Models for Thermodynamic and Phase Equilibria Calculations (Chemical Industries) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC

作者:Stanley I. Sandler

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1993-10-07

价格:USD 275.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780824791308

丛书系列:

图书标签:

• Thermodynamics
• Phase Equilibria
• Chemical Engineering
• Chemical Industries
• Modeling
• Calculations
• Process Simulation
• Physical Chemistry
• Equilibrium
• Properties

《热力学与相平衡计算模型（化工卷）》是一部深入探讨化学工业领域中热力学原理及其在相平衡计算中应用的权威著作。本书旨在为化学工程师、工艺设计师、研发人员以及对化学过程模拟与优化感兴趣的学者提供一套全面而实用的知识体系。 本书的重点在于构建和应用各种计算模型，以准确预测和描述复杂化学体系的相行为。在化工生产中，理解和控制相平衡对于反应器设计、分离过程优化、物料衡算以及安全操作至关重要。例如，在精馏、萃取、结晶等单元操作中，精确的相平衡数据是实现高效分离和高纯度产品生产的关键。 本书将从基础的热力学定律出发，逐步深入到更复杂的模型。首先，它会回顾热力学基本概念，包括焓、熵、吉布斯自由能以及它们在描述物质状态和过程中的作用。随后，将重点介绍各种状态方程（Equation of State, EoS），例如范德华方程、Redlich-Kwong方程、Soave-Redlich-Kwong（SRK）方程及其改进形式，并详细阐述它们在预测纯组分和多组分体系物性（如密度、压缩因子、饱和蒸气压）方面的原理和应用。 在相平衡计算方面，本书将详细介绍活度系数模型（Activity Coefficient Models），如Margules方程、Van Laar方程、Wilson方程、NRTL（Non-Random Two-Liquid）方程以及UNIQUAC（Universal Quasi-Chemical）方程。这些模型对于描述非理想溶液的行为尤为重要，它们通过引入活度系数来修正理想溶液模型的偏差，从而能够更精确地预测液-液平衡、汽-液平衡以及固-液平衡。本书将深入分析这些模型的物理意义、参数的确定方法以及它们在不同应用场景下的适用性。 此外，本书还将探讨与相平衡计算密切相关的其他重要主题。这包括： 热力学数据库和物性数据库：介绍现有的大型商业和开源热力学数据库，以及如何构建和验证用于特定应用的热力学数据库，包括实验数据的获取、处理和关联。 模拟软件的应用：展示如何利用成熟的化学过程模拟软件（如Aspen Plus, HYSYS, PRO/II等）来实施本书介绍的热力学模型和相平衡计算。将通过实际案例，演示如何输入物性数据、选择合适的模型、进行模拟计算以及解释和验证模拟结果。 特殊体系的相平衡：本书还将覆盖一些在化工领域中常见的特殊体系的相平衡计算，例如电解质溶液、聚合物溶液、多孔介质中的相平衡以及超临界流体的相行为。这些体系的计算往往需要更复杂的热力学模型和处理方法。 模型校准与验证：强调模型参数的优化和模型预测能力的验证的重要性。将讨论各种参数回归方法，以及如何利用实验数据和文献数据来评估模型的准确性。 工艺优化中的应用：阐述如何将精确的热力学与相平衡计算结果应用于化工工艺的优化，例如提高反应选择性、降低能耗、优化分离效率以及确保过程的安全性。 本书的结构设计旨在循序渐进，从理论基础到实际应用，层层递进。每章都配有详尽的解释、清晰的数学推导以及丰富的工程实例，帮助读者深入理解概念并掌握实际操作技能。本书的内容将紧密结合化学工业的实际需求，关注当前工业界关注的热点问题和技术挑战。 通过阅读本书，读者将能够： 深入理解各种热力学模型的数学原理和物理意义。 掌握选择和应用恰当的模型来预测和计算复杂化学体系的相平衡。 熟练运用化学过程模拟软件进行热力学计算和工艺模拟。 提升对化学过程的认识和理解，从而更好地进行工艺设计、优化和故障诊断。 为解决实际化工生产中的热力学难题提供坚实的理论基础和实用的工具。 本书适合作为高等院校化学工程、应用化学、材料科学等相关专业的教材或参考书，同时也是广大化学化工从业人员提升专业技能的宝贵资源。

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这本书的叙述风格非常严谨，几乎达到了吹毛求疵的地步，这对于我们处理高精度要求的化工过程设计来说，无疑是一个优点。我注意到它在处理多相平衡时的数学表达非常精确，对于涉及相变点和临界现象的计算，书中提供的公式和推导过程让人感到踏实。特别是在涉及反应平衡和热化学数据整合的部分，作者展示了深厚的功底。他们不仅给出了如何构建平衡方程，还暗示了在实际软件实现中可能遇到的数据不一致性问题。不过，这种严谨性也带来了一个小小的副作用：阅读体验相对枯燥。它更像是一份严密的学术报告的汇编，缺乏一些能激发学习热情的案例分析或者历史背景介绍。对于初学者来说，可能需要借助其他更直观的材料来辅助理解这些高度数学化的概念，否则很容易被淹没在密集的符号和方程之中，难以建立起宏观的认知框架。

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坦白讲，当我开始深入阅读这本书中关于特定热力学模型的章节时，我产生了一种强烈的“教科书式”的疲劳感。内容上，它详尽地罗列了各种状态方程，从范德华到Peng-Robinson，再到更现代的混合规则应用。然而，这种详尽有时成了负担。很多地方，作者似乎只是在进行知识的堆砌，缺乏对不同模型适用性边界和内在局限性的批判性分析。例如，在讨论溶液热力学时，虽然提到了活度系数模型的选择，但对于如何根据实验数据精确校准这些模型的参数，或者如何处理电解质体系的特殊性，讲解得略显蜻蜓点水。我更希望看到更多关于数值计算稳定性和收敛性问题的讨论，毕竟，最终的计算结果往往取决于这些工程实现细节。对于一个有一定基础的工程师来说，这本书可能更像一本“百科全书”而不是一本“实战手册”，需要读者自己投入大量的精力去筛选和消化那些真正有价值的工程洞察。

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这本《Models for Thermodynamic and Phase Equilibria Calculations (Chemical Industries)》我刚拿到手，说实话，第一印象是它的封面设计相当朴实，甚至有些老派，那种纯粹的学术书籍风格。我主要关注的是其对基本热力学原理的阐述是否深入且清晰。翻阅前几章，我发现作者在解释吉布斯自由能和化学势这些核心概念时，并没有像某些教材那样过度依赖复杂的数学推导而忽略了物理意义。相反，他们似乎非常注重将这些抽象的概念与实际的工程问题联系起来，比如如何通过理解相平衡来优化分离过程。这本书的结构安排很有条理，从基础的热力学定律出发，逐步过渡到更复杂的混合物行为建模，对于希望系统学习和应用相平衡计算的读者来说，应该是一个坚实的起点。我特别欣赏其中对理想溶液和非理想溶液模型的对比论述，这对于理解实际化工系统中的复杂性至关重要。总的来说，如果你正在寻找一本能够扎实打下热力学计算基础的工具书，这本书的理论深度和覆盖范围是值得肯定的。

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从一个更宏观的角度来看待这本书，它展现出了一种对热力学计算领域“黄金标准”的追求。它似乎在向读者宣告：要进行可靠的相平衡计算，就必须掌握这些底层的、经过时间检验的理论框架。它很少涉及那些新近提出但尚未被广泛验证的“黑箱”模型，这使得全书内容具有极高的稳定性和参考价值。我喜欢它在介绍过程中不断强调“假设的有效性”——每一步简化、每一种模型选择，都附带着对其应用场景的严格限制说明。这种对科学严谨性的坚守，使得这本书几乎可以作为审阅任何热力学计算报告的基准。如果一定要说有什么不足，那或许是它在涉及高压、超临界或纳米尺度效应等前沿领域的覆盖面上略显保守，更侧重于传统化工领域中稳健可靠的解决方案。

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我尝试将书中的理论应用到我正在进行的一个复杂蒸馏塔设计项目上。这本书在“过程模拟与参数估计”这一交叉领域提供的视角是相当独特的。它没有停留在理论层面，而是深入探讨了如何利用实验数据修正模型参数以提高预测精度。比如，关于非正规混合物的热力学性质预测，书中提供的几种高级修正方法对比分析非常到位，清晰地展示了每种方法的计算复杂度和收益比。这对我理解现有商业软件背后的算法逻辑非常有帮助。然而，我发现书中对软件应用层面的指导相对薄弱。它告诉你“如何构建模型”，但很少告诉你“如何在主流的流程模拟软件（如Aspen Plus或ChemCAD）中高效地输入和运行这些模型”。这使得这本书更偏向于算法开发人员或热力学研究人员，对于日常流程工程师来说，可能需要自己“翻译”这些理论到实际操作界面，这中间的转换成本是存在的。

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