传质与分离技术_王壮坤主编_9787122407399

本书重点介绍了化工生产中传质与分离技术的应用、生产原理、典型设备的结构、操作及使用维护方法，内容包括：精馏技术、吸收技术、萃取技术、吸附技术及膜分离技术。

前言
《传质与分离技术》教材是根据“高等职业教育化工技术类专业教学基本要求”，为化工技术类专业学生掌握化工单元操作的知识和技能而编写的。自2012年出版以来，因内容实用、贴近实际，受到了使用院校师生和企业技术人员的普遍好评，因此多次重印。2018年对该教材进行了再版，保留了原教材的精华与特色，解决了使用过程中发现的问题，弥补了存在的欠缺，对教材内容进行了修改、更新和完善，增加了膜分离技术的内容，为每个任务都增加了自测练习，同时增加了新知识、新技术、新标准；再版后，教材更受使用者的喜爱，被评为“十三五”职业教育国家规划教材。
本版为第三版，是根据最新的国家职业标准、职业教育改革实施方案的精神和工业新工艺新技术对第二版教材进行的全面修订。本次修订，有以下几点原则。
一是旨在构建“岗课赛证”模块化项目式的课程体系，“岗”是指企业化工总控工岗位，以岗位需求为目标制定课程学习标准；“课”是课程内容对接化工总控工国家职业技能标准和工程过程的岗位核心职业能力培养，以真实工作任务知识点和职业技能点融合为基础；“赛”是以职业院校技能大赛“化工生产技术”赛项、“水处理技术”赛项等实现以赛促练、以赛促学；“证”是以获得化工总控工证书、1 X“精馏化工安全控制”证书等职业技能等级证书评价课程学习。
二是确立“真懂（知识目标）、真用（能力目标）、有为（素质目标）”的教学目标，对标岗位职业能力，对原教材知识目标、能力目标进行调整，并增加了素质目标。
三是全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，发挥专业课协同育人作用，增加了思政育人要素，培养学生家国情怀、工匠精神和崇高品质，提高职业素养。将党的二十大报告中“推动绿色发展”“加快建设制造强国、质量强国”“加快构建新发展格局，着力推动高质量发展”贯穿于教材中。
四是教材与时俱进，更新了知识、技术、国家及行业标准，满足职业院校教学改革及企业职工培训的需要。
五是引入数字化资源，构建富媒体教材，本版教材以二维码方式增加了大量的视频及动画资源，更贴近生产实际，更直观易懂。
本书配套了全新的教案模板和PPT课件，使用教材的教师和读者登陆www.cipedu.com.cn免费下载。
本书可作为高等职业教育应用化工技术、精细化工技术、石油炼制技术、石油化工技术、煤化工技术、化工自动化技术等化工类专业或轻工类、制药类、生物类、环境类等专业的教材和相关企业高技能人才的培训教材，考虑到各专业的侧重点不同，其中一些内容可根据教学需求及学时数进行选讲。
本书由辽宁石化职业技术学院王壮坤担任主编，辽宁石化职业技术学院王欣羽担任副主编，由辽宁石化职业技术学院张立新主审。编写分工如下：绪论、项目1由王壮坤编写；项目2由王欣羽编写；项目3由辽宁石化职业技术学院李洪林、尤景红编写；项目4、项目5由辽宁石化职业技术学院张梦露编写。全书由王壮坤统稿。
本书在编写过程中得到了化学工业出版社的大力支持，也得到了东方仿真公司的友好支持，天津渤海职业技术学院桑红源、金凯（辽宁）生命科技股份有限公司惠成刚对本书提出了宝贵的意见和建议，在此一并致以衷心的感谢。
由于编者的水平有限，书中难免存在不妥之处，敬请应用此书的同仁及读者指正，以使本教材日臻完善。

编?者
2023年1月

第一版前言
《化工单元操作技术》（传质分离技术）是根据高职高专化工技术类专业人才培养目标要求和化工总控工职业资格要求编写的。本书力图以化工生产的职业能力为主线，以岗位工作任务为载体，以典型的化工单元操作为对象，强化对学生职业技能的培养。
为突出高等职业教育的基本特征和职业教育的特点，培养高等技术应用型人才，在遵循国家职业标准与生产岗位需求相结合的原则基础上，本书打破课程界限，有效整合了化工原理、化工单元操作实训、认识实习、化工制图、化工仪表与自动控制等多门课程的部分资源，并将化工总控工考核内容融合于课程教学之中，依托常规的实训装置和实训基地，使教材更加适合实现工学结合项目化教学。
本书具有如下特色：
·所选教学情境是经过调研论证的相关企业典型单元操作；
·突出高职特色，依据生产实际的化工单元操作岗位，操作人员必须具备的基本操作技能和知识来选择内容，主次分明；
·依据工作过程导向重构课程内容，与以工作任务为引领的项目化教学要求相适应，体现讲、学、练一体化，突出对学生职业技能的培养；
·工作任务典型，既承载知识又承载技能，且知识支承技能；
·知识由简到难，技能由单一到综合，循序渐进，螺旋上升。
全书共分四个学习情境，内容包括：精馏操作、吸收操作、萃取操作及吸附操作。学习情境中的每个任务都是按照“任务介绍—任务分析—任务实施—考核评价—知识链接”构建内容体系，符合认知规律，便于指导教学。其中学习情境一、学习情境二由李洪林编写；学习情境三由李洪林、张静、尤景红编写；学习情境四由王壮坤、李洪林编写；段树斌、卢中民参与了资料收集和校核。
本书适用于应用型、技能型人才培养的石油化工、应用化工、有机化工、无机化工、高分子化工或轻工、制药、生物等专业的教学，也可作为相关企业的培训教材，以及供从事化工生产和管理的工程技术人员参考。
由于作者水平所限，书中不足和疏漏之处在所难免，恳请读者批评指正。

编者
2012年4月

第二版前言
《传质与分离技术》教材是为化工类专业学生掌握化工单元操作方面的知识和技能而编写的，自2012年出版以来，已连续多次印刷，受到化工高职院校师生和工程技术人员的普遍好评。近年来，由于高职教育教学改革不断深入，化工生产技术也有了新的进展，国家和行业的相关标准亦有更新，为适应发展变化的需要，第二版对原教材内容进行了修改、更新和完善。
本次修订的主要内容如下。
1．增加了膜分离技术的内容，满足学生对化工单元操作知识的学习。
2．每个任务增加了自测练习，每个项目增加了知识点小结，以便师生把握学习内容及应达到的要求和能力。
3．对内容结构做了部分调整，在体现任务引领、行动导向的项目化课程思想的同时，也考虑到学生的认知规律。
4．按国家和行业颁布的最新标准，更新了相关内容。
本书绪论、项目1由辽宁石化职业技术学院王壮坤编写；项目2（除自测练习）由辽宁石化职业技术学院李洪林、王欣羽编写；项目3（除自测练习）由辽宁石化职业技术学院尤景红、张梦露编写；项目2、项目3的自测练习、项目4、项目5、本书主要符号、附录由辽宁石化职业技术学院王欣羽编写。全书由王壮坤、李洪林主编，王欣羽副主编，王壮坤统稿，辽宁石化职业技术学院张立新教授主审。
本书在编写过程中得到了化学工业出版社的大力支持，也得到了东方仿真公司的友好支持，抚顺石化公司技术人员赵京福提出了宝贵意见和建议，在此表示衷心的感谢。
由于编者的水平有限，难免存在不妥之处，敬请应用此书的同仁及读者指正，以使本教材日臻完善。

编者
2017年5月

绪论 1
一、化工分离技术 1
二、传质与分离技术的分类 2
三、本课程的性质、内容与任务 3

项目1精馏技术 4
任务1认识精馏装置 4
教学目标 4
相关知识 5
一、蒸馏生产案例 5
二、蒸馏操作分类 6
三、简单蒸馏流程 7
四、平衡蒸馏流程 7
五、精馏流程 7
六、精馏的特点 9
技能训练 9
查摸精馏流程 9
知识拓展 11
新型精馏技术 11
考核评价 12
自测练习 12
任务2认识板式精馏塔 13
教学目标 13
相关知识 13
一、塔设备的分类 13
二、板式塔的结构类型 14
三、溢流方式 18
四、板式塔内气液接触状态 19
五、板式塔内气液两相的流动 19
技能训练 21
塔盘拆装 21
知识拓展 24
塔设备的发展 24
考核评价 24
自测练习 25
任务3精馏过程的基本原理 26
教学目标 26
相关知识 26
一、双组分理想溶液的气液相平衡 26
二、精馏原理 29
技能训练 31
确定理想溶液气液相平衡关系 31
知识拓展 33
非理想溶液的气液相平衡 33
考核评价 34
自测练习 34
任务4精馏过程的工艺计算 35
教学目标 35
相关知识 36
一、全塔物料衡算及回收率和采出率 36
二、操作线方程 37
三、理论板数的确定 41
四、塔板效率与实际塔板数 43
五、回流比的影响与选择 44
六、精馏的热量衡算 47
技能训练 48
精馏塔的工艺计算 48
知识拓展 50
简捷法计算理论塔板数 50
考核评价 51
自测练习 52
任务5精馏塔的操作及故障处理 55
教学目标 55
相关知识 55
一、精馏塔的开、停车操作 55
二、影响精馏操作的因素与控制调节 56
三、精馏操作常见故障及处理 58
技能训练 59
一、精馏塔的仿真操作 59
二、精馏塔的实际操作 63
知识拓展 68
精馏的优化节能技术 68
考核评价 70
自测练习 71
任务6其他精馏操作 72
教学目标 72
相关知识 72
一、恒沸精馏 72
二、萃取精馏 73
三、水蒸气蒸馏 74
知识拓展 75
多组分精馏 75
考核评价 77
自测练习 77

项目2吸收技术 78
任务1认识吸收装置 78
教学目标 78
相关知识 79
一、吸收生产案例 79
二、吸收操作分类 80
三、吸收流程 80
四、吸收剂的选择 82
技能训练 82
查摸吸收流程 82
考核评价 84
自测练习 84
任务2认识填料吸收塔 85
教学目标 85
相关知识 85
一、填料塔的结构及特点 85
二、填料的类型、特性及选择 86
三、填料塔的附件 91
四、填料塔的流体力学性能 93
技能训练 95
认识填料吸收塔 95
知识拓展 96
填料发展现状与趋势 96
考核评价 96
自测练习 96
任务3吸收过程的基本原理 97
教学目标 97
相关知识 98
一、吸收过程的气液相平衡 98
二、吸收传质机理 101
三、吸收速率方程 102
四、传质阻力的控制 103
技能训练 104
吸收过程相平衡计算 104
知识拓展 104
溶质渗透理论 104
考核评价 105
自测练习 105
任务4吸收过程的工艺计算 107
教学目标 107
相关知识 107
一、全塔物料衡算 107
二、操作线方程与操作线 108
三、吸收剂用量的确定 109
四、填料层高度的计算 110
技能训练 112
吸收塔的工艺计算 112
知识拓展 114
解吸 114
考核评价 115
自测练习 115
任务5吸收塔的操作及故障处理 117
教学目标 117
相关知识 118
一、吸收塔的开、停车操作 118
二、正常操作要点及原则 118
三、影响吸收操作的因素与控制调节 119
四、操作异常的分析与处理方法 120
技能训练 121
一、吸收塔的仿真操作 121
二、吸收塔的实际操作 127
知识拓展 132
工业吸收操作温度控制方法 132
考核评价 133
自测练习 133
任务6其他吸收操作 134
教学目标 134
相关知识 134
一、非等温吸收 134
二、化学吸收 135
知识拓展 136
多组分吸收 136
考核评价 137
自测练习 137

项目3萃取技术 138
任务1认识萃取装置 138
教学目标 138
相关知识 139
一、萃取基本过程及生产案例 139
二、萃取流程 140
三、萃取操作的特点 141
四、萃取设备 142
技能训练 147
查摸萃取流程 147
知识拓展 149
回流萃取 149
考核评价 150
自测练习 150
任务2萃取过程的基本原理 151
教学目标 151
相关知识 152
一、液-液萃取相平衡 152
二、萃取物料平衡 154
三、萃取剂的选择原则 155
技能训练 157
单级萃取工艺计算 157
知识拓展 158
超临界流体萃取技术 158
考核评价 159
自测练习 160
任务3萃取塔的操作及故障处理 161
教学目标 161
相关知识 162
一、萃取塔的开车、停车操作原则 162
二、影响萃取操作的主要因素 162
技能训练 163
一、萃取塔的仿真操作 163
二、萃取塔的实际操作 165
考核评价 170
自测练习 170

项目4吸附技术 171
任务1认识吸附装置 171
教学目标 171
相关知识 172
一、吸附与解吸 172
二、吸附剂的选择 173
三、吸附在化工生产中的应用及生产案例 176
四、吸附分离工艺 177
技能训练 184
查摸吸附流程 184
考核评价 186
自测练习 186
任务2吸附操作及故障处理 187
教学目标 187
相关知识 187
一、吸附原理 187
二、吸附的相平衡 187
三、吸附速率 189
四、影响吸附操作的因素 191
技能训练 192
吸附装置操作 192
知识拓展 194
化学吸附 194
考核评价 195
自测练习 195

项目5膜分离技术 197
任务1认识膜分离装置 198
教学目标 198
相关知识 198
一、膜分离生产案例 198
二、膜分离设备 201
三、膜的种类 204
四、膜分离工艺流程 207
技能训练 210
查摸反渗透纯净水装置流程 210
考核评价 211
自测练习 212
任务2膜分离操作及故障处理 212
教学目标 212
相关知识 213
一、膜分离的基本原理 213
二、膜的使用 218
技能训练 219
反渗透纯净水装置操作 219
考核评价 225
自测练习 225

本书主要符号 227

附录 231
一、物化数据 231
二、化工总控工国家职业技能标准（中级工） 235

参考文献 238

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