《高純度化學(xué)品精餾關(guān)鍵技術(shù)》是“先進(jìn)化工材料關(guān)鍵技術(shù)叢書”（第二批）的一個(gè)分冊(cè)。
本書圍繞高純度化學(xué)品精餾這一主題，系統(tǒng)論述了本領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、相平衡熱力學(xué)研究、塔板與填料研究、微量雜質(zhì)分離技術(shù)、特殊精餾及精餾耦合技術(shù)、流程優(yōu)化方法以及節(jié)能減排技術(shù)等內(nèi)容。本書匯集了高純度化學(xué)品精餾領(lǐng)域的基本概念與原理、工程應(yīng)用技術(shù)、工業(yè)應(yīng)用實(shí)例和包括編著者團(tuán)隊(duì)在內(nèi)的新近研究成果。
《高純度化學(xué)品精餾關(guān)鍵技術(shù)》是多項(xiàng)國(guó)家和省部級(jí)成果的系統(tǒng)總結(jié)，提供了大量基礎(chǔ)研究和代表性工程案例，可供化工、材料等領(lǐng)域的科研人員、工程技術(shù)人員、生產(chǎn)管理人員以及高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考。
李群生，北京化工大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)傳質(zhì)與分離工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，“集成電路高純化學(xué)品制備技術(shù)”教育部工程研究中心主任，國(guó)際歐亞科學(xué)院院士，中國(guó)化工學(xué)會(huì)會(huì)士，獲侯德榜化工科學(xué)技術(shù)成就獎(jiǎng)、中華國(guó)際科學(xué)交流基金會(huì)杰出工程師獎(jiǎng)，享受國(guó)務(wù)院特殊津貼。擔(dān)任中國(guó)化工學(xué)會(huì)高純化學(xué)品工藝與裝備專業(yè)委員會(huì)主任委員、中國(guó)能源學(xué)會(huì)專家委員會(huì)副主任委員、全國(guó)塔器技術(shù)專家委員會(huì)委員、中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)電子化學(xué)品工作組理事、中國(guó)氯堿工業(yè)協(xié)會(huì)氯化聚乙烯專業(yè)委員會(huì)專家組成員、中國(guó)鹽業(yè)總公司技術(shù)委員會(huì)委員、《現(xiàn)代化工》編委等。
李群生教授主要從事傳質(zhì)與分離工程領(lǐng)域的理論與實(shí)驗(yàn)研究和工業(yè)應(yīng)用工作，在電子化學(xué)品、石油化工、煤化工等行業(yè)，以及高純度/超高純度化學(xué)品分離提純、高黏度及易自聚等復(fù)雜物系精餾、化工生產(chǎn)節(jié)能減排碳中和等研究領(lǐng)域擁有多項(xiàng)代表性的科研和應(yīng)用成果。發(fā)表論文400余篇，出版專著1部。作為第一完成人獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，中國(guó)專利金獎(jiǎng)1項(xiàng)，省部級(jí)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)和技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)9項(xiàng)、二等獎(jiǎng)5項(xiàng)，中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)2項(xiàng)，等等。
第一章 緒論 001
第一節(jié) 高純度化學(xué)品概述 002
第二節(jié) 高純度化學(xué)品精餾關(guān)鍵技術(shù)分類 003
一、高效精餾傳質(zhì)元件開發(fā)技術(shù) 003
二、微量雜質(zhì)脫除技術(shù) 004
三、特殊精餾及精餾耦合技術(shù) 004
四、精餾節(jié)能及低排放技術(shù) 004
第三節(jié) 高純度化學(xué)品精餾關(guān)鍵技術(shù)先進(jìn)性及發(fā)展趨勢(shì) 005
一、解決物系復(fù)雜且雜質(zhì)含量極微分離難題的技術(shù)先進(jìn)性 005
二、解決雜質(zhì)與產(chǎn)品沸點(diǎn)極為相近分離難題的技術(shù)先進(jìn)性 006
三、高純度化學(xué)品精餾關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 007
第四節(jié) 高純度化學(xué)品精餾技術(shù)的研究意義 007
一、集成電路領(lǐng)域高純度化學(xué)品需求現(xiàn)狀 008
二、高純度化學(xué)品的未來(lái)市場(chǎng)走向 009
參考文獻(xiàn) 009
第二章 高純度化學(xué)品精餾分離的原理和方法 011
第一節(jié) 高純度化學(xué)品分離相平衡簡(jiǎn)介 012
第二節(jié) 高純度化學(xué)品精餾分離原理 013
一、蒸餾 013
二、連續(xù)精餾 014
三、間歇精餾 016
四、其他種類的精餾 019
第三節(jié) 高純度化學(xué)品精餾流程模擬簡(jiǎn)介 022
第四節(jié) 高純度化學(xué)品精餾分離方法 028
一、濕電子化學(xué)品的精餾 028
二、三氯氫硅的精餾 029
三、氯乙烯單體的精餾 030
四、電子特氣的精餾 034
參考文獻(xiàn) 037
第三章 高純度化學(xué)品精餾的相平衡研究 039
第一節(jié) 高純度化學(xué)品的氣液相平衡研究 040
一、氣液相平衡的理論與模型 040
二、氣液相平衡的測(cè)試方法 043
三、離子液體的氣液相平衡研究 048
四、活度系數(shù)模型的關(guān)聯(lián) 050
五、離子液體在萃取精餾中的應(yīng)用研究 052
第二節(jié) 高純度化學(xué)品的固液相平衡研究 059
一、固液相平衡的理論與模型 060
二、固液相平衡的研究方法 070
三、溶解熱力學(xué)分析 071
參考文獻(xiàn) 078
第四章 高效率精餾塔板與填料的研究 083
第一節(jié) 塔板強(qiáng)化傳質(zhì)機(jī)理及方法 084
一、減小板上液面梯度和滯留返混 085
二、增加氣液兩相接觸面積 092
第二節(jié) 塔板的CFD研究 094
一、塔板上的氣液兩相流場(chǎng)分布模型 095
二、塔板CFD模擬研究現(xiàn)狀 097
第三節(jié) 新型高效精餾塔板的開發(fā) 105
一、導(dǎo)向篩板/導(dǎo)向浮閥復(fù)合塔板的開發(fā)與研究 105
二、新型導(dǎo)向立體噴射填料塔板的開發(fā)與研究 109
第四節(jié) 高效率填料的開發(fā)與研究 112
一、填料發(fā)展概述 112
二、散堆填料 113
三、規(guī)整填料 117
第五節(jié) 填料的流體力學(xué)性能研究 121
一、液泛氣速 121
二、壓降 122
三、持液量 124
第六節(jié) 填料的傳質(zhì)性能 125
一、有效相界面積 125
二、填料傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)參數(shù) 127
第七節(jié) 計(jì)算流體力學(xué)在填料研究中的應(yīng)用 130
一、整體平均CFD模型 130
二、單元綜合CFD模型 130
三、多尺度模型 131
四、高效絲網(wǎng)規(guī)整填料的多尺度CFD模擬研究 132
參考文獻(xiàn) 135
第五章 微量雜質(zhì)的分離和脫除 141
第一節(jié) 高純度化學(xué)品中微量雜質(zhì)的分離技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 142
第二節(jié) 吸附的原理與微量雜質(zhì)脫除應(yīng)用研究 143
第三節(jié) 膜分離和除霧技術(shù)原理與微量雜質(zhì)脫除應(yīng)用研究 149
一、膜分離技術(shù) 149
二、除霧技術(shù) 151
第四節(jié) 微量雜質(zhì)分離與脫除實(shí)例 154
一、電子級(jí)硫酸微量雜質(zhì)脫除 154
二、電子級(jí)氫氟酸微量雜質(zhì)脫除 157
三、電子級(jí)四氟化碳微量雜質(zhì)脫除 160
參考文獻(xiàn) 162
第六章 特殊精餾及精餾耦合技術(shù) 165
第一節(jié) 萃取精餾 166
一、萃取精餾原理 166
二、萃取劑的選擇 167
三、萃取劑的篩選方法 168
四、萃取精餾的工業(yè)應(yīng)用 170
第二節(jié) 共沸精餾 171
一、共沸精餾的分類 171
二、共沸精餾的原理 172
三、殘余曲線圖 173
四、共沸劑的選擇 175
五、共沸精餾的工業(yè)應(yīng)用 176
第三節(jié) 反應(yīng)精餾 177
一、反應(yīng)精餾概述 177
二、反應(yīng)精餾塔的設(shè)計(jì)與優(yōu)化 180
三、反應(yīng)精餾的工業(yè)應(yīng)用 181
第四節(jié) 精餾-結(jié)晶耦合技術(shù) 184
一、結(jié)晶技術(shù)概述 184
二、結(jié)晶的特點(diǎn)和分類 185
三、熔融結(jié)晶技術(shù)及新裝置 186
四、精餾-結(jié)晶耦合技術(shù) 190
五、精餾-結(jié)晶耦合技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用 191
第五節(jié) 精餾-膜分離耦合技術(shù) 194
一、滲透蒸發(fā)、蒸氣滲透機(jī)理模型 194
二、精餾-膜分離耦合技術(shù) 196
三、精餾-膜分離耦合技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用 198
參考文獻(xiàn) 200
第七章 高純度化學(xué)品精餾的節(jié)能技術(shù) 203
第一節(jié) 精餾系統(tǒng)的優(yōu)化 204
一、操作壓力優(yōu)化 205
二、進(jìn)料位置優(yōu)化 207
三、回流比優(yōu)化 209
四、采出比優(yōu)化 210
五、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 212
第二節(jié) 多塔差壓集成精餾節(jié)能技術(shù) 214
一、多塔差壓集成精餾的發(fā)展 214
二、能耗公式推導(dǎo) 216
三、參數(shù)調(diào)節(jié) 217
四、差壓精餾經(jīng)濟(jì)效益分析 224
五、工業(yè)應(yīng)用 226
第三節(jié) 中間換熱器的精餾節(jié)能技術(shù) 227
一、中間換熱技術(shù)在精餾過(guò)程中的節(jié)能原理 227
二、中間換熱技術(shù)在特殊精餾塔中的應(yīng)用 231
三、中間換熱技術(shù)在隔壁精餾塔中的應(yīng)用 233
第四節(jié) 熱泵精餾技術(shù) 237
一、熱泵精餾概述 237
二、新型熱泵技術(shù) 238
三、工業(yè)應(yīng)用 239
第五節(jié) 熱管節(jié)能技術(shù)在高純度化學(xué)品精餾中的應(yīng)用 241
一、熱管節(jié)能技術(shù)基本原理 241
二、熱管節(jié)能技術(shù)的分類 242
三、工業(yè)應(yīng)用 244
第六節(jié) 低溫余熱回收技術(shù) 244
一、多階梯換熱技術(shù) 245
二、工業(yè)應(yīng)用 245
參考文獻(xiàn) 246
第八章 高純度化學(xué)品精餾的低排放技術(shù) 249
第一節(jié) 間歇精餾在高純度化學(xué)品精餾減排中的應(yīng)用 250
一、間歇精餾工藝流程 250
二、間歇精餾操作方式 253
三、間歇精餾的設(shè)計(jì) 256
四、高純度丙酮間歇精餾減排 256
第二節(jié) 新型高效塔器減排 258
一、高效導(dǎo)向篩板 258
二、新型高效填料 260
三、多晶硅精餾減排 260
四、精乙酸甲酯精餾減排 263
五、乙炔精制減排 264
六、高純度聚氯乙烯精餾減排 265
七、高純度乙酸乙烯酯精餾減排 266
參考文獻(xiàn) 267
第九章 高純度化學(xué)品精餾的工業(yè)應(yīng)用 271
第一節(jié) 高純度甲醇的制備 272
一、高純度甲醇生產(chǎn)現(xiàn)狀 272
二、高純度甲醇主要精餾技術(shù) 273
三、高純度甲醇其他制備工藝研究 273
四、相關(guān)技術(shù)工業(yè)應(yīng)用 273
第二節(jié) 精萘的制備 275
一、精萘生產(chǎn)現(xiàn)狀 275
二、精萘主要精餾技術(shù) 276
三、精萘其他制備工藝研究 276
四、相關(guān)技術(shù)工業(yè)應(yīng)用 278
第三節(jié) 高純度三氯氫硅的制備 280
一、高純度三氯氫硅生產(chǎn)現(xiàn)狀 280
二、高純度三氯氫硅主要精餾技術(shù) 280
三、相關(guān)技術(shù)工業(yè)應(yīng)用 284
第四節(jié) 光纖級(jí)四氯化硅的制備 285
一、光纖級(jí)四氯化硅生產(chǎn)現(xiàn)狀 285
二、光纖級(jí)四氯化硅主要精餾技術(shù) 286
三、光纖級(jí)四氯化硅其他制備工藝研究 287
四、相關(guān)技術(shù)工業(yè)應(yīng)用 287
第五節(jié) 電子級(jí)三氟化氮的制備 288
一、電子級(jí)三氟化氮生產(chǎn)現(xiàn)狀 288
二、電子級(jí)三氟化氮主要精餾技術(shù) 289
三、電子級(jí)三氟化氮其他制備工藝研究 291
四、相關(guān)技術(shù)工業(yè)應(yīng)用 292
第六節(jié) 電子級(jí)三甲基鎵的制備 294
一、電子級(jí)三甲基鎵生產(chǎn)現(xiàn)狀 294
二、相關(guān)技術(shù)工業(yè)應(yīng)用 295
第七節(jié) 超凈高純?cè)噭┑闹苽?295
一、超凈高純?cè)噭┥a(chǎn)現(xiàn)狀 295
二、相關(guān)技術(shù)工業(yè)應(yīng)用 297
參考文獻(xiàn) 301
索引 303
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