Advances in Chemical Engineering, Volume 24 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Academic Press

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-08-03

价格:USD 215.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780120085248

丛书系列:

图书标签:

• Chemical Engineering
• Advances in Chemical Engineering
• Chemical Reactions
• Process Design
• Catalysis
• Reaction Engineering
• Transport Phenomena
• Fluid Mechanics
• Thermodynamics
• Separation Processes

好的，下面为您提供一份针对《Advances in Chemical Engineering, Volume 24》之外的、详细的化学工程领域图书简介，旨在涵盖该领域的重要前沿方向，且内容结构严谨、专业性强。 --- 现代化学工程前沿：过程强化、可持续性与智能制造 书籍定位： 本书汇集了全球顶尖研究人员和行业专家的最新洞察，深入探讨了化学工程在当前全球能源转型、环境挑战和工业4.0浪潮下的关键技术突破与未来发展趋势。它不是对某一特定研究方向的综述，而是对整个化学工程学科正在经历的范式转变的全面描绘，重点聚焦于如何实现更高效、更清洁、更智能的化学过程。 目标读者： 资深化学工程师、化工企业研发人员、高校研究生及从事过程设计、优化与创新的科研工作者。 --- 第一部分：过程强化（Process Intensification, PI）的新维度 过程强化是化学工程领域持续追求的核心目标，旨在通过革命性的设备设计和操作策略，显著减小设备尺寸、降低能耗、提高安全性和产品质量。本部分重点关注传统反应器和分离单元的突破性进展。 1. 微反应器技术在复杂反应中的应用拓展 本章详细探讨了微反应器阵列（Microreactor Arrays）在处理高放热、快速或多相反应中的优势。重点分析了其在精细化工、特别是药物中间体合成中如何实现亚秒级的温度和浓度梯度控制，从而有效抑制副反应，提高目标产物选择性。内容涵盖了基于芯片（Lab-on-a-Chip）技术的定制化流体动力学设计，以及如何将微反应器规模化（Scale-up）到工业生产规模的挑战与解决方案，包括多模块集成和热管理系统的优化。 2. 反应-分离集成系统（Reactive Separation）的创新 传统的串联操作模式（反应后分离）往往效率低下。本部分聚焦于将化学反应与物理分离过程耦合的先进技术。特别强调了反应精馏（Reactive Distillation）在平衡限制反应（如酯化、醚化）中的应用深度，包括新型催化剂的结构设计（例如将活性位点集成到塔板或填料中）。此外，还探讨了膜反应器（Membrane Reactors）在原位产物移除，如选择性脱氢反应中的突破性进展，分析了高选择性膜材料（如沸石膜、金属有机框架膜）的制备与集成工艺。 3. 电化学反应工程与电催化剂的规模化 随着对化石燃料依赖的降低，电化学合成作为一种清洁的驱动方式日益重要。本章深入解析了电化学反应器（如燃料电池、电解槽）的设计原理，重点阐述了三维多孔电极结构对传质和电荷转移效率的影响。针对电催化剂的稳定性与活性，探讨了新型非贵金属催化剂的负载技术，以及如何通过先进的电化学过程（如电催化CO2还原、水分解制氢）实现可持续化学品的批量生产。 --- 第二部分：可持续性与绿色化学工程 环境友好和资源效率是当代化学工程必须面对的首要挑战。本部分关注如何利用工程手段推动化学工业向循环经济转型。 4. 碳捕集、利用与封存（CCUS）的工程化挑战 本章全面审视了当前主流的CO2捕集技术（胺吸收法、膜分离、变压吸附PSA/TSA）在工业烟气中的应用现状与能耗瓶颈。核心内容聚焦于新型吸附剂和溶剂的开发，如功能化多孔材料（MOFs、COFs）在低能耗捕集中的潜力。此外，还深入分析了CO2转化为高价值化学品（如甲醇、尿素、合成燃料）的催化转化过程的反应动力学和分离优化策略，以实现碳的有效闭环。 5. 水处理与资源化：高级氧化工艺与膜技术融合 针对工业废水处理的复杂性，本部分探讨了集成化的水处理方案。详细介绍了高级氧化工艺（AOPs），如臭氧氧化、芬顿反应、光催化降解的机理及其在难降解有机污染物去除中的应用。更重要的是，分析了如何将这些技术与高效分离技术（如正渗透、电渗析）结合，实现“零液体排放”（ZLD）目标，并从废水中回收有价值的盐类或稀有金属。 6. 生物基化学品的生产与分离工程 生物质作为可再生资源，其转化为平台化学品是未来化工的重要方向。本章侧重于生物催化（酶促反应）在温和条件下的高选择性优势，并探讨了如何设计适合大规模生物转化的固定化酶反应器。对于反应产物（如生物燃料、生物塑料单体）的低浓度特性，本章重点分析了高效的下游分离技术，包括超临界流体萃取、反应萃取和高效结晶技术，以降低提取成本。 --- 第三部分：智能制造与过程控制 工业4.0和数字化转型正在重塑传统化工生产的模式。本部分关注如何利用数据科学、先进传感和控制理论来优化生产过程。 7. 基于数据驱动的先进过程控制（APC） 本书探讨了传统PID控制向预测性控制的演进。详细阐述了模型预测控制（MPC）在处理多变量、强耦合、受约束的化工单元（如大型蒸馏塔、反应器网络）中的鲁棒性设计。内容还包括如何利用机器学习（ML）模型替代复杂的第一性原理模型，实现对关键绩效指标（KPIs）的实时在线优化和故障预警。 8. 过程分析技术（PAT）与在线实时监测 PAT是实现质量由设计（Quality by Design, QbD）的关键。本章聚焦于非侵入式和半侵入式传感器的集成应用，如拉曼光谱、近红外光谱（NIR）和声学传感器在反应器和管道中的原位监测。重点分析了如何将这些实时数据与化学计量学（Chemometrics）相结合，快速推断反应转化率、晶型结构或粒径分布，从而实现对产品质量的闭环反馈控制。 9. 数字孪生（Digital Twin）在化工设施中的构建与应用 数字孪生技术提供了对物理资产的虚拟映射。本章详细解析了构建高保真数字孪生的步骤，包括多尺度建模（从分子模拟到CFD/FEA集成）和实时数据同步机制。应用案例集中于设备健康监测、预测性维护（Predictive Maintenance）以及在虚拟环境中对新操作条件或工艺变更进行安全、低成本的验证与优化。 --- 结论： 《现代化学工程前沿：过程强化、可持续性与智能制造》提供了一个全面的视角，揭示了化学工程在21世纪如何通过多学科交叉，实现从“制造”到“智造”的跨越，确保化学工业在追求更高效率的同时，承担起环境责任。

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这本书的阅读体验，就像是在进行一次结构严谨的学术“探险”。它不像那种快速消费的科普读物，而是需要你投入时间去品味其中的细节。我个人最欣赏的一点是，它在探讨复杂系统控制时所展现出的哲学深度。比如，在讨论非线性动态系统的稳定性时，作者引用了一些控制论的基本原理，并将其与化学反应的自催化特性相结合，构建了一个多维度的分析框架。这个框架不仅能解释为什么某些反应容易失控，还能提供预警信号和缓冲策略。书中关于模型预测控制（MPC）在复杂反应堆优化中的应用部分，虽然数学推导繁复，但最终得出的结论却异常清晰——即如何在不确定性中寻求最优解。这本书的价值在于它教会你如何思考工程问题，而不是仅仅提供现成的答案。它不断地挑战读者的思维定势，迫使你从更深层次的物理和数学角度去理解看似简单的工程现象。读完后，你会感觉自己的分析工具箱得到了极大的升级。

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说实话，当我拿到这本厚重的书时，我首先关注的是它的实用性，特别是关于工业过程的放大（Scale-up）问题。我一直对实验室成果如何顺利过渡到工业规模生产中的挑战深感困惑。这本书中关于“过程放大效应”的章节，简直是为我这种应用导向的研究者量身定做。作者详尽地剖析了热量和质量传递在不同尺度下表现出的显著差异，并提供了一系列修正系数和经验法则，这些都是在标准教材中很难找到的“行业秘籍”。比如，他们讨论了搅拌槽反应器中，如何通过调整桨叶几何形状来模拟更高雷诺数下的混合特性，这对于预算有限的中小型企业来说，价值不可估量。内容组织上，它采用了“问题导入—理论分析—工程应用—案例研究”的模式，逻辑层次非常清晰。每次读完一个主题，都会有一种豁然开朗的感觉，因为它成功地架设起了一座连接纯理论与真实世界生产线的桥梁。它不是高不可攀的理论，而是可以立即应用于解决实际生产难题的工具箱。

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这本书的行文风格极其严谨，仿佛每一句话都经过了冗长的同行评审。我最初是为了查找关于新型分离技术——特别是膜分离技术在处理复杂混合物时的性能优化问题——而接触到它的。书中关于渗透选择性与驱动压力之间非线性关系的讨论，简直是教科书级别的范例。它没有过多地使用花哨的语言，而是完全依赖逻辑的严密性和论证的无可辩驳性来构建其学术价值。翻阅那些关于过程模拟与优化算法的章节时，我甚至能感受到作者对精确性的执着追求。他们似乎在试图将化学工程的混沌性，通过数学的冷峻之光，梳理成一套可预测、可控制的系统。对于那些习惯于快速、概览式阅读的读者来说，这本书可能需要你放慢脚步，甚至需要反复咀觎那些公式和参数的物理意义。但一旦你沉下心来，你会发现它像一把精密的瑞士军刀，工具齐全，且每一样工具都锋利无比，能够精准地切入工程问题的核心。它不只是告诉你“是什么”，更深入地探讨了“为什么会这样”和“如何才能做得更好”。

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这本书的封面设计着实引人注目，那种深沉的蓝色调配上简洁有力的白色字体，散发着一种老派的、学术的庄重感。我记得当时在书店里翻开它时，首先映入眼帘的是密密麻麻的插图和图表，每一个都像是经过精心雕琢的数学模型或复杂的反应路径示意图。内容上，这本书似乎聚焦于一些非常前沿的催化剂设计与反应动力学的交叉领域。我尤其对其中关于多孔介质中传质阻力如何影响宏观反应速率的章节印象深刻。作者没有停留在理论推导层面，而是大量引用了最新的实验数据来佐证观点，那些关于表面积增强技术如何克服扩散限制的案例分析，读起来酣畅淋漓。它不像某些教科书那样枯燥乏味，而是带着一种探索未知领域的兴奋感。阅读过程中，我感觉自己仿佛置身于一个尖端的化学工程实验室，亲手操作着那些精密的仪器，去验证那些高深的方程。对于那些致力于新型反应器设计，或者在精细化工领域寻求突破的研究人员来说，这本书无疑提供了一个坚实的理论基石和丰富的实践灵感。它的深度要求读者有一定的专业背景，但回报绝对是巨大的，能帮你迅速构建起对现代化学过程控制的宏观认知。

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这本书的排版和索引设计，体现了编辑团队对学术读者的充分理解。尽管内容极其专业和密集，但你很少会因为找不到某个特定的概念而感到沮丧。特别是书后那个详尽的术语索引，几乎涵盖了所有关键的方程式和定义，这对于经常需要在不同章节间跳转查阅的我来说，是极大的便利。从内容上看，这本书对“绿色化学工程”的视角融入得非常巧妙。它没有停留在传统的目标——高产率、高选择性，而是将环境影响和能源效率提升到了核心地位。其中关于超临界流体作为反应介质的潜力分析，给我带来了极大的启发。作者不仅列举了其优点，还非常诚实地指出了其在操作压力和设备成本上的巨大挑战，这种平衡的视角让人信服。这本书的讨论超越了单一的化学反应本身，而是将整个生命周期和环境足迹纳入考量，展现了现代化学工程学科广阔的视野和强烈的社会责任感。

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