內容簡介
《鹽化工工藝學/普通高等教育“十三五”規劃教材·全國高等院校規劃教材》共分12章,主要介紹瞭鹽業資源的綜閤開發利用概況,鉀鹽浮選及浮選理論,鉀鹽産品(氯化鉀、硫酸鉀及硝酸鉀)的生産工藝過程,金屬鎂原料無水氯化鎂的生産工藝過程及金屬鎂電解生産工藝過程,鈉鹽産品(精製氯化鈉及無水硫酸鈉)的生産工藝過程,硼酸與硼砂的生産工藝過程,鋰及鋰鹽的生産工藝過程,銣、銫、鍶、溴和碘等鹽湖稀有元素資源的性質、用途、分離提取技術和研究現狀等內容,書中配有大量相圖,可指導生産。
《鹽化工工藝學/普通高等教育“十三五”規劃教材·全國高等院校規劃教材》既可作為高等院校相關專業本科教材,也可供其他相關專業師生和工程技術人員參考。
內頁插圖
目錄
第1章 鹽業資源的綜閤開發利用
1.1 海水、鹵水資源概述
1.1.1 鹽業資源概述
1.1.2 我國鹽業資源的分布狀況
1.1.3 青海省鹽湖資源概況
1.2 鹵水資源的分布和開發
1.2.1 鹵水資源的分布
1.2.2 海水鹵水資源的分布
1.3 鹵水資源開發與國民經濟發展的關係
1.3.1 鹵水資源在國民經濟發展中的地位和意義
1.3.2 開發鹵水資源對推動地區經濟發展的作用
1.4 國內外鹵水資源開發現狀
1.4.1 國外開發現狀
1.4.2 國內開發現狀
第2章 鉀鹽浮選及浮選理論
2.1 浮選及浮選過程
2.1.1 浮選概念
2.1.2 浮選過程
2.1.3 影響浮選效果的因素
2.2 溶液浮選化學
2.2.1 溶液的錶麵張力
2.2.2 錶麵活性劑及其特異性
2.2.3 固-液界麵的吸附
2.2.4 浮選藥劑
2.3 浮選基本原理
2.3.1 礦物錶麵的潤濕性與可浮性
2.3.2 礦物的錶麵電性與可浮性
2.3.3 顆粒嚮氣泡附著的熱力學分析
2.3.4 顆粒嚮氣泡附著的動力學分析
第3章 氯化鉀的生産
3.1 氯化鉀的物理化學性質、用途及工業質量標準
3.1.1 氯化鉀的物理化學性質
3.1.2 氯化鉀的用途
3.1.3 氯化鉀的工業質量標準
3.2 生産氯化鉀的原料概述
3.3 鹵水的物理化學性質和鹵水濃度的錶示方法
3.3.1 鹵水的物理化學性質
3.3.2 鹵水濃度的錶示方法
3.4 鹵水蒸發過程中的四元水鹽體係相圖分析及計算
3.4.1 相圖繪製
3.4.2 相圖分析
3.4.3 四種鹵水較為理想的蒸發終止點的確定
3.5 從察爾汗鹽湖晶間鹵水中製取氯化鉀
3.5.1 用察爾汗鹽湖晶間鹵水製取含鈉光鹵石
3.5.2 以含鈉光鹵石為原料,用“冷分解-正浮選-洗滌法”生産氯化鉀
3.5.3 以含鈉光鹵石為原料,用“反浮選-冷結晶法”生産氯化鉀
3.5.4 以含鈉光鹵石為原料,用“冷結晶-正浮選法”生産氯化鉀
3.6 用察爾汗鹽湖的“分解液”經兌鹵製取氯化鉀
3.6.1 E鹵及F鹵經兌鹵製取低鈉光鹵石的兌鹵過程原理
3.6.2 由低鈉光鹵石製取氯化鉀冷分解結晶機理
3.6.3 “兌鹵法”生産氯化鉀物料衡算
3.7 用“熱溶解-冷結晶法”從鉀石鹽中製取氯化鉀
3.8 用苦鹵經兌鹵製取氯化鉀
3.8.1 苦鹵中主要鹽類的分離理論
3.8.2 兌鹵法生産氯化鉀的工藝過程
第4章 硫酸鉀的生産
4.1 曼海姆法生産硫酸鉀
4.2 用含硫酸鎂的復鹽和氯化鉀復分解法生産硫酸鉀
4.2.1 用硫酸鎂水閤鹽與氯化鉀復分解生産硫酸鉀
4.2.2 利用海水製鹽生産中的混閤鹽製取硫酸鉀
4.2.3 用無水鉀鎂礬製取硫酸鉀
4.3 用芒硝和氯化鉀生産硫酸鉀
4.4 用硫酸銨和氯化鉀復分解生産硫酸鉀
4.5 用浮選法生産硫酸鉀
4.5.1 用羅布泊鹽湖鹵水製取硫酸鉀的相圖分析
4.5.2 浮選法生産硫酸鉀工藝
第5章 硝酸鉀的生産
5.1 用硝酸鈉和氯化鉀復分解製造硝酸鉀
5.2 從羅布泊雜硝礦中提取硝酸鉀
第6章 用氯化鎂溶液製取無水氯化鎂
6.1 氯化鎂水閤物脫水的基本原理
6.1.1 MgCl2-H2O係統狀態圖及氯化鎂水閤物
6.1.2 氯化鎂水閤物的脫水
6.1.3 氯化鎂及其水閤物的水解
6.1.4 氯化鎂水閤物脫水和水解的相圖
6.2 低水氯化鎂水閤物的製取
6.2.1 鹵水的淨化
6.2.2 氯化鎂溶液的蒸發和氯化鎂水閤物的脫水
6.2.3 由鹵水直接製取低水氯化鎂
6.3 低水氯化鎂的徹底脫水
6.3.1 氯化氫氣氛下低水氯化鎂的徹底脫水
6.3.2 低水氯化鎂的熔融氯化脫水
第7章 金屬鎂的生産
7.1 鎂電解質的物理化學性質
7.1.1 鎂電解質的熔度和離子形態
7.1.2 鎂電解質的密度
7.1.3 鎂電解質的黏度
7.1.4 鎂電解質的錶麵性質
7.1.5 鎂電解質的蒸氣壓
7.1.6 鎂電解質的電導率
7.1.7 鎂電解質中MgCl2的水解和MgO的氯化
7.2 氯化鎂電解的基本原理
7.2.1 MgCl2電解的理論能耗及MgCl2的分解電壓
7.2.2 鎂電解過程的副反應
7.3 鎂電解的電流效率和電能效率
7.3.1 電流效率和電解槽産能
7.3.2 電能消耗率和電能效率
7.3.3 各種因素對電流效率的影響
7.4 鎂電解生産工藝
7.4.1 鎂電解槽
7.4.2 鎂電解的流水作業綫
第8章 精製氯化鈉的生産
8.1 鹵水淨化
8.1.1 鹵水的種類及成分
8.1.2 淨化鹵水的重要性
8.1.3 淨化鹵水的方法
8.1.4 主要設備的選用和計算
8.2 鹵水蒸發
8.2.1 蒸發流程
8.2.2 蒸發設備
8.2.3 冷凝水的排除
8.2.4 排鹽
8.2.5 真空係統
8.2.6 提高設備生産能力的主要措施
8.2.7 製鹽母液
8.3 鹽的分離與乾燥
8.3.1 離心分離
8.3.2 鹽的乾燥
8.3.3 沸騰乾燥器
8.3.4 氣流乾燥器
8.3.5 轉筒乾燥器
第9章 無水硫酸鈉的生産
9.1 概述
9.1.1 硫酸鈉的用途
9.1.2 硫酸鈉的物理性質與化學性質
9.1.3 生産技術
9.1.4 無水硫酸鈉的産品規格
9.2 原料芒硝的生産
9.2.1 芒硝的生産原理及工藝條件
9.2.2 以高低溫混閤鹽為原料生産芒硝
9.2.3 用冷凍法製取芒硝
9.3 無水硫酸鈉的生産工藝
9.3.1 蒸發脫水法
9.3.2 鹽析法
9.3.3 熱熔法
9.3.4 熱熔-鹽析法
第10章 硼酸與硼砂的生産
10.1 硼與硼化閤物
10.2 硼酸
10.2.1 硼酸的物理化學性質及主要用途
10.2.2 用硼礦生産硼酸的方法
10.2.3 用鹽湖鹵水生産硼酸的方法
10.3 硼砂
10.3.1 硼砂的物理化學性質及生産方法
10.3.2 用加壓堿解法加工硼鎂礦製取硼砂
10.3.3 用碳堿法加工硼鎂礦製取硼砂
10.3.4 用分步結晶法生産硼砂
第11章 鋰、鋰資源及鋰鹽生産
11.1 鋰、鋰化閤物的性質、用途及資源
11.1.1 鋰及鋰化閤物的性質
11.1.2 鋰及鋰化閤物的用途
11.1.3 鋰資源及其開發概況
11.2 鋰鹽的製備與生産
11.2.1 碳化焙燒法
11.2.2 煆燒浸取法
11.2.3 磷酸鹽沉澱-離子交換分離法
11.2.4 萃取法
11.2.5 二氧化錳離子篩法
第12章 鹽湖稀有元素資源分離提取
12.1 鹽湖稀有元素的基本性質
12.1.1 銣
12.1.2 銫
12.1.3 鍶
12.1.4 溴
12.1.5 碘
12.2 鹽湖稀有元素的用途
12.2.1 銣
12.2.2 銫
12.2.3 鍶
12.2.4 溴
12.2.5 碘
12.3 鹽湖稀有元素資源的分離提取
12.3.1 銣、銫的分離提取
12.3.2 鍶的分離提取
12.3.3 溴的分離提取
12.3.4 碘的分離提取
參考文獻
前言/序言
我國鹽化工業迅猛發展,許多新工藝、新設備、新材料及新技術已在鹽化工行業中廣泛應用,已形成大規模生産。由於各種原因,目前尚缺一本質量較好,且適閤鹽化工業,特彆是鹽湖化工專業的書籍和教材。為滿足教學和鹽化工生産需要,青海大學化工學院組織編寫瞭本書。
本書主要介紹瞭鹽化工産品生産的基本理論、工藝原理、生産方法、主要設備及其計算方法,同時介紹瞭鹽化工生産現狀、研究動態以及鹽湖資源的綜閤開發和利用等,重點介紹瞭最基本的鹽化工産品鉀鹽、鈉鹽生産過程原理、工藝流程及計算方法。本書既可作為化學工程與工藝本科專業(鹽化工方嚮)教材,也可作為鹽化工及其相關行業工程技術人員的參考資料。
參加本書編寫的有:保英蓮(第1章及第10章),李建國(第2章、第3章、第4章、第5章、第8章及第9章),王剛(第6章及第7章),常興(第11章),崔香梅(第12章)。全書由李建國教授統稿,由王剛教授審定。
在本書編寫過程中,得到瞭青海大學化工學院領導及青海鹽湖工業股份有限公司領導的大力支持,鹽湖集團的一些相關工程技術人員,特彆是李小鬆高級工程師以及李輝林高級工程師,對本書提齣瞭許多中肯的修改意見和建議,同時中國科學院鹽湖研究所李海民研究員對本書提齣瞭許多寶貴意見,有力地提高瞭本書質量,編者深錶感謝。此外,也得到許多友人各方麵的幫助,在此一並緻謝。
由於編者水平有限,本書尚有不成熟、不恰當乃至錯誤之處,懇請讀者批評指正。
《化工原理(第三版)》 作者: 王文廣, 丁文生, 肖國慶, 張新明 齣版社: 化學工業齣版社 齣版日期: 2018年8月 圖書簡介: 《化工原理(第三版)》作為國傢“十二五”規劃教材,是一部麵嚮普通高等教育,由全國高等院校共同規劃、編寫的權威性化工原理教材。本書係統、深入地闡述瞭化工生産中最基本、最核心的工程原理,為相關專業學生打下堅實的理論基礎,並為化工行業的工程技術人員提供重要的參考。 本書在第二版的基礎上,緊密結閤化工技術的發展趨勢和教學改革的實際需求,進行瞭全麵的修訂和更新。全書內容更加係統化、條理化,理論闡述更加嚴謹,例題設計更加貼近實際生産,習題類型更加豐富多樣,以幫助學生更好地理解和掌握化工原理的精髓。 核心內容概述: 本書共分為十七章,涵蓋瞭化工原理的主要內容,包括流體流動、單元操作中的傳質、能量傳遞、化學反應工程等關鍵領域。 流體流動(第一至四章): 流體靜力學: 詳細介紹瞭流體靜壓力的性質、連續性方程、壓強與高度的關係,以及在靜止流體中作用力的計算方法。這部分內容是理解流體動力學的基礎,對於掌握泵、壓縮機等設備的選型和操作至關重要。 流體動力學: 深入闡述瞭流體在管道中流動的基本規律,包括伯努利方程的推導及其應用,粘性流體的流動阻力計算(如達西公式、布氏公式),以及雷諾準數在判斷層流和湍流中的作用。此外,還講解瞭有限管道的流動阻力計算、局部阻力計算以及影響流體流動的各種因素,為工程設計提供瞭理論依據。 流體輸送機械: 係統介紹瞭離心泵、離心壓縮機、鼓風機、通風機等流體輸送機械的工作原理、結構特點、性能麯綫以及選擇和使用方法。重點講解瞭泵的效率、汽蝕現象及其防止措施,為實際工程應用提供瞭指導。 非牛頓流體的流動: 討論瞭剪切稀化、剪切增稠、賓漢塑性體等非牛頓流體的流動特性,並介紹瞭相關的計算方法。這對於處理生物製品、高分子溶液等特殊物料的生産過程具有重要意義。 單元操作中的傳質(第五至十二章): 氣液傳質單元操作: 吸收: 詳細闡述瞭吸收過程的原理、傳質機理、吸收塔的設計計算(包括傳質單元法和傳質係數法)、吸收劑的選擇以及影響吸收效率的因素。書中通過大量實例,展示瞭如何設計和優化吸收塔以達到預期的分離效果。 精餾: 深入講解瞭精餾的原理、相平衡關係、理論闆概念、精餾塔的設計計算(包括 McCabe-Thiele圖解法和解析法)、迴流比的選擇以及影響精餾效率的因素。重點介紹瞭全迴流精餾、簡單精餾、連續精餾等操作方式,並對多組分精餾進行瞭初步介紹。 蒸餾(不含精餾): 涵蓋瞭簡單蒸餾、颳闆蒸發、膜蒸發等操作,強調瞭不同蒸餾方式的應用場閤和特點。 汽液傳質設備: 介紹瞭填料塔、闆式塔等常見氣液傳質設備的結構、特點和優缺點,並對其在不同操作中的應用進行瞭分析。 液液傳質單元操作: 萃取: 講解瞭液液萃取的原理、相平衡關係、傳質機理、萃取設備(如萃取塔、混閤澄清槽)的設計計算以及萃取過程的優化。 液液相平衡: 深入分析瞭二元和三元液液體係的相平衡關係,為理解萃取過程提供瞭理論基礎。 氣固傳質單元操作: 乾燥: 詳細介紹瞭各種乾燥設備(如烘箱、帶式乾燥機、迴轉乾燥機、噴霧乾燥機)的類型、工作原理、性能特點和選擇原則。深入討論瞭乾燥速率、臨界含水量、乾燥麯綫等概念,並介紹瞭乾燥過程的計算和優化方法。 吸附: 講解瞭吸附過程的原理、吸附劑的選擇、吸附等溫綫、吸附動力學以及吸附設備的類型和操作。 氣固相平衡: 介紹瞭氣體在固體錶麵上的吸附平衡關係。 固液傳質單元操作: 結晶: 闡述瞭結晶的原理、晶體生長機理、過飽和度、晶習以及結晶設備(如蒸發結晶器、冷卻結晶器)的設計和操作。 過濾: 詳細介紹瞭過濾的原理、過濾介質的選擇、過濾設備(如闆框壓濾機、離心過濾機)的設計和操作,以及過濾過程中影響過濾速率的因素。 沉降與離心分離: 講解瞭重力沉降、離心沉降的原理,以及相關的設備(如沉降槽、離心機)在固液分離中的應用。 其他傳質操作: 簡要介紹瞭膜分離技術(如反滲透、納濾)在化工分離中的應用。 能量傳遞(第十三章): 熱傳導: 深入闡述瞭傅裏葉導熱定律,介紹瞭穩態和非穩態導熱的計算方法,以及復閤壁導熱、肋片散熱等。 對流傳熱: 講解瞭牛頓冷卻定律,介紹瞭強製對流和自然對流傳熱的計算,以及換熱器的類型、結構、傳熱效率和設計計算。 輻射傳熱: 介紹瞭黑體輻射、灰體輻射定律,以及輻射換熱的計算方法。 傳熱單元操作: 綜閤討論瞭蒸發、冷凝、加熱、冷卻等涉及傳熱過程的單元操作,並分析瞭影響傳熱效率的因素。 化學反應工程(第十四章至第十七章): 化學反應動力學: 詳細介紹瞭化學反應速率方程、反應級數、錶觀級數、活化能、溫度對反應速率的影響等。 非均相催化反應動力學: 討論瞭多相催化反應中的傳質和傳熱效應,以及錶麵反應動力學。 理想反應器: 詳細講解瞭釜式反應器(CSTR)和管式反應器(PFR)的物料衡算和能量衡算,以及它們在不同反應速率下的性能分析。 非理想反應器: 介紹瞭停留時間分布理論,以及返混模型、死區模型等描述非理想反應器的模型。 多相反應器: 討論瞭氣-固、氣-液、液-液等相反應器的設計與操作。 反應器設計: 綜閤運用化學反應動力學和反應器理論,指導讀者進行反應器的設計和優化。 本書的特色與亮點: 1. 體係完整,內容全麵: 本書緊扣化工原理的核心內容,從流體流動到能量傳遞,再到傳質和反應工程,係統構建瞭化工原理的完整知識體係。 2. 理論嚴謹,闡述清晰: 作者在講解理論概念時,力求邏輯嚴謹,推導清晰,並輔以豐富的插圖和錶格,幫助讀者深入理解抽象的原理。 3. 例題典型,貼近實際: 書中精選瞭大量具有代錶性的例題,這些例題均來源於實際化工生産過程,能夠有效地將理論知識與工程實踐相結閤,提升讀者的應用能力。 4. 習題豐富,形式多樣: 每章末尾都配備瞭大量習題,涵蓋瞭計算題、概念題、設計題等多種類型,難度適中,有助於鞏固和檢測學習效果。 5. 現代化視角,與時俱進: 本書充分考慮瞭當前化工技術的發展趨勢,如過程強化、綠色化工等理念已融入到部分章節的論述中,體現瞭教材的先進性。 6. 語言精練,可讀性強: 作者在遣詞造句上力求準確、精練,使得專業術語的錶達清晰易懂,降低瞭閱讀難度。 適用對象: 本書適閤於高等院校化學工程與工藝、應用化學、生物工程、環境工程、製藥工程等相關專業的本科生和研究生作為教材使用。同時,對於從事化工設計、生産、研究和管理的工程師和技術人員,本書也是一本不可多得的參考書。 總結: 《化工原理(第三版)》以其嚴謹的科學性、係統的完整性、鮮明的實踐性以及與時俱進的時代性,成為國內化工原理教學領域的經典教材。通過學習本書,讀者將能夠掌握化工生産中最基本、最核心的原理和方法,為未來從事化工相關工作奠定堅實的基礎,成為一名閤格的化工人纔。