膜科学技术过程与原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:杨座国

出品人:

页数:308

译者:

出版时间:2009-8

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787562824862

丛书系列:

图书标签:

• 膜分离
• 膜科学
• 膜技术
• 分离过程
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• 化工原理
• 化工技术
• 环境工程
• 水处理
• 材料科学
• 化工设备

膜科学技术：从基础理论到前沿应用 本书并非仅仅介绍“膜科学技术过程与原理”这一特定学科，而是力求为读者构建一个全面、深入且富有启发性的膜科学技术知识体系。它旨在揭示隐藏在日常用水、空气净化、食品生产乃至生命科学等众多领域背后的核心技术——膜分离的精妙之处，并引导读者探索其无限的可能性。 一、 膜，无处不在的“筛子”与“屏障” 首先，本书将从最基础的概念入手，阐释“膜”究竟是什么。我们熟知的细胞膜，是生命体维持内部环境稳定、进行物质交换的天然屏障；在工业生产中，各种人工合成的薄膜材料，则扮演着高效分离、纯化的关键角色。我们将深入剖析膜的构成，包括但不限于其物理形态（致密膜、多孔膜）、化学成分（聚合物、陶瓷、金属等）以及微观结构（孔径分布、表面形貌）。理解了膜的“硬件”，才能更好地把握其“软件”——也就是分离的原理。 二、 分离的奥秘：驱动力与选择性 膜分离的核心在于其“选择性”——能够允许特定物质通过，而阻挡其他物质。这种选择性并非凭空产生，而是由多种驱动力共同作用的结果。本书将详细介绍这些驱动力，例如： 压力驱动：这是最常见的驱动方式，通过施加压力差，迫使溶剂或小分子物质透过膜，而大分子或颗粒物被截留。我们将探讨不同压力驱动过程的原理，如微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO），并分析它们在不同分离尺度上的应用边界。 浓度驱动：当膜两侧存在浓度梯度时，物质会沿着浓度梯度扩散透过膜。例如，在电渗析（ED）过程中，电场驱动离子通过离子交换膜，实现盐水分离。本书将深入研究渗透（Osmosis）、反渗透（Reverse Osmosis）以及电渗析（Electrodialysis）等基于浓度梯度的分离机制。 电场驱动：除了电渗析，电场还可以直接作用于带电颗粒或分子，使其在电场力的驱动下进行定向迁移，实现分离。电泳（Electrophoresis）和电渗析（Electroosmosis）便是其中的典型代表。 化学势驱动：在某些情况下，化学势的差异是驱动物质传递和分离的根本原因。本书将探讨一些利用化学势差异实现分离的过程，例如渗透汽化（Pervaporation）。 在介绍这些驱动力的同时，本书还将重点阐述膜的选择性是如何形成的，包括了尺寸排阻效应（利用膜孔大小差异）、吸附-扩散机制（特定物质被膜材料吸附后扩散通过）、电荷排阻效应（利用膜表面电荷与物质带电性的相互作用）以及化学相互作用（膜材料与目标物质发生特定化学反应）。 三、 膜过程的设计与优化：从实验室到工业 理解了基本原理后，本书将步入更具实践意义的领域——膜过程的设计与优化。这包括： 膜组件的设计：为了实现高效分离，需要将膜材料制成各种组件形式，如板框式、管式、卷式、中空纤维式等。我们将分析不同组件形式的结构特点、传质效率以及适用范围，帮助读者理解为何在特定应用场景下选择特定的组件。 操作条件的优化：膜分离过程的效率和稳定性受多种操作条件的影响，例如操作压力、流速、温度、进料浓度等。本书将指导读者如何根据分离目标和膜材料特性，优化这些操作参数，以达到最佳的分离效果和经济效益。 膜污染的控制与再生：膜污染是影响膜过程稳定运行和寿命的关键因素。我们将深入探讨膜污染的类型（如浓差极化、吸附、沉淀、生物污堵等）、污染机理，并介绍有效的防污染策略（如预处理、优化操作）和再生方法（如化学清洗、物理清洗），确保膜过程的长久高效运行。 四、 膜科学技术的广泛应用 本书的另一大亮点在于其对膜科学技术在各个领域应用的详尽阐述。我们将带领读者走进以下几个关键领域： 水处理与海水淡化：这是膜技术最成熟、应用最广泛的领域之一。本书将重点介绍反渗透（RO）技术在海水淡化、苦咸水处理、饮用水净化中的原理和工程实践；微滤（MF）和超滤（UF）在饮用水深度处理、废水回用、工业给水净化中的作用；以及电渗析（ED）在饮用水脱盐、工业废水处理中的应用。 空气净化与气体分离：膜技术在空气净化方面同样扮演着重要角色。本书将探讨中空纤维膜在空气分离制氮、制氧中的应用，以及聚合物膜在挥发性有机化合物（VOCs）去除、气体脱硫、脱碳中的潜力。 食品与生物技术：在食品工业中，膜技术被广泛用于牛奶浓缩、果汁澄清、葡萄酒过滤、蛋白质分离纯化等。本书将介绍超滤、微滤、陶瓷膜在这些过程中的具体应用，以及在生物医药领域，如疫苗生产、生物制药、细胞培养中的关键作用。 能源与化工：本书还将触及膜技术在能源领域的应用，如燃料电池中的质子交换膜（PEM）、锂离子电池中的隔膜，以及在化工领域的应用，如溶剂回收、产品纯化、化学反应器等。 新兴与前沿应用：除了成熟的应用领域，本书还将展望膜技术在生物传感器、药物缓释、人工器官、污染监测等前沿领域的探索和发展。 五、 理论与实践的融合：案例分析与未来展望 为了让读者更好地理解理论知识，本书将穿插大量的实际案例分析，涵盖不同行业、不同规模的膜分离工程实例，深入剖析其设计思路、操作难点、技术创新以及经济效益。通过这些真实世界的应用，读者可以更直观地感受到膜科学技术的力量。 最后，本书将对膜科学技术的未来发展趋势进行展望，包括新型膜材料的开发（如仿生膜、智能膜）、过程强化技术（如集成膜技术、耦合过程）、以及膜技术在可持续发展和循环经济中的重要作用。 总而言之，本书旨在为读者提供一个关于膜科学技术的全景式视角。无论您是希望深入了解某一特定膜分离过程的专业人士，还是对这项前沿技术充满好奇的初学者，本书都将成为您探索膜世界的得力助手，帮助您理解这个看似平凡却又无比强大的“筛子”和“屏障”如何改变我们的生活，并引领我们走向更清洁、更高效、更可持续的未来。

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华理用的膜分离教材，我曾用作相关参考，写的确实还可以，对膜科学的整体有了一个清晰的阐述

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