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| 編輯推薦： |
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本次修订：(1) 增加“双碳”目标下化工分离工程教学案例，包括膜分离技术在CO2分离中的应用、新型CO2吸附材料设计与开发；新型节能分离技术等。(2) 在每一章新增思维导图，方便学生按照思维导图建立的框架进行学习；(3) 在每一章新增拓展模块，提高挑战度，满足分层次教学和学生个性化学习需求。配套的数字化资源有：章节自测题；视频/动画；模拟试题。
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| 內容簡介： |
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《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。
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| 關於作者： |
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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。
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| 目錄：
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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
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| 內容試閱：
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前言
《分离工程》为高等学校化工类专业教学指导委员会推荐教材以及石油和化工行业“十四五”规划教材，获2010年中国石油和化学工业优秀教材一等奖。2009年首次出版，2017年为适应卓越工程师教育培养计划和工程教育专业认证的需要，并结合地方高校专业培养特色对第一版进行了修订。自出版以来，被国内50余所院校选作化工与制药类专业本科生教材。
自2017年第二版出版至今已经8年。在这期间，一流专业、一流课程与一流教材建设成为高等教育教学改革的重要内容之一。尤其是，党的二十大报告指出，积极稳妥推进碳达峰碳中和。“双碳”目标对分离科学与技术提出了更高的要求，也带来新的挑战。鉴于此，本次修订融入新发展理念，使教材内容能够反映当代分离科学与技术发展前沿，从而满足新时代教育需求。
本书由青岛科技大学分离工程课程教研组编写，徐东彦、陶旭梅、叶庆国主编， 刘永卓和王婷参与了部分修订工作。本次修订在保持第二版框架和风格的前提下，主要作了以下修订更新：
1.对教材中陈旧内容进行了删减，在第3章反应精馏部分新增有关工业应用的内容，在第6章新增循环精馏内容。
2.在每章首页增加了思维导图，各章更新了数量不等的近10年相关文献，突出反映有关分离技术与应用的新进展。
3.第二版中的工程案例为独立模块，此次修订在相应知识点处予以说明，突出理论与实际的联系，便于读者有针对性地学习。
4.介绍了我国科学家在分离工程领域的重大研究成果及其对分离科学与技术进步的贡献，弘扬科学家精神，培养服务面向“化工 ”的“报国之志”。
5.为满足双语教学和数字化教学的需要，教研组还编写出版了配套英文版教材和数字教材，以及分离工程在线题库。
本书得到了青岛科技大学化工学院的大力支持，在此表示感谢!本书自出版以来得到了各兄弟院校的支持和鼓励，编者表示由衷的感谢！
限于编者的学识水平，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请读者批评指正。
编者
2025年3月
第一版前言
分离工程是化学工程学科的重要分支，它是研究混合物分离与提纯的工程科学，它与化学工艺密切相关。分离工程是清洁工艺的重要组成部分，它一方面为化学反应提供符合质量要求的原料，清除对反应或催化剂有害的杂质，减少副反应，提高收率；另一方面又对反应产物进行分离提纯，以得到合格产品，并使未反应物料循环使用，对生成的废物进行末端治理。分离过程与技术在提高生产过程的经济效益、社会效益和产品质量中起到举足轻重的作用。
分离工程作为化工专业及其相关专业的一门骨干专业课程，具有应用性和实践性较强、内容涉猎面广、跨度大、知识点多的特点，其在化工生产实际中，在化工类及其相关专业的人才培养中有着重要的地位和作用。本教材适用于化工类本科专业，如化学工程、化学工艺、精细化工等，也可适用于其他相关专业，如石油加工、化学制药、制药工程、材料、冶金、食品、生化、原子能和环保等领域都广泛地应用分离过程。本书可作为工科高等院校化学工程与工艺及相关专业本科生的教材，亦可供从事化学工程、石油加工及气体分离、制药工程等方面的工程技术人员参考。
本教材定位为应用型教材，使用对象为教学研究型与教学型学校的学生，面向化工生产实际，面向就业，突出应用性；编写中遵循分离过程知识教学和学习规律，按照“掌握基本知识，注重应用联系，辅以能力培养”的目的，强调理论联系实际、工程与工艺结合，以培养学生分析和解决实际问题的能力；保留了成熟与经典的内容，增加了各种分离过程目前的研究动向，同时对一些新的有发展前景的和对开发新分离方法有启发性的分离方法做了简要介绍，以利于扩展学生的视野和思路，提高学生选择与开发分离方法的能力。通过本课程教学，使学生牢固掌握分离过程的基本原理及应用方法，熟练进行简化计算，了解多种数值计算方法，学会对实际分离过程的分析与综合，了解分离及相关工程研究的进展，学会针对工业实际正确选择分离过程及设备。
本书内容共分七章，分别介绍多组分分离基础、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、其他分离方法等内容。本书由青岛科技大学叶庆国教授任主编，其中第1章和第2章由叶庆国编写，第3章和第4章分别由山东师范大学刘名礼和杜华编写，第5章由潍坊学院郭焕美和叶庆国编写，第6章和第7章由烟台大学的孙烈刚编写。此外，青岛科技大学王英龙负责本书英文专业词汇的翻译工作。最后，感谢阎淑芸、孙培生、梁永宁、胡莹和董先营等同学在插图绘制和书稿校验方面给予的帮助。
为了给教师的教学和学生的自习提供方便，与本书配套的《分离工程学习指导与习题集》也同时由化学工业出版社出版，相信会对提高教学活动的灵活性和教学效率有所帮助。凡选用本书作为教材的学校，可向本书作者叶庆国索取以下资料：《分离工程》电子教案和《分离工程》多媒体课件。
由于编写人员水平有限，书中不妥之处在所难免，衷心希望广大读者和有关专家学者予以批评指正。
编者
2008年11月
第二版前言
《分离工程》为高等学校化工类专业教学指导委员会推荐教材，自2009年出版至今已有8年，被国内众多院校选作化工与制药类专业本科生教材，并荣获2010年中国石油和化学工业优秀教材一等奖。为切实配合国家新时期创新发展战略、卓越工程师教育培养计划和工程教育专业认证的需要，不断提高本科教学水平和教育质量，我们对本书第一版进行了认真的修订。
现代社会离不开化工分离技术，化工分离技术亦发展于现代社会。一方面，传统分离技术的研究和应用不断进步，分离效率提高，处理能力加大，工程放大问题逐步得到解决，新型分离装置不断出现；另一方面，为了适应技术进步提出了新的分离要求，膜分离技术、超临界萃取技术、吸附技术等现代分离技术的开发、研究和应用已成为分离工程研究的前沿课题。本次修订主体框架和主要内容没有变化，只是将第7章反应精馏移至第3章，删除了各院校不经常选用的化学吸收内容。教学重点仍然是传统分离过程，但增加了能反映当代分离过程科学技术进步的新成果和科技前沿，使学生既掌握扎实的分离工程基础知识，又树立开拓创新意识。本次修订更正了第一版中遗留的疏漏，统一了插图的格式，在每一章增加了工程案例，部分课后习题也增加了工程背景。通过工程案例和习题，培养学生基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法，强化学生的工程实践能力、解决复杂工程问题的能力，以及工程设计能力与工程创新能力，实现从知识课堂向能力课堂转变、从句号课堂向问号课堂转变，为学生多样化发展提供合适的舞台。
本书由青岛科技大学分离工程课程教研组编写，叶庆国、陶旭梅、徐东彦主编。此次修订是在本书第一版基础上完成的，在此向为第一版教材编写做出贡献的刘名礼、杜华、郭焕美、孙烈刚和王英龙老师表示感谢！葛纪军、辛戈、宋佳佳、姚飞洋、吴晓炜等在计算机模拟计算、插图的绘制和书稿校对方面给予了帮助，本书还得到了青岛科技大学化工学院的支持和鼓励，在此一并表示衷心的感谢！本书自出版以来得到了各兄弟院校的支持和褒奖，编者由衷地感谢大家的支持与鼓励。
凡选用本书作为教材的学校，可向化学工业出版社索取《分离工程》习题解答和多媒体课件。
由于本书内容涉及面广，加之编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，诚望专家和读者指正。
编者
2017年1月
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