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液固旋流分離新技術(shù)

出版社：化學(xué)工業(yè)出版社出版時間：2025-01-01
開本： 16開 頁數(shù)： 476
中 圖 價:¥235.4(7.9折) 定價  ¥298.0 登錄后可看到會員價
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液固旋流分離新技術(shù) 版權(quán)信息

液固旋流分離新技術(shù) 本書特色

“水中微量污染物分離”被《Nature》雜志評論為“將改變世界的七種分離技術(shù)” 之一。旋流分離器是具有一百多年傳統(tǒng)的通用環(huán)保離心分離設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡單、分離效率高、處理能力大、運行和維護成本低等技術(shù)優(yōu)勢，在石油、化工、輕工、環(huán)保、食品、醫(yī)藥、機械、冶金、采礦、建材等眾多領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用，尤其是在高溫、高壓、高濃度、高黏度、強腐蝕、劇毒、深冷、易燃、易爆等惡劣環(huán)境中發(fā)揮著其他分離技術(shù)無法替代的作用。但因受湍流擴散的制約，常規(guī)的旋流分離精度往往只能達到微米級，難以去除納米顆粒、離子、分子態(tài)污染物。華東理工大學(xué)汪華林教授在百年來國內(nèi)外學(xué)者認識到的旋流器內(nèi)流場流動與顆粒運動形式基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了旋流場中顆粒物高速自轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)耦合振蕩、排序等現(xiàn)象，并利用這些新現(xiàn)象開發(fā)了相應(yīng)的旋流分離過程強化方法、工藝流程和工程裝置，將旋流器分離精度從微米提高到納米、離子、分子尺度。

液固旋流分離新技術(shù) 內(nèi)容簡介

《液固旋流分離新技術(shù)》是《化工過程強化關(guān)鍵技術(shù)叢書》的一個分冊。本書以三維旋轉(zhuǎn)湍流場動力學(xué)、顆粒材料運動學(xué)和污染物傳遞分離的關(guān)聯(lián)理論為基礎(chǔ)，系統(tǒng)介紹了液固旋流分離新技術(shù)原理及工程應(yīng)用，發(fā)展了液固旋流分離過程的檢測新方法，建立了液固微旋流器并聯(lián)放大工程設(shè)計模型，開發(fā)了顆粒自轉(zhuǎn)、排序、過濾的強化液固旋流分離新技術(shù)，構(gòu)建了以液固旋流分離為核心的甲醇制烯烴反應(yīng)廢水處理、沸騰床加氫液固在線分離、沸騰床外排催化劑資源化和廢水深度處理的工藝流程和工程裝置。
《液固旋流分離新技術(shù)》是多項國家和省部級成果的系統(tǒng)總結(jié)，提供了大量基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用數(shù)據(jù)，可供化工、材料、環(huán)境、制藥、食品等領(lǐng)域科研人員、工程技術(shù)人員、生產(chǎn)管理人員以及高等院；、環(huán)境、給排水及相關(guān)專業(yè)研究生、本科生學(xué)習(xí)參考。

液固旋流分離新技術(shù) 目錄

**章　緒論 / 1**節(jié)　污染物源頭控制及資源化 1第二節(jié)　液固分離應(yīng)用領(lǐng)域 3第三節(jié)　液固旋流分離研究進展 6一、測試研究 9二、模擬研究 13三、分離性能 15四、應(yīng)用拓展 17第四節(jié)　液固旋流分離過程強化研究進展 21一、調(diào)整結(jié)構(gòu)尺寸強化旋流分離過程 22二、操作參數(shù)調(diào)整強化旋流分離過程 23三、改善物料性質(zhì)強化旋流分離過程 24四、其他強化旋流分離過程的方法 24第五節(jié)　旋流器內(nèi)湍流流動-顆粒運動-污染物分離的關(guān)聯(lián) 25**章　緒論 / 1**節(jié)　污染物源頭控制及資源化 1第二節(jié)　液固分離應(yīng)用領(lǐng)域 3第三節(jié)　液固旋流分離研究進展 6一、測試研究 9二、模擬研究 13三、分離性能 15四、應(yīng)用拓展 17第四節(jié)　液固旋流分離過程強化研究進展 21一、調(diào)整結(jié)構(gòu)尺寸強化旋流分離過程 22二、操作參數(shù)調(diào)整強化旋流分離過程 23三、改善物料性質(zhì)強化旋流分離過程 24四、其他強化旋流分離過程的方法 24第五節(jié)　旋流器內(nèi)湍流流動-顆粒運動-污染物分離的關(guān)聯(lián) 25一、旋流場中顆粒自轉(zhuǎn)強化污染物分離 26二、旋流場中顆粒排序強化污染物分離 30第六節(jié)　本章小結(jié) 31參考文獻 32 第二章　旋流動力學(xué)與顆粒運動學(xué) / 38**節(jié)　旋流場流體運動基本形式 39一、內(nèi)旋流和外旋流 39二、短路流 43三、循環(huán)流 43四、零軸速包絡(luò)面和空氣柱 44五、顆粒公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn) 45第二節(jié)　顆粒自轉(zhuǎn)運動 45一、顆粒自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 45二、剪切流場中非慣性顆粒自轉(zhuǎn)模型 50第三節(jié)　旋流場微球自轉(zhuǎn)分析 52第四節(jié)　重質(zhì)旋流器內(nèi)顆粒自轉(zhuǎn)解析求解 54一、基本假設(shè) 55二、基本方程 55三、模型修正 60四、內(nèi)流場方程簡化 62五、顆粒自轉(zhuǎn)速度計算 63第五節(jié)　旋流場顆粒自轉(zhuǎn)調(diào)控 65一、微球運動速度徑向分布關(guān)系 66二、公轉(zhuǎn)速度 66三、自轉(zhuǎn)調(diào)控 66四、顆粒自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的關(guān)系 68五、旋流場中顆粒自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)耦合 70第六節(jié)　輕質(zhì)旋流器內(nèi)顆粒自轉(zhuǎn)解析 71一、內(nèi)流場方程求解 72二、內(nèi)流場計算 75三、輕質(zhì)旋流器內(nèi)流場分布 75四、輕質(zhì)旋流器內(nèi)顆粒公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn) 77第七節(jié)　雙錐輕質(zhì)旋流器內(nèi)顆粒自轉(zhuǎn)解析 78一、邊界條件 78二、流函數(shù)及速度分量求解 79三、雙錐旋流器內(nèi)速度分布 82四、雙錐輕質(zhì)旋流器內(nèi)顆粒自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn) 83第八節(jié)　本章小結(jié) 84參考文獻 84 第三章　液固旋流分離過程檢測及調(diào)控 / 91**節(jié)　相位多普勒粒子分析 91一、PDPA測試系統(tǒng)的組成及原理 91二、旋轉(zhuǎn)流場的PDPA實驗系統(tǒng)設(shè)計和搭建 94三、旋轉(zhuǎn)湍流場PDPA檢測及調(diào)控 99第二節(jié)　粒子圖像測速 105一、PIV測試系統(tǒng)的原理和組成 105二、旋轉(zhuǎn)流場的PIV實驗系統(tǒng)搭建和流程設(shè)計 108三、旋轉(zhuǎn)湍流場PIV檢測與調(diào)控 111第三節(jié)　體三維測速 122一、旋轉(zhuǎn)流場V3V測試原理和平臺構(gòu)建 123二、旋轉(zhuǎn)流場V3V測試流程及方法 127三、旋轉(zhuǎn)流場V3V檢測及調(diào)控 131第四節(jié)　旋流場中顆粒自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)檢測 139一、檢測原理 139二、檢測設(shè)備和方法 141第五節(jié)　表/界面污染物SERS檢測 151一、微流控制備具有SERS活性的多孔顆粒 151二、顆粒表面污染物旋流分離在線SERS檢測 154三、界面SERS檢測 167第六節(jié)　本章小結(jié) 178參考文獻 178 第四章　顆粒排序強化液固旋流分離 / 180**節(jié)　排序型旋流器概況 180一、顆粒排序方法 180二、排序強化旋流分離 182三、進口排序型旋流器 182第二節(jié)　顆粒排序與微旋流分離器的設(shè)計 184一、旋轉(zhuǎn)流顆粒排序理論研究 184二、基于離心沉降顆粒排序器設(shè)計 188三、顆粒排序方式及排序微旋流器的設(shè)計 194第三節(jié)　顆粒排序?qū)ξ⑿髌鲀?nèi)流體流動的影響 201一、計算數(shù)學(xué)模型 201二、顆粒排序?qū)ξ⑿髌鲀?nèi)流體流動的影響 205三、顆粒排序?qū)ξ⑿髌鲀?nèi)壓力場的影響 213第四節(jié)　顆粒排序?qū)ξ⑿髌鲀?nèi)顆粒運動特性的影響 214一、控制方程 214二、邊界條件 216三、模擬計算及討論 216第五節(jié)　顆粒排序?qū)ξ⑿髌鞣蛛x性能的影響 227一、實驗 227二、顆粒排序?qū)ξ⑿髌鞑僮餍阅艿挠绊?228三、顆粒排序?qū)ξ⑿髌鞣蛛x效率的影響 230第六節(jié)　本章小結(jié) 234參考文獻 235 第五章　液固分離雙分支流理論并聯(lián)放大 / 239**節(jié)　微旋流器并聯(lián)形式 239第二節(jié)　直線型并聯(lián)分支流理論 240一、基本分支模型 240二、常用分支流計算方法 241三、Wang模型 242第三節(jié)　U-U型微旋流器并聯(lián)理論 245一、模型假設(shè) 245二、進口-底流數(shù)學(xué)模型 245三、模型求解 249四、實驗與理論對比 252五、U-U型并聯(lián)設(shè)計準則 256六、U-U型并聯(lián)300倍放大案例 262第四節(jié)　Z-Z型微旋流器并聯(lián)理論 269一、數(shù)學(xué)模型 270二、方程求解 275三、實驗與理論對比 280四、Z-Z型并聯(lián)設(shè)計準則 283第五節(jié)　U-Z型微旋流器并聯(lián)理論 292一、解析解 292二、實驗與理論對比 295三、U-Z型并聯(lián)設(shè)計準則 295第六節(jié)　U-U、Z-Z、U-Z三種并聯(lián)方式對比 298一、理論模型的統(tǒng)一性分析 298二、軸向速度分量的修正系數(shù) 299三、實驗結(jié)果 299四、理論解析解 299第七節(jié)　微旋流器并聯(lián)應(yīng)用實例 300一、甲醇制烯烴廢水液固分離微旋流器并聯(lián)設(shè)計 300二、旋流釋碳器并聯(lián)設(shè)計 301第八節(jié)　本章小節(jié) 303參考文獻 304 第六章　過濾-旋流分離耦合（沸騰床分離）技術(shù) / 306**節(jié)　沸騰床分離概況 306一、沸騰床分離技術(shù) 306二、深層過濾技術(shù)概況 306三、深層過濾濾料 307四、過濾-旋流分離耦合 308第二節(jié)　深層過濾理論 310一、分離過程中的相互作用 310二、分離理論模型 315第三節(jié)　沸騰床動力學(xué)及結(jié)構(gòu)設(shè)計 325一、沸騰床流化概述 325二、沸騰床氣-液-固三相流動 327三、沸騰床結(jié)構(gòu)設(shè)計 336第四節(jié)　旋流再生器再生原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計 339一、氣-液-固分離發(fā)展概況 339二、旋流再生器分離過程分析 343三、旋流過程中顆粒自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn) 352四、旋流再生器結(jié)構(gòu)設(shè)計與驗證 355第五節(jié)　過濾-旋流分離技術(shù)實驗研究 357一、小試實驗 357二、側(cè)線中試實驗 365三、工業(yè)裝置應(yīng)用研究 366第六節(jié)　本章小結(jié) 371參考文獻 371 第七章　液固分離成套技術(shù)應(yīng)用 / 377**節(jié)　甲醇制烯烴反應(yīng)廢水處理技術(shù) 377一、概述 377二、液固微旋流器開發(fā) 386三、工業(yè)應(yīng)用 392四、問題及優(yōu)化 402第二節(jié)　缺氧/好氧過程旋流強化技術(shù) 406一、概述 406二、旋流強化缺氧/好氧過程原理 408三、工業(yè)應(yīng)用 418第三節(jié)　沸騰床含高濃度無機顆粒物的有機廢液處理技術(shù) 426一、概述 426二、旋流自轉(zhuǎn)分離方法 428三、工業(yè)示范試驗 436四、工業(yè)應(yīng)用 444參考文獻 449 索引 451
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液固旋流分離新技術(shù) 作者簡介

汪華林，華東理工大學(xué)教授，曾獲上？萍季ⅰ医艹銮嗄昊皤@得者、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎、長江學(xué)者特聘教授。獲四川大學(xué)學(xué)士、碩士學(xué)位，1995年獲華東理工大學(xué)博士學(xué)位，留校工作至今，曾到英國諾丁漢大學(xué)、美國加州大學(xué)伯克利分校做學(xué)術(shù)訪問。20多年來，致力于物理法環(huán)境污染物減排與資源化科學(xué)技術(shù)研究，專注于液-液、液-固、氣-液旋流分離理論和技術(shù)及高濃度難降解污染物源頭控制及回收利用工藝，發(fā)現(xiàn)了旋流器中三維旋轉(zhuǎn)湍流場中顆？筛咚僮赞D(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度不一致，創(chuàng)新了系列化學(xué)污染物物理分離的工藝流程和裝置，實現(xiàn)了“顆粒高速自轉(zhuǎn)”從現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)到工程應(yīng)用的突破，代表性成果被列入Elsevier出版的工程技術(shù)手冊《Handbook of Spent Hydroprocessing Catalysts》(第二版)。應(yīng)用至我國27個省區(qū)市的十五種類型110個重大化工裝置、海上油氣平臺的廢水廢氣廢熱廢液綜合防治中，實現(xiàn)了“不用或少用化學(xué)藥劑”的污染物源頭控制和資源化。獲國家科技進步二等獎2項、國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項。兼任中國通用機械工業(yè)協(xié)會分離機械分會技術(shù)委員會主任委員、全國化工機械與設(shè)備標準化技術(shù)委員會副主任委員、中國腐蝕與防護學(xué)會化工過程專業(yè)委員會副主任委員、中國化工學(xué)會化工機械專業(yè)委員會副主任委員、中國化工學(xué)會化工過程強化專業(yè)委員會副主任委員、中國化工學(xué)會過濾與分離專業(yè)委員會副主任委員。

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