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出版者:科学

作者:丁玉兴主编

出品人:

页数:393

译者:

出版时间:2007-8

价格:40.00元

装帧:

isbn号码:9787030191304

丛书系列:

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• 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

《炼金术的现代回响：从传统技艺到精细化工的演进》 本书并非关于化工原理的教科书，而是对化学工程思想如何在人类文明演进中，从神秘的炼金术蜕变为支撑现代工业的精细科学的深度考察。 本书旨在为那些对化学的物质转化过程抱有深厚兴趣，却希望从历史、哲学、以及技术哲学的角度理解“工程”二字的读者，提供一个全新的视角。我们不涉及复杂的单元操作计算、相平衡定律推导或反应动力学模型构建，而是将焦点放在“为何”和“如何”——探究人类是如何一步步掌握物质的转化规律，并将其系统化、工程化的。 --- 第一部分：火与土的低语——炼金术的遗产与早期化学 本部分追溯化学工程思想的源头。炼金术，这个常常被误解为只关注点石成金的神秘学问，实则是古代化学实践的集大成者。 1.1 从秘术到经验：早期分离技术的萌芽 我们将考察亚历山大时代的亚历山德里亚图书馆中，那些关于蒸馏、升华和萃取的早期记载。这些技术，虽然被包裹在神秘的符号和宗教的教义之下，却是现代分离工程的雏形。例如，对“精神”（酒精）的提取，不仅是药学上的突破，更是对液体混合物沸点差异的朴素认知。本书将详细梳理这些早期的“操作”，分析其局限性与贡献。 1.2 工业的萌芽：冶金术与染料的工业化尝试 在欧洲中世纪及伊斯兰黄金时代，冶金术的进步是推动早期工程化的关键力量。提纯金属、合金的配比，以及天然染料的标准化生产，构成了最早的“工艺流程”。我们探讨了欧洲早期火药制造的配方标准化过程，这标志着对反应物比例和安全控制的初步重视。重点分析了早期手工作坊如何尝试将复杂的、依赖个人经验的操作，转化为可复制的、遵循固定步骤的“工业流程”。 1.3 科学革命的冲击：从定性到定量的转折 波义耳的贡献在于将化学从“炼金术”的泥潭中拔出，引入了实验方法论。本书将重点阐述“气体体积与压力关系”的发现，如何首次为化学过程的量化描述提供了基础。虽然这些发现尚未形成成熟的工程理论，但它们为后来的热力学奠定了不可或缺的哲学基础——即自然现象可以被精确测量和预测。 --- 第二部分：蒸汽时代的觉醒——机械化与过程的初步集成 工业革命的爆发，要求能源的有效利用和物质的大规模转化。本部分探讨了机械工程如何与早期化学实践相结合，催生了工程学的雏形。 2.1 锅炉与反应器：能量驱动的物质转化 蒸汽机的发明，极大地改变了化学反应的驱动力——从人力、畜力或简单的燃烧，转变为可控的高温高压蒸汽。本书将详细剖析早期化学工厂（如硫酸、纯碱生产）中，锅炉、加热器和搅拌设备的演变。重点讨论了早期反应器设计中，材料选择（如铅室法中的铅板）的局限性，以及这些局限如何反作用于化学发现本身。 2.2 纯碱战争：标准化与经济驱动的工程竞争 法国化学家勒布朗为解决当时对纯碱（碳酸钠）的迫切需求而发明的勒布朗法，是现代化学工业史上第一次大规模、高污染、高经济效益的工程实践。本书将通过对勒布朗法的深入剖析，探讨以下工程决策的本质： 原料选择与成本控制： 煤、硫磺、食盐的获取路径优化。 废物处理的工程困境： 产生的酸性气体和固体废弃物，如何促使化学家思考“副产品”的价值与环境影响，尽管当时的处理方式极为粗糙。 工艺放大（Scale-up）的挑战： 从实验室到工厂规模时，混合效率、热量传递和反应均匀性所遇到的实际困难。 2.3 单元操作的哲学起源：从分散到系统的视角 在19世纪末期，化学家和工程师们开始意识到，无论生产何种产品，其背后的物理和化学操作（如蒸馏、过滤、干燥）本质上是相似的。本书将介绍美国工程师乔治·戴维斯（George E. Davis）等先驱者，如何尝试将这些分散的操作进行归类和抽象化，为后来的“单元操作”概念的形成埋下伏笔，尽管他们尚未构建出完整的理论体系。这是一种从“制造特定产品”向“掌握通用技术”的思维转变。 --- 第三部分：化工的黎明——从经验到理论的飞跃 本部分关注20世纪初，化学工程如何正式确立为一门独立的工程学科，并开始建立其自洽的理论框架。 3.1 过程控制的朴素实践：温度与压力的调控 早期的化工操作依赖于技工的经验和目测。随着仪表技术的发展，自动化控制开始进入视野。本书将聚焦于早期 PID（比例-积分-微分）控制概念的萌芽，以及如何利用简单的压力表和温度计，实现对反应环境的初步稳定化，从而提高产品收率和纯度。这并非深入介绍控制理论，而是探讨“反馈”思想如何被引入到物质转化过程中。 3.2 传热与流体力学的工程化雏形 当工厂规模进一步扩大时，热量在大型设备中传递的效率成为决定成本的关键。本书将审视早期的换热器设计，及其在概念上如何脱离纯粹的热力学计算，开始考虑流体阻力、湍流与层流的工程影响。流体输送（泵、管道）的设计，也从简单的“能把液体送过去”发展到对能量损失的初步考量。 3.3 过程安全与职业健康：工程伦理的萌芽 随着生产规模的扩大，爆炸、泄漏等事故频率增加。本部分将探讨早期工业界如何被迫开始系统性地评估风险。这包括对易燃溶剂储存的安全规范、通风系统的设计原则（尽管是极其基础的），以及早期关于职业病防治的实践经验积累。这标志着工程设计中，除了效率和成本，必须纳入对“人”和“环境”的责任考量。 --- 结语：从魔法到模型——工程思想的永恒主题 《炼金术的现代回响》最终将落脚于一个核心观点：化工（或更广义的化学工程）的本质，在于将混乱的自然现象，通过系统化的思维、量化的工具和对物理限制的尊重，转化为可被人类掌控的、可重复的、高效的物质转化过程。 本书的价值在于提供历史的参照系，使读者能够理解：今天的复杂理论和模型，无一不是建立在早期工匠们对火、水、土、气的朴素探索之上。它提醒我们，伟大的工程突破往往源于对基本问题的深刻洞察，而非仅仅是公式的堆砌。对于渴望理解现代化工背后“为什么”而非“怎么算”的读者而言，这是一次穿越时空的思想之旅。

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我向来对那些翻译腔浓重、结构混乱的专业书籍敬而远之，但这本书的中文表达极其流畅和地道，这大概是它最让我惊喜的地方之一。它仿佛就是用中文思维写出来的原著，专业术语的翻译准确到位，更重要的是，它在解释那些源自西方的工程概念时，总能找到最贴切的本土化表达，使得原本可能晦涩难懂的概念变得通俗易懂。例如，在讲解化工过程控制中的反馈回路时，作者用到了一个非常生动的比喻来解释“滞后”对系统稳定性的影响，这个比喻如果翻译不当，原意可能就完全跑偏了，但这本书处理得非常到位。此外，这本书在对新兴技术和前沿领域的介绍上也保持了极高的敏锐度，它并没有完全停留在经典的单元操作上，而是适当地引入了关于微反应器和绿色化学的一些最新进展，这让整本书的时效性大大增强，不会让人觉得像是在研读一本过时的典籍。

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读完这本关于化学工程的书后，我最大的感受是，作者似乎非常注重理论与实践的结合，这对于我们这些马上要进入工厂的毕业生来说太重要了。我记得有一章专门讲到了流体力学在管道设计中的应用，它不仅仅停留在计算雷诺数和摩擦系数，而是深入探讨了不同流体性质（比如高粘度流体）在实际泵送过程中遇到的具体问题，甚至提到了泵选型的经济性考量。这种带着“工程师视角”的写作风格，让枯燥的数学公式瞬间活了起来。再比如在处理热交换器设计时，书中没有直接给出固定的公式套路，而是先回顾了传热机理，然后才引入了LMTD和NTU方法，并且详细对比了这两种方法的适用场景和各自的优缺点，这种辩证的思维方式非常启发人。我甚至发现，书里很多例题的数值设定都非常贴近实际化工装置的负荷范围，而不是那种为了凑数而设定的极端值。这本教材无疑是培养扎实工程思维的绝佳工具，它教你的不只是“怎么算”，更是“为什么这么算”。

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这本书的装帧和纸质手感出乎意料地好，拿到手里就觉得沉甸甸的，一看就是下了功夫的。我原本以为这只是一本普通的教材，毕竟市面上的专业书很多都是那种泛泛而谈的，但翻开目录后，才发现它在深度和广度上都做得相当到位。特别是它对反应动力学那一块的阐述，逻辑性极强，即便是初学者也能顺着作者的思路一步步理解那些复杂的微分方程是如何推导出来的。书中穿插的那些经典案例分析，简直是教科书级别的范本，它们不是孤立的知识点，而是紧密围绕着实际工业生产中的难题展开。我特别欣赏作者在讲解平衡问题时，那种层层递进的讲解方式，从最基本的相平衡理论，到复杂的非理想体系处理，过渡得非常自然，完全没有生硬的跳转感。而且，书里的一些插图和流程图绘制得非常清晰直观，很多概念图，比如热力学循环图或者精馏塔的剖面图，比起其他教材上的模糊图像要清晰得多，这对于理解过程的物理图像非常有帮助。总的来说，这是一本能让人坐下来静下心来啃读的硬核技术读物，绝对物超所值。

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与其他那些动辄把理论堆积如山的参考书相比，这本书的阅读体验简直像是一次精心策划的学术旅行。作者的叙述口吻非常具有个人特色，用词精炼，但又不失亲和力，读起来完全没有那种高高在上的说教感。比如在介绍单元操作的优化时，他没有直接跳到复杂的优化算法，而是先通过一个简短的哲学思考——“什么是最好的过程？”——来引导读者思考效率、成本和安全之间的权衡，这种思辨性的引入，极大地提升了阅读的趣味性。我尤其喜欢它在章节末尾设置的“进阶挑战”部分，那里面提出的问题往往需要综合运用前面几章的知识点，像解一个小型项目一样，非常锻炼人的综合分析能力。这些挑战题目的难度设置得恰到好处，既能激发探索欲，又不会让人感到完全无从下手。可以说，这本书在知识体系的构建上，做到了既有宏大的蓝图，又不乏精致的细节打磨，读起来酣畅淋漓，让人觉得每翻一页都是在构建自己知识体系的关键一步。

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这本书的排版设计简直可以用“艺术品”来形容。在如今这个充斥着大量电子阅读的时代，能拥有一本实体书能带来如此愉悦的视觉体验，实属难得。页边距的处理非常舒适，留白恰到好处，既保证了正文的阅读空间，又使得公式和图表能够清晰地展示出来，完全没有出现内容拥挤的感觉。字体选择上，正文字体清晰锐利，而公式的字体则加粗并进行了特殊的格式化处理，使得它们在文本流中能够迅速被眼睛捕捉到，这对于在复习和查阅特定公式时，效率提升非常显著。更值得称赞的是，书中对于复杂数学表达式的对齐和分行处理得极其专业，即便是多行推导公式，也能保持清晰的逻辑层次感。阅读过程中，我发现它几乎没有出现印刷错误或文字脱漏的情况，这体现了出版方在校对环节上极高的严谨性。这本书不仅是知识的载体，更是一件能让人爱不释手的阅读工具。

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