相平衡 081 5.2 化學(xué)萃取的相平衡 082 5.2.1 化學(xué)萃取相平衡的一般性描述 082 5.2.2 萃合物化學(xué)組成的確定 084 5.2.3 絡(luò)合萃取相平衡的質(zhì)量作用定律分析方法 085 5.3 萃取相平衡的圖示方法 087 5.3.1 完全不互溶體系直角坐標(biāo)圖 087 5.3.2 三角形相圖 088 5.3.2.1 三角形相圖中的組成表示法 088 5.3.2.2 杠桿法則 089 5.3.2.3 液液平衡關(guān)系在三角形相圖上的表示法 090 5.3.2.4 液液相平衡在直角坐標(biāo)上的表示法 093 5.4 萃取相平衡的模型預(yù)測(cè)方法 094 符號(hào)說(shuō)明 095 參考文獻(xiàn) 096 第6章 擴(kuò)散及相間傳質(zhì)過(guò)程097 6.1 分子擴(kuò)散及渦流擴(kuò)散 097 6.1.1 分子擴(kuò)散 097 6.1.2 擴(kuò)散系數(shù) 099 6.1.3 單相中的穩(wěn)態(tài)分子擴(kuò)散 101 6.1.3.1 等摩爾反向擴(kuò)散 102 6.1.3.2 單向擴(kuò)散 103 6.1.4 渦流擴(kuò)散 104 6.2 相間傳質(zhì) 104 6.2.1 對(duì)流傳質(zhì) 105 6.2.2 相間傳質(zhì)模型 106 6.2.3 傳質(zhì)分系數(shù) 108 6.2.4 總傳質(zhì)系數(shù) 108 6.3 界面現(xiàn)象及其影響 109 6.3.1 Marangoni 效應(yīng) 110 6.3.2 Taylor 不穩(wěn)定性 111 6.3.3 表面活性劑的影響 112 6.4 液滴傳質(zhì)特性 112 6.4.1 液滴和液滴群的運(yùn)動(dòng) 112 6.4.2 液滴和液滴群的傳質(zhì) 114 6.4.2.1 液滴生成階段的傳質(zhì) 114 6.4.2.2 液滴自由運(yùn)動(dòng)階段的傳質(zhì) 115 6.4.2.3 液滴凝并階段的傳質(zhì) 117 6.4.2.4 考慮液滴內(nèi)外傳質(zhì)的總傳質(zhì)系數(shù) 117 符號(hào)說(shuō)明 118 參考文獻(xiàn) 119 第7章 逐級(jí)接觸液液萃取過(guò)程的計(jì)算121 7.1 單級(jí)萃取過(guò)程及其計(jì)算 121 7.1.1 溶劑部分互溶體系 122 7.1.2 溶劑不互溶體系 124 7.2 多級(jí)錯(cuò)流萃取過(guò)程及其計(jì)算 125 7.2.1 溶劑部分互溶體系 125 7.2.2 溶劑不互溶體系 128 7.3 多級(jí)逆流萃取過(guò)程及計(jì)算 129 7.3.1 溶劑部分互溶體系 130 7.3.1.1 三角形坐標(biāo)圖求理論級(jí)數(shù) 130 7.3.1.2 直角坐標(biāo)圖求理論級(jí)數(shù) 132 7.3.2 溶劑不互溶體系 133 7.3.3 多級(jí)逆流萃取過(guò)程的最小萃取劑用量 134 7.3.3.1 溶劑部分互溶體系 135 7.3.3.2 溶劑不互溶體系 136 7.3.4 兩相完全不互溶體系的多級(jí)逆流萃取過(guò)程計(jì)算 137 7.4 復(fù)合萃取 138 7.4.1 完全不互溶體系的萃取率和去污系數(shù) 139 7.4.2 完全不互溶體系的物料衡算和操作線 139 7.4.3 雙溶質(zhì)組分分離的操作條件選擇原則 140 7.4.4 多級(jí)逆流復(fù)合萃取過(guò)程的圖解法 141 7.4.5 多級(jí)逆流復(fù)合萃取過(guò)程的公式解法 141 7.5 帶有回流的復(fù)合萃取 142 7.5.1 帶有回流的復(fù)合萃取過(guò)程 142 7.5.2 帶有回流復(fù)合萃取過(guò)程的回流比和操作線 144 7.5.3 完全不互溶體系的帶有回流的復(fù)合萃取過(guò)程計(jì)算 144 符號(hào)說(shuō)明 146 參考文獻(xiàn) 147 第8章 微分接觸連續(xù)逆流萃取過(guò)程的計(jì)算148 8.1 柱塞流模型 148 8.2 萃取柱內(nèi)流動(dòng)的非理想性 151 8.2.1 非理想流動(dòng)和停留時(shí)間分布 151 8.2.2 萃取柱內(nèi)的軸向混合及其影響 154 8.3 考慮萃取柱內(nèi)軸向混合的計(jì)算模型 155 8.3.1 分級(jí)模型 155 8.3.2 返流模型及其求解方法 156 8.3.2.1 返流模型的建立 156 8.3.2.2 線性平衡關(guān)系時(shí)返流模型的求解方法 157 8.3.2.3 非線性平衡關(guān)系時(shí)返流模型的求解方法 160 8.3.3 擴(kuò)散模型及其求解方法 160 8.3.3.1 擴(kuò)散模型的建立 160 8.3.3.2 線性平衡關(guān)系時(shí)擴(kuò)散模型方程的解析解及其簡(jiǎn)化 162 8.3.3.3 分散單元高度及其近似計(jì)算 165 8.3.4 前混現(xiàn)象 167 8.4 相互作用模型 168 8.5 萃取柱軸向混合參數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定 169 8.5.1 擾動(dòng)響應(yīng)技術(shù)及其數(shù)據(jù)處理方法 170 8.5.1.1 擾動(dòng)響應(yīng)法及模型方程 170 8.5.1.2 擴(kuò)散模型方程 171 8.5.1.3 幾種主要的模型參數(shù)求取方法 172 8.5.1.4 幾種數(shù)據(jù)處理方法的比較 176 8.5.2 穩(wěn)態(tài)濃度剖面法 177 8.5.2.1 基于擴(kuò)散模型的單變量估值法 177 8.5.2.2 基于返流模型的多變量估值法 178 8.5.3 動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線法 180 符號(hào)說(shuō)明 180 參考文獻(xiàn) 181 第9章 液液萃取設(shè)備的分類(lèi)及特點(diǎn)183 9.1 液液萃取設(shè)備的基本條件和主要類(lèi)型 183 9.2 液液萃取設(shè)備的性能特點(diǎn) 184 9.2.1 液液萃取設(shè)備的特點(diǎn) 184 9.2.2 液液萃取設(shè)備的液泛流速和比負(fù)荷 185 9.2.3 萃取設(shè)備的傳質(zhì)速率和總傳質(zhì)系數(shù) 187 9.3 液液萃取設(shè)備的選擇 189 符號(hào)說(shuō)明 190 參考文獻(xiàn) 190 第10章 混合澄清器191 10.1 混合澄清器及其類(lèi)型 191 10.2 箱式混合澄清器的特點(diǎn) 195 10.3 混合澄清器的設(shè)計(jì) 196 10.3.1 混合室的設(shè)計(jì) 197 10.3.2 澄清室的設(shè)計(jì) 198 10.3.3 混合澄清器的設(shè)計(jì)舉例 199 10.4 混合澄清器的操作 201 符號(hào)說(shuō)明 201 參考文獻(xiàn) 202 第11章 柱式萃取設(shè)備203 11.1 柱式萃取設(shè)備的類(lèi)型和特點(diǎn) 203 11.1.1 噴淋萃取柱 203 11.1.2 填料萃取柱 203 11.1.3 篩板萃取柱 204 11.1.4 脈沖篩板萃取柱和脈沖填料萃取柱 205 11.1.5 振動(dòng)篩板萃取柱 206 11.1.6 轉(zhuǎn)盤(pán)萃取柱(RDC) 207 11.1.7 混合澄清型萃取柱 208 11.2 填料萃取柱的設(shè)計(jì)計(jì)算 209 11.2.1 液滴平均直徑dP 的計(jì)算 210 11.2.2 特性速度和液泛流速計(jì)算 211 11.2.3 總傳質(zhì)系數(shù)的計(jì)算 211 11.2.4 柱高的計(jì)算 212 11.3 篩板萃取柱的設(shè)計(jì)計(jì)算 212 11.3.1 液滴平均直徑的計(jì)算 212 11.3.2 特性速度和液泛流速計(jì)算 213 11.3.3 篩板萃取柱傳質(zhì)性能計(jì)算 215 11.4 脈沖篩板萃取柱的設(shè)計(jì)計(jì)算 216 11.4.1 液滴平均直徑的計(jì)算 216 11.4.2 特性速度和液泛流速計(jì)算 216 11.4.3 脈沖篩板萃取柱的操作特性 218 11.4.4 脈沖篩板萃取柱的傳質(zhì)特性計(jì)算 219 11.4.5 脈沖篩板萃取柱的設(shè)計(jì)計(jì)算舉例 221 11.5 轉(zhuǎn)盤(pán)萃取柱的設(shè)計(jì)計(jì)算 222 11.5.1 液滴平均直徑的計(jì)算 222 11.5.2 特性速度和液泛流速計(jì)算 223 11.5.3 轉(zhuǎn)盤(pán)萃取柱的操作特性 224 11.5.4 轉(zhuǎn)盤(pán)萃取柱的傳質(zhì)特性計(jì)算 225 11.5.5 轉(zhuǎn)盤(pán)萃取柱的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟 227 11.6 柱式萃取設(shè)備的性能比較 227 符號(hào)說(shuō)明 229 參考文獻(xiàn) 230 第12章 離心萃取設(shè)備233 12.1 離心萃取器及其類(lèi)型 233 12.1.1 離心萃取器的分類(lèi) 233 12.1.2 連續(xù)接觸離心萃取器 234 12.1.3 逐級(jí)接觸離心萃取器 235 12.2 離心萃取器的關(guān)鍵參數(shù) 238 12.2.1 離心分離因數(shù)‰ 238 12.2.2 離心萃取器的壓力平衡和界面控制 239 12.2.2.1 離心力場(chǎng)條件下的流體靜力學(xué)方程 239 12.2.2.2 轉(zhuǎn)筒式離心萃取器的界面控制 239 12.2.3 離心萃取器的分離容量 241 12.2.4 離心萃取器的級(jí)效率 242 符號(hào)說(shuō)明 243 參考文獻(xiàn) 244 第13章 靜態(tài)混合器及微萃取器245 13.1 靜態(tài)混合器概述 245 13.2 靜態(tài)混合器的類(lèi)型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 246 13.3 靜態(tài)混合器的壓降 249 13.3.1 Kenics 靜態(tài)混合器的壓降 249 13.3.2 SMV 型靜態(tài)混合器的壓降 250 13.4 靜態(tài)混合器的混合特性 251 13.4.1 Kenics 靜態(tài)混合器的混合特性 251 13.4.2 Kenics 靜態(tài)混合器中液液兩相體系的混合 252 13.5 靜態(tài)混合器中液液兩相的分散特性及傳質(zhì)效率 253 13.6 靜態(tài)混合器的數(shù)值模擬技術(shù) 254 13.7 靜態(tài)混合器的典型應(yīng)用 256 13.8 微化工技術(shù)及設(shè)備概述 257 13.9 微通道 257 13.9.1 微通道特征尺寸 258 13.9.2 微通道的加工技術(shù) 259 13.9.3 微通道的混合原則 259 13.9.4 微通道混合性能的表征方法 260 13.10 微結(jié)構(gòu)萃取器 261 13.10.1 T 形微通道萃取器 262 13.10.2 多交互薄層微結(jié)構(gòu)萃取器 263 13.10.3 篩孔/窄縫微結(jié)構(gòu)萃取器 264 13.10.4 膜分散微結(jié)構(gòu)萃取器 264 符號(hào)說(shuō)明 265 參考文獻(xiàn) 266 第14章 萃取過(guò)程的強(qiáng)化268 14.1 單元操作和單元過(guò)程 268 14.2 “場(chǎng)”“流”分析的一般性概念 269 14.2.1 “場(chǎng)”“流”的定義及特征 269 14.2.2 “場(chǎng)”“流”分析的基本內(nèi)容 270 14.2.2.1 “場(chǎng)”和“流”的存在是構(gòu)成分離過(guò)程或反應(yīng)過(guò)程的必要條件 270 14.2.2.2 “場(chǎng)”和“流”按不同方式組合可以構(gòu)成不同的過(guò)程 271 14.2.2.3 調(diào)控“場(chǎng)”和“流”的作用可以實(shí)現(xiàn)過(guò)程強(qiáng)化 272 14.2.2.4 多種“場(chǎng)”和多種“流”的組合可以產(chǎn)生新的強(qiáng)化過(guò)程 273 14.2.3 常用分離過(guò)程的“場(chǎng)”“流”分析 275 14.3 從基本原理出發(fā)強(qiáng)化萃取過(guò)程 276 14.3.1 提高過(guò)程的傳質(zhì)推動(dòng)力 276 14.3.2 增大相間總傳質(zhì)系數(shù) 285 14.3.3 增加相間傳質(zhì)面積 288 14.4 耦合技術(shù)及過(guò)程強(qiáng)化 289 14.4.1 過(guò)程耦合技術(shù) 289 14.4.1.1 同級(jí)萃取反萃取耦合過(guò)程 289 14.4.1.2 萃取發(fā)酵耦合過(guò)程 294 14.4.1.3 膜技術(shù)與過(guò)程耦合 297 14.4.2 化學(xué)作用對(duì)萃取分離過(guò)程的強(qiáng)化 298 14.4.3 附加外場(chǎng)對(duì)萃取分離過(guò)程的強(qiáng)化 300 14.4.4 實(shí)現(xiàn)過(guò)程強(qiáng)化的討論 304 符號(hào)說(shuō)明 305 參考文獻(xiàn) 305 第15章 新型萃取分離技術(shù)308 15.1 概述 308 15.2 液膜技術(shù) 309 15.2.1 概述 309 15.2.2 液膜技術(shù)的構(gòu)型和操作方式 311 15.2.2.1 乳狀液膜分離過(guò)程 311 15.2.2.2 支撐液膜分離過(guò)程 312 15.2.2.3 封閉式液膜分離過(guò)程 313 15.2.3 液膜分離過(guò)程的傳質(zhì)機(jī)理及促進(jìn)遷移 313 15.2.3.1 液膜分離過(guò)程的傳質(zhì)機(jī)理 313 15.2.3.2 液膜分離過(guò)程的促進(jìn)遷移 315 15.2.4 乳狀液膜 317 15.2.4.1 乳狀液膜體系的組成 317 15.2.4.2 乳狀液膜分離工藝 319 15.2.4.3 乳狀液膜體系的滲漏及溶脹 320 15.2.5 支撐液膜體系 321 15.2.6 封閉液膜體系 322 15.3 超臨界流體萃取技術(shù) 323 15.3.1 概述 323 15.3.2 超臨界流體及其性質(zhì) 324 15.3.3 超臨界流體萃取工藝 328 15.3.3.1 超臨界流體-固體萃取工藝 328 15.3.3.2 液體的超臨界流體逆流萃取工藝 329 15.3.3.3 溶劑循環(huán) 330 15.3.3.4 溶質(zhì)和溶劑的分離 331 15.3.4 超臨界流體萃取設(shè)備 331 15.4 雙水相萃取技術(shù) 332 15.4.1 概述 332 15.4.2 雙水相體系的形成 332 15.4.3 雙水相體系的主要參數(shù) 334 15.4.4 雙水相萃取的特點(diǎn)及兩相分配 335 15.4.4.1 雙水相萃取的特點(diǎn) 335 15.4.4.2 影響雙水相萃取分配的因素 335 15.4.5 親和雙水相萃取技術(shù) 337 15.5 膜萃取技術(shù) 337 15.5.1 概述 337 15.5.2 膜萃取的研究方法及數(shù)學(xué)模型 338 15.5.2.1 膜萃取的研究方法 338 15.5.2.2 膜萃取過(guò)程的傳質(zhì)模型 338 15.5.3 膜萃取的影響因素 341 15.5.3.1 兩相壓差Δp 的影響 341 15.5.3.2 兩相流量的影響 341 15.5.3.3 相平衡分配系數(shù)與膜材料的浸潤(rùn)性能的影響 341 15.5.3.4 體系界面張力和穿透壓 342 15.5.4 中空纖維膜萃取的過(guò)程設(shè)計(jì) 343 15.5.4.1 傳質(zhì)分系數(shù)關(guān)聯(lián)式 343 15.5.4.2 中空纖維膜萃取器中流動(dòng)的非理想性 344 15.5.4.3 中空纖維膜萃取過(guò)程強(qiáng)化的途徑 344 15.5.4.4 中空纖維膜萃取器的串聯(lián)和并聯(lián) 345 15.6 膠團(tuán)萃取技術(shù)和反膠團(tuán)萃取技術(shù) 345 15.6.1 概述 345 15.6.2 膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 346 15.6.3 膠團(tuán)萃取 347 15.6.4 聚合物膠團(tuán)萃取 348 15.6.5 濁點(diǎn)萃取 348 15.6.6 反膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 350 15.6.7 反膠團(tuán)體系的增溶及溶質(zhì)傳遞 352 15.6.8 蛋白質(zhì)的反膠團(tuán)萃取研究 353 15.7 微混合技術(shù)和膜分散微萃取技術(shù) 354 15.7.1 概述 354 15.7.2 微混合技術(shù) 354 15.7.2.1 微混合器的分類(lèi)及應(yīng)用 355 15.7.2.2 微混合器的研究展望 356 15.7.3 膜分散微萃取技術(shù) 357 符號(hào)說(shuō)明 359 參考文獻(xiàn) 360
ISBN:978-7-122-45711-0
語(yǔ)種:漢文
開(kāi)本:16
出版時(shí)間:2024-08-01
裝幀:平
頁(yè)數(shù):362