多相化學反應工程與工藝（上下） pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:清華大學齣版社

作者:金湧

出品人:

頁數:954

译者:

出版時間:2006-6

價格:150.00元

裝幀:

isbn號碼:9787302125068

叢書系列:

圖書標籤:

• 化學工程
• 反應工程
• 多相反應
• 化工工藝
• 傳質
• 傳熱
• 催化
• 化學反應動力學
• 過程強化
• 工業催化

探索物質轉化的奧秘：化學反應工程與工藝的精深之道 本書是一套旨在深入剖析多相化學反應工程與工藝原理及其在工業應用中關鍵角色的係統性著作。它並非僅僅羅列技術細節，而是著力於構建一個完整的知識體係，引導讀者理解從微觀的反應機理到宏觀的工藝設計，再到最終的經濟效益評估的全過程。本套裝共分為上下兩捲，旨在為化學工程、化工機械、材料科學等相關領域的學生、研究人員以及一綫工程師提供一套全麵、深入且實用的學習與參考資源。 上捲：多相化學反應的工程基礎與單元操作 上捲的核心在於奠定紮實的多相化學反應工程理論基礎，並詳細介紹實現這些反應所需的關鍵單元操作。 第一部分：多相反應基本理論與模型 多相反應概述與分類： 本部分將首先清晰界定什麼是多相反應，並係統梳理不同類型多相反應的特點，如氣-固、氣-液、液-液、固-固、氣-液-固等。重點將放在區分不同相態間的傳質、傳熱和化學反應耦閤的復雜性。 相間傳質理論： 這是理解多相反應的關鍵。我們將深入探討錶麵吸收、體積吸收、蒸餾、萃取等經典傳質過程，並結閤多相反應的特點，介紹錶麵積、傳質係數、傳質阻力等概念。從雙膜理論到現代流體力學模型，多方麵闡述如何量化和優化相間傳質效率。 多相反應動力學： 反應速率的確定是工程設計的首要步驟。本部分將詳細講解催化反應（多相催化、多相非催化）、非催化反應（如燃燒、氧化）的動力學模型，包括反應級數、錶觀活化能、擴散控製與反應控製的判斷。對於多相催化，將深入探討催化劑的孔結構、錶麵性質、活性位點對反應速率的影響，並介紹常見的動力學方程。 傳熱與多相反應： 許多多相反應伴隨著顯著的放熱或吸熱效應。本部分將分析反應器內熱量傳遞的機製，如對流、傳導、輻射，以及相界麵上的熱量傳遞。重點在於如何通過傳熱設計來控製反應溫度，避免局部過熱或過冷，從而保證反應安全、高效進行。 流體力學在多相反應中的作用： 不同相態的流動行為直接影響傳質、傳熱以及反應物與産物的混閤程度。本部分將介紹氣泡流、液滴流、環狀流、固定床流、流化床流等典型多相流型，並探討其對傳質效率、停留時間分布的影響。在此基礎上，將引入計算流體動力學（CFD）等現代工具在模擬和優化多相流動中的應用。 第二部分：多相反應器設計與操作 在掌握瞭基礎理論後，上捲將聚焦於各類多相反應器的設計原理、操作特點和應用範圍。 固定床反應器： 作為最常見的非催化和催化反應器，我們將詳細介紹固定床反應器的結構、工作原理、傳質傳熱特性。重點包括催化劑床層的壓降、溫度分布、反應物濃度梯度等。同時，也將探討填料選擇、床層設計、旁路冷卻等優化手段。 流化床反應器： 適用於催化劑易磨損、傳熱要求高的反應。本部分將深入分析流化床的流體力學特性，如起泡、湍流等流型，以及氣固/液固兩相的相互作用。將重點講解流化床的傳質傳熱效率，以及催化劑的循環、再生等操作。 鼓泡塔與噴霧塔： 主要用於氣液反應。本部分將詳細介紹兩種塔的結構、氣液接觸方式、傳質效率的影響因素。將分析泡徑、液沫層、空塔速度等參數對吸收、萃取、氣相反應的影響。 攪拌釜式反應器： 適用於液液、氣液、固液等多種多相體係。本部分將重點分析攪拌槳類型、轉速、擋闆等對混閤、傳質、傳熱的影響。將深入討論多相攪拌釜的設計準則，以及反應動力學和停留時間分布對産品收率和選擇性的影響。 多管式反應器與列管式反應器： 適用於換熱要求高、易産生堵塞的反應。本部分將分析管內流型、管間換熱、堵塞的預防與處理。 新興多相反應器技術： 簡要介紹微通道反應器、膜反應器、微混閤器等新型反應器在提高傳質傳熱效率、實現精密控製方麵的優勢與應用前景。 第三部分：多相反應工程中的關鍵工藝問題 本部分將從更實際的工程角度齣發，探討多相反應過程中麵臨的常見挑戰與解決方案。 多相反應器放大效應： 將詳細分析從實驗室規模到工業規模放大過程中，傳質、傳熱、混閤、流體力學等關鍵因素的變化規律，以及如何通過模型相似性、工程經驗等方法進行閤理放大。 反應器失活與再生： 催化反應器中催化劑失活是一個普遍問題。本部分將分類介紹催化劑失活機製（如積碳、中毒、燒結），並探討再生方法（如氧化再生、浸齣再生）的設計與操作。 安全與環保考慮： 強調多相反應過程中的危險因素（如易燃易爆、毒性物質），以及相應的安全設計與操作規程。同時，也將關注反應過程中的廢氣、廢水、廢渣處理，以及綠色化學理念在多相反應工程中的應用。 過程控製與優化： 探討如何通過溫度、壓力、流量、濃度等關鍵參數的監測與控製，實現多相反應過程的穩定運行與優化。將介紹PID控製、模型預測控製等先進控製策略在多相反應器中的應用。 下捲：多相化學反應工藝的應用與集成 下捲將跳齣單一反應器的範疇，將視角提升到整個化工工藝流程層麵，深入探討多相化學反應在各類重要工業領域中的具體應用，以及工藝的集成與優化。 第一部分：重要工業領域的多相化學反應工藝 本部分將精選若乾具有代錶性的工業過程，深入剖析其背後的多相反應原理與工藝設計。 石油煉製與石油化工： 催化裂化： 深入分析流化床催化裂化（FCC）反應器的設計與操作，包括催化劑的輸送、再生、産物分離等。重點闡述重油轉化為輕質油品的復雜多相催化反應機理。 加氫處理/加氫裂化： 探討氣-液-固三相催化反應器（如固定床、移動床）在加氫過程中的應用，分析反應動力學、傳質傳熱特性以及催化劑的選擇。 閤成氨與甲醇閤成： 詳細介紹氣-固多相催化反應器（如固定床、流化床）在氨閤成（哈伯-博施法）和甲醇閤成中的應用，包括高溫高壓下的催化劑性能、反應器設計與操作。 烯烴聚閤： 闡述多相催化劑（如Ziegler-Natta催化劑、茂金屬催化劑）在氣相、液相或漿態聚閤反應器中的應用，分析催化劑結構與聚閤過程的關係。 煤化工與閤成氣轉化： 煤氣化： 探討不同煤氣化工藝（如固定床、流化床、氣流床）中的氣-固多相反應機理，以及閤成氣（CO+H2）的生産過程。 費托閤成： 深入分析氣-固催化反應器在閤成液體燃料和化學品中的應用，重點關注催化劑的選擇性與反應器設計。 閤成氣製甲醇、二甲醚等： 結閤前述內容，進一步探討閤成氣作為重要化工原料在不同多相反應器中的轉化。 精細化工與製藥： 精細化學品閤成： 針對特定精細化學品，如染料、農藥、香料等，分析其閤成過程中涉及的多相反應類型（如酯化、酰胺化、氧化、還原），以及相應的反應器選擇和工藝流程。 藥物中間體閤成： 討論在藥物閤成中，如何通過精密控製多相反應條件，實現高選擇性、高收率的反應，並滿足嚴格的質量控製要求。 環保工程中的多相反應： 煙氣脫硫脫硝： 深入分析濕法、半乾法、乾法脫硫脫硝工藝中涉及的氣-液、氣-固多相反應機理，以及反應器設計。 廢水處理： 介紹高級氧化、催化氧化等技術在處理難降解有機汙染物中的應用，以及相關的多相反應器設計。 固體廢物處理與資源化： 探討焚燒、氣化等技術在處理固體廢物中的多相反應原理。 第二部分：化工工藝流程的集成與優化 本部分將超越單個反應器的視角，聚焦於如何將多相反應單元與其它單元操作（如分離、換熱、物料輸送）有效集成，形成高效、經濟、綠色的完整化工工藝。 反應-分離耦閤技術： 反應精餾： 深入分析反應與精餾過程在同一設備內耦閤的優勢，探討其在平衡反應、副反應抑製等方麵的應用。 膜反應器： 介紹膜分離與化學反應相結閤的技術，如滲透蒸發反應器、催化膜反應器等，以及其在提高轉化率、分離産物方麵的作用。 萃取精餾： 討論如何利用溶劑的萃取能力，改變平衡限製，提高反應進程。 反應器網絡優化（RNO）： 基本概念與方法： 介紹反應器網絡閤成的基本原理，包括物料流、能量流的分析，以及P-graph、MINLP等優化方法。 多相反應網絡設計： 探討如何將多種多相反應器串聯、並聯或反饋，以最小化成本、最大化産率。 能量集成與餘熱利用： 傳熱網絡設計（Pinch技術）： 介紹如何通過分析工藝流程中的熱負荷，設計最優的傳熱網絡，實現能量的有效利用與迴收。 多相反應過程的能量優化： 結閤多相反應的放熱/吸熱特性，探討如何通過反應器設計、操作條件調整以及餘熱利用，降低能耗。 過程模擬與仿真： Aspen Plus, HYSYS等軟件的應用： 介紹主流化工過程模擬軟件在多相反應器與工藝流程設計中的應用，包括物性估算、單元操作模塊選擇、流程模擬與優化。 CFD在工藝放大與優化中的作用： 進一步探討計算流體動力學如何幫助理解復雜多相流動的細節，指導反應器設計與操作參數的優化。 經濟性評估與可持續發展： 化工過程的成本構成： 分析設備投資、運行成本、原料成本、能源成本等對工藝經濟性的影響。 綠色化工與全生命周期評估： 強調在工藝設計中融入綠色化學理念，減少汙染物排放，提高資源利用效率，並對整個過程的生命周期進行可持續性評估。 總結 這套《多相化學反應工程與工藝》上下兩捲，旨在為讀者構建一個完整、係統且深入的知識框架。上捲側重於多相反應的基礎理論、動力學、傳質傳熱以及各種基本反應器的設計與操作，為讀者打下堅實的工程基礎。下捲則將視角提升到工藝流程層麵，通過大量實際工業案例，展示多相化學反應在各個領域的廣泛應用，並著重探討工藝的集成、優化、經濟性與可持續性。閱讀本套裝，將使您對如何設計、操作和優化復雜的多相化學反應過程，擁有深刻的理解和專業的洞察力。

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這本書的整體氣質，像一位經驗豐富、不苟言笑的導師，他不會用甜言蜜語引誘你，但你深知他所傳授的每一句話都擲地有聲，是無數次失敗與成功經驗的結晶。書中的術語使用極其精確，很少齣現模糊不清的描述，這對於精確性要求極高的工程學科至關重要。我能想象，這本書的作者團隊必然是深耕此領域多年的專傢，他們不僅精通“是什麼”，更精通“為什麼”和“怎麼辦”。這種知識的密度和權威感，讓讀者在閱讀過程中産生一種由衷的敬畏感和信服力。它不是為瞭娛樂而存在，它是為瞭解決具體、復雜、具有挑戰性的工程問題而存在的，其價值在於其不可替代的專業深度和嚴密的邏輯結構。

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從裝幀風格上判斷，這本書明顯是為需要長期參考和深度研究的專業人士量身定做的，它散發齣一種老派學院派的沉穩氣質，少瞭許多現代暢銷書那種花哨的封麵設計和輕快的語調，顯得格外“耐嚼”。我特彆欣賞它在圖文排版上的剋製與精準，那些錶格和示意圖，沒有一個多餘的裝飾，完全服務於信息傳遞的效率。當我快速瀏覽其中關於物料衡算和能量平衡的部分時，那種撲麵而來的係統性規劃感，讓人立刻能感受到編者對整個學科框架的宏觀把握。這本書的章節劃分和索引係統似乎也相當完善，這對於需要精確查找某一特定反應器設計參數或催化劑活化機製的工程師來說，無疑是極大的便利。它不是那種讀完一遍就束之高閣的書籍，更像是實驗室案頭上隨時準備被翻開，被標注，甚至被“摺磨”的得力助手。

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初次接觸到這套書的讀者，可能會被它龐大的信息量所震懾，每一頁似乎都密密麻麻地塞滿瞭公式、參數和復雜的流程圖，讓人不免産生一種望而生畏的感覺。然而，當我試圖去理解其中一些看似抽象的概念時，我發現作者在概念的引入和邏輯的遞進上，其實是下瞭大功夫的。它不像某些教科書那樣生硬地拋齣理論，而是傾嚮於用一種層層剝繭的方式，將一個復雜的工程問題拆解成若乾個可理解的小模塊。比如，書中對某些熱力學平衡態的描述，即便沒有深厚的理論背景，也能通過詳細的文字描述和附帶的示意圖，大緻把握其物理意義。這種敘事方式，使得即便是跨學科背景的讀者，也能找到切入點，而不是被那些高深的數學符號完全勸退。雖然深入理解肯定需要時間積纍，但這本書的結構設計顯然是為學習者鋪設瞭一條相對平坦的階梯，而非陡峭的懸崖，這點非常值得稱贊。

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這本書的封麵設計真是太吸引人瞭，那種深沉的藍與穩重的黑搭配在一起，透著一股嚴謹的學術氣息，讓人一看就知道這不是一本輕鬆的讀物，而是紮紮實實搞科研的傢夥手裏的工具書。我拿到手的時候，首先就被它沉甸甸的質感給鎮住瞭，上下兩冊，分量十足，感覺捧著的不止是書，更是一座知識的寶庫。雖然我對書的具體內容還處於探索階段，但光是這裝幀和排版，就已經體現齣瞭齣版社的用心。字體選擇上，既保證瞭清晰易讀，又不會顯得過於呆闆，很多圖錶的插頁處理得非常精妙，色彩過渡自然，專業術語的標注也十分規範，讓人在初步翻閱時，就能感受到編者在學術規範性上所下的苦功。這套書的紙張質量也是一流的，厚實且有韌性，長期翻閱應該不會輕易損壞，這對於需要反復查閱的專業書籍來說，簡直是福音。我對這本書的整體印象是：它是一件精心打磨的、充滿專業精神的藝術品，每一個細節都在嚮讀者傳達著“嚴謹”二字。

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這本書的厚度本身就暗示瞭其內容的廣度與深度，拿到手裏會讓人立刻聯想到那些為之奮鬥的漫長時光。我注意到書中似乎非常注重工程實踐與基礎理論的結閤，它不僅僅是停留在純粹的理論推導，而是深入到瞭工藝操作的細節層麵。例如，對反應器內部流場模擬的討論，不僅僅給齣瞭數學模型，還結閤瞭實際操作中可能遇到的壁麵效應或死區形成等實際問題進行瞭探討。這種“從理論到現場”的視角轉換，對於正在進行畢業設計或者實際項目開發的人員來說，簡直是如飢似渴的寶藏。它似乎在告訴讀者：“光知道原理不夠，你還得知道在實際運行中，如何讓它高效穩定地跑起來。”這種實操層麵的關懷，是很多純理論書籍所不具備的寶貴品質。

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