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化工過(guò)程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書--微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化技術(shù)

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出版社：化學(xué)工業(yè)出版社出版時(shí)間：2020-08-01
開本： 其他 頁(yè)數(shù)： 449
中 圖 價(jià):¥208.6(7.0折) 定價(jià)  ¥298.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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化工過(guò)程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書--微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化技術(shù) 版權(quán)信息

化工過(guò)程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書--微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化技術(shù) 本書特色

適讀人群 ：可供化工、能源、材料、環(huán)境、食品等過(guò)程工程領(lǐng)域科技人員閱讀，也可供高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)師生參考。化工過(guò)程強(qiáng)化技術(shù)支持工廠提高設(shè)備效率、簡(jiǎn)化工藝流程、降低物耗能耗，實(shí)現(xiàn)安全清潔生產(chǎn)。 “微界面強(qiáng)化反應(yīng)技術(shù)”主要利用微米級(jí)高能氣、液渦流能量轉(zhuǎn)換原理，將氣液、氣液液、氣液固界面的幾何尺度由毫－厘米級(jí)高效調(diào)控為微米級(jí)，在數(shù)量級(jí)上大幅度提高了相界面積和質(zhì)能傳遞效率，使化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程的效率成倍提升、能耗物耗大幅下降、安全環(huán)保性能得到本質(zhì)改善。 本書既有新概念、新理論，又有新方法、新技術(shù)，還有開發(fā)的數(shù)學(xué)模型和應(yīng)用實(shí)例，全書內(nèi)容豐富、層次清晰、圖文并茂、文字流暢

化工過(guò)程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書--微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化技術(shù) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

《微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化技術(shù)》是《化工過(guò)程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書》的一個(gè)分冊(cè)。 強(qiáng)化傳質(zhì)是強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)的主要技術(shù)手段之一。本書從傳質(zhì)基本理論出發(fā)，系統(tǒng)論述了氣-液、氣-液-液、氣-液-固、液-液、液-液-固、氣-液-液-固等多相體系在微米尺度上的相際傳質(zhì)現(xiàn)象與行為特征，闡述微界面?zhèn)髻|(zhì)對(duì)多相反應(yīng)過(guò)程強(qiáng)化的科學(xué)機(jī)理、調(diào)控手段、設(shè)備結(jié)構(gòu)和影響規(guī)律。主要內(nèi)容既涉及微界面內(nèi)涵和微氣泡、微液滴的制備技術(shù)，又包括對(duì)數(shù)以億計(jì)的微顆粒（氣泡或液滴）及其形成的微界面體系的測(cè)試和表征技術(shù)，以及微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化與反應(yīng)強(qiáng)化的構(gòu)效調(diào)控原理，同時(shí)以若干典型實(shí)例介紹微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化技術(shù)在不同工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。本書還介紹了相關(guān)技術(shù)在實(shí)際工程應(yīng)用過(guò)程中所延伸的各種工藝、材料、裝備及技術(shù)對(duì)策。 《微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化技術(shù)》既有新概念、新理論，又有新方法、新技術(shù)，還有開發(fā)的數(shù)學(xué)模型和應(yīng)用實(shí)例，全書內(nèi)容豐富、層次清晰、圖文并茂、文字流暢。可供化工、能源、材料、環(huán)境、食品等過(guò)程工程領(lǐng)域科技人員閱讀，也可供高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)師生參考。

化工過(guò)程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書--微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化技術(shù) 目錄

**章　緒論/1
**節(jié)　引言 1
第二節(jié)　界面?zhèn)髻|(zhì)與反應(yīng) 2
一、經(jīng)典氣-液傳質(zhì)理論簡(jiǎn)介 3
二、修正的經(jīng)典模型 6
三、湍流旋渦理論 7
第三節(jié)　基于微通道和外場(chǎng)的傳質(zhì)強(qiáng)化 9
一、概述 9
二、基于微通道的傳質(zhì)強(qiáng)化 9
三、基于超重力場(chǎng)的傳質(zhì)強(qiáng)化 10
四、基于超聲波的傳質(zhì)強(qiáng)化 11
五、基于電磁波的傳質(zhì)強(qiáng)化 12
第四節(jié)　基于機(jī)械能的傳質(zhì)強(qiáng)化 14
一、撞擊流傳質(zhì)強(qiáng)化 14
二、噴霧傳質(zhì)強(qiáng)化 18
三、氣-液混流泵傳質(zhì)強(qiáng)化 22
參考文獻(xiàn) 24

第二章 微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化的基本理論問(wèn)題/31
**節(jié)　概述 31
第二節(jié)　微界面的涵義 32
一、微顆粒與微顆粒體系 32
二、宏顆粒與宏顆粒體系 33
三、微界面與微界面體系 33
四、宏界面與宏界面體系 34
第三節(jié)　微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化和反應(yīng)強(qiáng)化概念 35
一、氣液相界面積的強(qiáng)化 37
二、氣泡平均停留時(shí)間的強(qiáng)化 39
第四節(jié)　微界面反應(yīng)強(qiáng)化原理 44
一、氣膜傳質(zhì)系數(shù)kG 45
二、液膜傳質(zhì)系數(shù)kL 47
第五節(jié)　τs和δL的確定 53
一、τs的確定 53
二、δL的確定 53
三、靜止水中空氣微氣泡的τs和δK計(jì)算 54
四、空氣微氣泡在水中的上升速度實(shí)驗(yàn)值 56
五、液膜（傳質(zhì)邊界層）δL的計(jì)算 57
第六節(jié)　催化劑的表面液膜傳質(zhì)系數(shù)ks 59
第七節(jié)　微氣泡的內(nèi)壓 59
第八節(jié)　微氣泡的碰撞與聚并 62
一、微氣泡的碰撞頻率 62
二、微氣泡的聚并效率 64
參考文獻(xiàn) 74

第三章 Marangoni效應(yīng)及其界面微結(jié)構(gòu)/79
**節(jié)　Marangoni界面湍動(dòng) 79
第二節(jié)　Marangoni界面微結(jié)構(gòu)的形成與尺度 80
一、Marangoni界面湍動(dòng)的形成 80
二、界面湍動(dòng)現(xiàn)象的表現(xiàn)形式 82
第三節(jié)　液-液傳質(zhì)過(guò)程中的Marangoni界面微結(jié)構(gòu) 84
一、液-液傳質(zhì)過(guò)程中的Marangoni界面微結(jié)構(gòu) 84
二、Marangoni界面湍動(dòng)微結(jié)構(gòu)對(duì)液-液傳質(zhì)的影響 91
第四節(jié)　氣-液Marangoni效應(yīng)與界面微結(jié)構(gòu) 92
一、氣-液傳質(zhì)過(guò)程中的Marangoni界面微結(jié)構(gòu) 93
二、氣-液Marangoni界面微結(jié)構(gòu)對(duì)傳質(zhì)的影響 97
第五節(jié)　Marangoni界面湍動(dòng)與界面微結(jié)構(gòu)的表征 99
一、示蹤劑法 99
二、粒子成像測(cè)速法 100
三、光學(xué)觀測(cè)法 100
第六節(jié)　Marangoni效應(yīng)對(duì)傳質(zhì)設(shè)備效率的影響 102
參考文獻(xiàn) 104

第四章 氣-液微顆粒制備技術(shù)/111
**節(jié)　概述 111
第二節(jié)　微氣泡的主要理化特征 112
第三節(jié)　氣泡的產(chǎn)生、發(fā)展與潰滅機(jī)理 113
一、微氣泡的形成與振蕩 113
二、孔口鼓泡和微氣泡平動(dòng) 114
三、微流道中的兩相流型 115
四、微氣泡的溶解潰滅 116
第四節(jié) 微氣泡的制備技術(shù) 116
一、溶氣-釋氣法 117
二、微孔曝氣法 118
三、引氣-散氣法 120
四、微流控方法 123
五、超聲/聲壓法 128
六、電解法 130
第五節(jié) 微液滴制備技術(shù) 132
一、概述 132
二、填充床法 133
三、超重力法 135
四、多相流法 137
五、氣動(dòng)法 151
六、電動(dòng)法 152
七、微液滴制備的其他方法 156
第六節(jié) 微型乳液制備技術(shù) 158
一、概述 158
二、乳液的分類 159
三、機(jī)械法 159
四、雙T型微通道法 160
五、多重流動(dòng)聚焦 162
六、膜乳化技術(shù) 165
七、填充床法 168
八、溫變轉(zhuǎn)相法 169
第七節(jié) 乳液的穩(wěn)定性與破乳 170
一、奧氏熟化現(xiàn)象 171
二、過(guò)處理問(wèn)題 172
三、破乳 172
第八節(jié) 反氣泡制備技術(shù) 173
一、概述 173
二、制備方法 176
三、反氣泡穩(wěn)定性 178
四、反氣泡運(yùn)動(dòng)控制 179
參考文獻(xiàn) 180

第五章　Q-CT法測(cè)試技術(shù) / 195
**節(jié)　概述 195
第二節(jié) 毫米-厘米級(jí)氣泡顆粒測(cè)試技術(shù) 196
一、毫米-厘米級(jí)群顆粒測(cè)試技術(shù)現(xiàn)狀 196
二、基于分水嶺算法的氣-液顆粒群圖像分析技術(shù) 197
三、氣-液顆粒群實(shí)驗(yàn)裝置及圖像拍攝 201
四、粘連氣泡與重疊氣泡 202
五、粘連氣泡的分水嶺分割 202
六、結(jié)果與討論 210
七、小結(jié) 214
第三節(jié) 微氣泡測(cè)試技術(shù) 214
一、實(shí)驗(yàn)裝置 214
二、樣品分析 217
三、結(jié)果與討論 223
四、小結(jié) 226
第四節(jié) 液相微顆粒體系測(cè)試技術(shù)研究 226
一、背景及原理 226
二、試劑與測(cè)試儀器 229
三、實(shí)驗(yàn)步驟 231
四、測(cè)試與表征 231
第五節(jié) 誤差校正 234
參考文獻(xiàn) 234

第六章 微界面體系在線成像測(cè)量技術(shù) / 239
**節(jié)　概述 239
第二節(jié)　OMIS 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 241
一、OMIS 系統(tǒng)組成 241
二、OMIS 成像原理及放大倍率 241
第三節(jié)　OMIS 數(shù)據(jù)采集與測(cè)定方法 242
一、視頻采集 242
二、視頻及圖片的標(biāo)尺確定 243
三、微顆粒群粒徑分布統(tǒng)計(jì) 244
第四節(jié)　微界面固定床反應(yīng)器內(nèi)微顆粒的測(cè)試 248
一、測(cè)試裝置簡(jiǎn)介 248
二、微界面固定床顆粒特性測(cè)試實(shí)例 250
三、視頻采集及處理 250
四、結(jié)果與討論 250
第五節(jié)　微界面漿態(tài)床反應(yīng)器內(nèi)微顆粒測(cè)試 255
一、試驗(yàn)裝置 255
二、視頻采集 256
三、結(jié)果與討論 256
參考文獻(xiàn) 265

第七章 微界面體系構(gòu)效調(diào)控?cái)?shù)學(xué)模型 / 267
**節(jié)　概述 267
第二節(jié)　微界面體系氣泡尺度構(gòu)效調(diào)控?cái)?shù)學(xué)模型 268
一、微界面體系氣泡的聚并與破裂 268
二、d32 計(jì)算模型和半經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 271
三、微界面體系氣泡Sauter 平均直徑通用數(shù)學(xué)模型 273
四、dmax 和dmin 理論研究 279
五、微界面機(jī)組能量耗散率數(shù)學(xué)模型 283
第三節(jié)　氣-液微界面體系氣含率構(gòu)效調(diào)控?cái)?shù)學(xué)模型 287
一、氣含率研究進(jìn)展 287
二、微界面體系氣含率通用數(shù)學(xué)表達(dá)式 288
三、微界面體系氣泡平均上升速度數(shù)學(xué)表達(dá)式 288
四、微界面體系氣含率構(gòu)效調(diào)控?cái)?shù)學(xué)模型 292
第四節(jié)　微界面體系氣液相界面積構(gòu)效調(diào)控?cái)?shù)學(xué)模型 292
一、氣液相界面積研究進(jìn)展 292
二、微界面體系氣液相界面積一般數(shù)學(xué)表達(dá) 294
三、微界面體系氣液相界面積構(gòu)效調(diào)控?cái)?shù)學(xué)模型 294
第五節(jié)　微界面體系傳質(zhì)系數(shù)構(gòu)效調(diào)控?cái)?shù)學(xué)模型 295
一、微界面體系傳質(zhì)概述 295
二、微界面體系氣側(cè)傳質(zhì)系數(shù)構(gòu)效調(diào)控?cái)?shù)學(xué)模型 295
三、微界面體系液側(cè)傳質(zhì)系數(shù)構(gòu)效調(diào)控?cái)?shù)學(xué)模型 297
四、微界面體系液-固傳質(zhì)系數(shù)構(gòu)效調(diào)控?cái)?shù)學(xué)模型 298
第六節(jié)　微界面氣-液-固反應(yīng)體系宏觀反應(yīng)速率構(gòu)效調(diào)控?cái)?shù)學(xué)模型 299
一、宏觀反應(yīng)速率通用表達(dá)式 299
二、不考慮催化劑內(nèi)擴(kuò)散的宏觀反應(yīng)速率模型 300
三、考慮催化劑內(nèi)擴(kuò)散的宏觀反應(yīng)速率模型 301
參考文獻(xiàn) 302

第八章　微界面反應(yīng)體系參數(shù)的影響/311
**節(jié)　概述 311
第二節(jié)　體系理化參數(shù)估算 312
一、氣相擴(kuò)散系數(shù) 312
二、液相擴(kuò)散系數(shù) 313
第三節(jié)　理化參數(shù)對(duì)微界面體系界面?zhèn)髻|(zhì)的影響 313
一、液相密度的影響 314
二、液相動(dòng)力黏度的影響 318
三、表面張力的影響 321
四、空氣-乙醇-水體系 325
第四節(jié)　氣液比的影響 329
一、氣泡Sauter平均直徑 330
二、氣泡平均上升速度和氣含率 330
三、氣液相界面積 331
四、液側(cè)傳質(zhì)系數(shù)和液側(cè)體積傳質(zhì)系數(shù) 332
五、氣側(cè)傳質(zhì)系數(shù)和氣側(cè)體積傳質(zhì)系數(shù) 332
第五節(jié)　操作壓力的影響 333
一、氣泡Sauter平均直徑 333
二、氣泡平均上升速度 335
三、氣含率 335
四、氣液相界面積 335
五、液側(cè)傳質(zhì)系數(shù)和液側(cè)體積傳質(zhì)系數(shù) 337
六、氣側(cè)傳質(zhì)系數(shù)和氣側(cè)體積傳質(zhì)系數(shù) 338
七、甲醇羰基化反應(yīng)體系宏觀反應(yīng)速率 340
第六節(jié)　操作溫度的影響 341
一、液相動(dòng)力黏度 341
二、表面張力 342
三、氣泡Sauter平均直徑 342
四、氣泡平均上升速度 342
五、氣含率 343
六、氣液相界面積 344
七、液側(cè)傳質(zhì)系數(shù)和液側(cè)體積傳質(zhì)系數(shù) 345
八、氣側(cè)傳質(zhì)系數(shù)和氣側(cè)體積傳質(zhì)系數(shù) 346
九、甲醇羰基化反應(yīng)體系宏觀反應(yīng)速率 347
參考文獻(xiàn) 348

第九章　微界面氣-液體系的理化特性/349
**節(jié)　概述 349
第二節(jié)　微界面氣-液體系的結(jié)構(gòu)與特征 350
第三節(jié)　微界面氣-液體系的物理特性 351
一、壓力特性 351
二、傳質(zhì)特性 351
三、溶解性能 352
四、遷移特性 352
五、電學(xué)特性 353
六、表面特性 355
七、流變行為 355
八、力學(xué)特性 355
九、收縮特性 356
十、其他物理特性 356
第四節(jié)　微界面氣-液體系的化學(xué)特性 357
一、氣-液體系的微界面自由基的形成 357
二、微氣泡引起的特異性化學(xué)反應(yīng) 358
三、水處理相關(guān)反應(yīng)特性 359
四、生化反應(yīng)特性 368
第五節(jié)　微氣泡與生命起源 369
參考文獻(xiàn) 373

第十章　微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用/379
**節(jié)　概述 379
第二節(jié)　在石化生產(chǎn)方面的應(yīng)用 379
一、漿態(tài)床反應(yīng)器渣油加氫 379
二、間二甲苯空氣氧化合成間甲基苯甲酸 395
第三節(jié) 在精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)方面的應(yīng)用 402
一、蒎烷氫過(guò)氧化物生產(chǎn) 402
二、二氫月桂烯醇水合反應(yīng)過(guò)程 409
第四節(jié)　在藥物原料合成方面的應(yīng)用 415
一、對(duì)乙酰氨基酚生產(chǎn) 415
二、農(nóng)藥原料乙烯利生產(chǎn)過(guò)程 420
第五節(jié)　在“三廢”處理方面的應(yīng)用 426
一、NOx廢氣的資源化治理 426
二、高鹽廢水濕式氧化 431
參考文獻(xiàn) 439

后記/443

索引/447
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化工過(guò)程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書--微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化技術(shù) 作者簡(jiǎn)介

張志炳，南京大學(xué)二級(jí)教授，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。1978年考入天津大學(xué)化工系，1982年和1985年分獲學(xué)士和碩士學(xué)位并留校任教。1988年在職師從余國(guó)琮院士攻讀博士學(xué)位，1992年獲英國(guó)政府獎(jiǎng)學(xué)金赴英進(jìn)修，1994年應(yīng)邀進(jìn)入南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院工作，創(chuàng)建化工學(xué)科，重點(diǎn)開展傳質(zhì)與分離技術(shù)研究。1996年晉升為教授，1998年被批準(zhǔn)為博士生導(dǎo)師，1999年開始享受“985”大學(xué)教授二檔津貼。自2001年至2019年，長(zhǎng)期擔(dān)任南京大學(xué)化工系主任和南京大學(xué)分離工程研究中心主任。兼任中國(guó)石油和化工行業(yè)“高端專用化學(xué)品綠色制造工程研究中心（南京大學(xué)）”主任、國(guó)家有機(jī)毒物污染控制與資源化工程技術(shù)研究中心副主任、中國(guó)化工學(xué)會(huì)化工過(guò)程強(qiáng)化專業(yè)委員會(huì)副主任委員。擔(dān)任《化工學(xué)報(bào)》 《煤化工》 《化學(xué)工程》等多種刊物編委和副主任委員。 長(zhǎng)期從事化學(xué)工程的教學(xué)科研與人才培養(yǎng)工作，已培養(yǎng)博士、碩士100余名。特別注重理論研究和應(yīng)用開發(fā)協(xié)同，擅長(zhǎng)鏈條式創(chuàng)新，注重顛覆性科學(xué)思維。在傳質(zhì)與分離工程、傳質(zhì)與反應(yīng)強(qiáng)化、綠色化工等領(lǐng)域具有獨(dú)到專長(zhǎng)。已主持承擔(dān)了二十余項(xiàng)國(guó)家、省部科學(xué)基金項(xiàng)目，完成了150余項(xiàng)包括中國(guó)石油、中國(guó)石化、神華集團(tuán)、延長(zhǎng)石油等在內(nèi)大型企業(yè)集團(tuán)的應(yīng)用研究項(xiàng)目。共申請(qǐng)中國(guó)、歐美發(fā)明專利300余件（已授權(quán)115件，其中歐美已授權(quán)12件）。在Angew Chem Int Ed，AIChE J，Chem Eng Sci，Ind Eng Chem Res，Green Chems，Chem Comm等刊物上發(fā)表論文200余篇。作為第一完成人獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)１次、中國(guó)發(fā)明創(chuàng)業(yè)特等獎(jiǎng)1次、省部級(jí)科技進(jìn)步和技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)3次。獲江蘇省“十大”專利發(fā)明人、全國(guó)“十大”杰出專利發(fā)明人。在南京大學(xué)建校110周年慶典上，獲南京大學(xué)授予的“卓越貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。2018年被中國(guó)化工學(xué)會(huì)授予會(huì)士榮譽(yù)稱號(hào)；2019年獲中國(guó)化工學(xué)會(huì)“侯德榜化工科學(xué)技術(shù)成就獎(jiǎng)”，同年獲江蘇省化學(xué)化工學(xué)會(huì)“時(shí)鈞化工成就獎(jiǎng)”。

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