石油化工設計手冊· 第3捲：化工單元過程（下 修訂版） 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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適讀人群 ：石油化工、化工、濕法冶金、食品、輕工等部門設計人員及行業管理人員

　　“十五”國傢重點圖書的再次修訂齣版，中石化集團、清華、北大、天大、浙大等知名學者聯閤編寫，石油化工設計專業巨著

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內容簡介

　　《石油化工設計手冊· 第3捲：化工單元過程（下 修訂版）》共分四捲齣版。第三捲“化工單元過程”分上下兩冊，上冊內容有流體輸送機械、非均相分離、攪拌與混閤、製冷與深度冷凍、換熱器、蒸發、工業結晶過程與設備設計、蒸餾；下冊內容有氣體吸收與解吸、液液萃取、吸附與變壓吸附、氣液傳質設備、膜分離、乾燥、化學反應器。以指導設計人員在相應的化工單元過程設計中正確運用、選取為原則，並列舉相應的實際應用實例。適閤從事石油化工、食品、輕工等行業技術人員閱讀參考。

內頁插圖

目錄

第1章氣體吸收與解吸
1．1概述1
1．1．1吸收（解吸）過程的基本概念1
1．1．1．1吸收與解吸1
1．1．1．2單組分與多組分吸收1
1．1．1．3物理吸收與化學吸收1
1．1．1．4等溫吸收與非等溫吸收1
1．1．2吸收(解吸)設備與流程1
1．1．2．1吸收過程適宜條件1
1．1．2．2吸收設備1
1．1．2．3吸收流程2
1．1．3吸收(解吸)過程在石油化工中的應用4
1．1．4吸收過程的技術經濟評價4
1．1．4．1吸收過程的技術指標4
1．1．4．2吸收過程的主要經濟指標5
1．1．4．3吸收過程的評價5
1．2吸收過程氣液平衡5
1．2．1氣液相平衡概念5
1．2．2氣液相平衡關係式6
1．2．2．1亨利定律6
1．2．2．2熱力學平衡關係式6
1．2．3平衡數據的來源7
1．2．4由熱力學關係求平衡係數7
1．2．5溫度與壓力對平衡係數的影響9
1．2．6氣體在電解質或非電解質水溶液中的溶解度10
1．2．6．1氣體在電解質水溶液中的溶解度10
1．2．6．2氣體在非電解質水溶液中的溶解度12
1．2．7化學吸收的相平衡12
1．2．8若乾體係的氣液平衡數據15
1．2．9預測型分子熱力學預測溶解度29
1．2．9．1狀態方程法29
1．2．9．2活度係數法35
1．3連續接觸設備(填料塔)設計計算38
1．3．1設計步驟38
1．3．1．1溶劑選擇38
1．3．1．2操作條件的確定38
1．3．1．3溶劑用量(液氣比)的確定38
1．3．1．4設備選擇40
1．3．1．5塔徑的確定40
1．3．1．6塔高的計算41
1．3．2單相與相際傳質速度方程41
1．3．3傳質單元數與傳質單元高度44
1．3．3．1定義44
1．3．3．2傳質單元數的計算46
1．3．4傳質係數和有效傳質錶麵的通用關聯式51
1．3．4．1Billet模型51
1．3．4．2ＳＲＰ?Ⅱ模型56
1．3．4．3修正的恩田(Onda)模型59
1．3．5傳質係數與傳質單元高度的數據61
1．3．6填料塔的當量高度(HETP)68
1．4階段接觸設備(闆式塔)的設計計算70
1．4．1平衡級(理論級)方法70
1．4．2圖解法求平衡級數70
1．4．3解析法求平衡級數71
1．4．3．1貧氣吸收或解吸71
1．4．3．2富氣吸收74
1．4．4多組分吸收(解吸)嚴格算法76
1．4．4．1基本方程組76
1．4．4．2獨立變量數及其指定77
1．4．5級(闆)效率77
1．4．6利用MS Excel軟件處理闆式塔流體力學和塔闆效率數據81
1．4．6．1流體力學數據計算81
1．4．6．2塔闆效率數據83
1．4．7氣液固三相流體力學和塔闆效率84
1．4．7．1氣液固三相流體力學84
1．4．7．2氣液固三相塔闆效率86
1．5非等溫吸收87
1．5．1吸收過程的熱效應87
1．5．2非等溫吸收近似算法88
1．5．3嚴格算法88
1．6化學吸收92
1．6．1概述92
1．6．2化學吸收分類93
1．6．3增強因子94
1．6．4化學吸收速率94
1．6．4．1一級和擬一級不可逆反應95
1．6．4．2瞬間不可逆反應97
1．6．4．3化學吸收的傳質模型與增強因子99
1．6．5化學吸收過程模擬與解101
1．6．6化學吸收設備的選型與計算103
1．6．6．1化學吸收設備的選型103
1．6．6．2填料吸收反應器104
1．6．6．3闆式吸收塔112
1．7氣體的解吸115
1．7．1概述115
1．7．2物理解吸115
1．7．2．1物理解吸的計算115
1．7．2．2吸收蒸齣(解吸)塔116
1．7．2．3物理解吸的選擇性118
1．7．3有化學反應的解吸118
1．7．3．1概述118
1．7．3．2解吸塔設計120
1．8吸收過程在石油化學工業中的應用120
1．8．1催化裂化吸收穩定過程121
1．8．1．1概述121
1．8．1．2吸收(解吸)過程的模擬121
1．8．1．3吸收?解吸流程的改進125
1．8．1．4塔設備的設計和改進127
1．8．2CO2及H2S的脫除129
1．8．2．1CO2的脫除129
1．8．2．2典型工藝過程及設備設計130
1．8．2．3H2S的脫除140
1．8．3SO2的脫除140
1．8．3．1SO2脫除方法140
1．8．3．2氨法脫SO2的化學反應過程141
1．8．3．3氣液平衡141
1．8．3．4熱效應142
1．8．3．5氨酸法的工藝流程142
1．8．3．6工藝與設備設計參數142
1．8．3．7氨法在電廠煙氣脫硫中的應用146
主要符號說明147
參考文獻149
第2章液?液萃取
2．1概述154
2．1．1液?液萃取過程的特點154
2．1．2液?液萃取在石油化工中的應用154
2．2液?液萃取平衡及其數學模型156
2．2．1分配係數和分離係數156
2．2．2相圖157
2．2．3液?液萃取平衡的熱力學基礎158
2．2．4液?液萃取平衡的預測――ＵＮＩＦＡＣ方程160
2．3液?液萃取過程的設計計算164
2．3．1單級萃取過程164
2．3．2多級錯流萃取和多級逆流萃取165
2．3．3連續逆流萃取過程167
2．3．4復閤萃取169
2．3．5用於復雜體係的矩陣解法174
2．4考慮縱嚮混閤的萃取塔的設計計算176
2．4．1萃取塔內的縱嚮混閤176
2．4．2考慮縱嚮混閤的萃取塔的數學模型177
2．4．3擴散模型及其近似解法178
2．5萃取設備的分類和選型182
2．5．1萃取設備的分類182
2．5．2常用萃取設備183
2．5．3萃取塔的比較和選型190
2．6填料萃取塔的設計計算192
2．6．1填料萃取塔的特點192
2．6．2設計計算步驟194
2．6．3塔徑的計算195
2．6．4塔高的計算198
2．6．5設計計算舉例201
2．7轉盤萃取塔（ＲＤＣ）的性能、設計和改進203
2．7．1概述203
2．7．2轉盤萃取塔液泛速度的計算205
2．7．3轉盤萃取塔傳質特性的計算206
2．7．4轉盤塔的縱嚮混閤207
2．7．5設計計算舉例208
2．7．6轉盤萃取塔的改進212
主要符號說明214
參考文獻215
第3章吸附與變壓吸附
3．1吸附過程基礎理論218
3．1．1吸附基本原理218
3．1．2物理吸附和化學吸附219
3．1．3吸附熱力學基礎220
3．1．3．1吸附平衡220
3．1．3．2吸附熱224
3．1．4吸附動力學基礎225
3．1．4．1吸附過程速度225
3．1．4．2固定床吸附動態特性226
3．2吸附劑229
3．2．1特性參數229
3．2．2常用吸附劑230
3．2．2．1矽膠(silica gel，SG)(參見第3．7節)230
3．2．2．2活性氧化鋁(activated alumina)231
3．2．2．3活性炭(activated carbon，AC)231
3．2．2．4沸石分子篩(zeolite molecular sieves，MS或ZMS)232
3．2．2．5碳分子篩(carbon molecular sieves，CMS或MSC)234
3．2．2．6活性碳縴維(activated carbon fiber，ACF)235
3．2．2．7浸漬活性炭(impregnated activated carbon)235
3．2．2．8閤成聚閤物(synthetie polymers)235
3．2．3物理性質235
3．3吸附分離工藝236
3．3．1吸附分離程度的判彆236
3．3．2吸附劑對氣體的選擇性237
3．3．2．1選擇分離機理237
3．3．2．2吸附劑與吸附質之間的相互作用對選擇性的影響238
3．3．2．3同種吸附劑結構對選擇性的影響239
3．3．3吸附分離工藝的分類240
3．3．3．1吸附劑再生方法分類240
3．3．3．2運行方式分類242
3．4變溫吸附循環工藝及其應用243
3．4．1變溫吸附工藝243
3．4．2變溫吸附應用244
3．4．2．1脫除或迴收有機化閤物244
3．4．2．2氣體中脫除或迴收酸性組分250
3．4．2．3低沸點氣體的低溫淨化254
3．4．2．4乾燥脫水(在第3．7節中專述)259
3．5變壓吸附(pressure?swing adsorption，PSA)循環工藝及其應用259
3．5．1變壓吸附原理流程和特點259
3．5．1．1變壓吸附原理流程259
3．5．1．2變壓吸附工藝對吸附劑的要求259
3．5．1．3吸附塔死空間體積的重要性261
3．5．1．4吸附係數和分離係數261
3．5．2變壓吸附工藝261
3．5．2．1從氣相提取産品的工藝262
3．5．2．2從吸附相提取産品的工藝267
3．5．2．3同時從氣相及吸附相提取産品的工藝268
3．5．3變壓吸附技術的應用269
3．5．3．1從富氫氣體中迴收和提純氫氣269
3．5．3．2從變換氣中製取閤成氣277
3．5．3．3空氣乾燥及脫除二氧化碳279
3．5．3．4從空氣中製取富氧、純氮、純氧281
3．5．3．5天然氣淨化287
3．5．3．6從煤層氣中濃縮甲烷288
3．5．3．7從混閤氣中提取二氧化碳288
3．5．3．8從混閤氣中提取一氧化碳290
3．5．3．9從工廠廢氣中迴收有機溶劑292
3．5．3．10潛水呼吸氣的淨化293
3．5．3．11垃圾填埋氣淨化迴收甲烷294
3．5．3．12煉油廠催化裂化乾氣提濃迴收乙烯296
3．5．3．13液相吸附分離石腦油中的芳烴298
3．6其它的循環吸附工藝298
3．6．1置換衝洗(displacement?purgeAdsorption，DPA)工藝298
3．6．2變壓參數泵(pressure swing parametric pumping)吸附工藝301
3．6．3循環區域吸附(cycling zone adsorption，CZA)工藝301
3．6．4色譜分離(chromatographic separations)工藝302
3．6．5移動床(moving bed)吸附工藝305
3．6．6流化床(fluidized bed)吸附工藝307
3．6．7模擬移動床(simulated moving bed，SMB)吸附工藝309
3．7氣體吸附乾燥脫水工藝312
3．7．1吸附乾燥的原理及意義312
3．7．2濕氣體的性質312
3．7．2．1絕對濕度(ψa)312
3．7．2．2相對濕度(ψr)312
3．7．2．3比濕度(d)313
3．7．2．4露點(td)313
3．7．2．5濕氣體比熱容(cH)313
3．7．2．6濕氣體比焓(I)314
3．7．3乾燥方法314
3．7．4吸附乾燥的基本原理315
3．7．5常用的吸附乾燥劑316
3．7．5．1矽膠（可參見第3．2．2．1節）316
3．7．5．2活性氧化鋁(參見第3．2．2．2節)316
3．7．5．3分子篩(參見第3．2．2．4節)317
3．7．6再生方法317
3．7．7變溫吸附乾燥工藝317
3．7．7．1TSA乾燥工藝流程318
3．7．7．2TSA乾燥裝置設計原則320
3．7．7．3節能流程330
3．7．7．4轉輪式乾燥器331
3．7．8變壓吸附乾燥工藝332
3．7．8．1PSA乾燥工藝流程332
3．7．8．2PSA乾燥裝置設計原則333
3．7．8．3PSA乾燥、操作條件334
3．7．9吸附乾燥的特點及適用場閤335
3．8固定床吸附塔的結構335
3．8．1軸流塔335
3．8．2徑流塔336
3．8．3嵌入式蜂窩狀闆塊徑流塔337
3．8．4換熱型吸附塔337
3．9轉輪吸附器(鏇轉式吸附器)338
3．9．1TSA轉輪吸附器339
3．9．2PSA轉輪吸附器343
3．10反應器/吸附器344
參考文獻346
第4章氣液傳質設備
4．1概述356
4．2闆式塔357
4．2．1闆式塔的分類357
4．2．2塔闆的結構參數358
4．3闆式塔初步設計內容及一般步驟359
4．3．1塔徑估算及闆間距初選359
4．3．2溢流區設計360
4．3．2．1降液管及其受液盤的設計360
4．3．2．2溢流堰的設計363
4．3．3鼓泡區設計364
4．3．4流體力學性能及計算方法365
4．3．4．1塔闆上氣液兩相的接觸狀態 365
4．3．4．2塔闆上氣液兩相的分布狀態367
4．3．4．3塔闆持液量368
4．3．4．4堰上液流高度368
4．3．4．5液麵梯度370
4．3．4．6塔闆壓降370
4．3．4．7降液管內液層高度374
4．3．5塔的操作極限與負荷性能圖375
4．3．5．1塔闆的操作限製375
4．3．5．2闆式塔的負荷性能圖376
4．3．6全塔設計優化382
4．3．7闆效率及塔高的確定384
4．3．7．1全塔效率與闆效率384
4．3．7．2塔高的確定386
4．4篩孔塔闆387
4．4．1篩闆的結構特性387
4．4．2篩闆塔的設計示例388
4．5浮閥型塔闆392
4．5．1概述392
4．5．2F1型浮閥394
4．5．2．1F1型浮閥結構394
4．5．2．2F1型浮閥的排列396
4．5．2．3塔闆壓降396
4．5．2．4設計計算示例396
4．5．3Ｖ?4型浮閥402
4．5．4十字架形浮閥402
4．5．5Nutter浮閥403
4．5．6導嚮組閤浮閥403
4．5．6．1導嚮組閤條閥結構特點404
4．5．6．2導嚮組閤浮閥塔闆組閤方式405
4．5．6．3組閤導嚮浮閥塔盤的結構及水力學性能計算405
4．5．7波紋導嚮組閤浮閥塔闆409
4．5．8ADV微分浮閥塔闆410
4．5．8．1概述410
4．5．8．2ADV?微分浮閥塔闆的整體技術410
4．5．8．3ADV?微分浮閥塔闆的水力學性能及計算方法411
4．5．9Super V型浮閥412
4．5．9．1Super V型係列浮閥塔闆結構412
4．5．9．2各型號適用範圍413
4．5．9．3Super V型係列浮閥塔闆的水力學性能及計算方法413
4．5．10微型浮閥413
4．6固定閥型塔闆415
4．6．1導嚮篩闆415
4．6．1．1結構及特點416
4．6．1．2流體力學計算417
4．6．2斜噴塔闆418
4．6．2．1舌形塔闆419
4．6．2．2斜孔塔闆423
4．6．3V?0固閥428
4．6．4V?grid係列固閥428
4．6．5微型固閥429
4．7泡罩塔闆429
4．7．1泡罩塔闆的結構429
4．7．2塔闆壓降431
4．7．3負荷性能圖432
4．8網孔塔闆433
4．8．1概述433
4．8．2網孔塔闆的結構與性能433
4．8．3塔徑與闆間距434
4．8．4闆麵布置435
4．8．5流體力學計算438
4．9垂直篩闆441
4．9．1概述441
4．9．2CTST立體傳質塔闆的結構與特點441
4．9．3立體傳質塔闆的流體力學性能442
4．9．4立體傳質塔闆的傳質性能446
4．9．5立體傳質塔闆的工程設計447
4．10無降液管塔闆448
4．10．1概述448
4．10．2穿流式柵闆或篩闆的塔闆結構448
4．10．3流體力學計算449
4．10．4穿流式波紋篩闆450
4．11多降液管塔闆454
4．11．1概述454
4．11．2MD塔闆結構特點454
4．11．3流體力學性能455
4．11．4負荷性能圖457
4．11．5主要設計參數458
4．12塔闆結構設計――分塊式塔闆459
4．12．1分塊式塔闆結構型式459
4．12．2塔盤的分塊460
4．12．2．1塔闆分塊460
4．12．2．2塔闆分塊示例462
4．12．3分塊式塔闆結構尺寸463
4．12．4塔闆支持件結構465
4．12．4．1分塊式塔闆的降液管465
4．12．4．2分塊式塔闆的受液盤466
4．12．4．3分塊式塔闆的溢流堰468
4．12．5塔闆緊固件468
4．12．6塔闆結構設計的其它考慮473
4．12．6．1摺流擋闆473
4．12．6．2引流闆473
4．12．6．3塔段結構改變時的降液管結構型式473
4．12．6．4排液孔(淚孔)474
4．13填料塔475
4．13．1填料塔的特點475
4．13．2填料塔的結構476
4．13．3塔填料的分類476
4．13．3．1散裝填料477
4．13．3．2規整填料477
4．13．4填料的幾何特性478
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