现代膜技术基本原理与设计-现代膜技术与应用丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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于凤文 著

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• 化工工程
• 环境工程
• 现代膜技术

店铺： 亚运村图书大厦

出版社： 化学工业

ISBN：9787122229342

商品编码：10102344167

丛书名： 现代膜技术与应用丛书

出版时间：2015-07-01

基本信息

商品名称： 现代膜技术基本原理与设计	出版社： 化学工业	出版时间：2015-07-01
作者：于凤文	译者：	开本： 03
定价： 88.00	页数：0	印次： 1
ISBN号：9787122229342	商品类型：图书	版次： 1

编辑推荐

膜技术是一门综合、交叉技术领域，其基本原理即广泛又有其独特之处。

内容提要

膜技术是一门综合、交叉技术领域，其基本原理即广泛又有其独特之处。

目录

膜技术是一门综合、交叉技术领域，其基本原理即广泛又有其独特之处。

精彩书摘

膜技术是一门综合、交叉技术领域，其基本原理即广泛又有其独特之处。

《化工单元操作及其过程强化》 内容简介： 本书致力于深入剖析现代化学工程领域的核心——化工单元操作，并在此基础上，重点阐述过程强化（Process Intensification）这一革命性的技术理念如何重塑传统单元操作，提升其效率、经济性和环境友好性。本书旨在为化工、化学、环境工程等相关专业的学生、研究人员以及工程师提供一套系统、全面且具有前瞻性的知识体系，帮助他们理解并掌握如何设计、优化和创新化工过程。 第一部分：传统化工单元操作的基石 本书的开篇将系统梳理并深入讲解化工生产中最基础、最核心的单元操作。这些经典单元操作构成了现代化学工业的血脉，其原理的掌握是理解更复杂过程的前提。 流体输送与混合： 深入探讨流体的性质（粘度、密度、表面张力等）对输送过程的影响，详细解析泵、压缩机等输送设备的选型原则、操作特性及节能设计。在混合操作方面，本书将介绍搅拌器的类型、叶轮设计、功率消耗、混合效率评估方法，以及不同流体体系（液-液、固-液、气-液）的混合机理和针对性设计。内容将涵盖均质混合、分散混合、悬浮混合等不同需求下的设备选择与操作参数优化。 传热操作： 覆盖了各种换热器的原理、结构、传热机理（对流、传导、辐射）以及传热系数的计算。详细讲解板式换热器、管壳式换热器、空冷器等常见设备的设计流程、传热效率的提升策略，以及污垢对传热性能的影响及防范措施。内容将涉及强化传热的传热钉、翅片等结构的应用。 传质操作： 这是本书的重要组成部分。 吸收与解吸： 深入讲解吸收过程的传质机理，包括气相和液相传质系数、吸收速率的控制因素。详细介绍填料塔、板式塔等吸收塔的设计原理、填料的选型与布置、板式塔的泡点板、喷淋板等结构特点。重点分析操作线与平衡线的绘制方法，以及塔高、塔径的计算。对于解吸操作，则会分析其与吸收操作的相似性与差异性，以及蒸汽再沸器的设计。 精馏与汽液相平衡： 详尽阐述多组分体系的汽液相平衡原理，包括拉乌尔定律、亨利定律的适用范围，以及非理想溶液的活度系数模型。详细讲解相图的绘制与解读，为精馏设计奠定基础。精馏部分的重点在于塔板和填料的效率，如塔板效率（瓦汉尼塔板效率、弗洛克斯塔板效率）、填料效率（赫兹效率、迪恩-科尔比效率）的计算与影响因素。书中将提供详细的精馏塔设计步骤，包括塔顶塔底大循环比的选择、理论塔板数的计算、实际塔板数的确定、塔径计算以及再沸器和冷凝器的设计。 萃取： 介绍液-液萃取的传质机理、相平衡关系、以及共轭线和操作线的绘制。详细讲解单级萃取、多级逆流萃取、错流萃取等操作方式的设计计算，并介绍萃取设备如萃取塔、混合澄清槽等的设计与选型。 结晶： 探讨结晶的成核与生长机理，影响结晶过程的因素（过饱和度、温度、杂质等）。详细讲解连续结晶、间歇结晶的原理，并介绍结晶设备如蒸发结晶器、冷却结晶器、真空结晶器等的设计与操作。 干燥： 深入研究固体物料的干燥机理，包括恒速干燥和降速干燥阶段的传质与传热过程。详细介绍各类型干燥设备（如烘室干燥、气流干燥、滚筒干燥、喷雾干燥）的工作原理、优缺点及选型依据。 固液分离： 过滤： 详细讲解过滤的原理、过滤介质的选择、滤饼的形成与性质。介绍板框压滤机、带式过滤机、离心过滤机等设备的设计与操作。 沉降与离心分离： 阐述沉降理论，包括重力沉降和离心沉降。详细介绍沉降槽、离心机（如刮刀卸料离心机、卧螺离心机）的设计原理、操作参数的优化以及处理能力的影响因素。 机械操作： 涵盖了粉碎、筛分、分级等基本机械操作的原理、设备类型及其在化工生产中的应用。 第二部分：过程强化——化工单元操作的未来 在牢固掌握传统单元操作的基础上，本书将目光投向前沿的“过程强化”技术。过程强化旨在通过微观化、集成化、连续化等手段，实现单元操作的革命性突破，达到“小体积、高效率、低能耗、安全环保”的目标。 过程强化的基本理念与技术分类： 详细阐述过程强化的核心思想，即通过改变操作方式、设备结构、能量输入形式等，实现单元操作的显著改进。介绍过程强化的主要技术分类，如微反应器技术、超重力技术、膜分离技术（此处仅作为背景介绍，不深入讨论其具体设计）、反应-分离耦合技术、超临界流体技术等。 微反应器技术及其在单元操作中的应用： 微通道设计与传质传热强化： 深入探讨微通道的几何形状（矩形、圆形、Y形、Z形等）对流体分布、传质传热效率的影响。分析微尺度效应（高表面积体积比、短扩散距离）如何实现极高的传质和传热系数。 微反应器中的反应工程： 讲解微反应器如何实现精确的温度控制、瞬时混合，从而提高反应选择性、收率和安全性，尤其适用于快速放热反应、危险反应。 微反应器在单元操作中的集成： 探讨如何将微反应器技术应用于分离（如微萃取）、结晶、干燥等单元操作，实现过程的集成化和连续化。 超重力技术及其在分离与反应中的应用： 超重力场的产生与原理： 介绍通过高速旋转产生强重力场，加速液-液、气-液、固-液相间的传质传热过程。 超重力离心萃取与吸收： 讲解超重力离心萃取技术如何实现高效、快速的液-液分离，以及在吸收、洗涤等操作中的应用。 超重力反应器： 分析超重力对多相反应（如气-液、液-液催化反应）的强化作用，提高反应速率和产率。 反应-分离耦合技术： 反应精馏： 深入探讨反应精馏的原理，即在精馏塔内同时进行化学反应和产物分离，实现“边反应边分离”，有效抑制副反应，提高转化率和选择性。详细分析反应器精馏塔的设计要点，包括反应器区域的划分、填料或塔板的选择、以及反应动力学与传质传热耦合的计算。 反应萃取： 介绍在萃取过程中耦合反应，利用化学反应改变组分在两相间的分配系数，实现高效分离。 反应膜分离： 探讨将反应器与膜分离单元集成，例如反应过程中直接将产物膜分离出去，从而推动反应向产物生成方向进行。 其他过程强化技术展望： 超声波强化技术： 介绍超声波在增强传质、传热、乳化、结晶等过程中的应用。 电化学强化技术： 探讨电化学方法在电化学反应器、电化学分离等领域的应用。 超临界流体技术： 简述超临界流体的独特性质及其在萃取、反应、干燥等过程中的应用潜力。 第三部分：过程设计与优化 本书的最后部分将引导读者将理论知识应用于实际工程问题。 化工过程模拟与仿真： 介绍常用的化工过程模拟软件（如Aspen Plus, HYSYS等），及其在单元操作设计、过程优化、灵敏度分析、故障诊断等方面的应用。 过程集成与能量优化： 讲解传热网络综合（Pinch Technology）等方法，实现化工过程的能量优化，降低能耗。 安全与环保设计： 强调在单元操作设计中必须考虑的本质安全设计理念、危险评估方法（如HAZOP）以及“三废”治理与清洁生产的原则。 案例分析与工程实践： 通过具体的化工生产案例，展示如何运用所学的理论知识解决实际工程问题，包括新工艺开发、老工艺改进等。 本书特色： 理论与实践相结合： 既有扎实的理论基础，又紧密结合实际工程应用。 内容全面且深入： 覆盖了化工单元操作的经典内容，并对前沿过程强化技术进行了深入探讨。 强调创新与前瞻性： 鼓励读者运用过程强化理念，设计更高效、更环保的化工过程。 图文并茂，易于理解： 配有丰富的图表和实例，帮助读者更好地掌握抽象概念。 面向未来： 培养学生和工程师解决未来化工生产挑战的能力。 通过对本书的学习，读者将能够深刻理解化工单元操作的本质，掌握过程强化的核心技术，并具备独立进行化工过程设计、优化和创新的能力，为推动化学工业的可持续发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值不仅仅在于理论知识的传授，更在于它对“设计”这个实践环节的重视。它让我明白，一个成功的膜分离系统，不仅仅是选择好的膜，更在于合理的系统设计和优化。书中在“膜系统设计”章节，详细阐述了如何根据具体的分离目标，考虑物料的性质（如浓度、粘度、腐蚀性、温度等），以及预期的分离效率、能耗、占地面积等因素，来选择最合适的膜类型、组件形式、操作模式（如连续、间歇、循环等），并进行详细的计算和优化。我尤其欣赏书中对于“操作参数优化”的讲解，它不仅介绍了提高分离效率的关键参数（如压力、流速、温度），还深入分析了这些参数之间的相互影响，以及如何通过实验设计和数值模拟等方法来找到最佳操作点。例如，在处理高浊度废水时，需要考虑膜的污染速率，并设计合理的清洗周期；在进行气体分离时，则需要关注气体组分的性质和分压差，以获得高纯度的目标气体。这种将理论与实践紧密结合的讲解方式，让我能够将学到的知识真正应用到实际的设计和生产中。

评分☆☆☆☆☆

读罢此书，我最大的感受就是它的“全面性”和“前瞻性”。它不仅仅是停留在对现有技术的介绍，而是对现代膜技术的发展趋势有着深刻的洞察。从材料科学的最新进展，比如新型高通量、高选择性膜材料的开发，到工艺设计上的优化，例如集成膜系统、混合膜分离技术，再到智能膜和响应性膜的应用前景，这本书都进行了比较深入的探讨。我特别关注了其中关于“智能膜”的部分，这让我看到了未来膜技术发展的无限可能。作者介绍了如何通过引入刺激响应性材料，使得膜能够根据外部环境（如pH、温度、光照等）的变化而改变其分离性能，从而实现更精准、更节能的分离过程。这对于一些对分离要求极高，同时又希望降低能耗的领域，比如生物医药的分离纯化，无疑具有革命性的意义。此外，书中对膜污染的机理和防治策略也进行了详细的分析，这一点对于任何希望将膜技术应用于实际工程的人来说都至关重要。作者不仅分析了不同类型的膜污染（如生物污染、浓差极化、结垢等），还提供了多种应对措施，从膜材料的选择、预处理技术，到操作条件的优化、清洗再生方法，都给出了详细的指导。这种对实际应用中“痛点”的关注，让这本书的实用价值倍增。

评分☆☆☆☆☆

对于我这个刚刚开始接触膜技术这个广阔领域的研究生来说，这本书就像一本“百科全书”和“入门指南”的结合体。它非常系统地梳理了膜技术的发展历史、现状以及未来的发展方向。从最初的渗析、电渗析，到如今的纳滤、反渗透，再到更前沿的金属有机框架（MOF）膜、二维材料膜，它都进行了清晰的梳理和介绍。我特别喜欢书中对“膜分离的分类”这一部分的讲解，它清晰地划分了膜分离的四大类（微滤、超滤、纳滤、反渗透），并根据孔径大小、操作压力、截留物等关键指标进行了区分，让我能够快速建立起对不同膜过程的基本认知。而且，它还对其他类型的膜分离技术，如气体分离膜、渗透汽化膜、膜蒸馏等，也进行了概要介绍，让我对整个膜技术领域有了更全面的了解。书中的语言风格非常严谨，但又不失条理，对于理解那些复杂的物理化学过程，非常有帮助。它并没有回避那些核心的科学问题，而是用清晰的逻辑和充分的论据来解释它们。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一本“设计宝典”，它没有仅仅停留在概念的层面，而是将理论知识转化为实际的设计指导。书中详细讲解了膜分离过程的设计步骤，包括如何根据分离目标、原料特性、预期产率等因素，选择合适的膜类型、膜组件形式、操作压力、流速以及系统的配置。我最欣赏的是它在“膜组件设计”这一章节的深入讲解。它详细对比了平板膜、管式膜、卷式膜、中空纤维膜等不同组件形式的优缺点，以及它们在不同应用场景下的适用性。例如，在处理高粘度或含固体颗粒的物料时，管式膜或平板膜可能更为合适，而在处理大量液体时，卷式膜或中空纤维膜则能提供更高的膜面积通量。更重要的是，书中还给出了如何进行传质阻力分析、计算膜面积、选择泵的功率、设计管路尺寸等具体的设计参数。这种从理论到实践的无缝衔接，让我在阅读过程中，仿佛置身于一个实际的工程设计现场，能够一步一步地学习如何构建一个有效的膜分离系统。书中提供的工程实例也非常具有启发性，让我能够看到不同设计理念在实际应用中是如何实现的，也为我未来的设计工作提供了宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

一本让我对“膜”这个概念产生了全新的认识的书，它不是简单地罗列各种膜材料和设备，而是深入剖析了现代膜技术背后的科学原理，从分子层面的物质传输机制，到宏观工程上的设计考量，都进行了细致入微的阐述。我尤其喜欢它在介绍各种膜分离过程时，那种循序渐进的逻辑，先从基础的渗透压、浓度梯度等物理化学概念讲起，然后逐步引入电动力学、对流扩散等更复杂的传输理论，再到后面结合具体的膜类型（如反渗透、纳滤、超滤、微滤，甚至包括一些新兴的膜技术如气体分离膜、渗透汽化膜等）来讲解实际应用中的原理。书中的插图和图表也非常直观，帮助我理解那些抽象的理论。例如，在讲解反渗透膜的脱盐机理时，作者并没有停留在“截留”这个简单的词汇上，而是详细解释了水分子如何克服高渗透压，以及溶质分子为何难以穿过膜孔，并引入了有效膜厚、孔径分布、表面电荷等关键参数。对于我这样一个在相关领域初涉的读者来说，这种从基础到深入的讲解方式，极大地降低了学习门槛，同时也建立了扎实的理论基础，让我不再仅仅停留在“知道有这么个东西”，而是能够理解“它为什么能工作”以及“如何让它更好地工作”。书中的案例分析也非常实用，让我看到了这些理论如何在实际工业生产中得到应用，例如在水处理、食品加工、制药等领域，膜技术是如何解决实际问题的，这些都给我留下了深刻的印象，也激发了我进一步探索和学习的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书让我深刻地认识到“膜分离的经济性”和“可持续性”在工程设计中的重要性。它不仅仅关注如何实现高效分离，更关注如何降低能耗，减少废弃物，并提高系统的整体经济效益。书中在分析每一种膜技术时，都会深入探讨其在成本效益方面的表现，以及如何通过优化设计和操作来降低运行成本。例如，在讨论反渗透海水淡化时，作者会详细分析膜的成本、能耗、运行维护费用等，并提出如何通过能量回收装置、优化膜组件设计等方法来降低整体成本。此外，书中还对膜在环境治理和资源回收领域的应用进行了重点介绍，强调了膜技术在实现循环经济和可持续发展中的关键作用。我特别关注了关于“膜的再生和回收”的章节，它介绍了如何通过不同的清洗和再生方法，延长膜的使用寿命，减少更换频率，从而降低对环境的影响，并节约资源。这种将技术与经济、环境效益紧密结合的视角，让我对膜技术的理解上升到了一个新的高度。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的不仅仅是知识，更多的是一种“设计思维”的启迪。它不仅仅是教你如何使用膜，更是教你如何“设计”一个更有效的膜系统。书中在讲解每一种膜技术时，都会深入分析其设计的关键参数和需要考虑的因素。例如，在介绍超滤膜用于蛋白质分离时，它会详细分析如何根据蛋白质的分子量、等电点、溶液的pH值和离子强度等因素，来选择合适的膜材料、操作压力和流速，以最大化蛋白质的回收率和纯度，同时最小化膜污染。书中还介绍了如何进行系统集成，将不同的膜过程与其他分离技术相结合，以实现更高效、更经济的分离目标。我特别欣赏书中关于“多级膜系统设计”的讲解，它展示了如何通过串联、并联等方式，将多个膜单元组合起来，以达到更精细的分离要求，同时降低整体能耗。这种系统化的设计思路，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“应用导向”是我最看重的一点。它没有仅仅停留在理论层面，而是用大量的实例，展示了现代膜技术在各个领域的实际应用，并深入分析了其中的关键技术和设计考量。从饮用水的净化，到工业废水的处理，再到食品饮料的浓缩、澄清，以及生物医药的分离纯化，几乎涵盖了所有重要的应用领域。我特别关注了书中关于“膜在新能源领域”的应用，比如在燃料电池中的质子交换膜，以及在海水淡化中反渗透膜的应用。作者详细分析了在这些领域中，膜所面临的挑战，以及如何通过改进膜材料和设计来克服这些挑战。例如，在海水淡化中，如何提高膜的脱盐率，降低运行能耗，以及如何解决膜污染问题，都得到了深入的探讨。这些案例分析，让我深刻地体会到膜技术在解决现实世界问题中的重要作用，也激发了我进一步研究和探索的热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“严谨性”和“科学性”令我印象深刻。它在讲解每一个技术原理时，都提供了坚实的理论基础和数学模型支持，并且引用了大量的科学文献作为佐证。这对于我这样一个注重理论深度和科学严谨性的读者来说，是非常宝贵的。书中的公式推导清晰，概念解释准确，让我能够真正理解膜分离过程中的每一个细节。例如，在讲解膜的孔径分布和截留性能时，作者不仅给出了传统的统计模型，还介绍了更先进的表征技术和模型，以及它们在实际应用中的意义。此外，书中对“膜污染”的分析也极其深入，从污染物的种类、污染机理，到各种防治措施的原理和效果，都进行了详细的阐述，并且给出了相应的数学模型来描述污染过程。这种对科学问题的深入挖掘和严谨分析，让我对膜技术有了更深刻的认识，也为我未来的研究打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

对于像我这样希望快速掌握膜技术核心知识并将其应用于实际工程的读者来说，这本书无疑是一本“高效学习工具”。它将复杂的原理用清晰的语言和直观的图示进行阐述，大大缩短了学习过程。书中对各种膜技术进行了分类介绍，并且详细讲解了每种技术的特点、适用范围以及在设计和操作中需要注意的关键点。我特别喜欢书中对“膜的制备方法”的介绍，它简要概括了各种制备技术（如相转化法、静电纺丝法、模板法等），并分析了不同制备方法对膜性能的影响。这让我能够从源头上理解膜的性能是如何产生的，从而更好地选择和应用膜。此外，书中还对膜的表征方法进行了介绍，包括各种物理和化学表征手段，以及如何利用这些表征结果来评估膜的性能和判断膜的失效原因。这种由“制造”到“使用”再到“评价”的完整链条式讲解，让我对膜技术有了更全面、更深入的理解。