具体描述
《现代化学工程原理及应用》 图书简介 本书旨在为化学工程领域的学生、研究人员和行业专业人士提供一套全面、深入且与时俱进的化学工程基础理论与前沿技术综述。不同于专注于特定语言技能训练的教材，《现代化学工程原理及应用》的核心在于构建扎实的工程科学思维框架，并展示这些原理在当代工业实践中的广泛应用。 第一部分：化学工程基础理论的深化 本部分将传统化学工程学的核心——传递现象（动量传递、热量传递和质量传递）——进行系统性的重构和深化。 第一章：流体力学与反应器设计基础 本章首先回顾牛顿流体和非牛顿流体在复杂几何管道中的流动特性，重点分析湍流模型（如 $k-epsilon$ 模型和 $k-omega$ 模型）在化工过程模拟中的应用。随后，深入探讨多相流体系，特别是气-液、液-液和固-液体系中的界面现象、返混效应和分散程度对宏观反应速率的影响。在反应器设计方面，本书超越了简单的 CSTR 和 PFR 模型，详细阐述了非等温、高压、催化床层效应（如压降和热点形成）对反应效率和安全性的制约。特别引入了微反应器技术的基本原理，对比分析了其在传质和传热效率上的巨大优势，并探讨了其在精细化学品合成中的潜力。 第二章：热力学与相平衡的高级主题 本书对化学热力学的处理采取了从微观到宏观的路径。我们从统计力学的基本假设出发，推导了理想气体和真实气体的状态方程，重点讲解了范德华方程、Redlich-Kwong (RK) 方程及其酸性气体修正方法的适用性。在液相热力学中，重点剖析了活度系数模型，如 UNIQUAC、NRTL 模型，及其在预测复杂多组分非理想体系液-液萃取和蒸馏过程中的精确性。针对高压、深冷过程（如天然气液化和合成氨），本书提供了关于相平衡计算（VLLE、VLE）的数值方法，如改进的 Peng-Robinson 模型的收敛性分析。此外，还引入了化学反应平衡的吉布斯自由能最小化原理，并结合计算化学初步知识，探讨了反应路径预测的可能性。 第三章：质量传递过程的精细化分析 本章聚焦于分离工程的核心——质量传递。我们不仅复习了菲克定律和杜汉定律，更侧重于非理想传质（如反应扩散耦合问题）的分析。在吸收和汽提过程中，详细分析了薄膜理论、双膜理论在计算传质系数时的局限性，并引入了基于界面有效传质系数的现代模型。对于吸收塔的设计，本书重点讨论了填料塔和板式塔的性能评估指标，如 HETP (每理论塔板高度) 和 OHTC (总体传质系数)，并探讨了湿法氧化和膜分离过程（如纳滤、反渗透）中驱动力和阻力机制的耦合分析。 第二部分：化学过程的集成与控制 本部分将前述基础原理应用于复杂的工业流程，并引入过程控制和优化的前沿概念。 第四章：分离工程的现代化技术 除了传统的精馏、萃取和吸收，本章对新兴的高效分离技术进行了深度剖析。模拟移动床（SMB）技术被作为一种高效连续分离手段进行专题讲解，包括其周期性操作原理、物质平衡方程的建立以及如何通过操作参数的优化实现高纯度分离。膜分离技术部分，详细介绍了聚合物膜、陶瓷膜的制备、孔径分布控制及其在气体分离（如膜接触器）和废水处理中的应用。对于结晶过程，本书关注晶型控制和粒度分布的调控，探讨了过饱和度与成核/生长速率之间的动力学关系，以及搅拌对晶体质量的影响。 第五章：化工过程的建模、模拟与优化 本章是连接理论与实践的桥梁。首先介绍了流程模拟软件（如 Aspen Plus 或 HYSYS）中关键模块的底层计算方法，而非仅仅停留在软件操作层面。重点讲解了模型的准确性依赖于热力学模型的选择和收敛性处理。随后，本书深入探讨了过程优化的理论基础，包括拉格朗日乘数法、牛顿法在确定最优操作点中的应用。对于大型复杂流程，引入了实时优化（RTO）的概念，探讨了如何利用在线数据和预测模型来应对原料波动和设备老化导致的性能衰减，以实现全局最优操作。 第六章：过程安全与环境工程的融合 现代化工过程设计必须将安全和环境影响置于核心地位。本章详细阐述了固有安全设计的理念，如何通过选择低毒性原料、降低操作压力和温度（“本质更安全”）来规避风险。在过程安全分析方面，本书深入讲解了HAZOP (危险与可操作性分析) 的系统性步骤，以及如何利用化学反应风险评估（如 DSC、ARC）数据来设定安全限值。环境工程方面，重点讨论了绿色化学十二原则在反应路径选择中的指导意义，以及零液体排放（ZLD）工艺的集成设计，包括蒸发、MVR（机械蒸汽再压缩）技术的经济性分析。 结论与展望 全书最后总结了当前化工领域面临的挑战，如可持续性、能源效率和数字化转型。本书强调，未来的化学工程师必须具备跨学科的知识结构，能够熟练应用高级数学工具和计算模拟技术，以应对日益复杂的工业需求。本书内容层次分明，理论推导严谨，注重实际工程案例的穿插分析，旨在培养具备独立分析和解决复杂化工问题能力的专业人才。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有