具体描述
可再生能源包括风能、太阳能、水能、海洋能、地热能、生物质能等，都是永不枯竭的绿色能源。《可再生能源发电技术》系统地论述了这些可再生能源的资源形成、储量及其分布，阐述了利用各种可再生能源进行发电的基本原理和实现方法，总结了各种可再生能源发电技术的发展历史和现状，还专门介绍了非常有发展前途的燃料电池技术。
《可再生能源发电技术》提供了翔实的最新数据，并配有大量的照片和图解，内容丰富、图文并茂，是在充分调研和广泛收集素材的基础上，结合多位教师的教学实践经验，精心编制而成，反映了广大师生的教学要求，非常适合作为高校相关课程的教材，同时还可作为可再生能源发电相关技术人员的参考用书。
《现代化工原理与应用》 本书特色： 本书旨在系统、深入地阐述现代化学工业中最为核心的化工原理，并结合当前行业前沿与实际应用案例，为读者构建一个全面、扎实的理论与实践相结合的学习框架。内容涵盖了热力学、流体力学、传热学、动量传递、化学反应工程、分离工程等基础学科，并延伸至精细化工、高分子材料、绿色化学工艺等新兴领域。 第一部分：化工过程的微观基础与宏观描述 第一章：化学工程的热力学基础 本章聚焦于化学过程的能量转化与平衡。首先回顾经典热力学定律，重点讲解化学势、活度和逸度在多相平衡和化学平衡中的应用。详细阐述相平衡理论，包括气-液平衡（VLE）的Raoult定律、Henry定律及其修正模型（如Wilson, NRTL, UNIQUAC模型），并引入高压体系和非理想溶液的热力学处理方法。随后，深入探讨反应热力学，平衡常数的确定、标准生成焓/熵的计算及其在反应方向预测中的作用。本章强调对实际化工过程（如合成氨、甲醇制备）中能量流动的精确计算与优化。 第二章：动量传递与流体流动 本章是理解和设计反应器、管道、泵等设备的基石。从牛顿内摩擦定律出发，系统介绍粘性流体的基本概念。重点讲解流体的连续性方程、动量方程（Navier-Stokes方程）的推导及其在不同几何条件下的简化应用。对层流和湍流进行深入分析，包括雷诺数的物理意义、流场特性和边界层理论。详细阐述管内流动中的阻力损失计算，如摩擦因子图（Moody图）、局部阻力系数。特别关注非牛顿流体（如高分子溶液、悬浮液）的本构方程及其在化工设备中的特殊流动现象。 第三章：能量（热量）传递 本章涵盖了化工生产中至关重要的热交换过程。系统讲解三种基本传热机理：热传导、热对流和热辐射。在热传导部分，重点分析傅里叶定律在不同材料和几何形状下的应用，包括稳态和非稳态导热问题。对流传热部分，结合无量纲数（如Nusselt数、Prandtl数）与对流换热系数的关系进行深入探讨，区分自然对流与强制对流。辐射换热则详细介绍黑体辐射定律、灰体辐射及屏蔽效应。最后，将这些理论应用于热交换器的设计与优化，包括并流、逆流布置的计算，以及总传热系数的确定。 第二部分：反应工程与过程控制 第四章：化学反应动力学 本章是理解反应器设计与放大效应的关键。首先，建立反应速率的数学模型，包括零级、一级、二级反应的积分和微分形式。详细分析反应机理（如基元反应、连锁反应）及其对速率方程的影响。重点讲解温度对反应速率的影响（阿累尼乌斯方程），并引入活化能的概念。深入探讨催化反应动力学，包括朗缪尔-欣谢尔伍德（Langmuir-Hinshelwood）模型和埃利斯-里德（Eley-Rideal）模型。本章还涵盖了非均相催化反应的扩散限制效应，如内扩散和外扩散对整体反应速率的制约。 第五章：化学反应器工程 本章将反应动力学与流体力学相结合，设计和分析主要类型的反应器。详细论述理想反应器的模型：间歇反应器（Batch Reactor）、连续搅拌釜式反应器（CSTR）和管式反应器（PFR）的设计方程。重点分析CSTR的稳态操作、稳定性分析及“跳跃”现象。对PFR的轴向混合效应进行修正，并引入反应器的选择性、转化率和生产率的优化指标。对于复杂反应（如非均相催化反应器、多相反应器），探讨床层阻力、流态化现象以及反应器内热点控制策略。 第六章：化工过程的测量与控制 本章侧重于保障化工过程安全、稳定和高效运行的自动化技术。介绍过程变量（温度、压力、流量、液位、成分）的传感器原理与选型。详细阐述控制系统的基本组成（变送器、控制器、执行器）及反馈控制的基本原理。重点分析PID控制器的调谐方法（如Ziegler-Nichols法），并介绍先进过程控制（APC）技术，如模型预测控制（MPC）和解耦控制，以应对多变量、强耦合的复杂化工系统。 第三部分：分离工程与单元操作 第七章：气液分离与吸收/汽提 本章专注于利用组分间蒸汽压差异进行分离的技术。详细阐述气液平衡的本质，并引入吸收和汽提过程的理论基础。讲解操作线方程、平衡线的建立，以及吸收塔设计中的吸收因子、传质推动力和最小溶剂用量。对吸收塔的设计，重点讲解麦克凯布-史密斯（McCabe-Thiele）图解法和经验设计方法。汽提过程则侧重于易挥发组分的回收。引入了塔板效率和填料塔的传质单元高度概念。 第八章：精馏过程的设计与操作 精馏是石油化工和基础化学品生产中最核心的分离单元。本章深入讲解平衡蒸馏、间歇精馏和连续精馏。对连续精馏塔，详细推导精馏塔的物料衡算、热量衡算和组分衡算，并应用McCabe-Thiele法和Fenske-Underwood-Gilliland（FUG）法进行塔板数计算。强调回流比对分离效果和能耗的影响。最后，介绍精馏过程的特殊形式，如共沸精馏、萃取精馏和反应精馏，及其在复杂体系分离中的应用。 第九章：固液分离与膜分离技术 本章涵盖了颗粒物与流体分离以及新兴的膜分离技术。在固液分离方面，系统介绍沉降、过滤和离心分离的原理。详细分析过滤操作中的滤饼阻力、过滤介质阻力以及恒压/恒速过滤的计算。对离心分离，讲解其在固液两相中的应用效率。膜分离部分是重点，详细介绍反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）和气体分离膜的基本驱动力（化学势梯度）和渗透模型，探讨膜污染（Fouling）的控制策略。 第四部分：新兴与绿色化工技术 第十章：颗粒物操作与干燥技术 本章关注固体物料在化工生产中的处理。系统介绍颗粒的粒度分布表征、比表面积测量。对干燥过程进行深入分析，包括湿空气的湿空气线、定速干燥阶段和降速干燥阶段的传热传质过程。讲解干燥设备（如盘式、流化床、喷雾干燥器）的选择和操作参数的优化，特别是如何避免物料的过热损伤。 第十一章：精细化工与反应介质工程 本章拓宽了传统化工原理的应用边界。重点探讨了微通道反应器（Microreactors）的设计优势，特别是在高危反应和快速反应中的安全性和传热效率提升。深入分析超临界流体技术（如CO2作为萃取剂或反应介质）的独特性质及其在天然产物提取和聚合反应中的应用。讨论离子液体作为绿色溶剂在催化反应和分离过程中的潜力与挑战。 第十二章：过程强化与可持续发展 本章面向未来化工发展方向。详细介绍过程强化（Process Intensification, PI）的核心理念，通过功能集成和尺寸缩小实现效率的跨越式提升。重点分析集成反应器-分离器（如反应精馏、膜反应器）的优势和设计挑战。最后，从原子经济性、E因子（环境因子）和生命周期评价（LCA）的角度，探讨化工过程的绿色化路径，指导读者从源头设计更环保的化学工艺。 读者对象： 本书适用于化学工程、应用化学、材料科学、环境工程等相关专业的高年级本科生、研究生，以及在石油化工、精细化工、制药和新能源材料领域工作的工程师和技术人员。要求读者具备基础的物理化学和微积分知识。
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