具体描述
甲醇是重要的化工基础产品和有机化工原料。《甲醇工艺学》从工艺的角度出发，系统地介绍了甲醇的合成原理、甲醇的生产工艺与设备、甲醇的应用等。全书共分22章，在原理方面讲述了甲醇的性质、热力学、催化剂、反应机理及动力学；在工艺方面讲述了甲醇原料气的制造和净化，甲醇合成的工艺流程和操作，设备、反应器的模拟设计，合成系统的模拟，三相床合成工艺，甲醇精馏等，并从生产实际出发介绍了生产工艺过程的仪表和自动化控制、分析控制和产品质量控制；在应用方面，介绍了甲醇燃料的应用，并且介绍了由甲醇制备的一些衍生物如甲醛和聚甲醛、胺类、硫类与卤化衍生物、酯类、醚类及酸类衍生物的合成原理、生产工艺及其应用。
《甲醇工艺学》是甲醇研究领域多位专家的知识与经验的总结，内容丰富，资料翔实，可供甲醇及一碳化工领域的科研人员、生产人员以及高等院校相关专业的师生阅读参考。
《现代化学工程基础与实践》 内容简介 本书旨在为化学工程领域的学生、研究人员及工程技术人员提供一本全面、深入且实用的教材与参考手册。内容涵盖了化学工程学的核心理论、基本原理以及在现代工业生产中的具体应用，重点强调了从基础概念到复杂系统集成的完整知识体系构建。 第一部分：化学过程单元操作基础 本部分详尽阐述了流体流动、传热、传质三大核心单元操作的理论基础与工程计算方法。 1. 流体力学与流体输送 流体性质与本构方程： 详细讨论了牛顿流体与非牛顿流体的粘度特性、密度变化规律，以及流体的表面张力、压缩性等参数的测定方法。引入了应力张量和应变率张量的概念，为更高级的流体力学分析打下基础。 宏观动量守恒： 深入讲解了雷诺输运定理（Reynolds Transport Theorem）在描述控制体动量变化中的应用。推导了管道流、非牛顿流体（如剪切稀化流体）在复杂管道系统中的压力降计算，包括摩擦阻力和局部阻力系数的精确确定。 化工设备中的流态分析： 重点分析了搅拌槽、反应器、填充塔等设备内的流场分布，讨论了湍流模型（如 $k-epsilon$ 模型）在CFD（计算流体力学）模拟中的应用，以及颗粒床层（固定床与流化床）的膨胀规律与最小流化速度的确定。 流体输送设备： 详细比较了离心泵、容积泵、鼓风机与压缩机的设计原理、性能曲线解读、系统扬程匹配计算以及气蚀现象的预防与处理。 2. 传热学原理与设备 三大传热机理的深入探讨： 对导热（傅里叶定律）、对流（牛顿冷却定律及其修正）和辐射（斯蒂芬-玻尔兹曼定律及形状因子）进行了详尽的数学描述和物理解释。特别关注了非稳态导热问题（如杜哈默积分的应用）。 对流传热的复杂性： 探讨了边界层理论，分析了层流与湍流状态下的努塞尔数（$Nu$）关联式，包括管道内流体、管束外流体（横向与纵向冲刷）以及自然对流的计算方法。 设备设计与优化： 重点介绍了管壳式换热器（包括U型管、固定管板、浮头式）的结构设计、热负荷计算、面积校核以及污垢热阻（Fouling Factor）的确定与控制。讨论了再沸器、冷凝器、加热炉等关键换热设备的运行特性与节能策略。 3. 动量、热量与质量传递的统一性 输运方程的构建： 阐述了动量、热量和质量传递在数学形式上的相似性，引入了扩散系数（动量扩散系数——粘度，热扩散系数——热扩散率，质量扩散系数——质量扩散系数）的概念。 菲克定律与马克斯韦尔关系： 深入分析了在不同相态和浓度梯度下的质量扩散机理，包括固相扩散、液相扩散以及在多孔介质中的表观扩散系数。 第二部分：分离过程与单元设计 本部分聚焦于利用物理化学性质差异实现物质分离的技术，涵盖了传统与现代的分离方法。 1. 气液分离操作 气液平衡： 详细讲解了理想溶液和非理想溶液（如活度系数模型、Wilson方程、NRTL模型）的气液平衡关系（VLE）。讨论了高压和共沸体系的相平衡特性。 精馏理论： 阐述了麦凯布-提勒法（McCabe-Thiele）和吉利兰（Gilliland）关联图在精馏塔设计中的应用。详细分析了塔板效率（如Murphree效率、整体效率）的影响因素，并介绍了侧线进料、回流比优化以及塔釜操作（侧取液、带出汽相）的控制策略。 吸收与脱附： 讨论了气体吸收的传质阻力分析（整体系数法），以及吸收塔（板式塔与填料塔）的设计，包括传质单元数的计算和填料的选择标准。 2. 液液萃取与固液分离 液液萃取： 基于三相图分析萃取过程，介绍溶剂的选择原则（选择性、分配系数、回收成本）。讲解了萃取塔的设计计算，如多级逆流萃取的理论级数确定。 结晶： 阐述了成核与晶体生长动力学，介绍了冷却结晶、蒸发结晶、沉淀结晶的工艺选择与设备（如强制循环结晶器、真空冷却结晶器）的设计参数确定。 过滤与沉降： 深入分析了恒压过滤、恒速过滤的动力学方程，介绍了板框压滤机、离心机（过滤式与沉降式）的操作原理与生产能力计算。 第三部分：化学反应工程（CRE） 本部分是理解化学过程核心——反应器的基础，侧重于反应速率、反应器设计及工艺优化。 1. 化学反应动力学 反应速率表达： 区分了反应级数、半衰期、表观活度和真实活度。详细介绍了零级、一级、二级反应的积分法与半对数法求解。 影响速率的因素： 探讨了温度（阿累尼乌斯方程）、催化剂（活性、选择性、寿命）、反应物浓度、溶剂效应及混合效应（微观混合与宏观混合）对反应速率的定量影响。 催化反应机理： 引入了朗缪尔-希伍德（Langmuir-Hinshelwood）和埃利-瑞恩（Eley-Rideal）反应机理模型，用于描述非均相催化反应的速率方程。 2. 反应器设计与优化 理想反应器模型： 详细推导并对比了间歇反应器（Batch Reactor）、连续返混反应器（CSTR）和管式反应器（PFR）的设计方程，强调了空间时间（$ au$）与转化率的关系。 非理想反应器分析： 介绍了返混分布函数（RTD）的概念，通过平均停留时间与分散参数分析实际反应器（如填充床）的偏离理想行为的程度。 复杂反应系统： 针对系列反应、平行反应、可逆反应和放热/吸热反应，讨论了最佳操作温度曲线（等温操作、绝热操作、分级冷却/加热操作）的确定，以及热点（Hot Spot）的控制策略。 第四部分：过程控制与安全工程 本部分将理论知识应用于实际生产环境的管理与保障。 1. 过程控制系统 动态特性与传递函数： 分析了典型一阶、二阶系统对扰动的响应，并引入了伯德图、奈奎斯特图等频域分析工具。 PID控制器设计： 详细讲解了比例（P）、积分（I）、微分（D）参数的物理意义、整定方法（如Ziegler-Nichols法），以及串级控制、前馈控制等高级控制策略的应用。 2. 化工安全与环境工程基础 工艺安全管理（PSM）： 讨论了危险与可操作性分析（HAZOP）、保护层分析（LOPA）等风险评估技术。 环境影响控制： 概述了三废处理的基本原理，包括废水中的生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）去除技术，以及废气中的VOCs治理技术（如催化氧化、活性炭吸附）。 本书结构严谨，图表丰富，配有大量工程实例和习题，力求使读者能够熟练运用化学工程学的原理解决实际工业生产中的复杂问题。
作者简介
目录信息
第1章 绪论 1.1 世界甲醇工业发展概况1 1.2 中国甲醇工业发展概况2 1.3 甲醇合成工艺进展3 1.4 甲醇合成及下游产品发展趋势5 1.5 中国甲醇工业发展前景12第2章 甲醇粗原料气的制造第3章 甲醇粗原料气的净化第4章 甲醇合成反应热力学第5章 甲醇合成催化剂第6章 甲醇合成反应机理与动力学第7章 甲醇合成的工艺流程与操作第8章 甲醇合成的主要设备第9章 甲醇合成反应器的数学模拟设计第10章 甲醇合成系统的模拟——过程系统工程的研究方法基础第11章 三相床甲醇合成工艺第12章 甲醇精馏第13章 甲醇生产工艺过程的安全技术和环境保护第14章 甲醇生产工艺过程的仪表和自动化控制第15章 甲醇生产工艺过程中的分析控制和产品质量第16章 甲醇燃料第17章 甲醇制甲醛和聚甲醛第18章 甲醇制胺类、硫类与卤化衍生物第19章 甲醇制酯类衍生物第20章 甲醇制醚类衍生物第21章 甲醇制酸类衍生物第22章 甲醇制烃类衍生物参考文献
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