微化工技術(shù)

第一章　緒論 / 1
第一節(jié)　微化工技術(shù)發(fā)展歷程 1
第二節(jié)　微化工技術(shù)基本原理和特點(diǎn) 6
第三節(jié)　微化工設(shè)備分類 13
第四節(jié)　微化工技術(shù)發(fā)展趨勢和應(yīng)用展望 14
參考文獻(xiàn) 18

第二章　微尺度單相流動(dòng)與混合 / 26
第一節(jié)　概述 26
第二節(jié)　微混合器 27
第三節(jié)　微尺度混合性能表征方法 29
一、可視化表征方法 30
二、化學(xué)分子探針的表征方法 33
第四節(jié)　微尺度混合性能及其強(qiáng)化 34
一、微混合器混合性能 34
二、高黏、大流量比體系微尺度混合性能強(qiáng)化 42
參考文獻(xiàn) 54

第三章　微尺度多相流動(dòng)與分散 / 59
第一節(jié)　微尺度下作用力和無量綱特征數(shù) 60
一、微尺度下氣/液作用力分析和無量綱特征數(shù) 61
二、微尺度下液/液作用力分析和無量綱特征數(shù) 63
第二節(jié)　微通道設(shè)備和微分散方法及流型 64
一、微通道設(shè)備 64
二、微分散方法和分散機(jī)理 65
三、微通道內(nèi)氣/液、液/液兩相流型 71
第三節(jié)　氣/液微分散基本規(guī)律和數(shù)學(xué)模型 77
一、T形微通道內(nèi)錯(cuò)流剪切氣/液微分散規(guī)律 77
二、T形微通道內(nèi)垂直流剪切氣/液微分散規(guī)律 81
三、十字形微通道內(nèi)垂直流剪切氣/液微分散規(guī)律 85
四、相間傳質(zhì)對于氣/液微分散的影響規(guī)律 86
五、微篩孔通道內(nèi)微氣泡的分散規(guī)律 90
第四節(jié)　液/液微分散基本規(guī)律和數(shù)學(xué)模型 94
一、微通道表面性質(zhì)影響和微液滴的單分散性 94
二、微篩孔分散基本規(guī)律和模型 97
三、T形微通道內(nèi)液/液分散規(guī)律 102
四、T形微通道內(nèi)噴射流分散規(guī)律 109
第五節(jié)　氣/液/液、液/液/液等多相微分散過程 115
一、液/液/液等多相微分散過程 115
二、氣/液/液等多相微分散過程 116
參考文獻(xiàn) 121

第四章　微尺度傳遞性能 / 126
第一節(jié)　微尺度傳熱性能 127
一、概述 127
二、微分散體系內(nèi)的液/液相間換熱 128
第二節(jié)　微尺度氣/液傳質(zhì)性能 132
一、概述 132
二、氣/液傳質(zhì)系數(shù)在線測定方法 134
三、氣泡運(yùn)動(dòng)階段傳質(zhì)規(guī)律 139
四、氣泡生成階段傳質(zhì)規(guī)律 141
五、氣泡流傳質(zhì)系數(shù)預(yù)測模型 144
六、氣柱流傳質(zhì)性能 146
七、氣柱流傳質(zhì)系數(shù)預(yù)測模型 148
八、微氣泡群氣/液傳質(zhì)性能 149
第三節(jié)　微尺度液/液傳質(zhì)性能 152
一、概述 152
二、基于原位相分離的液/液傳質(zhì)研究方法 154
三、液滴運(yùn)動(dòng)階段傳質(zhì)行為 157
四、液滴生成階段傳質(zhì)行為 159
五、液滴生成階段傳質(zhì)模型 162
六、微分散液滴群傳質(zhì)性能 167
七、極端相比下的液/液傳質(zhì)性能 171
八、氣相強(qiáng)化液/液傳質(zhì)過程 172
參考文獻(xiàn) 174

第五章　微尺度反應(yīng)性能 / 179
第一節(jié)　均相微反應(yīng) 180
一、重氮乙酸乙酯合成反應(yīng) 180
二、二氯丙醇環(huán)化反應(yīng) 188
三、丙烯酸聚合反應(yīng) 190
第二節(jié)　氣/液非均相微反應(yīng) 198
一、CO2吸收反應(yīng) 199
二、蒽醌加氫反應(yīng) 211
第三節(jié)　液/液非均相微反應(yīng) 215
一、發(fā)煙硫酸與六氫苯甲酸的反應(yīng) 216
二、硫酸烷基化反應(yīng) 227
第四節(jié)　氣/液/固多相微反應(yīng) 231
一、納米碳酸鈣制備反應(yīng) 231
二、聚乙烯醇縮丁醛制備反應(yīng) 237
參考文獻(xiàn) 245

第六章　基于微設(shè)備的分離過程強(qiáng)化技術(shù) / 252
第一節(jié)　微設(shè)備內(nèi)分離過程強(qiáng)化的理論基礎(chǔ) 252
一、微分散體系的傳質(zhì)行為 252
二、微分散體系傳質(zhì)過程的模型化 255
第二節(jié)　基于微設(shè)備的吸收工藝和過程強(qiáng)化 263
第三節(jié)　基于微設(shè)備的萃取分離工藝和過程強(qiáng)化 267
第四節(jié)　基于微設(shè)備的反應(yīng)萃取工藝和過程強(qiáng)化 273
一、反應(yīng)萃取過程的模型化 275
二、反應(yīng)萃取過程的動(dòng)力學(xué)特性 277
三、反應(yīng)萃取過程的選擇性 280
四、基于微設(shè)備的磷酸二氫鉀萃取法生產(chǎn)工藝 283
參考文獻(xiàn) 284

第七章　基于微設(shè)備的反應(yīng)過程強(qiáng)化技術(shù) / 286
第一節(jié)　反應(yīng)過程強(qiáng)化原理 286
一、混合速度快 286
二、優(yōu)異的傳熱傳質(zhì)性能 287
三、停留時(shí)間和溫度高度可控 288
第二節(jié)　均相反應(yīng)過程強(qiáng)化 290
第三節(jié)　氣/液非均相反應(yīng)過程強(qiáng)化 295
一、氫蒽醌的氧化反應(yīng) 295
二、模擬空氣氧化THEAQH2的反應(yīng)性能 297
三、氧氣氧化THEAQH2的反應(yīng)性能 300
四、反應(yīng)過程分析及模型建立 302
第四節(jié)　液/液非均相反應(yīng)過程強(qiáng)化 306
一、重排反應(yīng)中的液/液微分散性能和傳質(zhì)性能 308
二、液/液微分散體系中重排反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 311
三、微化工系統(tǒng)內(nèi)貝克曼重排反應(yīng)性能研究 314
四、基于微化工系統(tǒng)的重排新工藝 317
五、氣體擾動(dòng)強(qiáng)化液/液微分散體系重排反應(yīng)過程 318
第五節(jié)　液/固非均相反應(yīng)過程強(qiáng)化 322
一、微反應(yīng)器內(nèi)的液滴群分散尺寸和傳質(zhì)性能 322
二、微尺度下液/液/固非均相氨肟化反應(yīng)的可行性分析 324
三、微化工系統(tǒng)中液/液/固非均相氨肟化反應(yīng)性能 325
四、微化工系統(tǒng)中反應(yīng)性能與現(xiàn)有工藝的對比 328
參考文獻(xiàn) 329

第八章　基于微化工過程的納微材料可控制備 / 334
第一節(jié)　材料制備過程強(qiáng)化的基本原理 335
一、納米材料的可控制備 335
二、微米材料的可控制備 340
第二節(jié)　納米材料可控制備技術(shù) 344
一、混合性能與納米材料成核-生長的理論基礎(chǔ) 344
二、均相流體系合成納米材料 347
三、非均相體系合成納米材料 353
第三節(jié)　納微米纖維材料的制備 366
一、納米纖維材料的可控制備 367
二、多相微流控技術(shù)制備微米纖維材料 373
第四節(jié)　微球及含特殊結(jié)構(gòu)的微顆粒材料制備技術(shù) 380
一、微球顆粒制備 381
二、無機(jī)納米顆粒/聚合物微球復(fù)合材料 384
三、Janus型液滴及材料 386
四、核/殼結(jié)構(gòu)微米顆粒材料 389
五、多核心結(jié)構(gòu)微球 394
參考文獻(xiàn) 397

第九章　微化工設(shè)備的放大和工業(yè)應(yīng)用 / 401
第一節(jié)　微化工設(shè)備的放大 401
第二節(jié)　膜分散微混合器的研究和應(yīng)用 403
一、混合器的模型與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 403
二、混合性能 406
三、相間傳質(zhì)性能 408
四、微設(shè)備內(nèi)的流場 411
五、膜分散微混合器在不同萃取體系中的應(yīng)用 413
六、膜分散微混合器的放大及其工程應(yīng)用 418
第三節(jié)　微篩孔設(shè)備的研究和應(yīng)用 420
一、反應(yīng)器的模型與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 420
二、微篩孔陣列微設(shè)備的工程應(yīng)用 421
第四節(jié)　微槽反應(yīng)器的研究和應(yīng)用 423
一、微槽通道的模型與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 423
二、微槽通道的流動(dòng)性能 424
三、微槽通道的傳質(zhì)性能 429
四、微槽通道與商用微通道的對比 433
參考文獻(xiàn) 435

索引 / 438