“水中微量污染物分离”被《Nature》杂志评论为“将改变世界的七种分离技术” 之一。旋流分离器是具有一百多年传统的通用环保离心分离设备，具有结构简单、分离效率高、处理能力大、运行和维护成本低等技术优势，在石油、化工、轻工、环保、食品、医药、机械、冶金、采矿、建材等众多领域中获得了广泛的应用，尤其是在高温、高压、高浓度、高黏度、强腐蚀、剧毒、深冷、易燃、易爆等恶劣环境中发挥着其他分离技术无法替代的作用。但因受湍流扩散的制约，常规的旋流分离精度往往只能达到微米级，难以去除纳米颗粒、离子、分子态污染物。华东理工大学汪华林教授在百年来国内外学者认识到的旋流器内流场流动与颗粒运动形式基础上，发现了旋流场中颗粒物高速自转、自转和公转耦合振荡、排序等现象，并利用这些新现象开发了相应的旋流分离过程强化方法、工艺流程和工程装置，将旋流器分离精度从微米提高到纳米、离子、分子尺度。

《液固旋流分离新技术》是《化工过程强化关键技术丛书》的一个分册。本书以三维旋转湍流场动力学、颗粒材料运动学和污染物传递分离的关联理论为基础，系统介绍了液固旋流分离新技术原理及工程应用，发展了液固旋流分离过程的检测新方法，建立了液固微旋流器并联放大工程设计模型，开发了颗粒自转、排序、过滤的强化液固旋流分离新技术，构建了以液固旋流分离为核心的甲醇制烯烃反应废水处理、沸腾床加氢液固在线分离、沸腾床外排催化剂资源化和废水深度处理的工艺流程和工程装置。
《液固旋流分离新技术》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化工、环境、给排水及相关专业研究生、本科生学习参考。

第一章　绪论 / 1
第一节　污染物源头控制及资源化\t1
第二节　液固分离应用领域\t3
第三节　液固旋流分离研究进展\t6
一、测试研究\t9
二、模拟研究\t13
三、分离性能\t15
四、应用拓展\t17
第四节　液固旋流分离过程强化研究进展\t21
一、调整结构尺寸强化旋流分离过程\t22
二、操作参数调整强化旋流分离过程\t23
三、改善物料性质强化旋流分离过程\t24
四、其他强化旋流分离过程的方法\t24
第五节　旋流器内湍流流动-颗粒运动-污染物分离的关联\t25
一、旋流场中颗粒自转强化污染物分离\t26
二、旋流场中颗粒排序强化污染物分离\t30
第六节　本章小结\t31
参考文献\t32
第二章　旋流动力学与颗粒运动学 / 38
第一节　旋流场流体运动基本形式\t39
一、内旋流和外旋流\t39
二、短路流\t43
三、循环流\t43
四、零轴速包络面和空气柱\t44
五、颗粒公转和自转\t45
第二节　颗粒自转运动\t45
一、颗粒自转现象\t45
二、剪切流场中非惯性颗粒自转模型\t50
第三节　旋流场微球自转分析\t52
第四节　重质旋流器内颗粒自转解析求解\t54
一、基本假设\t55
二、基本方程\t55
三、模型修正\t60
四、内流场方程简化\t62
五、颗粒自转速度计算\t63
第五节　旋流场颗粒自转调控\t65
一、微球运动速度径向分布关系\t66
二、公转速度\t66
三、自转调控\t66
四、颗粒自转与公转的关系\t68
五、旋流场中颗粒自转和公转耦合\t70
第六节　轻质旋流器内颗粒自转解析\t71
一、内流场方程求解\t72
二、内流场计算\t75
三、轻质旋流器内流场分布\t75
四、轻质旋流器内颗粒公转与自转\t77
第七节　双锥轻质旋流器内颗粒自转解析\t78
一、边界条件\t78
二、流函数及速度分量求解\t79
三、双锥旋流器内速度分布\t82
四、双锥轻质旋流器内颗粒自转与公转\t83
第八节　本章小结\t84
参考文献\t84
第三章　液固旋流分离过程检测及调控 / 91
第一节　相位多普勒粒子分析\t91
一、PDPA测试系统的组成及原理\t91
二、旋转流场的PDPA实验系统设计和搭建\t94
三、旋转湍流场PDPA检测及调控\t99
第二节　粒子图像测速\t105
一、PIV测试系统的原理和组成\t105
二、旋转流场的PIV实验系统搭建和流程设计\t108
三、旋转湍流场PIV检测与调控\t111
第三节　体三维测速\t122
一、旋转流场V3V测试原理和平台构建\t123
二、旋转流场V3V测试流程及方法\t127
三、旋转流场V3V检测及调控\t131
第四节　旋流场中颗粒自转和公转检测\t139
一、检测原理\t139
二、检测设备和方法\t141
第五节　表/界面污染物SERS检测\t151
一、微流控制备具有SERS活性的多孔颗粒\t151
二、颗粒表面污染物旋流分离在线SERS检测\t154
三、界面SERS检测\t167
第六节　本章小结\t178
参考文献\t178
第四章　颗粒排序强化液固旋流分离 / 180
第一节　排序型旋流器概况\t180
一、颗粒排序方法\t180
二、排序强化旋流分离\t182
三、进口排序型旋流器\t182
第二节　颗粒排序与微旋流分离器的设计\t184
一、旋转流颗粒排序理论研究\t184
二、基于离心沉降颗粒排序器设计\t188
三、颗粒排序方式及排序微旋流器的设计\t194
第三节　颗粒排序对微旋流器内流体流动的影响\t201
一、计算数学模型\t201
二、颗粒排序对微旋流器内流体流动的影响\t205
三、颗粒排序对微旋流器内压力场的影响\t213
第四节　颗粒排序对微旋流器内颗粒运动特性的影响\t214
一、控制方程\t214
二、边界条件\t216
三、模拟计算及讨论\t216
第五节　颗粒排序对微旋流器分离性能的影响\t227
一、实验\t227
二、颗粒排序对微旋流器操作性能的影响\t228
三、颗粒排序对微旋流器分离效率的影响\t230
第六节　本章小结\t234
参考文献\t235
第五章　液固分离双分支流理论并联放大 / 239
第一节　微旋流器并联形式\t239
第二节　直线型并联分支流理论\t240
一、基本分支模型\t240
二、常用分支流计算方法\t241
三、Wang模型\t242
第三节　U-U型微旋流器并联理论\t245
一、模型假设\t245
二、进口-底流数学模型\t245
三、模型求解\t249
四、实验与理论对比\t252
五、U-U型并联设计准则\t256
六、U-U型并联300倍放大案例\t262
第四节　Z-Z型微旋流器并联理论\t269
一、数学模型\t270
二、方程求解\t275
三、实验与理论对比\t280
四、Z-Z型并联设计准则\t283
第五节　U-Z型微旋流器并联理论\t292
一、解析解\t292
二、实验与理论对比\t295
三、U-Z型并联设计准则\t295
第六节　U-U、Z-Z、U-Z三种并联方式对比\t298
一、理论模型的统一性分析\t298
二、轴向速度分量的修正系数\t299
三、实验结果\t299
四、理论解析解\t299
第七节　微旋流器并联应用实例\t300
一、甲醇制烯烃废水液固分离微旋流器并联设计\t300
二、旋流释碳器并联设计\t301
第八节　本章小节\t303
参考文献\t304
第六章　过滤-旋流分离耦合（沸腾床分离）技术 / 306
第一节　沸腾床分离概况\t306
一、沸腾床分离技术\t306
二、深层过滤技术概况\t306
三、深层过滤滤料\t307
四、过滤-旋流分离耦合\t308
第二节　深层过滤理论\t310
一、分离过程中的相互作用\t310
二、分离理论模型\t315
第三节　沸腾床动力学及结构设计\t325
一、沸腾床流化概述\t325
二、沸腾床气-液-固三相流动\t327
三、沸腾床结构设计\t336
第四节　旋流再生器再生原理及结构设计\t339
一、气-液-固分离发展概况\t339
二、旋流再生器分离过程分析\t343
三、旋流过程中颗粒自转和公转\t352
四、旋流再生器结构设计与验证\t355
第五节　过滤-旋流分离技术实验研究\t357
一、小试实验\t357
二、侧线中试实验\t365
三、工业装置应用研究\t366
第六节　本章小结\t371
参考文献\t371
第七章　液固分离成套技术应用 / 377
第一节　甲醇制烯烃反应废水处理技术\t377
一、概述\t377
二、液固微旋流器开发\t386
三、工业应用\t392
四、问题及优化\t402
第二节　缺氧/好氧过程旋流强化技术\t406
一、概述\t406
二、旋流强化缺氧/好氧过程原理\t408
三、工业应用\t418
第三节　沸腾床含高浓度无机颗粒物的有机废液处理技术\t426
一、概述\t426
二、旋流自转分离方法\t428
三、工业示范试验\t436
四、工业应用\t444
参考文献\t449
索引\t451