化工原理

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出版者:石油大学出版社
作者:赵文
出品人:
页数:300 页
译者:
出版时间:2006年03月
价格:26.0
装帧:平装
isbn号码:9787563615629
丛书系列:
图书标签:
  • 化工原理课程学习指导
  • 化工原理
  • 化工
  • 化学工程
  • 传热
  • 传质
  • 化学反应工程
  • 流体
  • 分离工程
  • 过程控制
  • 工业化学
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具体描述

本书重点介绍化工单元操作的基本原理、典型设备及其计算。本书对基本概念的阐述力求严谨,注意理论联系实际,并突出工程观点。全书分上下两册。上册包括绪论、流体流动、流体输送机械、非均相物系的分离和固体流态化、传热、蒸发及附录。本书可作为高等院校化工系及有关专业的教材,也可供有关部门从事科研、设计及生产的技术人员参考。本书以物料衡算、能量衡算、物系的平衡关系、传递速率及经济核算观点等5个基本概念为基础,介绍了主要化工单元操作的基本原理、计算方法及典型设备。全书除绪论外共分7章,分别为流体流动、流体输送机械、沉降与过滤、传热、吸收、蒸馏、干燥。在流体流动、传热和吸收三章中,分别介绍了流体力学、传热学及传质学的基础知识。每章都编入适量的例题、习题及思考题。本书重视基本概念和基础理论的阐述,注意理论联系实际和用工程观点分析问题,适当介绍本学科领域的新进展;力求由浅入深,突出重点,主次分明,便于自学;全面采用法定计量单位。设备规格采用最新标准。本书可作为高等学校少学时(70~100学时)化工原理课程的教材,也可供相关专业的高等职业学校以及科研、设计和生产部门的科技人员作为参考书。

跨越藩篱:探索材料科学与能源转化的前沿视角 图书名称: 跨越藩篱:探索材料科学与能源转化的前沿视角 书籍简介: 本书并非聚焦于传统意义上的化工单元操作与反应工程,而是将目光投向了二十一世纪科学技术最前沿的交汇点——先进材料的设计、合成及其在可持续能源系统中的颠覆性应用。我们试图构建一座桥梁,连接微观尺度的原子排列与宏观尺度的能源效率提升,探索如何通过对物质本征属性的精准调控,解决全球面临的能源短缺与环境挑战。 本书的叙事逻辑,从基础理论的重塑开始,随后深入到新型功能材料的理性设计,最终落脚于前沿能源转化技术的集成与优化。 --- 第一部分:理论基石的更新与跨学科视野的构建 (Foundational Shifts and Interdisciplinary Vision) 传统的化学工程往往基于经典的热力学和动力学框架,但面对纳米尺度和量子效应的显著影响时,这些框架需要被拓宽和深化。本部分着重探讨支撑新一代材料科学与能源技术的核心理论工具。 第一章:从经典热力学到非平衡态统计力学在界面现象中的应用 本章将剖析在催化反应、电化学过程以及膜分离等涉及多相界面时,经典平衡态理论的局限性。重点介绍非平衡态统计力学(如拉格朗日蒙特卡洛模拟、路径积分方法)如何帮助我们理解和预测体系在瞬态高能耗状态下的行为。特别关注能量耗散、信息熵与材料性能之间的内在联系。 第二章:第一性原理计算在材料特性预测中的角色 深入探讨密度泛函理论 (DFT) 在预测晶格常数、电子能带结构、缺陷态密度以及表面吸附能中的关键作用。我们不仅介绍计算流程,更侧重于如何通过计算结果指导实验合成,实现“按需设计”的材料筛选。讨论处理强关联电子体系(如过渡金属氧化物)时面临的挑战与最新的近似方法。 第三章:复杂系统中的信息论与熵增原理 本章超越传统的能量分析,引入信息论的视角审视能源系统的效率。探讨如何利用香农熵和互信息来量化反应过程中信息的丢失与能量的浪费。这为理解低熵流体(如生物质)高效转化为高价值化学品提供了新的理论框架。 --- 第二部分:功能材料的理性设计与精确合成 (Rational Design and Precise Synthesis of Functional Materials) 材料是实现能源转化的载体。本部分的核心在于,如何摒弃传统的试错法,转而采用结构-性能导向的理性设计策略,并掌握制备具有原子级精确度的材料的尖端技术。 第四章:多孔晶体材料的结构化学与气体吸附调控 聚焦于金属有机框架材料 (MOFs) 和共价有机框架材料 (COFs)。详细解析其拓扑结构、孔径分布与比表面积的精确调控。重点案例分析:如何通过骨架工程(如配体选择、金属节点替换)来优化这些材料在气体分离(如碳捕集)和储氢应用中的性能,超越传统沸石的性能极限。 第五章:二维纳米片的界面工程与异质结构建 探讨石墨烯、过渡金属硫化物 (TMDs) 等二维材料的合成(如化学气相沉积 CVD),及其在构建范德华异质结中的潜力。详细论述如何通过层间耦合调控电荷转移速率和激子分离效率,这对于高效光电催化至关重要。讨论边缘效应和缺陷工程对催化活性位点的塑造。 第六章:自组装与定向生长:实现复杂结构的可控制备 介绍利用块状共聚物微相分离、DNA 模板合成以及种子介导生长等技术,实现纳米结构从一维(纳米线/管)到三维复杂结构的精确控制。关键在于理解分子间相互作用力(范德华力、π-π堆叠、静电作用)如何驱动体系向低能量、高有序态演化。 --- 第三部分:前沿能源转化技术的系统集成与优化 (System Integration and Optimization of Frontier Energy Conversion Technologies) 掌握了先进材料后,本部分旨在探讨如何将这些材料集成到实际的能源转化系统中,并进行全局性的性能优化,特别是针对气候变化背景下的核心技术。 第七章:下一代电化学储能系统的界面动力学 本书不讨论传统的锂离子电池的常规化学,而是聚焦于固态电解质的离子传导机制和锂金属负极的枝晶抑制。分析电极/电解质界面的高阻抗层(SEI/CEI)的形成动力学,以及如何通过添加剂或界面涂层实现稳定、高倍率的充放电循环。延伸讨论钠离子电池和钾离子电池的界面挑战。 第八章:光催化与电催化:水分解与二氧化碳还原的催化剂阵列 深入研究高效太阳能燃料的制备。重点分析半导体光催化剂(如钙钛矿、氮化碳)的载流子分离效率瓶颈,以及如何通过构建核壳结构或表面负载单原子催化位点来提升活性和稳定性。在 $ ext{CO}_2$ 还原方面,对比不同催化剂(金属纳米颗粒、分子催化剂)对 $ ext{C}_1$ 与 $ ext{C}_2$ 产物选择性的调控机理。 第九章:集成系统中的多物理场耦合效应分析 现代能源系统不再是单一物理过程的主导。本章探讨热-电-流-化耦合在反应器设计中的重要性。例如,在燃料电池中,如何通过流场设计优化湿度梯度,避免局部干涸或过度水淹;在高温热解炉中,如何利用计算流体力学 (CFD) 模拟优化传热效率,实现原料的均匀气化。 第十章:系统级可持续性评估与生命周期思辨 最后,本书超越了实验室的性能指标,强调系统级思维。介绍如何应用生命周期评估 (LCA) 方法,综合评价新型能源材料从摇篮到坟墓对环境的实际影响(包括稀有元素开采、合成能耗与回收潜力)。讨论“绿色化学”原则在材料设计阶段的嵌入策略,确保技术进步真正服务于可持续发展目标。 --- 结语: 本书面向的是具备一定化学工程或材料科学基础,并渴望站在技术前沿的工程师、研究人员和高年级学生。它提供了一套全新的分析框架和工具箱,指导读者如何运用分子层面的洞察力,去解决宏观世界的能源与环境难题,真正实现跨越材料科学与工程实践之间的藩篱。

作者简介

目录信息

读后感

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学了这本书,吃不下拉不出睡不着,身体倍儿爽。便秘完后去考试,快乐似神仙。小兔子学毛游泳,要学就要学化原。

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学了这本书,吃不下拉不出睡不着,身体倍儿爽。便秘完后去考试,快乐似神仙。小兔子学毛游泳,要学就要学化原。

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学了这本书,吃不下拉不出睡不着,身体倍儿爽。便秘完后去考试,快乐似神仙。小兔子学毛游泳,要学就要学化原。

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学了这本书,吃不下拉不出睡不着,身体倍儿爽。便秘完后去考试,快乐似神仙。小兔子学毛游泳,要学就要学化原。

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学了这本书,吃不下拉不出睡不着,身体倍儿爽。便秘完后去考试,快乐似神仙。小兔子学毛游泳,要学就要学化原。

用户评价

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这本书在概念的阐述上,我感觉处理得非常到位。很多基础性的概念,作者都没有一带而过,而是进行了非常细致的讲解,力求让读者能够彻底理解其背后的物理意义和数学模型。比如,在讲到质量守恒和能量守恒定律时,作者不仅给出了通用的方程,还结合具体的化工过程,一步步推导,并解释了每个项的物理含义。对于一些复杂的单元操作,比如传质和传热,书中提供的图示和流程图也非常清晰,能够帮助我直观地理解其中的复杂过程。而且,作者还很注重知识点的之间的关联性,能够将看似孤立的概念串联起来,形成一个完整的知识体系。这种由点到面、由浅入深的讲解方式,让我对化工原理的理解更加系统和深刻。

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从整体上看,这本书给我最大的感受就是它的“实用性”和“系统性”。它不仅仅是一本理论书籍,更像是一本为未来从事化工行业打下坚实基础的指南。作者在内容的组织上,充分考虑到了学习者的需求,从基础概念的讲解,到复杂原理的应用,再到实际案例的分析,都做到了面面俱到。而且,书中的语言表达流畅,逻辑清晰,图片资料丰富,数学推导严谨。总而言之,这是一本我认为非常优秀的化工原理教材,它不仅帮助我掌握了必要的知识,更重要的是,它激发了我对这个领域的热情,让我对接下来的学习和职业发展充满了信心。

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这本书的图示和表格质量非常高,可以说为我的学习提供了极大的便利。作者在书中运用了大量的示意图、流程图、以及各种对比表格,这些图表都非常清晰、直观,并且标注准确。例如,在讲解各种反应器类型时,书中提供的三维示意图,能够让我非常清晰地了解它们的结构和工作原理。在介绍蒸馏塔的结构时,详细的流程图展示了物料的进出和相变过程。各种对比表格,如不同物料的物理性质、不同操作的优缺点等,都极大地简化了信息的获取和比较。这些视觉化的辅助工具,将原本抽象的理论变得具体可感,大大提高了我的学习效率和理解深度。

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这本书的装帧设计真是令人眼前一亮,我一直很喜欢那种简洁而又不失质感的封面。纸张的触感也非常舒服,拿在手里有分量,不是那种薄薄的、容易皱的纸。翻开书页,印刷清晰,字体大小适中,长时间阅读也不会感到疲劳。更重要的是,排版布局合理,章节划分清晰,图文并茂,很多复杂概念都有对应的示意图,这对于我这样更偏向视觉学习的人来说,简直是福音。我尤其欣赏它在细节上的处理,比如索引做得非常到位,想查找某个特定的知识点,能迅速定位,节省了很多宝贵的时间。而且,这本书的尺寸也恰到好处,无论是放在书架上还是带出门,都很方便。从拿到手的那一刻起,我就觉得它是一本值得细细品味的佳作,无论是作为学习资料还是案头参考,都能提供极大的便利和愉悦。

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我特别想强调的是这本书在案例分析方面的深度和广度。它不仅仅是理论的堆砌,更注重将理论与实际生产相结合。书中引用了大量来自不同化工行业的真实案例,从石油化工、制药到精细化工,几乎涵盖了所有主要的领域。每一个案例都进行了深入的剖析,从工艺流程的设计到设备的选择,再到操作条件的优化,都给出了详尽的解释。而且,这些案例的选择非常有代表性,能够让我了解不同工艺的优缺点,以及在实际应用中会遇到哪些问题,以及如何解决。通过这些鲜活的案例,我仿佛置身于真实的生产现场,亲身体验着化工原理在实践中的应用。这比单纯背诵公式和概念要有效得多,也更能激发我的学习兴趣和解决问题的能力。

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我必须承认,刚开始接触这本书时,我内心是有一些忐忑的。毕竟“化工原理”这个学科听起来就非常深奥。但是,这本书的作者用他独特的教学方法,让我彻底改变了看法。他不仅仅是在传授知识,更是在传递一种学习的方法和解决问题的思路。他在讲解过程中,会不断地引导你去思考,去分析,而不是简单地灌输。例如,在遇到一个复杂的工程问题时,他不会直接给出答案,而是会引导你一步步分析问题的关键点,然后利用前面学到的原理去解决。这种启发式的教学方法,让我学会了如何独立思考,如何将理论知识运用到实际问题中,这对我来说是比记住几个公式更宝贵的能力。

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这本书的章节安排非常符合逻辑,循序渐进。从最基础的物料衡算和能量衡算开始,逐步过渡到更复杂的单元操作,比如流体输送、传热、蒸馏、吸收等等。每一个章节的知识点都安排得非常合理,不会让人觉得内容过于集中或者过于分散。而且,每学习完一个章节,作者都会提供一些课后习题,这些习题的难度和类型都很有代表性,能够帮助我巩固所学知识,并且检验我的理解程度。我尤其喜欢的是,书中很多习题都提供了详细的解答和分析,这对于我独立思考和自我纠错非常有帮助。这种系统性的学习路径,让我能够一步一个脚印地掌握化工原理的知识体系。

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这本书的语言风格我真的非常喜欢,作者的叙述方式既严谨又不失生动。他能够将一些非常抽象、听起来就很枯燥的化工概念,用一种清晰易懂、甚至带点故事性的方式讲出来。不像有些教科书,上来就是一大堆公式和定义,让人望而却步。这本书的作者似乎很了解读者的心理,他会提前铺垫,引导你一步步进入主题,然后在关键的地方点拨一下,让你豁然开朗。而且,他使用的比喻和类比都非常贴切,能够将生活中熟悉的现象与书中的原理联系起来,大大增强了理解的深度和广度。读这本书的过程,就像是和一个经验丰富的老师在对话,他循循善诱,让你在不知不觉中就掌握了知识。这种沉浸式的阅读体验,让我对“化工原理”这个学科产生了前所未有的兴趣,也更加坚定了深入学习的决心。

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我必须说,这本书的数学推导部分做得非常严谨,也很有条理。虽然化工原理本身就离不开数学,但很多时候,教材中的数学推导过程会让人觉得晦涩难懂,甚至让人失去继续阅读的兴趣。然而,这本书在这方面做得非常出色。作者在推导每一个公式时,都会先给出其物理背景和逻辑基础,然后再一步步进行严谨的数学推导。关键的步骤和概念都会进行强调,甚至会给出一些提示,帮助读者理解推导的思路。而且,书中还穿插了一些数学方法在化工原理中的应用示例,让我能够更直观地理解数学工具的强大之处。对于我这样数学基础相对薄弱的学习者来说,这本书的数学部分简直是一份宝藏,它帮助我克服了对数学的畏难情绪,并且让我看到了数学在解决实际问题中的魅力。

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这本书的附录部分也非常值得称赞。里面包含了很多常用的化工数据、物性表、以及一些重要的公式汇总。这些信息对于在实际应用中进行计算和查阅都非常方便。我曾经在做一些相关的实验时,需要查找一些材料的密度和黏度,这本书的附录就派上了大用场,省去了我很多查找其他资料的时间。而且,这些附录的内容也经过了作者的精心筛选和整理,都是最常用、最核心的部分,非常实用。对于任何一个学习化工原理的人来说,拥有这样一本包含了实用附录的书籍,无疑是如虎添翼。

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