化工工艺的热安全 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:弗朗西斯·施特塞尔

出品人:

页数:318

译者:

出版时间:2009-8

价格:60.00元

装帧:

isbn号码:9787030251152

丛书系列:

图书标签:

• 化工安全
• 热安全
• 工艺安全
• 化学工程
• 风险评估
• 事故预防
• 热力学
• 传热学
• 反应工程
• 工业安全

《反应工程原理与实践》 本书是一部深度探讨化工反应器设计、操作及优化策略的专著。它系统阐述了化学反应工程学的核心理论，并将其严谨地应用于工业生产的实际问题解决中。全书内容涵盖了反应动力学、物料衡算、能量衡算、传质传热、反应器模型以及反应器优化等关键领域，旨在为读者提供一套全面而实用的反应工程知识体系。 第一部分：反应工程基础理论 本部分将从最基础的化学反应动力学入手，深入剖析反应速率的表征方法，包括零级、一级、二级等常见反应的速率方程，以及影响反应速率的因素，如温度、浓度、催化剂活性等。我们将详细介绍如何通过实验数据拟合反应机理，并探讨复杂反应体系，如平行反应、串联反应、循环反应等的动力学模型建立。 接着，本书将系统梳理反应器的物料衡算和能量衡算。在物料衡算方面，我们将介绍不同类型反应器（如间歇反应器、连续搅拌釜反应器CSTR、活塞流反应器PFR等）的物料平衡方程，并演示如何利用这些方程计算反应器容积、停留时间等关键参数。在能量衡算方面，我们将重点关注反应热的效应，包括绝热反应器、非绝热反应器以及带冷却/加热反应器的能量平衡方程，并讨论如何控制反应温度以确保操作安全和提高反应效率。 传质传热过程是反应工程中不可或缺的环节。本部分将详细介绍在多相反应体系中，组分如何通过传质从一个相转移到另一个相，以及传质速率的影响因素。同时，我们将深入分析反应器内部的传热机制，包括对流传热、传导传热和辐射传热，并介绍常用的传热设备和强化传热的手段。 第二部分：反应器模型与设计 在此基础上，本书将详细介绍不同类型的反应器模型。我们将从理想反应器模型（如完全混合模型、活塞流模型）开始，逐步过渡到非理想反应器模型，包括停留时间分布模型、空穴模型、体积模型等，并分析它们在描述实际反应器行为中的适用性。 针对工业生产的实际需求，本书将提供详细的反应器设计指导。我们将阐述不同类型反应器的选择原则，并根据具体的工艺要求，从动力学、传质传热、安全性和经济性等多个角度，指导读者完成反应器的初步设计和详细设计。例如，对于气-固催化反应，我们将探讨固定床反应器、流化床反应器和移动床反应器的设计特点和适用条件；对于液-液非催化反应，我们将分析搅拌釜反应器、管式反应器等的设计要点。 第三部分：反应器操作与优化 反应器的操作优化是提高生产效率、降低能耗和产品成本的关键。本部分将深入探讨反应器的稳态操作、动态操作以及优化策略。我们将介绍如何通过调节操作参数（如进料速率、温度、压力、催化剂用量等）来优化反应器的产率、选择性和转化率。 特别地，本书将强调反应器安全操作的重要性。我们将深入分析反应过程中可能出现的危险因素，例如 runaway 反应、爆炸、有毒物质泄露等，并介绍相应的预防措施和应急处理方案。我们将详细讲解反应器安全设计的基本原则，如压力泄放系统、紧急停车系统、温度控制系统等。 此外，本书还将探讨先进的反应器优化技术，包括过程模拟与优化软件的应用、在线监测与控制技术、人工智能在反应器优化中的应用等。我们将引导读者学习如何利用现代化的工具和方法，实现反应器的智能化和高效化运行。 第四部分：特种反应器与前沿技术 为了满足日益多样化的化工生产需求，本书还将介绍一些特种反应器及其应用。这包括微反应器、膜反应器、光化学反应器、电化学反应器等。我们将分析这些新型反应器的结构特点、工作原理和应用前景，并探讨它们在精细化工、生物化工、新能源等领域的潜力。 在本书的最后，我们将展望反应工程的未来发展趋势。我们将关注绿色化学、可持续发展理念在反应工程中的体现，以及新材料、新能源、生物技术等领域对反应工程提出的新挑战和新机遇。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 本书在系统阐述理论知识的同时，大量引用实际工程案例，帮助读者理解理论在实际生产中的应用。 内容全面深入： 涵盖了反应工程学的各个关键环节，从基础理论到先进技术，满足不同层次读者的学习需求。 注重工程应用： 强调反应器设计、操作和优化中的工程实践，提供可操作的解决方案。 语言清晰易懂： 采用通俗易懂的语言，配以清晰的图表和算例，便于读者理解和掌握。 前沿性与时效性： 关注反应工程领域的最新发展和前沿技术，为读者提供面向未来的知识。 本书读者对象： 本书适合高等院校化学工程、化工工艺、应用化学等相关专业的本科生、研究生，以及在化工企业从事反应器设计、工艺开发、生产管理、安全工程师等工作的专业技术人员。

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这本书的结构安排非常巧妙，它并非简单地将“热”与“安全”割裂开来，而是构建了一个完整的热安全管理闭环。开篇从基础的热传递原理入手，循序渐进地引向了反应动力学，随后过渡到工艺放大过程中必然出现的热效应差异，这才是真正体现作者功力的地方。在讨论“放大效应”时，作者没有直接给出结论，而是通过对比不同规模反应器表面积与体积比的变化，直观地展示了为什么实验室的成功经验不能直接照搬到工业生产线上。我个人认为，这是全书最具启发性的部分之一，它打破了许多初级工程师“按比例放大”的思维定势。此外，书中对不同热源（如搅拌摩擦、泵的剪切热、反应热、冷却失效热）的量化分析，也十分到位，让抽象的“危险”具象化成了具体的数字和曲线，使得风险的评估不再是定性的猜测，而是定量的科学判断。这本书的知识密度非常高，我需要反复阅读其中的关键图表才能完全消化其内涵。

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老实说，初看这本书的厚度和专业性，我曾担心它会过于晦涩难懂，但实际阅读下来，发现作者在确保专业深度的同时，也在努力优化读者的“可读性”。书中大量的流程图和示意图，清晰地展示了热量流动的路径和关键控制点，比纯文字描述效率高得多。例如，在介绍间壁式换热器在紧急冷却中的效能评估时，作者用一个精心设计的简化模型，将复杂的多变量问题转化为了几个核心参数的函数关系，这极大地帮助理解了设计规范背后的逻辑。这本书的价值不仅仅在于提供了“做什么”的指南，更在于解释了“为什么”要这样做。它教会读者如何用一套系统的、基于物理和化学原理的思维框架去审视化工生产中的每一个热量平衡环节。对于希望从“操作者”晋升为“工艺设计师”的工程师而言，这本书无疑是一份宝贵的财富，它构建的知识结构能让人建立起对热安全问题的整体认知，避免了只见树木不见森林的局限。

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这本书的阅读体验堪称一气呵成，作者的叙述风格带着一种老派工程师特有的严谨与务实，没有太多花哨的辞藻，全是干货。我尤其欣赏它在“应急响应与缓解措施”章节的处理方式。很多安全书籍往往只停留在“如何预防”，而这本书深入探讨了“一旦发生怎么办”。它详细对比了各种快速冷却、紧急卸压、惰性气体注入等措施的适用场景、局限性以及潜在的次生风险。比如，书中对泄爆片的设计参数和安装位置的推荐，结合了大量的工程经验数据，而不是空泛的理论估算，这对于我们车间技术人员进行设备维护和改造时，提供了极具价值的参考依据。读到后面，我甚至能想象出那种在紧急情况下，根据书中的指导冷静操作的画面。作者在描述这些“救命稻草”时，语气中透露着对生命的敬畏和对工艺的敬畏，读起来让人感觉非常踏实，仿佛身边站着一位经验丰富、随时可以提供建议的导师。

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这本书的视角非常宏大且具有前瞻性。除了传统的化学反应安全，作者还花了相当篇幅讨论了新型反应技术，例如微通道反应器在热管理上的固有优势，以及高活性催化剂使用带来的新的热安全挑战。这表明作者的知识体系并未固守于传统的间歇釜式反应，而是紧跟行业前沿。特别是对“过程安全管理（PSM）”体系中“工艺危害分析（PHA）”如何融入热安全评估的论述，非常具有操作性。书中提供的几套风险矩阵的构建方法，强调了如何将热稳定性数据与人员操作习惯、设备可靠性数据进行交叉分析，形成多维度的风险视图。这对于我们正在推行更高级别安全管理体系的工厂来说，无疑是一份及时的“实战手册”。书中对数据完整性和不确定性处理的探讨，也体现了作者对工程科学本质的深刻理解，即安全决策永远是在信息不完全状态下的最优选择。

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这本书的封面设计得非常专业，色彩搭配沉稳大气，一看就知道是面向严肃读者的专业著作。初翻开目录，那密密麻麻的专业术语和复杂的流程图就让人精神为之一振。我特别关注了关于反应器热失控风险评估的部分，作者在阐述理论模型时，引用了大量的经典文献，逻辑链条清晰可见，让人能够循着作者的思路，一步步深入理解复杂的热力学和动力学原理。尤其值得称道的是，书中对不同类型反应器（如釜式反应器、管式反应器）的特殊性分析，做到了详略得当，没有简单地套用通用公式，而是结合了具体的工艺特点进行了深入探讨。我感觉作者在撰写过程中，不仅是知识的搬运工，更是深入到工程实践中去提炼经验的专家。书中对一些经典事故案例的剖析，也显得尤为犀利和透彻，绝非泛泛而谈，而是直指核心的风险点，对于指导我们日常的工艺操作和安全管理具有极强的现实指导意义。虽然有些计算细节需要借助专业软件辅助理解，但作者提供的详尽步骤和解释，极大降低了学习门槛，让非数学专业背景的工程师也能有效掌握。

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