《超重力分离工程》是《化工过程强化关键技术丛书》的一个分册。以强化传质分离过程速率为目的的超重力分离技术，通过科学构建流体流动、尺度、形态、接触方式等，极大提高了传质分离效率，呈现出设备体积大幅度减小、分离效率提高、成本降低的优势，开辟了强化传质分离效率、降低能耗的新途径。本书深度总结了超重力分离工程研究的近期新成果和工程化案例，系统论述了超重力分离过程的原理、方法、关键技术和工程应用，全书按单元操作分为9章，包括吸收、解吸、蒸馏、液液萃取、气固分离等。每章以“问题引出、强化原理、关键技术及特性、工程应用”为主线，突出学术创新理论，注重工程应用推广。
《超重力分离工程》是多项国家和省部级成果的系统总结，提供了大量基础研究和工程应用数据，可供化工、材料、环境、制药、食品等领域科研人员、工程技术人员、生产管理人员以及高等院校相关专业师生参考。
第一章 绪论/1
第一节 概述1
一、超重力及超重力分离2
二、超重力因子4
三、超重力分离过程的分类和特征5
第二节 超重力分离的基本原理及单元操作6
一、超重力分离的基本原理6
二、超重力分离单元操作7
第三节 超重力分离装置10
一、气液超重力装置的结构与类型10
二、液液超重力装置的结构与类型17
三、气固超重力装置的结构与类型18
参考文献19
第二章 吸收/21
第一节 概述21
第二节 超重力强化吸收过程原理22
一、气液传质理论22
二、超重力强化传质原理22
第三节 关键问题与技术26
一、吸收剂及吸收工艺技术26
二、超重力吸收装置的工程化技术26
第四节 应用实例27
一、气体中硫化氢的净化27
二、气体中二氧化硫的净化34
三、气体中二氧化碳的净化39
四、硝烟尾气中氮氧化物的净化45
五、硝酸磷肥行业尾气中氨的净化50
六、挥发性有机物的净化53
第五节 展望58
参考文献58
第三章 解吸/62
第一节 超重力强化热解吸过程的热、质同传63
一、热、质同传理论63
二、热、质同传特性研究65
第二节 关键技术66
一、解吸工艺匹配66
二、超重力装置开发67
第三节 应用实例67
一、电厂烟气脱硝中氨水的吹脱68
二、超重力吹脱氨氮废水69
三、聚合物脱挥71
四、卤水提溴74
五、湿法磷酸中碘的回收76
六、废水中丙烯腈的吹脱78
七、高浓度硝基苯废水中硝基苯的吹脱80
八、水脱氧80
参考文献81
第四章 蒸馏/84
第一节 概述84
第二节 超重力强化精馏原理86
第三节 关键技术87
一、液体分布器87
二、填料90
第四节 超重力精馏特性93
一、旋转折流板床精馏特性93
二、旋转填料床精馏特性107
三、超重力精馏装置与传统精馏塔性能比较122
第五节 应用实例123
第六节 展望129
参考文献130
第五章 液液萃取/134
第一节 概述134
一、液液萃取概念134
二、液液萃取原理135
三、萃取强化设备138
第二节 IS-RPB强化萃取原理139
一、传质过程强化140
二、混合过程强化142
三、传质与混合过程的关联147
第三节 IS-RPB萃取操作151
一、单级萃取151
二、多级萃取152
三、IS-RPB萃取操作计算153
四、IS-RPB萃取特性155
第四节 应用实例157
一、处理含酚废水157
二、浓缩醋酸160
三、萃取硝基苯163
四、萃取染料166
五、萃取重金属铟离子167
六、其他应用171
第五节 展望172
参考文献173
第六章 液膜分离/176
第一节 概述176
第二节 IS-RPB强化液膜制备与分离原理178
一、乳状液膜分离机理178
二、IS-RPB强化液膜制备原理179
三、IS-RPB强化液膜分离原理180
第三节 IS-RPB乳状液膜分离关键技术183
一、乳状液膜制备技术184
二、乳状液膜分离技术185
三、乳状液膜破乳技术187
第四节 应用实例188
一、处理苯酚废水188
二、处理苯胺废水196
第五节 展望202
参考文献203
第七章 吸附/207
第一节 概述207
第二节 吸附及其分离技术209
一、吸附理论基础209
二、吸附分离技术215
第三节 超重力吸附技术221
一、超重力吸附装置221
二、超重力强化吸附过程原理223
第四节 应用实例225
一、处理含间苯二酚废水的应用研究225
二、处理含甲苯废气的应用研究230
参考文献240
第八章 气固分离/243
第一节 概述243
一、细颗粒物来源244
二、细颗粒物排放标准245
三、细颗粒物分离技术简介246
第二节 超重力气固分离关键技术及原理248
一、关键问题及理论分析248
二、超重力强化气固分离原理248
第三节 超重力气固分离性能250
一、超重力气固分离研究进展250
二、错流与逆流旋转填料床的分离性能253
三、气体中低浓度细颗粒物分离性能257
四、不同组分细颗粒物分离性能263
第四节 应用实例264
一、合成氨半水煤气中细颗粒物与焦油的脱除264
二、煤锁气中细颗粒物与焦油的脱除265
三、锅炉烟气中细颗粒物的脱除266
四、化工尾气中细颗粒物的脱除与产品回收利用267
第五节 展望267
参考文献268
第九章 其他分离过程/271
第一节 旋转填料床强化臭氧氧化过程271
一、超重力技术强化臭氧氧化过程原理271
二、臭氧氧化法脱除废水中有机污染物273
三、超重力强化臭氧高级氧化技术降解有机废水276
第二节 撞击流-旋转填料床强化零价铁法分离废水中硝基苯283
一、碳纳米管负载纳米零价铁的制备及硝基苯的脱除283
二、超重力制备纳米零价铁及脱除硝基苯287
三、超重力制备纳米零价铁并同步处理硝基苯废水290
第三节 多级同心圆筒-旋转床强化电化学分离过程294
一、多级同心圆筒-旋转床及电化学工艺流程294
二、多级同心圆筒-旋转床强化废水中有机污染物脱除原理295
三、超重力-电化学耦合氧化技术脱除废水中有机污染物297
第四节 旋转盘反应器强化光催化过程304
一、旋转盘反应器强化原理304
二、旋转盘反应器脱除废水中苯酚305
三、旋转反应器/Pickering乳液协同强化硝基苯的脱除314
第五节 展望321
参考文献321
索引/326
刘有智，教授，博士生导师，中北大学原校长、化学工程与技术博士学位授权一级学科首席学科带头人。中国化工学会首批会士，享受国务院特殊津贴专家。担任中国化工学会化工过程强化专业委员会常务副主任、中国兵工学会常务理事、《化工进展》副主编、教育部高等学校化工类专业教学指导委员会副主任及本科教学工作水平评估专家、《化工过程强化关键技术丛书》编委会副主任、执行副主任。
长期从事化工过程强化理论、超重力化工过程基础及应用技术研究。主持国家重点研发计划、国家自然科学基金等科研项目46项。创新超重力化工过程强化新机制，拓展了应用新领域；攻克超重力装备稳定性、安全性和气密性等工程化共性关键技术，立足装置技术与分离工艺协同创新，形成超重力分离成套工程化装备与技术，成功应用于化工、能源、冶金、环保等领域，节能减排效果显著，促进行业科技进步。发表学术论文400余篇，出版《超重力化工过程与技术》、《化工过程强化方法技术》等著作3部，授权国家发明专利98件，负责起草《超重力装置》行业标准。获国家科技进步二等奖1项，省部级科学技术一等奖2项、二等奖6项，获何梁何利基金“科学与技术创新奖”、侯德榜化工科学技术成就奖。
