具体描述
《普通高等学校建筑环境与设备工程系列教材·制冷技术与装置设计》以人工环境制冷设备的应用为主线，以制冷装置和制冷设备的设计开发为核心，使学生对于各种制冷原理和制冷方法建立一个全面的了解，并重点掌握蒸汽压缩式制冷循环和相关制冷设备的工作原理、性能特点、设计计算方法及运行特性等，同时基本掌握吸收式制冷循环和吸收式制冷装置的工作原理和设计计算方法。《普通高等学校建筑环境与设备工程系列教材·制冷技术与装置设计》按64学时组织内容编写，每章结尾均有习题。另外，本教材将提供多媒体课件、相关制冷设备和装置的实物图片、设计图纸等。
现代精细化工单元操作与过程优化 本书聚焦于当代化学工程领域的核心——精细化工单元操作的深度解析与过程优化策略。 本书旨在为化工、制药、材料科学等相关专业的工程师和研究人员提供一本全面、深入且具有极强实践指导意义的参考手册。它不仅仅是理论的堆砌，更是对复杂化学过程如何高效、安全、经济地实现的系统性探讨。 第一部分：基础单元操作的理论深化与新型技术 本部分将传统化工单元操作置于现代化工生产的高标准下进行重新审视和深化。我们不再停留在对基本原理的简单描述，而是深入探讨在微观层面和复杂体系中，这些操作所面临的挑战与前沿解决方案。 1. 传质与分离技术的新范式 传统的精馏、吸收、萃取等传质操作，在处理高附加值、热敏性或手性物质时，往往面临能耗高、分离效率不足的瓶颈。本书重点剖析了反应精馏（Reactive Distillation）的耦合机理及其在酯化、醚化反应中的应用潜力。详细阐述了模拟移动床（SMB）技术在手性药物分离中的设计参数、操作灵敏度与放大效应，并结合计算流体力学（CFD）模拟结果，揭示了床层内物质分布与选择性的内在联系。 此外，膜分离技术被提升到与传统热力学分离方法相媲美的地位。我们不仅介绍了超滤、纳滤的基础，更着重分析了渗透蒸发（Pervaporation）在有机溶剂脱水及挥发性有机化合物（VOCs）回收中的过程控制，包括膜材料的表面改性和孔径分布对分离因子的影响机制。 2. 反应工程与多相催化 化工过程的效率核心在于反应器设计。本书超越了传统的PFR和CSTR模型，深入研究了微反应器技术（Microreactor Technology）在精细化学品合成中的优势，特别是其在快速放热反应中实现温度精确控制和提高选择性的能力。我们提供了设计微通道反应器的流体力学模型和热交换效率的计算方法。 在催化剂应用方面，重点关注非均相催化剂的寿命管理与再生策略。详细分析了催化剂失活的化学动力学机制（如积碳、烧结、浸渍），并介绍了原位表征技术（如XPS、DRIFTS）如何指导催化剂的结构优化，以提高其抗毒化能力和操作稳定性。 3. 结晶与固体物料处理的精益求精 对于结晶过程，目标已不再仅仅是获得固体，而是精确控制晶体的形貌（Polymorphism）和粒度分布（PSD）。本书详尽阐述了超声波辅助结晶、控制结晶（Controlled Crystallization）的理论基础，包括过饱和度的动态控制曲线。通过对米氏方程（Miers Equation）在不同溶剂体系中的修正应用，指导工程师精确设计冷却速率或反溶剂添加速率，以获得目标晶型，这对药物制剂的生物利用度至关重要。 第二部分：过程强化、优化与智能化控制 现代精细化工要求系统具有高集成度、低能耗和高柔性。本部分着眼于如何通过集成化设计和先进控制手段来实现过程的本质安全与经济性最大化。 4. 过程强化（Process Intensification, PI）的集成化设计 过程强化是未来化工发展的方向。本书系统梳理了多种PI技术，并重点分析了反应-分离耦合设备的设计实例，如填料塔式反应器、静态混合器中的反应单元集成。我们提供了评估一个单元操作是否达到“强化”标准的量化指标，如体积效率、能量密度和占地面积。 特别对电化学合成进行了深入探讨，展示了如何利用电场进行绿色氧化还原反应，替代传统的高污染化学试剂，这在特殊化学品和精细中间体的合成中展现出巨大潜力。 5. 先进过程控制（APC）与系统辨识 针对精细化工过程中常见的非线性和强耦合特性，本书详细介绍了模型预测控制（MPC）的建立流程。从建立准确的过程模型（采用基于第一性原理的模型或数据驱动的模型）到约束处理和优化目标的设定，提供了完整的工业应用案例。 此外，系统辨识技术被用于在线校准和更新历史数据模型，确保控制器在操作条件发生偏移时仍能保持最优性能。书内包含了使用MATLAB/Simulink环境进行MPC仿真和参数整定的详细步骤。 6. 绿色化学与溶剂工程 在环境法规日益严格的背景下，溶剂的选择和回收成为成本与合规性的关键。本书深入分析了超临界流体（SCF）技术在萃取和反应中的应用，特别是对$ ext{CO}_2$作为绿色溶剂的物性数据和相平衡计算进行了详尽的阐述。 同时，离子液体（Ionic Liquids, ILs）作为新型溶剂被系统介绍，包括其结构与性质的关系、在特定催化反应中的选择性提升作用，以及如何在密闭系统中实现高效回收和循环使用，以满足原子经济性的要求。 第三部分：工业应用案例分析与安全可靠性工程 本部分通过具体的工业案例，将理论与实践紧密结合，并强调在复杂系统中确保操作安全和设备可靠性的重要性。 7. 典型精细化工流程的优化案例 本书精选了几个高难度的工业流程进行剖析： 高纯度有机光电材料的结晶与纯化：如何通过多级反溶剂结晶和温度梯度控制，将杂质含量控制在PPB级别。 复杂药物中间体的连续流合成：对比间歇式生产的放大效应，展示连续流技术在提高产品一致性和减少副产物生成方面的优势。 8. 设备可靠性与风险评估 针对高压、高温或使用危险化学品的单元，本书引入了可靠性工程的理念。详细讲解了故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）在识别过程中的薄弱环节，并结合HAZOP（危险与可操作性研究）方法论，指导工程师系统地识别潜在的工艺偏差和连锁反应风险，从而在设计阶段植入本质安全措施。 本书内容全面覆盖了从基础传质传热到先进过程控制和安全设计的全链条知识体系，是化工行业实现高附加值、可持续生产的必备工具书。
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