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出版者:哈尔滨工程大学出版社

作者:向德明等编

出品人:

页数:239

译者:

出版时间:2002-2

价格:19.8

装帧:平装

isbn号码:9787810732703

丛书系列:

图书标签:

• 化工检测
• 过程控制
• 现代化工
• 工业分析
• 自动化
• 仪器仪表
• 传感器
• 数据分析
• 质量控制
• 化工原理

现代化工检测与过程控制（备选书目推荐） 鉴于您对《现代化工检测及过程控制》的关注，这里为您推荐几本在相关领域具有深度和广度，且内容互补的优秀技术书籍。这些书籍涵盖了化工过程的基础理论、先进的检测技术、自动化控制系统的设计与应用，以及新兴的数字化与智能化方向，能够为专业人士提供全面的知识体系补充。 --- 1. 《化工过程分析与在线监测技术》 本书聚焦于化工生产过程中对物质成分、状态参数的实时、准确获取，是“检测”环节的深度拓展与专业化体现。 第一部分：分析化学基础与采样技术 本书首先回顾了化工分析化学的基本原理，重点讲解了化工现场环境对分析结果的潜在干扰因素，并系统阐述了从复杂多相流体中获取具有代表性样品的工程技术——即采样系统的设计与操作。这包括液体、气体、固体物料的代表性取样方案，自动采样器的选型与维护，以及如何确保样品在传输过程中不发生组分变化或污染。 第二部分：光谱分析技术在化工中的应用 详细介绍了红外光谱（FTIR）、拉曼光谱、紫外-可见光谱等在化工过程中的实际应用案例。重点讨论了如何利用这些技术进行关键中间体、催化剂活性、聚合反应终点的实时监测。内容深入到光谱数据的矩阵运算、干扰扣除、定量分析模型的建立（如PLS回归），以及便携式分析仪在现场故障诊断中的应用。 第三部分：色谱分析与色谱控制 深入探讨了气相色谱（GC）和液相色谱（HPLC）在复杂混合物分离与定量分析中的地位。书中不仅涵盖了色谱柱的选择、进样系统的优化，更强调了“在线色谱分析系统（Online GC/HPLC）”的集成方法。这包括循环进样、数据处理的自动化、以及如何将色谱分析结果反馈至 DCS/PLC 进行闭环控制的策略。 第四部分：电化学、热力学与质谱监测 讲解了电化学传感器（如pH、电导率、氧化还原电位）在高腐蚀性或高温高压环境下的可靠性设计。同时，详述了质谱技术（如四极杆质谱 QMS）如何用于痕量有机物分析、反应机理研究和尾气排放的连续监测。内容还包括利用热分析技术（如DSC、TGA）评估物料热稳定性，为安全生产提供数据支持。 第五部分：数据处理与质量保证 本书的最后一部分强调了数据可靠性。涵盖了标准物质的选择与管理、分析方法的验证（如准确度、精密度、检出限的评估）、以及实验室信息管理系统（LIMS）在化工分析数据流中的集成应用。 --- 2. 《化工过程自动化与智能控制系统集成》 本书侧重于“过程控制”层面的系统架构、先进算法的工程化实现，以及如何构建面向未来的智能工厂基础。 第一部分：自动化系统基础架构与标准 全面梳理了现代化工自动化系统的分层结构，从现场仪表层（Field Level）到操作员界面层（HMI/SCADA），再到制造执行系统（MES）的接口。重点阐述了工业通信协议，如HART、Fieldbus Foundation、Profibus DP/PA，以及最新的工业以太网标准（如Profinet/EtherNet/IP）在化工装置中的选型与布线要求。 第二部分：传统控制策略的深化应用 不仅仅停留在PID控制的介绍，本书深入探讨了如何对非线性、强耦合、大延迟的化工过程（如精馏塔、反应器）进行控制回路的优化设计。内容包括： 前馈控制与解耦控制： 针对多变量系统的设计思路与实施难点。 比值控制、串级控制的工程实现： 如何通过合理的反馈结构提高系统的鲁棒性。 先进过程控制（APC）基础： 详细介绍模型预测控制（MPC）的基本原理、辨识方法的选择（如FIR/ARX模型），以及在大型流程工业中的成功案例分析。 第三部分：安全仪表系统（SIS）与功能安全 本书将安全控制作为系统集成的核心部分进行讲解。详细阐述了IEC 61508/61511标准，如何计算安全完整性等级（SIL），设计独立的安全层（LOPA分析），以及SIS系统的硬件选型、软件逻辑的验证与确认（V&V）。这部分内容对于高危化工单元的仪表设计至关重要。 第四部分：数字化与智能控制前沿技术 展望了下一代控制系统。探讨了如何利用大数据分析（Process Data Analytics）进行设备健康管理（PHM）和工艺漂移预警。介绍了基于机器学习的软测量技术，即如何利用过程变量（温度、压力）来实时估计难以测量的关键质量指标（如产品收率、转化率）。此外，还涵盖了云计算/边缘计算在分布式控制系统（DCS）优化中的潜在应用。 第五部分：系统集成与生命周期管理 强调了自动化项目从概念设计（FEED）到安装、调试、试运行（SAT/FAT）的完整流程。重点讨论了如何进行系统集成测试，以及如何在装置运行周期中进行控制软件的升级、参数的再优化和历史数据的归档管理，确保系统的长期稳定运行和技术的前瞻性。 --- 3. 《化工安全与环境监测技术导论》 本书着眼于化工过程的外部影响和内在风险管理，补充了检测技术在安全、环保领域的专业应用。 本书将检测技术与安全工程紧密结合。内容覆盖了过程安全信息（PSI）的收集、有毒有害气体泄漏检测（如H2S, Cl2, NH3）的传感器技术选型（电化学、红外、催化燃烧式）、以及火焰和可燃气体探测系统的设计规范。 在环境监测方面，重点分析了烟气排放（SOx, NOx, 颗粒物）的连续监测系统（CEMS）的构成、校准方法和法规要求。对于废水处理过程，则详细介绍了COD、BOD、重金属离子等关键污染因子的在线或离线检测方法及其合规性要求。此外，还包括了噪声监测和泄漏检测与修复（LDAR）技术在化工园区中的应用策略。

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这本书的叙事风格极其平实，简直可以称得上是教科书式的典范——每一个概念的提出都伴随着详尽的定义和严密的逻辑推导。我花了大量时间研读其中关于“过程控制回路的稳定性分析”那几个章节，作者的处理方式是采用经典的频域分析方法，对波德图和奈奎斯特图的解读细致入微，配图清晰到即便是初次接触这些理论的读者也能领会其精髓。然而，正因为这种教科书式的严谨，使得阅读过程略显枯燥，缺乏能够激发思考的“为什么”和“如何创新”。比如，在介绍到某个控制策略的局限性时，作者通常只是简单罗列出限制条件，而没有深入探讨工程实践中工程师是如何巧妙地绕过或优化这些限制的“黑科技”。我个人更偏爱那些带有一点点“野路子”经验分享或者真实工业事故案例分析的书籍，因为那些往往能揭示理论背后的复杂性和人性化的工程妥协。这本书更像是一个完美的、理想化的模型展示，它告诉你理论上的最优解是什么，但对于现实世界中充满了噪声、延迟和非线性问题的复杂装置，它的指导意义似乎少了一层“烟火气”。总体来说，这是一本可以作为工具书查阅特定理论的可靠资源，但若想从中汲取鼓舞人心的创新灵感，可能需要配合其他更具实战色彩的文献。

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当我翻阅到“化工过程安全仪表系统（SIS）”的章节时，我原本以为能看到符合最新的IEC 61511标准的最新实践案例，毕竟安全系统是化工领域永恒的核心话题。令人遗憾的是，书中引用的案例和标准似乎有些陈旧，更像是对上世纪末本行业规范的总结，对于诸如功能安全等级（SIL）的量化评估方法、现代诊断技术的集成应用，讲解得相当保守和笼统。书中对各种传感器和执行器的描述，也停留在传统的电信号输出层面，完全没有提及目前工业界广泛采用的基于现场总线（如HART或Profibus PA）的智能设备如何实现更高效的诊断和维护。我尝试在书中寻找关于如何利用机器学习进行异常行为早期预警的尝试性描述，但一无所获。这本书给我的感觉是，它完美地固化了二十年前化工控制的知识体系，像一个保存完好的时间胶囊，忠实记录了那个时代的最佳实践。虽然基础不容动摇，但对于身处数字化转型浪潮中的我们来说，这种“不合时宜”的滞后感，使得这本书的“现代”二字显得有些名不副实，更像是一部值得收藏的历史文献，而不是指导未来生产的行动指南。

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这本书的封面设计得相当专业，那种深蓝和灰色的搭配，让我想起实验室里精密仪器的色调，非常有质感。初拿到手的时候，我本来期待能读到一些关于新材料应用或者绿色化学的突破性进展，毕竟“现代化工”这个词汇本身就带着前沿科技的意味。然而，当我翻开目录，却发现内容大多集中在一些基础的分析技术，比如色谱、光谱的常规应用，以及一些成熟的PID控制算法的讲解。这让我有些失落，感觉更像是一本面向化工专业本科生或者初级技术人员的参考手册，而非为资深工程师准备的“现代”风向标。例如，书中对液相色谱的基本原理和常见故障排除的篇幅非常详尽，这对于一个已经操作色谱仪十年的人来说，这些内容显得有些冗余。我更希望看到的是关于在线监测、智能传感器集成或者大数据在过程优化中的应用实例，那些真正能体现“现代”二字的尖端技术。整体阅读下来，这本书的严谨性毋庸置疑，图表绘制得非常规范，数据支撑也到位，但它似乎停在了对现有成熟工艺的扎实梳理上，缺乏对未来趋势的足够探讨和前瞻性的视角。如果这本书的目标读者是希望快速入门化工检测基础操作的人群，那么它无疑是优秀的；但对于追求技术革新和前沿视野的读者，可能会觉得深度和广度略有不足。

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这本书的排版和装帧给人的第一印象是极其严肃且目标明确，一看就知道是为专业领域人士准备的。然而，在阅读过程中，我发现其对某些关键概念的解释方式存在一种难以言喻的断裂感。例如，在讲解“多变量预测模型控制（MPC）”的基本原理时，作者首先跳过了对状态空间模型的直观引入，直接抛出了复杂的矩阵运算公式，这对于需要快速建立宏观理解的读者来说，无疑是一个巨大的门槛。随后，在解释如何处理约束条件时，笔锋又突然转向了对一个非常简单的三罐系统进行线性化的演示，这种从高深复杂的数学工具到基础线性模型的快速切换，使得读者的思维难以连贯。我感觉作者似乎在努力平衡两类读者——既想照顾到理论基础薄弱的初学者，又想满足精通数学的专家的需求，结果却是两头都没能做到位。真正优秀的教材，应该能做到循序渐进，用直观的比喻铺陈复杂的理论，然后再逐步引入数学的严谨性。这本书在这一点上处理得比较生硬，像是将两份不同深度的资料强行拼接在了一起，使得阅读体验充满了跳跃和不适感，需要读者自己投入极大的精力去弥合这些内容之间的逻辑鸿沟。

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我购买这本书的初衷，是希望了解化工行业在应对能源效率提升和碳排放控制方面，检测和控制技术能发挥哪些独特作用。毕竟，可持续发展是当前所有重资产行业必须面对的挑战。这本书的内容，遗憾地避开了这个热点。它对能耗优化、热力学效率监测的论述非常有限，主要集中在产品质量的稳定性和反应收率的最大化上。例如，在反应器温度控制这一章，重点在于如何快速到达设定点并维持稳定，而对于如何通过更精细的温度梯度控制来减少副反应、从而降低分离提纯的能耗，书中几乎没有涉及。这种对“绿色化工”和“能源优化”这一现代化工核心议题的缺位，让我感觉这本书仿佛被定格在了“效率优先”的旧时代。在当前全球对工艺的绿色化、低碳化有迫切需求时，一本缺乏对环境影响和资源效率深度探讨的“现代”专业书籍，其价值自然会大打折扣。我期待能看到更多关于先进氧化过程的在线监测、废水处理过程的智能调控，或者如何利用过程数据辅助实现碳捕集效率提升的案例，但这本书未能提供这些前沿的交叉领域知识。

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