化工实验及开发技术

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出版者:
作者:李丽娟 编
出品人:
页数:172
译者:
出版时间:2002-7
价格:18.00元
装帧:
isbn号码:9787502538736
丛书系列:
图书标签:
  • 化工实验
  • 化学工程
  • 实验技术
  • 开发技术
  • 高等教育
  • 理工科
  • 实践教学
  • 实验室
  • 化工原理
  • 应用化学
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具体描述

本书分“开发基础”和“实验实例”两篇。在“开发基础”中,介绍了化工开发的基本知识,系统阐述了实验开发的方法、步骤以及实验常用技术。它是化工实验及开发过程所涉及的共性知识,要求化学工艺类各专业必学。

在“实验实例”中根据有机化工、无机化工、精细化工、高分子化工、制药等行业的生产技术特点,分别列举了典型实验,能够满足不地区、不同专业的教学需要,培养学生的实际动手操作能力。实验过程中,强调学生动手能力和综合能力的培养,注重抓好“预习、思考、改进、总结”等环节。

本书为高职高专化学工艺类各专业的综合性实验教材,也可作为相关专业的中职教学、成人教育、职业培训以及从事化工、制药等行业的生产、技术、开发人员参考作用。

《精细化工工艺优化与放大》 本书深入探讨了精细化工领域中工艺优化与放大过程的关键技术与理论。本书旨在为化工领域的研发人员、工程师以及相关专业学生提供一套系统性的指导,帮助他们在实验室成果向工业化生产转化的过程中,克服技术瓶颈,实现效率与效益的双重提升。 第一章 实验室小试工艺开发与评估 本章重点介绍实验室阶段的工艺开发策略。我们将从反应机理的深入理解入手,探讨如何通过系统性的实验设计(DoE)来快速筛选最优反应条件,包括但不限于催化剂选择、溶剂体系、反应温度、压力、浓度及反应时间等。同时,本章还将详细阐述反应动力学研究的方法,包括初速度法、积分法等,以及如何利用这些数据来预测反应产率和副产物生成。此外,对反应热力学参数的测定与分析,如反应焓变、活化能等,将是理解反应稳定性和安全性的基础。在工艺评估方面,本章将引导读者学习如何从技术可行性、经济合理性和环境友好性三个维度对实验室工艺进行初步评估,并提出改进方向。 第二章 中试放大工艺的关键考量 从实验室走向中试,是一个充满挑战的跨越。本章将聚焦于中试放大过程中必须考虑的核心要素。首先,我们将深入分析传质与传热在放大过程中的重要性。反应器几何形状、搅拌效率、传热面积与传热系数的变化,都会显著影响反应速率和选择性。我们将介绍不同类型反应器(如釜式反应器、管式反应器、微通道反应器)的放大设计原则及其优缺点。其次,本章将详细讨论物料输送、混合均匀性以及相分离(如萃取、结晶、过滤)等单元操作在放大过程中的挑战和解决方案。例如,如何通过调整搅拌桨类型、转速或引入静态混合器来改善混合效果;如何选择合适的过滤介质和设备来提高过滤效率。此外,安全风险评估与控制在中试阶段显得尤为重要,本章将涵盖反应热失控的预测与预防、有毒有害物质的安全处理以及废弃物减量化与无害化处理技术。 第三章 工业化生产工艺设计与优化 本章将视角转向大规模工业化生产。我们首先会介绍主流的工业反应器类型,如连续搅拌釜式反应器(CSTR)、管式反应器(PFR)、固定床反应器、流化床反应器等,并深入分析它们在不同反应类型下的适用性及放大设计要点。我们将讲解如何利用模拟软件(如Aspen Plus, HYSYS)进行工艺流程模拟与优化,通过调整操作参数、优化设备配置,达到提高总收率、降低能耗、减少物耗的目的。此外,本章将重点探讨过程控制策略的制定与实施,包括PID控制、前馈控制、模型预测控制(MPC)等先进控制技术,以及如何通过在线监测与反馈调节来维持生产过程的稳定与高效。自动化与信息化技术的应用,如DCS(集散控制系统)、MES(制造执行系统)等,在现代化工生产中的作用也将被详细阐述。 第四章 单元操作在放大过程中的工程化实践 精细化工产品的生产往往涉及多个复杂的单元操作。本章将聚焦于几类关键单元操作的工程化放大实践。 分离与纯化技术: 详细介绍蒸馏(精馏、萃取精馏、共沸精馏)、吸收、吸附、膜分离(纳滤、反渗透、超滤)等技术在放大过程中的设计原则、设备选型与操作优化。例如,如何根据分离要求选择塔板类型或填料类型,如何计算塔高和塔径;如何优化吸附剂的选择和再生周期。 结晶与过滤技术: 探讨影响结晶过程(如晶型控制、粒径分布)的因素,以及如何通过控制过饱和度、冷却速率、搅拌方式等来实现目标晶体的制备。放大过滤操作时,将重点介绍不同过滤设备(如板框压滤机、离心过滤机、旋转刮刀过滤机)的性能特点、选型依据以及操作要领。 干燥技术: 针对不同性质的物料,介绍喷雾干燥、流化床干燥、真空干燥、闪蒸干燥等放大过程中的关键技术,以及如何选择合适的干燥方式以保证产品质量和干燥效率。 第五章 绿色化工与可持续发展在工艺放大中的应用 本章将引导读者关注化工工艺的可持续性。我们将探讨绿色溶剂的选择与应用,如水、超临界二氧化碳、离子液体等,以及如何优化溶剂回收与循环利用。原子经济性、E因子(环境因子)等绿色化学评价指标在工艺开发与优化中的应用将被深入分析,并提供降低环境影响的具体策略。此外,本章还将介绍催化剂的绿色设计与高效再生技术,以减少贵金属的使用和废弃物的产生。循环经济理念在化工生产中的体现,如副产物的资源化利用,也将是本章的重要内容。 第六章 工艺放大中的风险评估与安全管理 安全是化工生产的生命线。本章将系统阐述工艺放大过程中的风险评估方法,包括HAZOP(危险与可操作性分析)、FMEA(失效模式与影响分析)等。我们将重点关注反应热失控的机理、预测方法(如DSC, ARC)以及相应的安全控制措施,如泄压系统、紧急冷却系统等。易燃易爆物质的安全储存与输送、有毒有害气体的泄漏预防与处理、粉尘爆炸的防护等内容也将被详细讲解。最后,本章还将强调安全操作规程的制定与执行、人员安全培训以及应急预案的建立与演练的重要性。 本书力求内容充实、案例丰富,通过对理论知识的深入剖析和工程实践的细致描绘,帮助读者建立起一套完整的、面向工程应用的化工工艺优化与放大思维框架,为推动精细化工产业的健康、可持续发展贡献力量。

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读后感

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用户评价

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我非常关心这本书在案例选择和深度分析方面的表现。理论知识的讲解固然重要,但生动、真实的案例更能帮助我们理解抽象的概念,并将其与实际应用联系起来。我希望《化工实验及开发技术》能够包含足够多、足够经典的化工实验和开发案例,并且对这些案例进行深入的剖析。例如,对于一个成功的工艺开发项目,我希望能了解其研发过程中的关键技术突破、遇到的挑战以及如何克服的;对于一个失败的实验,我希望能分析其失败的原因,并从中吸取教训。我希望这些案例能够涵盖不同的化工分支,展现出化工技术在各个领域的广泛应用。更重要的是,我希望这些案例的分析是具有启发性的,能够引导我去思考“为什么会这样做”而不是仅仅停留在“怎么做”。通过对这些案例的深入学习,我期望能够培养出独立分析问题、解决问题的能力,并为我自己的实验设计和技术开发提供宝贵的参考。

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我对这本书的结构安排和内容逻辑性有较高的期望。一本优秀的科技书籍,其内容的组织和呈现方式至关重要。我希望《化工实验及开发技术》能够有一个清晰、合理的章节划分,从基础到进阶,从理论到实践,层层递进,环环相扣。例如,可以先介绍一些通用性的实验技能和方法,再深入到不同化工领域(如有机合成、催化、分离工程等)的具体实验技术和开发案例。每一个章节内部,也应该有明确的逻辑线索,让读者能够顺畅地理解和掌握内容。我特别看重的是,书中的知识点是否能够相互关联,形成一个有机整体,而不是孤立的知识片段。如果能在讲解过程中,适当引用相关的研究文献或行业标准,并给出进一步阅读的建议,那就更能体现其学术价值和实用性。我希望这本书的编排能够让我感到学习过程是系统而高效的,能够帮助我构建起对整个化工实验及开发技术领域完整的认知框架。

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对于实验设备的介绍和选型,我抱有很高的期待。化工实验的顺利进行,离不开各种专业、精密的仪器设备。我希望《化工实验及开发技术》能够对常用的化工实验仪器设备进行系统性的介绍,包括其工作原理、主要技术参数、适用范围以及操作注意事项。我尤其希望这本书能够给出在不同实验场景下,如何根据实验目的、成本预算和精度要求来选择合适的仪器设备的指导。例如,在选择反应釜时,需要考虑哪些因素?在进行分离时,应该优先选择哪种色谱技术?如果书中能够附带一些仪器的选型指南或对比表格,并介绍一些国内外的知名仪器供应商,那就更能体现其实用性了。我希望通过这本书,我能够对化工实验仪器设备有一个全面的认识,并掌握科学的选型方法,从而能够更高效、更经济地开展实验工作。

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拿到这本《化工实验及开发技术》后,我最先关注到的便是它在基础理论知识的梳理上是否足够清晰透彻。化工领域博大精深,很多时候,深厚的理论功底是进行有效实验和开发的关键。我特别希望这本书能从最根本的化学原理、物理现象出发,层层递进地讲解,而非直接跳跃到复杂的实验步骤。例如,在介绍某一种合成反应时,我期待它能详细阐述反应机理,分析可能影响反应速率和产率的各种因素,比如温度、压力、催化剂的种类和用量,以及反应物浓度等等,并且最好能结合一些经典的、被广泛认可的化工反应案例进行说明。我希望它能用一种能够激发读者思考和探索的方式来讲解,而不是枯燥的知识堆砌。同时,在实验设计方面,我也希望这本书能给出一些通用的指导原则和思路,比如如何进行初步的文献调研,如何选择合适的实验方法和设备,如何进行初步的风险评估等等。毕竟,一个好的实验设计本身就是成功的一半。这本书的封面设计和排版也给我留下了不错的印象,纸张的质感也很好,这让我对接下来的阅读充满了期待。我希望这本书能够成为我学习和实践过程中一份得力的助手,帮助我扎实地掌握化工实验的精髓。

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这本书在语言风格和可读性方面,是我非常看重的一个方面。化工领域涉及大量的专业术语和复杂的概念,如果语言过于晦涩、生僻,或者行文枯燥乏味,很容易让读者产生畏难情绪,甚至放弃阅读。我非常期待《化工实验及开发技术》能够采用一种既严谨又不失生动的语言风格。我希望它能用清晰、简洁的语言来解释复杂的概念,避免不必要的专业术语堆砌,或者在使用专业术语时,能够给出必要的解释和说明。如果书中能够穿插一些插图、图表、流程图等视觉化元素,来辅助说明实验原理、操作步骤或工艺流程,那就更能提高其可读性和理解性了。我希望这本书能够让我感到学习的过程是轻松愉快的,能够吸引我持续地投入时间和精力去钻研,而不是成为一种负担。一本好的教材,应该能够将复杂的知识变得通俗易懂,让更多的人能够从中受益。

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这本书在实验操作的具体指导上,我最看重的是其细节的详尽程度以及安全性的强调。化工实验往往涉及各种危险化学品和复杂的仪器设备,任何一个微小的疏忽都可能导致严重的后果。因此,我非常期待这本书能对每一个实验步骤都有非常细致的描述,包括但不限于试剂的量取、仪器的连接、加热的方式、反应的监控以及后处理的方法等。每一个操作环节的关键点,以及可能出现的异常情况和应对措施,都应该被清晰地列举出来。此外,安全知识的普及和强调也是必不可少的。我希望书中能有专门的章节或穿插在各个实验介绍中,讲解实验室的安全规范、个人防护措施、急救常识以及废弃物处理的正确方法。如果能结合一些真实案例,分析事故发生的原因并提出预防措施,那就更加理想了。我希望这本书能够帮助我建立起严谨的实验态度和高度的安全意识,确保我在实验过程中既能取得理想的结果,又能保护好自己和他人的安全。我对它在这些方面的表现充满好奇和期待,希望它能够成为我安全、高效进行化工实验的“指南针”。

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在实验结果的分析和数据处理方面,我希望这本书能够提供扎实有效的指导。化工实验的最终目的是获取可靠的数据,并通过对数据的科学分析来得出结论,评估实验的成功与否,或者指导后续的工艺优化。我希望《化工实验及开发技术》能够详细介绍各种常用的数据处理方法,例如误差分析、统计学在实验数据处理中的应用、图表绘制的标准规范等。我特别希望能学习到如何对实验数据进行有效的解释,如何从数据中挖掘出有价值的信息,以及如何根据实验结果来判断工艺的可行性和经济性。如果书中能提供一些实际的实验数据和分析案例,并演示具体的计算过程和图表绘制方法,那就再好不过了。我希望这本书能够帮助我建立起严谨的科学分析能力,确保我能够准确地理解和利用实验数据,为技术开发提供坚实的基础。

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这本书在知识的系统性和实用性之间如何取得平衡,是我最为关注的。化工领域是一个非常注重实践的学科,理论知识的掌握最终是为了指导实际的实验操作和技术开发。我希望《化工实验及开发技术》能够在理论的深度和实践的可操作性之间找到一个绝佳的平衡点。也就是说,它既要能够深入浅出地讲解背后的科学原理,又要能够提供具体、可行的实验步骤和技术指导。我希望这本书能够帮助我建立起从理论到实践的桥梁,让我能够将学到的知识有效地应用于实际工作。如果书中能够包含一些“小贴士”、“注意事项”或者“常见问题解答”等内容,能够帮助我规避一些潜在的困难和错误,那就更能体现其对读者的关怀和对实践的重视。我希望这本书能够成为我解决实际化工问题时的“得力助手”,而不是一本仅供理论参考的“摆设”。

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在开发技术这方面,我个人非常关注的是这本书在创新性和前沿性上的体现。化工技术日新月异,新的合成方法、新的催化剂、新的工艺流程层出不穷。我希望这本《化工实验及开发技术》不仅仅是停留在对经典实验和技术的介绍,更能引导我思考如何进行技术创新和工艺改进。例如,在介绍某个固有的合成路线时,我希望它能延伸探讨是否有更环保、更经济、效率更高的替代方案,或者如何通过引入新的催化体系、优化反应条件来实现工艺的升级换代。我更希望能看到一些关于绿色化学、可持续发展在化工开发中的应用实例,以及如何利用先进的分析手段和模拟软件来辅助开发过程。如果书中能提供一些开放性的问题或课题,鼓励读者进行自主的探索和研究,那就更好了。我希望通过这本书,我不仅能掌握现有的技术,更能培养出解决实际问题、创造新技术的思维能力。这本书在我看来,应该是一本能够激发灵感、引领我走向化工前沿的“灯塔”。

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我对这本书在“开发技术”部分对前沿和趋势性内容的覆盖程度很感兴趣。化工领域的发展非常迅速,新的技术、新的理念层出不穷。我希望《化工实验及开发技术》能够不仅仅是介绍现有的成熟技术,更能引领读者了解行业的发展方向和未来的趋势。例如,关于智能制造在化工生产中的应用、大数据分析在工艺优化中的作用、以及新型催化材料和绿色合成技术的发展前景等等,我都希望能在书中有所涉猎。如果书中能够提供一些相关的研究前沿介绍,或者推荐一些权威的学术期刊和会议,引导读者进一步深入学习,那就更能体现其前瞻性和价值。我希望通过阅读这本书,我不仅能够掌握基础的实验和开发技术,更能对化工行业的未来发展有一个清晰的认识,为我未来的职业规划提供有益的参考。

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