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全新液-液萃取过程设计李洲978712217
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章概述/ 001 1.1液-液萃取过程设计的基本内容/ 001 1.1.1萃取剂和萃取有机相体系的选择确定/ 001 1.1.2萃取和反萃取工艺条件与操作条件的确定/ 011 1.1.3萃取方式的确定和萃取流程的设计/ 012 1.1.4萃取设备的选型、设计/ 013 1.1.5萃取车间的设计/ 014 1.2液-液萃取过程的研发程序和方法/ 014 1.2.1实验室实验研究阶段/ 014 1.2.2工厂现场试验阶段/ 016 1..工业生产验阶段/ 017 1.3萃取流程剖析/ 017 附表1-1若干代表萃取剂和溶剂及其物参数/ 018 符号表/ 040 希腊字母/ 040 参考文献/ 040 第2章铀、钚萃取分离的典型流程——Purex萃取流程剖析/ 042 2.1Purex萃取流程处理对象的特点和要求/ 042 2.2Purex萃取流程中采用的对应技术措施/ 044 2.2.1选择适宜的萃取剂和萃取剂-稀释剂体系/ 044 2.2.2优化萃取工艺条件/ 046 2..通过调节钚的价态实现钚和铀的萃取分离/ 050 2.2.4利用温度效应/ 051 2.2.5发挥流比的调节作用/ 054 2.2.6采取多萃取循环和分馏萃取方式/ 054 .三萃取循环Purex萃取流程工艺和操作条件的确定/ 054 ..1共去污萃取循环/ 055 ..2铀、钚分离萃取循环/ 056 ..钚净化萃取循环/ 056 ..4铀净化萃取循环/ 056 2.4三萃取循环Purex萃取流程中萃取和反萃理论级数的计算示例/ 057 2.4.1HA共去污柱分馏萃取理论级数的计算/ 057 2.4.2HC反萃柱反萃取理论级数的计算/ 058 2.5简化的二萃取循环的Purex萃取流程/ 059 2.6萃取设备的选择/ 059 2.6.1核燃料后处理用萃取设备的选择原则/ 059 2.6.2萃取设备在核燃料后处理厂中的应用/ 061 符号表/ 063 希腊字母/ 063 参考文献/ 063 第3章稀土元素萃取分离流程/ 065 3.1稀土元素的组成和特/ 065 3.2稀土元素的溶剂萃取法提取分离精制/ 066 3.2.1稀土萃取剂和萃取机制/ 066 3.2.2稀土元素萃取分离的若干影响因素/ 070 3..稀土元素的萃取动力学/ 084 3.2.4稀土元素萃取分离过程中工艺和操作条件的确定原则/ 087 3.2.5稀土元素萃取串级的级数计算/ 087 3.2.6稀土元素的萃取分离流程示例/ 087 3.2.7稀土元素萃取的萃取设备选择/ 095 符号表/ 095 希腊字母/ 095 参考文献/ 095 第4章溶剂萃取法处理电镀污泥浸出液回收有价金属元素(Fe、Cu、Zn、Cd、Cr、Ni)的工艺流程剖析/ 098 4.1电镀污泥的产生和治理/ 098 4.1.1电镀污泥的产生/ 098 4.1.2电镀污泥再资源化的方案设计/ 099 4.2实验步骤和方法/ 100 4.3Fe(Ⅲ)的萃取分离/ 101 4.3.1萃取剂的选择/ 101 4.3.2P507萃取Fe(Ⅲ)的工艺/ 102 4.4Cu(Ⅱ)的萃取/ 104 4.4.1萃取剂的选择/ 104 4.4.2Cu(Ⅱ)的萃取动力学/ 104 4.4.3Cu(Ⅱ)的萃取平衡/ 105 4.4.4N510萃取和反萃取Cu(Ⅱ)的工艺条件——Cu(Ⅱ)的萃取串级实验/ 106 4.5Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)四元体系的萃取分离/ 108 4.5.1萃取剂的选择/ 108 4.5.2Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)四元体系中各金属元素的萃取平衡数据的测定/ 124 4.5.3Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)四元体系萃取分离的萃取串级实验/ 131 4.5.4Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)三元体系萃取分离的萃取台架试验/ 133 4.5.5几点结论/ 136 4.6Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)三元体系的萃取分离/ 136 4.6.1Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)三元体系中萃取平衡数据的测定/ 136 4.6.2Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)二元体系中萃取平衡数据的测定/ 141 4.6.3Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)三元体系的萃取串级实验/ 143 4.6.4Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)二元体系的萃取串级实验/ 145 4.6.5Ni(Ⅱ)萃取和反萃取的串级实验/ 147 4.7Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)二元体系的萃取分离/ 148 4.7.1P204萃取分离Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)萃取平衡数据的测定/ 148 4.7.2Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)二元体系的萃取串级实验/ 149 4.7.3Ni(Ⅱ)的萃取和反萃取/ 154 4.8萃取流程工艺和操作条件总汇/ 155 4.8.1实验研究内容/ 155 4.8.2Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)体系萃取分离的工艺和操作条件/ 155 4.8.3Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)体系萃取分离的工艺和操作条件/ 157 4.9反萃液的处理——产品制备/ 157 4.9.1反萃液处理的工艺路线/ 157 4.9.2产品质量分析/ 158 4.10Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)体系和Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)体系萃取分离的工艺流程/ 159 4.11萃取设备的选择/ 161 4.12过程经济估算/ 161 4.12.1经济估算基准/ 162 4.12.2产值计算/ 162 4.1.萃取和反萃取过程的能耗(电耗、煤耗)和溶剂消耗/ 162 4.12.4主要操作费用估算/ 163 4.13可供参考的多金属萃取分离流程/ 164 4.13.1从电镀废水或污泥浸出液中萃取分离有价金属/ 164 4.13.2从电器和废物/垃圾的硫酸浸出液中萃取分离有价金属Cu、Zn、Cd、Ni/ 166 4.13.3从湿法冶金废水中萃取分离有价金属/ 167 符号表/ 169 希腊字母/ 169 参考文献/ 169 第5章青霉素的萃取/ 172 5.1青霉素的理化特/ 172 5.1.1青霉素的结构和酸碱/ 172 5.1.2青霉素的溶解度/ 173 5.1.3青霉素的稳定/ 173 5.1.4青霉素的聚合反应/ 177 5.2青霉素的萃取工艺/ 177 5.2.1青霉素若干新萃取体系的开发/ 177 5.2.2石油亚砜和二异辛基亚砜萃取青霉素G的工艺研究/ 184 5.3青霉素萃取过程中的乳化和破乳/ 206 5.3.1乳化成因/ 206 5.3.2如何破乳/ 206 5.4建议的萃取流程/ 207 5.5青霉素萃取的常用萃取设备/ 208 符号表/ 209 参考文献/ 209 第6章大环内酯类抗生素的萃取(1)——红霉素萃取工艺流程的剖析/ 211 6.1红霉素的分子结构和理化质/ 211 6.1.1红霉素的分子结构/ 211 6.1.2红霉素的理化质/ 212 6.2红霉素的生产工艺流程/ 216 6.3红霉素的中配合萃取体系的研发/ 218 6.3.1萃取剂和萃取体系的筛选/ 218 6.3.2异辛醇-加氢煤油体系的研发/ 2 6.3.3红霉素的协同萃取体系/ 246 6.4红霉素萃取和反萃取的理论级数的计算/ 251 6.4.1异辛醇-煤油萃取体系/ 251 6.4.2异辛醇-二甲苯协萃体系/ 252 6.5红霉素生产厂现场试验结果/ 252 6.6乙酸丁酯、异辛醇-煤油、异辛醇-二甲苯三种萃取体系的技术经济比较/ 257 6.6.1萃取机制/ 257 6.6.2生产工艺过程/ 257 6.6.3经济效益的估算/ 257 6.6.4采用异辛醇萃取体系的可行/ 258 6.7红霉素生产用的萃取设备/ 258 符号表/ 259 希腊字母/ 259 参考文献/ 259 第7章大环内酯类抗生素的萃取(2)——麦白霉素的萃取/ 262 7.1麦白霉素的分子结构和理化质/ 262 7.1.1麦白霉素的分子结构/ 262 7.1.2麦白霉素的理化质/ 262 7.2麦白霉素的萃取工艺/ 263 7.2.1萃取剂和萃取体系的筛选/ 264 7.2.2异辛醇萃取麦白霉素萃取机制的判定/ 265 7..异辛醇-煤油体系萃取麦白霉素的萃取平衡和萃取动力学实验/ 265 7.2.4异辛醇-煤油体系中麦白霉素的萃取工艺条件实验/ 268 7.2.5异辛醇-煤油体系中麦白霉素的反萃取工艺条件实验/ 270 7.2.6异辛醇-煤油体系萃取麦白霉素的生产全流程实验/ 272 7.2.7麦白霉素的协同萃取/ 275 7.3异辛醇萃取体系的经济效益分析/ 276 7.4麦白霉素生产用萃取设备/ 277 符号表/ 277 希腊字母/ 277 参考文献/ 277 第8章林可霉素的萃取工艺流程剖析/ 278 8.1林可霉素的理化特/ 279 8.1.1林可霉素的组分组成和分子结构式/ 279 8.1.2林可霉素的稳定/ 279 8.1.3林可霉素的解离/ 280 8.1.4林可霉素的自缔合和构象/ 281 8.2林可霉素的中配合萃取/ 282 8.2.1萃取剂的选择/ 282 8.2.2辛醇法萃取/ 282 8..林可霉素的协同萃取/ 284 8.3林可霉素的有机羧酸萃取/ 288 8.3.1实验体系、装置和方法/ 289 8.3.2实验结果/ 289 8.4林可霉素各萃取工艺的技术经济比较/ 295 8.5林可霉素萃取流程的另一设计(萃取+离子交换)/ 296 8.6林可霉素萃取设备的选择、比较/ 297 8.7林可霉素萃取工艺和技术的新进展/ 298 8.7.1采用双水相萃取(aqueous two-phase extraction,ATPE)体系/ 298 8.7.2采用双水相浮选技术(aqueous two-phase floatation,ATPF)/ 298 符号表/ 300 希腊字母/ 300 参考文献/ 300 第9章有机衣康酸的萃取工艺/ 303 9.1有机酸及其萃取的一般规律/ 303 9.1.1有机酸萃取的基本萃取体系/ 303 9.1.2有机酸萃取的影响因素/ 305 9.1.3有机酸的反萃取/ 306 9.2衣康酸的提取/ 307 9.2.1衣康酸的结构和理化质/ 307 9.2.2衣康酸提取方法的比较/ 307 9..溶剂萃取法提取衣康酸/ 307 9.3衣康酸萃取的研究进展/ 311 9.3.1衣康酸的物理萃取/ 312 9.3.2衣康酸的反应萃取/ 312 9.3.3衣康酸的发酵-萃取偶联(一体化)生产工艺/ 314 符号表/ 315 希腊字母/ 315 参考文献/ 315 0章赤霉素的萃取工艺流程剖析/ 317 10.1赤霉素的结构和理化质/ 317 10.2赤霉素的提取工艺/ 318 10.3采用萃取-反萃取循环代替蒸发浓缩工艺/ 320 10.3.1萃取剂的选择和萃取体系的确定/ 320 10.3.2TBP-辛醇-磺化煤油体系/ 324 10.3.37402-辛醇-磺化煤油体系/ 331 10.3.4TBP-辛醇-煤油萃取体系萃取过程的乳化和破乳/ 335 10.3.5萃取设备的选择/ 339 10.3.6萃取浓缩工艺的技术经济分析/ 339 10.4赤霉素萃取工艺的研究进展/ 340 符号表/ 341 参考文献/ 342 1章乙二醛的萃取纯化工艺流程剖析/ 343 11.1乙二醛的生产工艺/ 343 11.1.1乙二醇气相氧化法/ 343 11.1.2乙醛硝酸氧化法/ 343 11.2乙二醛水溶液的纯化方法/ 344 11.2.1乙二醇氧化物产品的纯化/ 344 11.2.2乙醛氧化物产品的纯化/ 345 11.3乙二醇氧化液中乙二醛的溶剂萃取法纯化工艺研究/ 346 11.3.1萃取体系的筛选/ 346 11.3.2异辛醇-磺化煤油体系和异辛醇-二甲苯体系的萃取工艺研究/ 348 11.3.3萃取动力学实验/ 349 11.3.4萃取理论级数的计算/ 351 11.3.5萃取串级实验/ 352 11.3.6萃取台架试验/ 352 11.4萃取设备的选择和设计/ 354 11.5萃取过程生产运行数据/ 355 11.62D树脂和乌洛托品副产品的制备/ 356 11.7萃取溶剂的处理和循环复用/ 357 11.8萃取法纯化乙二醛水溶液的技术经济分析/ 357 符号表/ 358 希腊字母/ 358 参考文献/ 358 2章液-液萃取技术的扩展应用/ 360 12.1代替沉淀法进行产物的直接提取/ 360 12.2代替重结晶和离子交换法用于产物的提取分离/ 362 1.代替蒸发法用于产物的浓缩/ 362 12.4代替水蒸气蒸馏法用于产物的纯化/ 362 12.5代替精馏法用于质产物的精细分离/ 362 12.6用于产物的介质转换/ 363 12.7萃取法制备硫酸钾、磷酸二氢钾等无机盐/ 363 12.7.1萃取法制备硫酸钾/ 363 12.7.2萃取法制备磷酸二氢钾/ 365 12.8用于废水、废渣处理,进行综合回收/ 366 12.9溶剂萃取在化学分析中的应用/ 367 符号表/ 368 参考文献/ 368 3章液-液萃取过程的环境评价/ 372 13.1液-液萃取过程中可能产生的二次污染/ 372 13.2消除或降低有机溶剂二次污染的可行措施/ 372 13.2.1料液的处理和萃取溶剂的选择/ 372 13.2.2萃取和除油设备的选择及操作/ 373 13..采用对萃余液或废水中的有机溶剂能进行有效“消化”“降解”的生化或处理技术/ 373 13.2.4装设监测装置/ 374 13.2.5研究开发新型萃取溶剂和技术/ 374 13.2.6研究采用发酵-萃取偶联的就地(in situ)提取技术/ 377 参考文献/ 377 4章液-液萃取过程设计的优化/ 379 14.1“三位一体”的优化目标/ 379 14.2液-液萃取过程设计的优化要点/ 379 参考文献/ 381 结束语/ 382
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