膜科学与技术

图书标准信息

• 作者 王志；王宇新；李保安；赵颂；张文
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2022-09
• 版次 31
• ISBN 9787030728548
• 定价 98.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 344页
• 字数 509千字

【内容简介】

本书共13章，以膜过程为主线，对各种主要膜过程所涉及的过程机理、膜材料种类和结构、膜制备方法和膜结构调控、膜组件种类和结构、膜过程设计及应用等进行了较为系统和全面的介绍。本书描述的膜过程面向分离纯化、化学反应、能量转化、控制释放、探测传感等众多领域，反映了膜科学与技术数十年来的重要发展。本书还结合目前膜科学与技术的研究现状与应用需求，对各种膜与膜过程存在的问题及发展前景进行了总结与展望。

【目录】

 前言 章 概述 1 1.1 膜科学与技术发展历程 1 1.2 膜与膜过程 2 1.2.1 膜 2 1.2.2 膜过程 2 1.3 膜材料 3 1.3.1 无机膜材料 3 1.3.2 有机膜材料 5 1.3.3 混合基质膜材料 8 1.3.4 膜材料改性及新材料研发 8 1.4 膜结构 10 1.4.1 形态结构 10 1.4.2 结晶态和分子态结构 10 1.5 膜制备与膜改性 10 1.5.1 膜制备方法 10 1.5.2 膜改性方法 13 1.6 膜性能 14 1.6.1 渗透选择性能 14 1.6.2 耐污染性能 14 1.6.3 物理化学稳定性能 15 1.7 膜技术的应用 15 1.7.1 水处理领域 15 1.7.2 化工能源领域 17 1.7.3 生物医药领域 18 习题 19 参考文献 19 第2章 微滤 22 2.1 微滤过程特性 22 2.1.1 过程原理及特点 22 2.1.2 分离机理 22 2.1.3 操作模式 22 2.1.4 膜通量模型 23 2.1.5 膜结构表征手段 25 2.1.6 膜性能及评价 27 2.2 微滤膜材料及膜制备 28 2.2.1 膜材料 28 2.2.2 膜制备 29 2.3 微滤膜组件及装置 37 2.3.1 工业用大型膜组件 37 2.3.2 小型膜组件 40 2.3.3 微滤装置 40 2.4 微滤膜污染及控制 41 2.4.1 膜污染机理 41 2.4.2 膜污染控制策略 42 2.5 微滤性能强化措施 43 2.5.1 膜材料改性及膜改性 43 2.5.2 膜组件结构优化 43 2.5.3 操作条件优化 44 2.6 微滤技术应用 45 2.6.1 实验室应用 46 2.6.2 制药工业 46 2.6.3 电子工业 47 2.6.4 饮用水生产 48 2.6.5 污水处理 48 2.7 微滤技术存在的问题及发展前景 49 习题 51 参考文献 51 第3章 超滤 54 3.1 超滤过程特性 54 3.1.1 过程原理及特点 54 3.1.2 分离机理及膜通量模型 54 3.1.3 浓差极化 55 3.1.4 渗透压传质模型 56 3.1.5 膜结构及表征 57 3.1.6 膜性能及评价 57 3.2 超滤膜材料及膜制备 59 3.2.1 膜材料 59 3.2.2 有机膜制备 60 3.2.3 无机膜制备 61 3.3 超滤膜污染及控制 62 3.3.1 膜污染机理 62 3.3.2 膜污染控制策略 63 3.4 超滤膜组件及过程设计 65 3.4.1 膜组件 65 3.4.2 一级一段流程 66 3.4.3 一级多段流程 66 3.4.4 多级流程 66 3.5 超滤性能强化措施 67 3.5.1 膜材料改性及膜改性 67 3.5.2 膜组件结构优化 68 3.5.3 操作条件优化 69 3.6 超滤技术应用 70 3.6.1 药物分离 70 3.6.2 饮用水处理 70 3.6.3 生活污水和工业废水处理 71 3.6.4 食品工业 72 3.7 超滤技术存在的问题及发展前景 72 习题 72 参考文献 73 第4章 纳滤 75 4.1 纳滤膜特点及发展历程 75 4.2 纳滤分离机理及模型 76 4.2.1 中性溶质体系 77 4.2.2 电解质体系 79 4.3 纳滤膜材料及膜制备 83 4.3.1 有机膜材料 83 4.3.2 无机膜材料 86 4.3.3 无机-有机杂化类材料 86 4.3.4 膜制备 86 4.4 纳滤过程浓差极化与膜污染 89 4.4.1 浓差极化 89 4.4.2 膜污染机理和种类 89 4.4.3 膜污染控制策略 91 4.5 纳滤技术应用 92 4.5.1 粗染料纯化 92 4.5.2 高盐废水分盐 92 4.5.3 饮用水处理 93 4.5.4 污水深度处理与回用 94 4.5.5 活性药物成分浓缩 95 4.6 纳滤技术存在的问题及发展前景 96 习题 96 参考文献 97 第5章 反渗透 100 5.1 反渗透过程特性 100 5.1.1 过程原理及特点 100 5.1.2 分离机理及模型 101 5.1.3 膜结构及表征 104 5.1.4 膜性能及评价 105 5.2 反渗透膜材料及膜制备 108 5.2.1 膜材料 108 5.2.2 膜制备及装置 110 5.3 反渗透膜污染及控制 114 5.3.1 膜污染机理 114 5.3.2 膜污染防治措施 114 5.4 反渗透膜组件及装置 115 5.4.1 螺旋卷式膜组件 115 5.4.2 中空纤维式膜组件 116 5.4.3 碟管式膜组件 116 5.4.4 管式膜组件 116 5.4.5 膜装置配套设备 117 5.5 反渗透性能强化措施 118 5.5.1 膜材料改性及膜改性 118 5.5.2 膜组件结构优化 118 5.5.3 操作条件优化 119 5.6 反渗透膜过程设计 120 5.6.1 膜过程设计原则 120 5.6.2 膜过程设计步骤 121 5.6.3 膜过程设计方程与参数 123 5.7 反渗透技术应用 127 5.7.1 盐水(海水、苦咸水)淡化 127 5.7.2 工业废水与生活废水处理 128 5.7.3 锅炉补给水制备 129 5.7.4 超纯水制备 130 5.7.5 食品工业 130 5.7.6 医药卫生 130 5.7.7 舰船净水 131 5.7.8 家用净水 131 5.8 反渗透技术存在的问题及发展前景 131 习题 132 参考文献 133 第6章 正渗透 136 6.1 正渗透发展历程 136 6.2 正渗透过程原理及特点 136 6.2.1 过程原理 136 6.2.2 外浓差极化 138 6.2.3 内浓差极化 138 6.2.4 膜污染 140 6.3 正渗透膜结构及性能 140 6.3.1 膜结构参数 140 6.3.2 膜性能参数与测定 141 6.4 正渗透汲取液 141 6.4.1 无机汲取液 142 6.4.2 有机汲取液 142 6.4.3 挥发性汲取液 143 6.4.4 磁性汲取液 143 6.4.5 水凝胶 143 6.5 正渗透膜材料及膜制备方法 143 6.5.1 醋酸纤维素正渗透膜 144 6.5.2 聚酰胺薄层复合正渗透膜 144 6.5.3 聚苯并咪唑正渗透膜 145 6.5.4 其他正渗透膜材料 145 6.6 正渗透膜组件 145 6.6.1 板框式膜组件 146 6.6.2 卷式膜组件 146 6.6.3 管式膜组件 146 6.6.4 中空纤维式膜组件 146 6.6.5 正渗透水袋 146 6.7 正渗透膜过程的应用 147 6.7.1 淡化 147 6.7.2 浓缩 147 6.7.3 正渗透膜生物反应器 148 6.7.4 能源 148 6.8 正渗透技术存在的问题及发展前景 148 习题 148 参考文献 149 第7章 气体分离 151 7.1 气体分离膜发展历程 151 7.2 气体分离膜过程原理及特点 151 7.2.1 多孔膜分离机理 152 7.2.2 非多孔膜分离机理 155 7.3 气体分离膜结构及性能 159 7.3.1 膜结构及表征 159 7.3.2 膜性能评价 160 7.4 气体分离膜材料及膜制备 161 7.4.1 致密膜材料 162 7.4.2 多孔膜材料 163 7.4.3 混合基质膜材料 165 7.4.4 离子液体 166 7.4.5 膜制备工艺 167 7.5 气体分离膜组件及工业装置 168 7.5.1 膜组件 168 7.5.2 工业装置 169 7.6 气体分离膜污染和浓差极化 170 7.6.1 膜污染 170 7.6.2 浓差极化现象 170 7.6.3 浓差极化控制 172 7.7 气体分离膜过程设计 172 7.7.1 过程设计基础 172 7.7.2 一级一段过程 174 7.7.3 二级或二段过程 178 7.7.4 三级或三段过程 179 7.8 气体分离膜过程性能强化措施 179 7.8.1 膜材料改性及膜改性 179 7.8.2 操作条件优化 179 7.9 气体分离膜技术应用 181 7.9.1 空气富集氧或富集氮 181 7.9.2 天然气/沼气纯化 182 7.9.3 氢气富集 183 7.9.4 天然气富集氦气 183 7.9.5 挥发性有机化合物脱除与回收 184 7.9.6 烟道气二氧化碳捕集 184 7.10 气体分离膜技术存在的问题及发展前景 184 习题 186 参考文献 186 第8章 渗透蒸发 190 8.1 渗透蒸发发展历程及技术特点 190 8.2 渗透蒸发过程原理及传质模型 191 8.2.1 过程原理 191 8.2.2 传质机理及模型 192 8.3 渗透蒸发过程评价指标 194 8.4 渗透蒸发膜分类 196 8.4.1 优先透水膜 196 8.4.2 优先透有机物膜 197 8.4.3 有机物分离膜 197 8.4.4 无机膜 198 8.5 渗透蒸发膜制备 199 8.5.1 高分子复合膜制备 199 8.5.2 无机膜制备 200 8.6 渗透蒸发膜组件及过程设计 201 8.6.1 渗透蒸发膜组件 201 8.6.2 操作模式及基本工艺流程 202 8.6.3 操作条件与膜组件排布 203 8.7 渗透蒸发技术应用 205 8.7.1 有机溶剂脱水 206 8.7.2 有机混合物的分离 207 8.7.3 水中有机物脱除或回收 208 8.7.4 催化裂化汽油脱硫 208 8.7.5 渗透蒸发耦合分离技术 209 8.8 渗透蒸发技术存在的问题及发展前景 210 习题 210 参考文献 211 第9章 膜蒸馏 212 9.1 膜蒸馏发展历程 212 9.2 膜蒸馏过程原理与特点 213 9.2.1 过程原理 213 9.2.2 技术优势 214 9.2.3 操作类型 214 9.3 膜组件形式 216 9.4 膜蒸馏的热质传递机理 217 9.4.1 过程总热质传递 217 9.4.2 膜孔中热质传递
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序言