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國際工程教育認證系列教材：分離工程

為了解決標準自由能變化的問題，作者朱家文 這樣論述：

《分離工程》共9章：第1章緒論，介紹了分離工程的研究內容、發展、機遇和挑戰；第2章多組分精餾，內容包括多元體系汽液相平衡、常規精餾的嚴格計算和簡捷計算以及間歇精餾；第3章特殊精餾，涉及了萃取精餾、恒沸精餾、加鹽精餾和反應精餾；第4章吸收，內容包括吸收的基本理論、吸收和解吸的簡捷計算、化學吸收過程的計算以及氣液傳質設備的效率；第5章溶劑萃取，論述了萃取的基本原理、萃取塔中的流體流動、典型的萃取設備以及萃取設備的設計；第6章膜分離技術，涉及膜分離的基本原理、膜分離技術中的工程問題以及幾種典型的膜分離單元；第7章浸取，介紹了浸取的熱力學、動力學計算以及應用；第8章結晶，論述了結晶的基本原理、熱力學與

動力學分析以及常規的工業結晶設備；第9章吸附分離與色譜分離，介紹了吸附分離和色譜分離的基本原理、分離過程和工業應用。《分離工程》包括了化工科技人才必須掌握的分離工程學科的知識，可作為高等院校化工類專業高年級教材，並可供相關工程技術人員參考。 第1章 緒論1 1.1分離工程與化學工業的進步和發展1 1.1.1化工生產實踐的需要推動了分離工程的發展2 1.1.2單元操作的提出帶動了分離工程的建立和發展2 1.1.3分離工程的發展促進了化學等過程工業的發展4 1.2新分離方法促進了化工技術的進步6 1.2.1膜分離6 1.2.2超臨界萃取7 1.2.3新型吸附技術8 1.3分離工

程面臨的新機遇和挑戰9 1.4分離工程課程的學習目標和要求11 第2章 多組分精餾13 2.1概述13 2.2汽液相平衡15 2.2.1相平衡關係的定量表達15 2.2.2相平衡常數的求取途徑16 2.2.3汽液相平衡系統的分類17 2.2.4汽液相平衡計算的基本方程18 2.2.5逸度係數計算19 2.2.6活度係數計算22 2.3單級平衡分離過程的計算25 2.3.1泡點計算25 2.3.2露點計算29 2.3.3等溫閃蒸31 2.3.4絕熱閃蒸35 2.4精餾過程的嚴格計算36 2.4.1多組分精餾和二組分精餾的差異36 2.4.2多級精餾的定態數學模型38 2.4.3嚴格計算的約束條

件和演算法概述39 2.4.4三對角線矩陣法40 2.4.5泡點法41 2.4.6流率加和法43 2.4.7全變數反覆運算法45 2.5精餾過程的簡捷計算49 2.5.1多組分精餾中的組分分類49 2.5.2最少理論板數50 2.5.3最小回流比52 2.5.4實際理論板數的確定56 2.5.5進料板位置的確定57 2.6精餾塔操作壓力的確定58 2.7多組分精餾分離流程規劃59 2.8間歇精餾61 2.8.1二組分物系間歇精餾61 2.8.2多組分物系間歇精餾62 思考題63 習題64 參考文獻66 第3章 特殊精餾68 3.1概述68 3.2混合物組分的相圖69 3.2.1三組分相圖和蒸

餾邊界69 3.2.2剩餘曲線圖71 3.2.3精餾曲線圖74 3.2.4在全回流下的產物組成區域76 3.3萃取精餾77 3.3.1萃取精餾基本概念77 3.3.2萃取精餾原理77 3.3.3萃取劑的選擇80 3.3.4萃取精餾計算82 3.3.5萃取精餾操作的特點85 3.4恒沸精餾87 3.4.1恒沸物的特性和恒沸組成的計算87 3.4.2恒沸劑的選擇90 3.4.3恒沸精餾流程92 3.4.4恒沸精餾計算94 3.4.5恒沸精餾與萃取精餾的比較94 3.5加鹽精餾94 3.5.1鹽效應95 3.5.2溶鹽精餾96 3.5.3加鹽萃取精餾96 3.6反應精餾97 3.6.1反應精餾中的反

應過程97 3.6.2反應精餾流程98 3.6.3反應精餾的工藝條件100 3.6.4反應精餾的特點102 3.6.5反應精餾的數值模擬103 思考題103 習題103 參考文獻105 第4章 吸收108 4.1概述108 4.1.1吸收的分類109 4.1.2吸收的應用及工業流程109 4.2吸收的基本原理112 4.2.1物理吸收的相平衡112 4.2.2伴有化學反應的吸收相平衡115 4.2.3傳質理論及傳質係數118 4.2.4物理吸收傳質速率122 4.2.5傳質係數關聯式123 4.2.6化學吸收傳質速率與增強因數125 4.3吸收和解吸過程的簡捷計算128 4.3.1平均吸收因

數法128 4.3.2有效平均吸收因數法132 4.4化學吸收過程的分析與計算133 4.4.1化學吸收的分類及其判別134 4.4.2不可逆一級反應化學吸收138 4.4.3不可逆暫態反應化學吸收142 4.4.4不可逆二級反應化學吸收144 4.5吸收塔的填料高度146 4.5.1高濃度氣體吸收時的填料高度146 4.5.2伴有化學反應時的填料高度147 4.6氣液傳質設備的效率151 4.6.1效率的表示方法151 4.6.2板效率的半理論模型152 4.6.3流動及混合對板效率的影響155 4.6.4霧沫夾帶的影響156 4.6.5系統物性對板效率的影響158 4.6.6獲取效率的途徑

159 4.6.7填料塔的理論板當量高度160 思考題163 習題163 參考文獻165 第5章 溶劑萃取167 5.1概述167 5.2萃取的基本原理168 5.2.1萃取劑169 5.2.2液液萃取體系的相平衡170 5.2.3三組分萃取體系的相圖171 5.2.4平衡聯結線的數值關聯173 5.2.5液液萃取的平衡級計算173 5.2.6液液傳質動力學177 5.3幾種典型的萃取設備181 5.3.1混合澄清槽181 5.3.2離心萃取機183 5.3.3萃取塔183 5.4萃取塔中的流體流動186 5.4.1特徵速度和液泛186 5.4.2傳質單元數和傳質單元高度189 5.4.3軸

向混合190 5.5萃取設備的設計193 5.5.1轉盤萃取塔的設計計算195 5.5.2混合澄清槽的設計計算197 思考題197 習題198 參考文獻199 第6章 膜分離技術201 6.1概述201 6.1.1膜分離技術的起源和發展201 6.1.2主要的膜分離單元操作202 6.1.3膜材料203 6.1.4膜的微觀結構204 6.1.5膜的宏觀形態205 6.2膜分離技術的工程問題205 6.2.1選擇性和通量205 6.2.2濃差極化207 6.2.3膜污染與清洗209 6.3反滲透209 6.3.1反滲透原理209 6.3.2反滲透過程分析211 6.3.3反滲透的應用212 6

.4超濾213 6.4.1超濾原理213 6.4.2超濾過程分析215 6.4.3超濾的應用215 6.5氣體滲透217 6.5.1氣體滲透原理217 6.5.2氣體滲透過程分析217 6.5.3氣體滲透的應用218 6.6滲透蒸發218 6.6.1滲透蒸發原理218 6.6.2滲透蒸發的應用219 6.7電滲析220 6.7.1電滲析原理和設備220 6.7.2電滲析的應用222 思考題222 習題223 參考文獻223 第7章 浸取225 7.1概述225 7.2浸取過程的熱力學分析226 7.2.1浸取過程的標準自由能變化228 7.2.2離子熵的對應原理228 7.2.3電位-pH圖

230 7.3浸取過程的動力學分析233 7.3.1物理溶解浸取的動力學233 7.3.2化學反應浸取的動力學235 7.4浸取過程的操作線和平衡級計算239 7.5浸取的工業應用案例——濕法磷酸製造243 思考題245 習題245 參考文獻246 第8章 結晶247 8.1概述247 8.2結晶的基本原理248 8.2.1晶體的性狀及幾何結構248 8.2.2晶體的細微性及形狀因數251 8.2.3結晶過程251 8.3結晶過程的熱力學分析252 8.3.1溶解度252 8.3.2超溶解度曲線及介穩區254 8.3.3結晶產率計算257 8.4結晶過程的動力學分析259 8.4.1晶核形成

259 8.4.2晶體生長263 8.4.3晶體產品的細微性分佈及粒數衡算265 8.5結晶方法和結晶設備270 8.5.1結晶方法270 8.5.2結晶設備271 8.5.3幾種主要的通用結晶器275 8.5.4結晶器的選擇281 思考題282 習題282 參考文獻283 第9章 吸附分離與色譜分離284 9.1概述284 9.2吸附分離285 9.2.1吸附現象與吸附劑285 9.2.2吸附平衡287 9.2.3吸附速率289 9.2.4吸附分離特性參數290 9.2.5吸附分離工藝292 9.3色譜分離296 9.3.1色譜基本原理296 9.3.2色譜分離的基本參數297 9.3.3

色譜理論模型298 9.3.4色譜分離過程304 9.3.5色譜分離法309 思考題311 習題311 參考文獻312  

標準自由能變化進入發燒排行的影片

高密度複合型載體在攪拌式流體化床流體化特性與 蛋白質吸附之研究

為了解決標準自由能變化的問題，作者涂毓佳 這樣論述：

本文著重於探討自創型攪拌式流體化床管柱，配合使用STREAMLINE Direct HST複合型樹脂，藉以了解流體化特性及滯留時間分佈情形。實驗內容包含HST複合型樹脂使用攪拌式流體化床管柱，觀察其在不同黏度、流率以及攪拌速度的影響下，對於流體化床中的床高及床體的穩定性作探討，進而藉由流體的黏度、密度及樹脂密度及顆粒直徑，即可推測在特定操作流速下的流體化床的床體高度。實驗結果得知，實際的n值約在3.6-4.7，實際樹脂顆粒終端速率與理論值存在差異。實驗在固定2倍床高之流體化床進行滯留時間分佈實驗，藉由實驗結果討論其流體混合效果。實驗結果顯示，相同黏度的情況下，在低攪拌速率0及50 rpm下，

10% (v/v)追蹤劑的丙酮濃度在管柱中波動幅度變化較大，且在管柱料口丙酮濃度無法完全達到100%。相對於100 rpm以上，丙酮濃度均可到達穩定的完全混合，且隨著攪拌速率的增加能有效增加兩種液體混合的效率，並且降低穿流的現象，由計算所得理論塔板數值也隨著攪拌速率增加而增加，理論塔板數值增加，表示流體流動越穩定。因此，攪拌將有助於液體混合效率。接著以HST複合型樹脂以批次吸附溶菌酶蛋白做探討，測試結果pH 10為最佳吸附條件。動力學實驗探討溶菌酶濃度、溫度及鹽類濃度對吸附之影響，實驗發現，吸附屬於二階吸附模式(R2>0.99)。後續則進行熱力學吸附實驗，結果顯示，可以用Langmuir吸附模

型來描述其吸附行為，吸附量隨著溫度升高而升高，且隨著鹽類濃度增加而降低，藉此可求得樹脂最大飽和吸附量、平衡常數，標準自由能變化及標準焓變化及熵的變化。