工业化学反应及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国科学技术大学出版

作者:卞克建

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-2-28

价格:20

装帧:

isbn号码:9787312010125

丛书系列:

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• 工业化学
• 化学反应
• 应用化学
• 化工原理
• 化学工程
• 催化
• 反应工程
• 工业过程
• 合成化学
• 精细化工

工业化学反应及应用 绪论：化学工业的基石与现代社会的需求 化学工业作为现代工业体系的核心支柱，其发展水平直接关系到一个国家的科技实力、经济发展和人民生活质量。本书《工业化学反应及应用》旨在系统性地梳理和深入剖析当代工业化学领域中最具代表性、经济价值最高的关键化学反应及其在实际生产中的应用。我们深知，理论知识与工程实践的紧密结合是培养合格化学工程师的必由之路。 本书的编撰，不仅关注宏观的工艺流程设计，更注重微观反应机理的理解。面对全球日益严峻的资源、能源和环境挑战，本教材力求在介绍成熟工业技术的同时，融入最新的绿色化学、催化技术和过程强化理念，引导读者思考未来工业化学的可持续发展方向。 全书内容结构清晰，由基础理论模块逐步过渡到具体工业实例，确保读者能够构建起扎实的知识体系，并具备解决实际工程问题的能力。 --- 第一部分：基础反应原理与催化技术 本部分是理解所有工业反应的理论基石。我们首先回顾了热力学、反应动力学和化学平衡在工业规模放大过程中的特殊考量。 第一章：工业反应的热力学与速率控制 热力学基础回顾与工程修正： 重点分析高压、高温条件下反应的吉布斯自由能变化、平衡常数的精确计算及其对反应方向的指导意义。特别探讨了相态平衡（气液平衡、固液平衡）在反应器设计中的影响。 反应动力学与速率定律的建立： 详述了零级、一级、二级反应的特点，并深入讲解了复杂反应（如连串反应、平行反应）的动力学模型构建。如何通过实验数据拟合，确定反应级数和速率常数，是本章核心。 催化剂的作用与特性： 催化剂是现代化工的灵魂。本章详细阐述了均相催化与非均相催化的基本原理、活性位点理论、催化剂的选择性、寿命及失活机制（积炭、烧结、中毒）。 第二章：工业催化反应器设计与优化 本章将理论知识转化为工程实践。反应器的类型选择直接决定了生产效率和产品收率。 固定床反应器（PBR）分析： 重点分析轴向和径向的物料流场、传热传质问题。结合达姆科勒数（Da）和佩克莱特数（Pe）分析反应器的弥散效应。详细介绍如何通过热点监测和温度控制，防止固定床反应器中的“飞温”现象。 流化床反应器（FBBR）的优势与挑战： 讨论流化床在处理高放热反应和需要连续催化剂更新过程中的优越性。深入剖析气泡动力学、返混程度对反应速率的影响，以及颗粒磨损和夹带问题。 搅拌釜反应器（CSTR）的串联应用： 阐释 CSTR 串联在模拟活塞流反应器（PFR）性能时的设计原则，以及其在液相和气液相反应中的适用场景。 --- 第二部分：核心无机化工反应实例解析 本部分聚焦于支撑基础材料工业和能源转化的关键无机化学过程。 第三章：合成氨与氢气制备 哈伯-博施法（Haber-Bosch Process）的现代优化： 深度解析合成塔的温度（400-500°C）和压力（15-35 MPa）选择的权衡。探讨铁基催化剂的制备、活化与负载型催化剂的最新进展。重点分析了反应气体的净化过程（脱氧、脱硫、脱除CO2）。 氢气制备技术： 对比蒸汽甲烷重整（SMR）、干气变换反应（WGS）和水煤气变换反应（WGSR）的热力学和动力学特性。介绍先进的膜分离技术在氢气提纯中的应用。 第四章：硫酸工业与硫的循环利用 接触法制酸工艺的改进： 详细描述 SO2 氧化成 SO3 的催化过程。讲解钒五氧化物催化剂的活性、稳定性及反应器内部的温度梯度控制。分析双接触双转化工艺如何提高 SO2 转化率，减少大气排放。 酸的深加工： 概述发烟硫酸的生产，以及硫酸在化肥（磷肥、硫酸铵）生产中的关键地位。 第五章：氯碱工业的电化学基础与工艺演进 电解槽原理： 阐述隔膜法、离子膜法和汞法（历史回顾与环保限制）的核心原理。重点分析离子膜电解槽中高分子离子交换膜的结构、选择透过性以及膜的抗污染管理。 反应产物的分离与纯化： 讨论氯气、氢气和烧碱溶液的后处理工艺，特别是对氯气压缩、液化和脱水过程的工程要求。 --- 第三部分：有机化学品的大规模合成 本部分聚焦于石油化工和精细化工领域中，产量巨大、对国民经济影响深远的有机反应。 第六章：烯烃与芳烃的制备与转化 乙烯与丙烯的蒸汽裂解： 分析高温（800-900°C）下烃类分子的自由基裂解机理。讨论进料（石脑油、乙烷）的选择对产物分布的影响，以及急冷过程对烯烃收率的关键性。 催化重整反应（Reforming）： 详细介绍铂/铼催化剂在芳烃（苯、甲苯、二甲苯，BTX）生产中的作用。讨论脱氢、异构化和芳构化反应的耦合控制。 第七章：合成高分子单体与聚合物基础反应 环氧乙烷（EO）与环氧丙烷（PO）的合成： 比较银催化剂法氧化乙烯和多步骤（如氯醇法、HPPO法）生产环氧丙烷的工艺路线及环境友好性比较。 费托合成（Fischer-Tropsch Synthesis）： 介绍煤制油（CTO）和天然气制油（GTL）技术中的核心反应。分析铁基和钴基催化剂对产物链长分布（分子量控制）的选择性影响。 第八章：硝化、磺化与其他官能团引入反应 芳香族硝化反应： 以硝酸/硫酸混合酸体系为例，分析反应过程中的传热控制，防止副反应（如过度硝化或氧化）的发生。探讨安全生产中的温度和浓度监控。 酯化与胺化反应的工业应用： 讨论如何利用反应精馏（Reactive Distillation）等过程强化技术，在平衡限制的反应中实现高转化率。 --- 第四部分：绿色化学与过程强化前沿 本部分展望了未来工业化学的发展方向，强调效率、安全与环境责任的统一。 第九章：新型催化剂与反应介质 多相催化剂的结构设计： 介绍介孔材料、金属有机骨架（MOFs）在选择性氧化、加氢反应中的应用潜力。 超临界流体反应技术： 以超临界CO2作为溶剂在聚合、萃取和反应中的应用，及其对分离过程简化的优势。 微反应器技术： 探讨微通道反应器在处理高危、高放热反应（如爆炸性反应、快速光化学反应）时的安全性和传质优势。 第十章：工业过程的安全性、经济性与可持续性评估 反应过程的量热学安全评估： 介绍使用反应量热仪（RC1）确定反应热、绝热温升及最大反应速率的重要性。 原子经济性（Atom Economy）与E-Factor分析： 将环境因子作为衡量绿色程度的关键指标，引导读者从源头减少废物产生。 生命周期评价（LCA）在化工路线选择中的应用。 --- 结语 本书力求提供一个全面、深入且面向实践的工业化学反应知识库。掌握这些基础反应的原理、工程实现和优化策略，是应对未来工业化挑战的必要准备。读者在学习过程中，应始终将理论的严谨性与工程的复杂性相结合，以期在未来的工业实践中，设计出更安全、更高效、更绿色的化学过程。

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我对工业化学的兴趣，很大一部分来源于对我们日常生活中无数便利产品的惊叹。从一块肥皂，到一瓶洗发水，再到我们身上穿着的合成纤维衣物，背后都凝聚着化学家和工程师们无数的心血。我设想这本书应该会详细地剖析这些我们习以为常的产品的制造过程，解释其中涉及到的关键化学反应和工艺。比如，塑胶的聚合反应是如何进行的？染料的合成又经历了哪些复杂的化学转化？我尤其希望能看到书中对一些大规模工业生产的案例进行深入的解读，包括原料的来源、生产流程的设计、设备的选用、以及最终产品的质量控制和应用领域。我希望这本书能不仅仅停留在理论层面，更能展现化学反应在工业生产中是如何被“玩转”的，如何通过科学的手段将化学转化为实际的生产力，创造出我们生活所需的各种物质。我期望书中能够提供一些关于化工企业运营和市场动态的视角，让我能够更全面地理解工业化学的价值链和它在经济发展中的重要作用。

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当我拿到这本书的时候，首先吸引我的是它那种沉甸甸的知识感。从封面上的标题就能感受到一股严谨的学术气息，我个人一直对能够解释世界运行规律的科学原理非常着迷，而化学无疑是其中最基础和重要的一门学科。我猜测这本书会像一个百科全书一样，系统地介绍工业领域中发生的各种化学反应，从最简单的元素转化到复杂的有机合成，再到高新材料的制备。我特别期待书中能够包含一些关于反应机理的深入剖析，比如量子化学是如何解释反应的微观过程的，或者宏观的热力学和动力学又是如何指导我们进行工业生产的。我希望书中能有关于不同类型反应器的介绍，以及它们在不同化学反应中的适用性。此外，我非常感兴趣的是书中关于催化技术的部分，因为我知道催化剂在现代工业生产中扮演着至关重要的角色，能够显著提高反应效率、降低能耗。我希望这本书能够提供一些关于催化剂设计、制备和应用的前沿信息，让我对这个领域有更深刻的认识，并为我未来的学习和研究提供有价值的参考。

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这本书的封面设计倒是挺吸引我的，封面上那些复杂的化学结构式和流动的线条，让人一眼就能感受到它蕴含着深厚的专业知识。我一直对化学这个领域颇感兴趣，尤其是它在现实生活中的各种应用，比如我们每天使用的塑料制品、清洁用品，甚至是我们呼吸的空气，背后都离不开精妙的化学反应。我猜想这本书大概会深入浅出地介绍一些基础的工业化学反应，比如氧化还原、聚合、催化等等，并且会详细讲解它们是如何被应用到大规模生产中的。书中可能还会包含一些关于反应原理、工艺流程、设备选择以及成本控制的讨论，这些都是非常实际的工业生产中需要考虑的因素。我特别期待书中能有一些生动的案例分析，比如某个经典化学品的生产过程，或者某个创新化学技术的研发历程，这样能够帮助我更好地理解抽象的化学原理，并将它们与实际工业生产联系起来。同时，我也希望这本书能够包含一些关于安全生产和环境保护的章节，毕竟工业化学发展的同时，可持续性和责任感也是至关重要的。总的来说，我期望这本书能够给我带来一次系统而又充实的工业化学学习体验，让我对这个领域有更全面、更深入的认识，也为我今后的学习和工作打下坚实的基础。

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说实话，我当时是被它那个厚重的体量给吸引了，心想这绝对是一本内容扎实、包罗万象的“大部头”。拿到手里翻了翻，果然，光是目录就够我研究一阵子的了。我注意到里面涉及了一些我不太熟悉的领域，比如精细化工、高分子材料、催化剂技术等等，这些都是现在非常前沿和热门的工业方向。我推测这本书应该不仅仅是简单罗列一些化学反应，更重要的是会分析这些反应的机理、条件优化、以及如何通过精密的工程设计来实现高效、经济和环保的生产。我尤其对书中关于“应用”部分的描述很感兴趣，因为我一直觉得理论知识的学习最终还是要落地到实践中，只有了解了化学反应在实际工业生产中的具体应用，才能真正体会到它的价值。我希望书中能有关于化工过程模拟、反应器设计、分离技术以及产品质量控制的详细介绍，这些都是化工领域的核心技术。另外，我希望书中能提供一些关于最新工业化学技术发展趋势的分析，比如绿色化学、生物基化学品、纳米材料等，这些信息对于把握行业未来发展方向非常有帮助。

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这本书的排版设计相当专业，字体大小和行间距都很适中，读起来不会感到疲劳。我注意到书中包含了很多图表和公式，这对于理解复杂的化学反应过程非常有帮助。我一直认为，化学知识的学习离不开严谨的逻辑和精确的计算，所以看到这些图表和公式，我心里就踏实了不少。我猜想这本书会从最基础的化学原理出发，逐步深入到各种复杂的工业化学反应，并且会对这些反应的发生条件、催化剂选择、产物分析等进行详细的阐述。我特别期待书中能有一些关于反应动力学和热力学方面的介绍，因为这些是理解和优化化学反应的关键。此外，我希望书中能包含一些关于工业生产中常见问题及其解决方案的讨论，比如如何提高反应收率、降低能耗、减少副产物生成等等，这些都是在实际生产中需要面对的挑战。这本书的学术氛围很浓厚，我相信它能够帮助我建立起一套系统的工业化学知识体系，并培养我的分析和解决问题的能力，为我未来的学术研究或职业发展打下坚实的基础。

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