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出版者:化学工业

作者:赵奕斌

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1996-11

价格:107.00元

装帧:

isbn号码:9787502508494

丛书系列:

图书标签:

• 化工
• 化学工程
• 工业化学
• 化学工艺
• 石油化工
• 精细化工
• 高分子材料
• 化工设备
• 安全生产
• 环境保护

《全球能源转型与未来化学工业发展趋势》 导论：变革的时代背景 当前，世界正处于一场深刻的能源革命之中。气候变化、资源枯竭以及对可持续发展的迫切需求，正以前所未有的力度重塑全球能源结构与化学工业的未来图景。传统的高能耗、高排放的化学生产模式面临严峻的挑战，而绿色、低碳、循环经济已成为不可逆转的时代主题。本书旨在深入剖析这场宏大变革中的关键驱动力、技术路径与潜在的产业重构，为化学工程师、政策制定者及投资者提供一份全面的前瞻性指南。 第一部分：能源转型的宏观图景与化学工业的应对 第一章：全球气候目标与“碳中和”的紧迫性 本章首先梳理了《巴黎协定》框架下各国设定的减排目标及其对不同工业部门的约束力。重点分析了“碳中和”目标如何直接影响能源密集型的化工生产过程，特别是基础化学品的生产（如氨、甲醇、乙烯等）的脱碳路径。探讨了生命周期评估（LCA）在评估化学产品环境影响中的核心作用，以及企业如何通过透明化的碳足迹报告来应对市场和监管压力。 第二章：可再生能源的大规模并网与电力系统的重塑 太阳能、风能的成本快速下降，使得电力在能源结构中的占比显著提升。本章详细研究了可再生电力（尤其电力电子技术）对化学工业的影响，包括： 1. 电力驱动的化学反应器： 探讨电化学合成（Electrochemical Synthesis）的最新进展，例如使用可再生电力直接驱动的二氧化碳还原（CO2R）制合成气或燃料，以及电解水制氢的规模化技术。 2. 间歇性供能的优化调度： 分析如何利用先进的过程控制系统和储能技术（如热能储存、电池储能）来平滑可再生能源的波动性，确保化工装置的稳定运行。 第三章：氢能——下一代工业能源载体 氢气作为零碳燃料和关键的化学原料，其地位日益凸显。本章聚焦于“绿色氢”（通过可再生能源电解水制取）的经济性和技术挑战。 制氢技术对比： 全面比较了蒸汽甲烷重整（SMR）、自热重整（ATR）与电解水制氢的成本结构、碳排放强度及规模化潜力。 氢在化工产业链中的应用： 深入探讨绿色氢在合成氨（绿色氨）、合成甲醇、以及炼油脱硫过程中的替代应用，并评估了建立大规模氢气输送与储存基础设施的工程难度。 第二部分：原料革命——从化石资源到生物质与废弃物 第四章：碳捕集、利用与封存（CCUS）的战略地位 面对短期内难以完全摆脱化石原料的现实，CCUS技术成为实现碳减排的关键“桥梁技术”。本章详细分析了不同捕集技术（如胺吸收法、膜分离技术、变压吸附PSA）的能耗与分离效率，并着重探讨了碳的“利用”（CCU）路径： 二氧化碳转化为高附加值化学品： 讨论了利用CO2合成聚合物（如聚碳酸酯）、尿素、以及甲烷和甲醇等燃料与化学品的技术成熟度与经济性。 直接空气捕集（DAC）的工程挑战： 评估了DAC技术在分布式应用和大规模部署中的技术瓶颈与成本控制策略。 第五章：生物基化学品与生物精炼技术 生物质资源被视为实现碳中性的重要可再生碳源。本章系统介绍了生物质转化为平台化学品的关键技术路线： 1. 先进的生物质预处理技术： 聚焦于如何高效地解聚纤维素和半纤维素。 2. 生物催化与代谢工程： 介绍利用基因工程酵母、细菌将糖类发酵转化为丁二醇、乳酸、异戊二烯等关键化学单体的最新研究成果和工业化案例。 3. 热化学转化路径： 讨论了生物质气化、热解以及快速热解液体（生物油）的升级精制技术。 第六章：化学品回收与循环经济模式的构建 传统的线性经济模式已无法持续。本章聚焦于塑料废弃物和难回收废弃物的化学循环技术，以期实现“摇篮到摇篮”的闭环。 塑料化学回收： 详细对比了热解、气化、溶剂解（解聚）等技术对不同类型聚合物（PET、聚烯烃、聚氨酯）的处理效率、产物质量及能耗。 催化剂在分子重塑中的作用： 阐述了新型多相催化剂如何提高解聚反应的选择性与转化率，使得回收的单体能够重新进入高品质聚合物的生产流程。 工业共生网络： 探讨了如何通过优化工业园区布局，实现副产物和废热的跨企业高效梯级利用。 第三部分：过程强化与智能化制造 第七章：过程强化（Process Intensification, PI）的革新 为降低能耗、减少设备体积并提高本质安全，PI技术成为新一代化工装置设计的核心理念。本章着重介绍： 反应器技术： 微反应器、集成反应与分离系统（如反应精馏、反应萃取）在提高传质传热效率、精确控制反应条件方面的应用。 新型分离技术： 膜分离技术（渗透蒸发、纳滤）、吸附分离在低能耗分离过程中的突破，尤其是在处理稀组分和热敏性物料方面的优势。 第八章：数字化转型与智能工厂 工业4.0技术正深度融合于化工生产的各个环节。本章探讨了如何利用大数据、人工智能和物联网（IoT）构建高效、可靠的智能化工工厂： 1. 高级过程控制（APC）与预测性维护： 利用机器学习算法实时优化操作变量，减少能耗波动，并提前预测设备故障，延长资产寿命。 2. 数字孪生（Digital Twin）的应用： 建立物理工厂的实时虚拟模型，用于方案模拟、操作员培训和故障排除，加速新工艺的放大和优化。 3. 供应链的透明化与韧性： 利用区块链技术追踪原料来源和产品流向，增强供应链的可追溯性和应对突发事件的弹性。 结论：面向2050的化学工业蓝图 本书最后总结了实现可持续化学工业转型的关键挑战——技术协同、经济可行性和全球政策协调。未来的化学工业将是一个高度电气化、原料多元化、生产过程高度集成的系统。成功转型的企业将是那些能够快速采纳跨学科技术（如生物技术、信息技术、材料科学）并构建弹性供应链的创新者。本书描绘的蓝图，强调的不是对现有技术的修补，而是对基础生产范式的根本性重塑。

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阅读体验上，这本书的深度和广度着实令人佩服。它并非那种蜻蜓点水、泛泛而谈的概览性读物，而是深入到技术细节的剖析之中。比如，在讨论催化剂的活化过程时，作者引用的数据详实可靠，甚至追溯到了早期的实验记录，这种对历史脉络的梳理，极大地增强了理论的可信度。我花了好几天时间仔细研读了关于反应动力学的那几章，发现它对非理想反应器的建模分析，提出了几个我之前从未接触过的修正模型，这些内容在其他教材中鲜有提及。它成功地搭建了一座从理论基础到工程实践的坚实桥梁，让你在理解“为什么”的同时，也清楚地知道“如何做”。对于我这种需要不断更新知识库的工程师来说，这本书提供的知识密度是超高的，每一页都值得反复揣摩，它的价值不在于读完，而在于“拥有”和“参考”。

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这本书的装帧和设计简直是一场视觉盛宴！厚实的封面拿在手里就有一种沉甸甸的满足感，仿佛握住了知识的重量。内页的纸张质感非常出色，光滑而不反光，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。最让我惊喜的是那些精美的插图和详尽的流程图，每一个细节都处理得一丝不苟，色彩的搭配也恰到好处，既专业又不失美感。我尤其欣赏编排的逻辑性，章节之间的过渡自然流畅，让人很容易跟上作者的思路。从基础的化学原理到复杂的工业应用，知识点的组织层次分明，即便是初涉该领域的读者，也能循序渐进地理解。排版上采用了清晰易读的字体，段落间的留白也处理得非常得当，使得整本书看起来既大气又严谨，绝对是案头必备的精装典藏。光是翻阅这本书，本身就是一种享受，那种触手可及的实体书的魅力，是任何电子设备都无法替代的。这本书的出版质量，完全体现了对知识的尊重。

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检索和索引系统的设计，是这本书实用性的一个巨大亮点。作为一本工具书，能否快速找到所需信息至关重要。我特地测试了它的索引部分，发现编排得极为细致，不仅收录了核心术语，甚至连一些不常用的副反应物名称和特定工艺参数都有明确的页码指向。更贴心的是，书中大量的交叉引用做得非常到位，当你阅读某个特定反应器设计时，它会立刻提示你去参考第XXX页关于流体力学特性的讨论，这种无缝连接的设计，极大地提高了查阅效率。我曾经因为找不到一个特定分离技术的最新能耗数据而头疼，但在翻阅此书的附录部分时，竟然找到了一个细化到百分比的对比表格。这说明编纂者在内容收集和组织上花费了巨大的心血，使得这本书不仅仅是一本书，更像是一个高效的、随时待命的专业信息检索终端。

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我对这本书的体系结构感到由衷的赞叹。它并非将所有化工领域的内容胡乱堆砌在一起，而是构建了一个非常严谨的知识地图。开篇清晰界定了化工领域的范畴，随后便从物质的本质属性、能量的转化规律入手，逐步攀升到单元操作、反应工程，最后延伸至过程控制与安全管理。这种自下而上的建构方式，确保了读者在接触高阶内容时，已经牢固掌握了底层逻辑。特别是它对“绿色化学”和“可持续发展”模块的整合，处理得非常平衡，没有将其边缘化，而是将其视为贯穿始终的指导思想，这显示了编撰团队对当前行业前沿趋势的深刻把握。不同学科之间的知识点衔接处处理得尤其巧妙，比如在讨论流体输送时，立刻引入了材料科学对管道腐蚀的应对策略，这种跨领域的融会贯通，真正体现了一本“百科全书”的广博与深度。

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这本书的行文风格非常独特，它不像传统教科书那样刻板说教，反而带有一种老派学者的沉稳与洞察力。作者在阐述复杂概念时，总是能巧妙地穿插一些历史轶事或者行业内的经典案例来佐证观点，这使得原本枯燥的专业内容变得生动起来。比如，在介绍高分子合成时，他用了相当大的篇幅来描述早期科学家们在实验中遇到的那些“漂亮的失败”，这些失败的教训远比成功的经验来得深刻。语言上，它精准而富有张力，没有多余的修饰，但每一个用词都恰到好处地传达了其精确的科学含义。阅读时，我感觉自己不是在被动接收信息，而是在一位经验丰富的导师的引导下，进行一次深层次的知识探索。这种带有温度的叙事方式，极大地降低了专业知识的学习门槛，让人愿意主动去啃那些硬骨头。

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