化工原理（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社发行部

作者:叶世超

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-02-16

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030104427

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化工原理（下册）—— 开启精细化工与过程控制的奥秘 《化工原理（下册）》将带领读者深入探索化工领域的关键分支，聚焦于驱动现代工业发展的核心技术与理论。本书在前一册化学反应工程、传质与单元操作等基础之上，将重点放在更具挑战性和实用性的领域，旨在为学生和工程师提供一套系统、深入的知识体系。 核心内容概览： 本书共分为四大模块，层层递进，构建起精细化工生产与智能化控制的完整图景。 模块一：反应器工程进阶与多相反应 在《化工原理（上册）》中，我们已初步认识了各种基础反应器类型及其在化工生产中的应用。在本册中，我们将进一步深化对反应器设计的理解，重点关注复杂反应体系的设计与优化。 多相反应器设计与操作： 详细阐述气-液、液-液、气-固、液-固、气-液-固等多相反应器的设计原理、传质传热特性以及操作策略。例如，在气-液反应中，我们将深入探讨搅拌釜、鼓泡塔、填料塔等反应器中气液接触面积、传质速率的影响因素，以及如何通过优化操作参数提高反应效率。对于气-固催化反应，将详细解析固定床、流化床反应器的特点、催化剂床层压降、传热传质以及催化剂失活与再生等关键问题。 催化反应工程深入探讨： 进一步剖析多相催化反应的动力学模型，包括有效速率、浓度极化、温度极化等概念，以及它们如何影响反应器的宏观行为。介绍多种催化剂的失效机理（如积碳、烧结、中毒）及其应对策略。 非理想反应器模型： 探讨停留时间分布理论，分析滞流、旁路、死体积等非理想因素对反应器性能的影响，并介绍脉冲模型、马克思模型等多种非理想反应器模型，以及如何利用这些模型优化反应器设计和操作。 模块二：精细化工过程设计与强化 精细化工产品以其高附加值和特定功能性，在医药、农药、新材料、电子化学品等领域扮演着至关重要的角色。本模块将聚焦于精细化工过程的特有挑战，并介绍创新的过程强化技术。 精细化学品合成过程： 深入分析精细化学品生产中常用的反应类型（如不对称合成、酶催化反应、光化学反应等）及其对反应器和分离过程的要求。例如，在医药中间体合成中，如何精确控制反应条件以获得高光学纯度的产物。 过程强化技术（Process Intensification）： 介绍微反应器、膜反应器、超声波反应器、微波辅助反应等现代过程强化技术，分析其在提高传质传热效率、缩短反应时间、降低能耗和实现本质安全等方面的优势，并探讨其在精细化工生产中的具体应用案例。 分离技术进阶： 涵盖更复杂的分离过程，如萃取、吸收、蒸馏（包括共沸、萃取、变压精馏）、结晶、膜分离（如纳滤、反渗透、气体分离膜）等。重点分析这些过程的理论基础、设备选型、操作优化以及在精细化工产品分离纯化中的应用。例如，如何通过优化溶剂选择和操作条件，高效分离具有相似沸点或挥发度的精细化学品。 模块三：化工过程控制与自动化 在现代化工生产中，过程控制与自动化是确保生产安全、稳定、高效运行的关键。本模块将系统介绍化工过程控制的基本原理、方法与技术。 反馈控制原理与控制器设计： 深入讲解PID（比例-积分-微分）控制器的原理、参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、IMC法等）以及高级控制策略，如串级控制、前馈控制、比值控制等，并分析它们在提高控制性能方面的作用。 过程辨识与模型预测控制（MPC）： 介绍如何通过实验方法或基于机理的模型辨识化工过程的动态特性，进而设计先进的控制策略，特别是模型预测控制。深入探讨MPC的原理、算法（如DMC、GPC）及其在复杂多变量过程中的应用，例如在大型炼化装置中的应用。 自动化仪表与系统： 介绍各种测量仪表（如温度、压力、流量、液位、成分分析仪等）的工作原理、选型原则以及在化工过程中的应用。讲解DCS（集散控制系统）、PLC（可编程逻辑控制器）等自动化控制系统的架构、功能与组态，以及安全仪表系统（SIS）在保障生产安全中的作用。 过程安全与风险管理： 结合控制系统，探讨化工过程中的安全问题，如危险分析（HAZOP）、安全完整性等级（SIL）评估，以及如何通过设计合理的控制逻辑和安全联锁系统来预防和缓解事故。 模块四：化工过程模拟与优化 现代化工企业越来越依赖于计算机辅助设计和模拟软件来优化生产过程。本模块将介绍化工过程模拟的理论基础与实际应用。 稳态与动态模拟： 介绍常用的化工过程模拟软件（如Aspen Plus, HYSYS等）的基本操作和常用模块，包括物性数据库、单元操作模型、收敛方法等。讲解如何建立化工流程模拟模型，进行稳态和动态模拟，以预测和评估生产过程的性能。 过程优化： 介绍如何利用模拟软件结合优化算法（如非线性规划、遗传算法等）对化工过程进行优化，以达到提高收率、降低能耗、减少排放、提高产品质量等目的。例如，优化反应器操作条件以最大化目标产物收率，或优化分离单元操作以最小化能耗。 案例研究与综合应用： 通过一系列典型的精细化工生产过程（如合成氨、炼油、聚合物生产等）的模拟与优化案例，展示如何将本书所学的知识融会贯通，解决实际工程问题。 《化工原理（下册）》不仅是一本技术手册，更是一座连接理论与实践的桥梁。它将帮助读者建立起扎实的理论基础，掌握先进的工程技术，从而在日新月异的化工领域中，设计、操作和优化复杂的生产过程，为现代工业的进步贡献力量。

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我是一名对化工分离技术情有独钟的学生，这本书中关于蒸发和结晶的章节，为我打开了一扇新的大门。书中对不同类型蒸发器，如升膜、降膜、强制循环、刮板蒸发器等的工作原理、传热特性和适用范围进行了详细介绍，并且还对能量消耗和经济性进行了对比分析，这让我对如何在实际生产中选择最合适的蒸发设备有了清晰的认识。我尤其对书中关于多效蒸发和蒸汽再压缩技术的讲解印象深刻，这两种技术在节能降耗方面的重要性不言而喻，书中通过图示和计算实例，清晰地展现了它们是如何实现能量的循环利用的。在结晶方面，书中对不同结晶方式，如冷却结晶、蒸发结晶、溶剂萃取结晶等，以及它们对晶体形态、粒度分布的影响进行了深入探讨。我记得其中一个章节详细讲解了结晶过程中的过饱和度控制和晶核生成与晶体生长动力学，这对于我理解如何获得高纯度、易于过滤的晶体产品至关重要。书中的一些结晶设备，比如箱式结晶器、连续结晶器，其设计原理和操作要点也得到了详尽的阐述，这让我对接下来的毕业设计有了明确的方向。

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我对化工生产过程中的传热和传质过程一直抱有浓厚的研究兴趣，这本书在这方面的内容尤其吸引我。书中关于热交换器设计的部分，详细介绍了管壳式、板式、空气冷却器等常见类型热交换器的结构特点、传热机理和设计计算方法。我尤其对书中关于总传热系数的确定，以及如何考虑污垢热阻的影响进行了细致的讲解，这对于我理解实际生产中热交换器效率下降的原因并采取相应措施至关重要。在传质方面，书中对吸收、蒸馏、萃取等单元操作的理论基础和工程应用都进行了深入的阐述。我特别欣赏书中对吸收塔设计中传质单元理论的应用，通过讲解吸收塔的实际高度和理论板数的计算，让我能够更好地理解塔内气液接触效率的影响因素。此外，书中还涉及到了一些新兴的传质技术，比如膜分离技术，其基本原理和在化工领域的应用前景也得到了简要介绍，这让我对未来的技术发展趋势有了一定的了解。书中丰富的图例和计算步骤，使得复杂的理论知识变得易于理解和掌握。

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这本书中的流体力学章节，尤其是关于多相流动的描述，对我理解化工生产中的很多现象起到了关键作用。我之前一直对气液两相流在管道中的不同流态，比如泡状流、夹带泡流、塞状流、环状流等，以及它们对传热传质效率的影响感到困惑，直到读到这本书，才有了系统的认识。书中详细阐述了不同流态下的压降计算，以及如何通过调整流速、管径等参数来优化流动状态，这对于设计和操作化工设备，比如精馏塔、吸收塔，甚至是反应器，都至关重要。我特别喜欢书中关于板式塔和填料塔在气液传质效率方面的对比分析，以及如何根据具体物料的性质来选择更合适的设备类型。此外，书中对于颗粒在流体中的运动，比如沉降、悬浮以及流化床的流体力学特性，也进行了详尽的讲解。我记得其中一段关于流化床床层膨胀和压降曲线的分析，让我深刻理解了流化状态的形成和维持条件，这对于我理解催化裂化、气流输送等工艺流程非常有帮助。书中的一些经典方程，比如Ergun方程，在书中得到了详细的推导和应用讲解，让我不再只是死记硬背，而是理解了其背后的物理意义。

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这本书在化工过程控制方面的讲解，为我理解自动化生产系统的运行提供了坚实的基础。书中从最基本的控制器类型，如比例（P）、积分（I）、微分（D）控制器，到它们的组合应用（PI、PID），都进行了详尽的阐述，并分析了它们在不同工况下的响应特性。我特别喜欢书中关于模糊控制和神经网络控制的介绍，这让我看到了更智能化的控制方法的可能性。在应用层面，书中以精馏塔温度控制为例，详细讲解了如何建立数学模型，并根据模型设计和整定PID控制器，这让我对实际的自动化控制系统有了更直观的认识。我还了解到书中关于状态空间法和模型预测控制等更高级的控制策略，虽然目前还未能完全掌握，但已经激发了我进一步学习的兴趣。此外，书中对过程安全和风险分析也进行了简要的介绍，强调了控制系统在保障生产安全方面的重要性，这一点让我深感认同。整体而言，这本书的这一部分内容，让我对如何将理论知识转化为实际的生产控制方案有了更深刻的理解。

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我一直对化肥生产过程中的催化剂选择和反应动力学非常感兴趣，尤其是在接触到某本讲解“下册”内容的化工原理书籍之后，更是觉得茅塞顿开。书中对固定床反应器的设计细节，比如床层高度、直径对传热传质的影响，以及如何通过优化操作参数来提高转化率和选择性，都有非常深入的剖析。我记得其中一章花了很大篇幅讲解了如何根据反应速率方程和停留时间分布来模拟反应器的行为，这对于我理解大型工业化肥装置的运行至关重要。特别是对于氨合成这样需要高温高压的反应，书中关于多段绝热反应器和等温反应器的比较分析，以及如何通过中间冷却或加热来克服平衡限制，让我对工业生产中的巧妙设计有了更深的认识。此外，书中的案例分析也很有启发性，比如针对不同催化剂的失活机制和再生方法，给出了详细的理论依据和实践建议，这对我日后在实际工作中处理类似问题提供了宝贵的参考。虽然书中涉及的数学模型和计算方法有些复杂，但通过作者循序渐进的讲解，以及丰富的图表和公式推导，最终还是能理解其中的奥秘。这本书不仅仅是理论的堆砌，更强调了理论与实践的紧密结合，这一点我非常欣赏。

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