无机膜与膜反应器(精)/化工过程强化关键技术丛书
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作者邢卫红//陈日志//姜红|责编:杜进祥//郭乃铎//徐雅妮
出版社化学工业
ISBN9787122343338
出版时间2020-05
装帧其他
开本其他
定价198元
货号1202074008
上书时间2024-07-01
商品详情
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目录
第一章 绪论 / 1
第一节 膜技术简介1
一、膜材料1
二、膜过程2
三、膜应用2
第二节 膜反应器技术简介3
一、膜反应器的发展3
二、膜反应器的分类5
第三节 无机膜反应器的研究进展6
一、液相催化无机膜反应器6
二、气相催化无机膜反应器7
三、无机膜生物反应器7
第四节 应用前景与展望8
参考文献10
第二章 面向液相反应的陶瓷膜设计与制备 / 11
第一节 引言11
第二节 陶瓷膜的设计方法12
一、模型思路13
二、模型建立17
三、颗粒受力分析20
四、分离过程计算21
五、操作条件的优化22
第三节 陶瓷膜的制备技术24
一、陶瓷膜厚度的定量控制24
二、陶瓷膜孔结构的定量控制26
三、陶瓷膜表面性质的控制49
四、陶瓷膜构型的控制53
第四节 陶瓷膜材料的稳定性58
一、化学稳定性59
二、热稳定性59
三、机械稳定性60
第五节 陶瓷膜污染控制方法61
第六节 结语61
参考文献62
第三章 液相陶瓷膜反应器的设计与优化 / 67
第一节 引言67
第二节 浸没式膜反应器的设计68
一、数学模型的建立68
二、CFD模拟参数71
三、浸没式膜反应器的流场及流动特性72
第三节 气升式膜反应器的设计78
一、气升式膜反应器的数值模拟78
二、双环流气升式膜反应器的数值模拟85
三、膜通道内的气液两相流模拟91
第四节 液相膜反应器的优化设计93
一、数学模型93
二、模型的验证和优化95
第五节 结语99
参考文献100
第四章 陶瓷膜反应器在加氢反应中的应用 / 103
第一节 引言103
第二节 骨架镍催化对硝基苯酚制对氨基苯酚104
一、膜孔径的选择104
二、操作条件对膜通量的影响105
三、膜过滤成套装置的建设与运行107
第三节 纳米镍催化对硝基苯酚制对氨基苯酚109
一、纳米镍催化剂的合成及批量制备109
二、纳米镍催化-膜分离耦合过程研究112
三、膜污染机理及控制方法123
四、中试装置的建设与运行133
第四节 结语135
参考文献135
第五章 陶瓷膜反应器在羟基化反应中的应用 / 139
第一节 引言139
第二节 外置式膜反应器在苯酚羟基化反应中的应用140
一、外置式膜反应器系统的设计140
二、TS-1催化苯酚羟基化反应操作过程140
三、苯酚羟基化反应-膜分离耦合过程规律研究142
四、膜污染机理及膜清洗策略148
第三节 浸没式膜反应器在苯酚羟基化反应中的应用157
一、浸没式膜反应器系统的设计157
二、TS-1催化苯酚羟基化反应操作过程158
三、苯酚羟基化反应-膜分离耦合过程规律研究159
四、间歇反应与连续反应过程的比较164
第四节 双膜式膜反应器在苯酚羟基化反应中的应用165
一、双膜式膜反应器装置流程166
二、双膜式膜反应器的操作方法166
三、陶瓷膜孔径的影响167
四、双膜式膜反应器的操作条件优化167
五、双膜式膜反应器的运行稳定性171
第五节 陶瓷膜反应器在苯酚羟基化反应中的工业应用175
一、工艺流程175
二、运行稳定性176
第六节 结语178
参考文献178
第六章 陶瓷膜反应器在氨肟化反应中的应用 / 181
第一节 引言181
第二节 一体式膜反应器在丙酮氨肟化反应中的应用 182
一、一体式膜反应器系统的操作方法182
二、TS-1催化丙酮氨肟化制丙酮肟183
三、丙酮氨肟化反应-膜分离耦合过程规律187
四、一体式膜反应器运行稳定性193
第三节 膜分布反应器在氨肟化反应中的应用197
一、膜分布反应器的流程198
二、丁酮氨肟化制丁酮肟反应条件199
三、环己酮氨肟化制环己酮肟反应条件204
四、膜分布器稳定性209
五、催化剂失活机理及再生210
第四节 气升式双膜反应器在氨肟化反应中的应用219
一、气升式双膜反应器的工艺流程219
二、气升式双膜反应器的操作方法220
三、气升式双膜反应器中反应-膜分离耦合规律221
第五节 陶瓷膜反应器在环己酮氨肟化反应中的工业应用229
一、环己酮氨肟化工艺流程229
二、陶瓷膜污染机理分析230
三、膜再生方法234
四、二氧化硅颗粒协同控制方法239
五、陶瓷膜反应器工业装置244
第六节 结语245
参考文献245
第七章 陶瓷膜反应器在沉淀反应中的应用 / 251
第一节 引言251
第二节 盐水体系沉淀反应252
一、沉淀溶解平衡模型的构建252
二、盐水精制反应时间的确定258
三、操作条件对沉淀反应的影响260
四、精制反应条件的确定263
第三节 盐水体系的陶瓷膜过滤性能265
一、Cl-型饱和盐水体系膜过滤性能优化265
二、SO42-型饱和卤水体系膜过滤性能优化269
第四节 化学沉淀-陶瓷膜分离耦合连续精制盐水271
一、陶瓷膜反应器的设计及连续盐水精制271
二、沉淀反应-膜分离耦合工艺连续精制盐水272
三、膜污染机理及膜清洗275
第五节 陶瓷膜反应器在精制盐水中的工业应用279
一、盐水精制工艺的比较279
二、工业运行中的膜污染及再生方法280
三、工业运行结果292
四、经济性分析292
第六节 结语294
参考文献294
第八章 陶瓷膜反应器用于微纳粉体的制备 / 296
第一节 引言296
第二节 陶瓷膜集成湿化学法制备超细粉体297
一、超细粉体制备工艺流程297
二、反应条件对超细粉体颗粒粒径的影响298
三、膜洗涤过程对颗粒表面电位及颗粒粒径的影响302
四、陶瓷膜集成湿化学法在超细粉体制备中的工程应用305
第三节 陶瓷膜二次射流乳化法制备微纳粉体306
一、多孔氧化物的制备307
二、聚合物微球的制备311
第四节 膜分散技术制备微纳粉体315
一、超细碳酸锌的制备316
二、超细氯化亚铜的制备321
三、超细氧化亚铜的制备327
第五节 结语336
参考文献336
第九章 气相催化无机膜反应器 / 339
第一节 引言339
第二节 分子筛催化膜反应器339
一、Silicalite-1分子筛膜与间二甲苯异构化反应340
二、MFI分子筛膜与高温水煤气变换反应345
三、Au-Zr/FAU催化膜与CO选择性氧化反应355
第三节 碳化硅催化膜反应器363
一、碳化硅催化膜的制备364
二、碳化硅催化膜用于大气中VOCs的降解373
三、催化膜的粉尘脱除性能380
四、催化膜协同脱除性能382
第四节 钙钛矿膜反应器384
一、混合导体氧渗透膜的制备385
二、甲烷部分氧化膜反应过程387
三、二氧化碳分解耦合甲烷部分氧化膜反应研究392
第五节 结语404
参考文献404
第十章 无机膜生物反应器 / 409
第一节 引言409
第二节 陶瓷膜生物反应器用于废水处理410
一、膜材质及膜孔径对膜生物反应器的影响410
二、陶瓷膜构型对膜生物反应器的影响412
三、膜污染控制及污染膜清洗策略416
第三节 膜法生物发酵制燃料乙醇418
一、发酵-渗透汽化耦合制燃料乙醇工艺418
二、气升式膜生物反应器用于发酵法制燃料乙醇427
第四节 膜法生物发酵制乳酸432
一、发酵法乳酸生产工艺432
二、膜法乳酸生产新工艺433
第五节 结语442
参考文献442
索引446
内容摘要
《无机膜与膜反应器》是《化工过程强化关键技术丛书》的一个分册。
膜技术已广泛应用于资源、能源、环境和传统产业改造等领域，成为节能减排的共性技术之一。无机膜具有耐高温、化学稳定性好等优点，特别适用于过程工业物质高效分离。膜反应器是将反应过程与膜分离过程耦合在一起，具有节省投资、降低能耗、提高产品收率等优势。
《无机膜与膜反应器》在介绍无机膜技术与膜反应器进展的基础上，着重阐述了面向液相反应过程进行陶瓷膜材料设计与制备方法；以加氢、氧化、沉淀等反应为例，给出了不同类型的液相催化膜反应器及其工程化应用结果；针对气相反应过程，主要介绍了几种气体分离无机膜的制备方法及其应用研究；简要介绍了无机膜生物反应器及其应用，并且探讨了无机膜反应器未来发展方向。
《无机膜与膜反应器》凝结了南京工业大学膜科学技术研究所在无机膜与膜反应器领域20多年的研究经验以及国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划（973）、国家高技术研究发展计划（863）、国家科技支撑计划、国家重点研发计划等项目成果，提供了大量基础研究和工程应用数据，可供高等院校、研究院所化学、化工、材料、环境等相关专业的本科生、研究生作教材使用，也可供相关领域企业科技工作人员参考。
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