本书为北京市高等教育精品教材立项项目, 吸收了国内外制冷与低温领域的新研究成果, 具有内容新颖､深入浅出､注重工程实践等特点｡
本书共9 章, 内容包括: 低温工质的性质, 气体液化循环, 溶液热力学基础, 精馏原理与设备, 空气的净化, 低温热交换器, 空气分离装置,稀有气体的提取, 多组分气体的液化与分离｡每章末尾均附有思考题和习题｡
本书可作为能源与动力工程专业本科生的教材, 也可供机械､能源､化工､航天､医药等领域从事制冷与低温､建筑环境与设备( 暖通空调)､空气分离等相关工作的科研技术人员参考｡

前言
当今金属冶炼､煤化工､化肥等行业的发展对氧气､氮气､氩气的需求量越来越大, 天然气､煤层气､页岩气液化装置需求量也日益增多｡高炉富氧鼓风炼铁､转炉和电炉炼钢､钢材加工､切割等工艺环节均需要使用大量的气体产品｡我国钢铁行业吨钢耗氧量为100 ~140m3 ｡氮气是制造合成氨的重要原料, 有了合成氨就可以生产各种化肥｡氧气､氮气和稀有气体还用于金属焊接､有色金属和高级钢的冶炼, 氩气等稀有气体在电子工业､原子能工业､航空航天､医学､低温技术等方面得到了越来越广泛的应用｡自1902 年世界上第一台单级精馏的空分设备诞生以来, 世界各国的空分设备都在向大型化､全低压､全板式､填料塔的方向发展｡
为了满足全国高等学校能源与动力工程专业对制冷与低温方面教材的需要, 我们联合编写了本书｡本书为北京市高等教育精品教材立项项目｡
本书由北京科技大学､西安交通大学､上海理工大学联合编写, 由北京科技大学王立教授､西安交通大学厉彦忠教授和上海理工大学张华教授担任主编｡厉彦忠负责第1 章､第5章和第7 章的编写工作, 参加编写的有谭宏博(第1 章､第5 章); 张华负责第2 章､第6章的编写工作, 参加编写的有陈曦(第2 章)､祁影霞(第6 章); 王立负责第3 章､第4章､第8 章和第9 章的编写工作, 参加编写的有孙淑凤(第3 章､第4 章)､童莉葛(第8章) 和张培昆(第9 章)｡全书由王立统稿和定稿｡
中国科学院理化技术研究所周远院士作为本书的主审, 对本书的结构编排､内容设置提出了中肯的建议和细致的指导, 并亲自为本书作序｡
本书可作为能源与动力工程专业本科生的教材, 也可供机械､能源､化工､航空航天和医药等领域从事相关科研､设计及生产工艺组织工作的技术人员参考｡
编 者

目录
序
前言
第1 章 低温工质的性质 1
1. 1 低温工质的种类及其热力性质 1
1. 2 空气及其组成气体的性质 1
1. 3 氢的性质 6
1. 4 氦的性质 9
1. 5 天然气及其他多组分气体的性质 11
思考题 14
习题 14
第2 章 气体液化循环 15
2. 1 气体液化循环基础 15
2. 2 空气节流液化循环 18
2. 3 带膨胀机的空气液化循环 29
2. 4 氦液化循环 38
2. 5 氢液化循环 49
思考题 55
习题 55
第3 章 溶液热力学基础 56
3. 1 基本原理 56
3. 2 空气的气液平衡 66
思考题 70
习题 70
第4 章 精馏原理与设备 71
4. 1 空气的精馏 71
4. 2 二元精馏过程的计算 79
4. 3 三元系精馏过程的计算 85
4. 4 精馏塔的塔板效率 89
4. 5 填料塔精馏过程的计算 92
4. 6 塔设备的结构 95
4. 7 筛板塔的结构设计 99
思考题 105
习题 106
第5 章 空气的净化 107
5. 1 概述 107
5. 2 空气的除尘 108
5. 3 空气中杂质的特性 114
5. 4 空气的冻结净化 117
5. 5 空气的吸附净化 119
5. 6 空气净化与安全防爆 125
思考题 130
习题 131
第6 章 低温热交换器 132
6. 2 管式热交换器 133
6. 3 管式热交换器中的某些传热问题 151
6. 4 板式热交换器 156
6. 5 板翅式热交换器 165
6. 6 小型低温热交换器 173
思考题 177
习题 177
第7 章 空气分离装置 181
7. 1 空气分离系统组织 181
7. 2 空分装置的制冷系统 184
7. 3 空分装置的精馏系统 193
7. 4 空分装置的换热系统 195
7. 5 空分装置工艺流程的设计与计算 197
思考题 204
习题 204
第8 章 稀有气体的提取 205
8. 1 稀有气体的发现 205
8. 2 稀有气体的性质与用途 205
8. 3 稀有气体提取的基本原理与方法 209
8. 4 氩的制取 214
8. 5 氖､氦的提取 234
8. 6 氪､氙的提取 244
8. 7 高纯及超纯稀有气体的制备 255
思考题 260
习题 260
第9 章 多组分气体的液化与分离 262
9. 1 甲烷及天然气液化循环 263
9. 2 天然气液化装置 270
9. 3 石油气分离为馏分的装置 280
9. 4 石油气分离为纯组分的装置 282
9. 5 焦炉气及水煤气的分离装置 285
9. 6 合成氨尾气的回收 289
思考题 291
习题 291
参考文献 292