钛白粉生产技术问答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:陈朝华

出品人:

页数:287

译者:

出版时间:2002-4

价格:17.00元

装帧:

isbn号码:9787502520977

丛书系列:

图书标签:

• 2010
• 钛白粉
• 生产技术
• 颜料
• 涂料
• 化学工程
• 工业技术
• 材料科学
• 生产工艺
• 质量控制
• 应用技术

《精炼之路：工业催化剂的奥秘与实践》 前言： 在现代工业的宏伟图景中，无数材料的诞生与应用支撑着我们生活的方方面面。而在这背后，催化剂扮演着至关重要的角色，它们如同工业的“魔法师”，以惊人的效率驱动着化学反应，极大地提升了生产过程的经济性和环境友好性。从石油化工到精细化工，从新能源的开发到污染物的治理，催化剂的身影无处不在。然而，催化剂的研发与应用，绝非一日之功，它融合了深厚的理论基础、精密的实验设计和丰富的实践经验。 本书《精炼之路：工业催化剂的奥秘与实践》，旨在为广大从事化学工业、材料科学、环境工程及相关领域的研究人员、工程师和技术人员，提供一个全面而深入的视角，去理解工业催化剂的核心原理、关键技术以及前沿发展。我们将抛开特定材料的生产细节，聚焦于催化剂本身，深入剖析其“炼金术”般的强大力量，揭示其在现代工业中的不可替代性。 第一章：催化剂的本质——驱动工业变革的力量 本章将从宏观层面引入催化剂的概念。我们不会局限于任何一种具体的催化剂，而是探讨催化剂作为一类物质的共性特征。 定义与分类： 什么是催化剂？它与普通反应物或产物有何根本区别？我们将介绍均相催化剂、非均相催化剂、生物催化剂等基本分类，并阐述它们在不同应用场景下的优势。 催化机理的通用法则： 无论催化剂种类如何，其核心功能都是降低反应活化能，从而加速反应速率。本章将通过通俗易懂的语言，解释这一核心原理，并介绍几种常见的催化机理，如吸附-解吸、表面反应、协同催化等。我们将强调，理解这些通用法则，是掌握各类催化剂行为的基础。 催化剂的性能指标： 衡量一个催化剂是否优秀，需要一系列客观的性能指标。本章将详细介绍这些指标，包括活性（Activity）、选择性（Selectivity）、稳定性（Stability）、比表面积（Specific Surface Area）、孔隙结构（Pore Structure）等，并解释它们对催化过程的影响。我们将强调，在实际应用中，往往需要在这些指标之间进行权衡。 催化剂在工业中的地位： 为什么催化剂如此重要？本章将通过列举若干典型工业过程（如合成氨、石油炼制、高分子合成等）中催化剂的应用案例，来凸显其在提高生产效率、降低能耗、减少副产物、改善产品质量以及推动绿色化学发展等方面的重要作用。我们将强调，催化剂的进步往往是工业技术革新的驱动力。 第二章：催化剂的设计与制备——从原子到宏观形态的精雕细琢 催化剂的性能与其微观结构和宏观形貌息息相关。本章将深入探讨催化剂的设计理念与制备工艺，揭示如何将理论转化为实际的催化材料。 活性位点的设计： 催化反应发生在活性位点上。本章将讨论如何通过调整催化剂的组分、晶体结构、表面电子态等，来设计和调控活性位点的性质，以实现更高的活性和选择性。我们将探讨金属、金属氧化物、酸碱中心等不同类型活性位点的特性。 载体的作用与选择： 许多催化剂并非以纯物质形式存在，而是负载在惰性载体上。本章将阐述载体的重要作用，包括分散活性组分、提供高比表面积、改善机械强度、调控孔隙结构以及参与协同催化等。我们将介绍各种常用的载体材料，如氧化铝、二氧化硅、活性炭、分子筛等，并分析其在不同催化体系中的适用性。 制备方法的原理与选择： 催化剂的制备方法多种多样，直接影响其最终的结构和性能。本章将介绍几种主流的制备技术，如浸渍法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、气相沉积法、模板法等。我们将深入解析每种方法的原理，并讨论其在制备不同类型催化剂时的优缺点，以及如何根据目标催化剂的结构特点选择合适的制备方法。 形貌控制与纳米技术： 近年来，催化剂的形貌（如纳米颗粒、纳米线、多孔结构）对催化性能的影响越来越受到关注。本章将探讨如何通过精细的制备工艺，控制催化剂的形貌，以获得更大的比表面积、更多的暴露活性位点和优化的传质传热性能。我们将介绍纳米催化剂的优势，以及如何利用微流控、自组装等技术实现形貌的可控合成。 第三章：催化剂的表征与性能评价——解码材料的秘密 了解催化剂的真实结构和反应行为，是优化其性能和深入理解催化机理的关键。本章将介绍一系列重要的催化剂表征技术和性能评价方法。 结构与形貌的表征： 微观结构： X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）等技术，用于分析催化剂的晶体结构、粒径、形貌和分散状态。 比表面积与孔隙结构： BET吸附-脱附法是测定比表面积和孔径分布的常用手段，本章将详细介绍其原理和应用。 表面成分与电子态： X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）等表面分析技术，能够揭示催化剂表面的元素组成、价态和化学环境。 催化性能的评价： 固定床与流化床反应器： 介绍工业中常用的催化反应器类型，以及如何利用它们进行催化剂的活性、选择性和稳定性测试。 进阶表征技术： 探讨原位（In-situ）和操作条件（Operando）表征技术的重要性，如原位红外（IR）、原位拉曼（Raman）、原位X射线吸收光谱（XAS）等，它们能够在反应过程中实时监测催化剂的变化，揭示真实的反应机理。 动力学研究： 介绍催化动力学方程、反应级数、表观活化能等概念，以及如何通过实验数据来分析催化反应的速率控制步骤。 第四章：催化剂的失活与再生——延长生命周期的智慧 催化剂并非一成不变，在长期的工业运行中，其活性会逐渐下降，这就是催化剂的失活。本章将深入探讨催化剂失活的机理，以及有效的再生和修复策略。 失活机理的分类： 物理失活： 如焦化（积炭）、烧结（粒径增大）、中毒（被特定杂质吸附）等。 化学失活： 如活性组分流失、载体结构改变、晶体结构转变等。 机械失活： 如磨损、破碎等。 失活的诊断与分析： 如何判断催化剂失活的原因？本章将介绍结合上述表征技术，对失活催化剂进行系统性分析的方法。 再生技术： 化学再生： 如氧化烧焦、还原处理、浸洗脱毒等，旨在恢复催化剂的活性。 物理再生： 如筛分、重整等，主要针对机械损伤。 催化剂的寿命设计与维护： 如何从设计和操作层面，最大程度地延长催化剂的使用寿命？本章将讨论优化反应条件、原料净化、定期再生等措施的重要性。 第五章：工业催化剂的前沿发展与未来展望 催化科学与技术日新月异，新的催化剂材料和应用不断涌现。本章将聚焦于当前工业催化剂领域的研究热点和未来发展趋势。 绿色化学与可持续催化： 如何利用催化剂实现更环保、更节能的化学过程？我们将探讨生物质转化、CO2利用、水分解制氢、环境催化（如汽车尾气净化、工业废气处理）等领域催化剂的最新进展。 计算催化与人工智能： 理论计算方法（如密度泛函理论DFT）在预测催化剂性能、设计新型催化剂方面发挥着越来越重要的作用。本章将介绍计算催化在催化剂设计中的应用，以及人工智能（AI）和机器学习（ML）在催化剂研发中的潜力。 单原子催化与多相催化新思路： 单原子催化作为一种极具吸引力的研究方向，通过将金属原子分散到载体上，实现极高的原子利用率和独特的催化性能。我们将探讨单原子催化在各类反应中的应用前景。 新型催化材料的探索： 除了传统的金属和氧化物催化剂，本章还将介绍金属有机框架（MOFs）、共价有机框架（COFs）、二维材料（如石墨烯、MXenes）等新型多孔材料在催化领域的应用潜力。 结语： 《精炼之路：工业催化剂的奥秘与实践》并非一本关于特定物质生产流程的指南，而是一部关于工业催化剂“生命哲学”的探讨。通过深入剖析催化剂的本质、设计、制备、表征、失活与再生，以及前沿发展，我们希望能够为读者构建一个关于工业催化剂的完整知识体系。催化剂，是现代工业的核心驱动力之一，理解它们，就是理解工业进步的脉搏。愿本书能成为您在这条“精炼之路”上的有益伙伴，激发您在催化科学与技术领域不断探索、创新，为人类社会的可持续发展贡献力量。

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这本书的语言风格非常接地气，没有那种高高在上的学术腔调，读起来很流畅，就像一位经验丰富的老前辈在你耳边耐心讲解一样。我不是科班出身，早期接触这些化工知识时，常常被那些复杂的术语搞得一头雾水，但翻开这本书后，这种障碍感瞬间消失了。它很擅长用类比和生活化的例子来解释深奥的化学反应和物理过程。举个例子，它解释钛白粉粒径分布对遮盖力的影响时，没有直接用傅里叶变换之类的复杂数学模型，而是通过描述不同大小的沙子堆积在一起时空隙大小的变化，非常直观地让人理解了“最佳填充”的概念。这种叙事方式，极大地降低了技术学习的门槛。而且，这本书的“问答”结构本身就意味着它预设了读者的疑问，然后逐一击破，使得阅读过程充满了发现和豁然开朗的乐趣。我发现自己不是在“学习”一本教材，而是在“解决”一系列实际操作中遇到的难题。对于初入这个行业的新人来说，它无疑是最好的入门导师，能够快速建立起对整个钛白粉制造链条的系统认知。

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从设备选型和维护的角度来看，《钛白粉生产技术问答》提供的参考价值是无价的。很多技术手册往往只关注工艺流程本身，而忽略了支撑这些流程的关键设备——泵、阀门、换热器和搅拌器的选型与维护。这本书却将这部分内容提升到了一个非常重要的地位。它详细分析了在强酸强碱、高温高磨损环境下，不同材质（如哈氏合金、特氟龙涂层）的设备部件的使用寿命对比。我特别留意了关于研磨设备中珠磨机和棒磨机的能耗效率对比，以及如何根据产品所需粒径分布来选择合适的研磨介质和转速，这些都是教科书上不会明确指出的“黑箱知识”。此外，对于设备的故障诊断，书中列出了一张详尽的“异常现象与对应解决措施”表格，覆盖了从反应釜搅拌器轴封泄漏到精制塔压力波动等几十种常见问题，并给出了处理的优先级别和应急预案。这种前瞻性的、以保障连续稳定生产为核心的指导思想，使得这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一份实战性的设备管理和应急手册。

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这本新近入手的《钛白粉生产技术问答》真是一部宝库，对于我们这些身处行业前沿，却又时常被一些具体技术细节卡住的人来说，简直是雪中送炭。我尤其欣赏它的编排方式，完全是以一种解决实际问题的态度来构建内容的。它没有那种晦涩难懂的理论堆砌，更多的是直击痛点，比如在煅烧炉的优化运行参数选择上，它给出了好几种不同原料配比下的经验数据对比，这比单纯的化学方程式要实用得多。记得上次我们车间为了调整产品白度，调试了足足一周时间，如果早点翻翻这本书，也许半天就能找到症结所在。它对不同类型助剂对晶型转化影响的分析也极其到位，甚至深入到了微观层面，讲解了添加剂分子结构如何干扰二氧化钛颗粒的生长。读完之后，我感觉自己对整个生产流程的掌控力又上了一个台阶，不再是机械地执行SOP（标准操作程序），而是能带着理解去优化每一个步骤。特别是关于后处理环节中，浆料的过滤和干燥技术，书中详细对比了喷雾干燥和流化床干燥的能耗与产品粒径分布的关联性，这种横向比较分析，对我们进行设备升级改造时提供了坚实的理论和实践支持。这本书的价值，在于它把那些分散在无数实验报告和资深工程师脑海中的“潜规则”和“诀窍”，系统化地整理了出来，让新入行的技术人员也能迅速上手，少走很多弯路。

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这本书的广度与深度令人印象深刻。它并没有局限于传统的硫酸法或氯化法这两种主流工艺，而是花了相当篇幅去探讨了新型制备技术，比如溶胶-凝胶法在制备纳米级特种钛白粉中的应用前景。虽然这些前沿技术目前尚未大规模工业化，但对于一家志在创新的企业来说，保持对未来技术趋势的敏感度至关重要。书中对不同应用领域钛白粉性能要求的差异化分析也做得非常透彻。例如，在塑料母粒应用中对耐候性和分散性的要求，与在化妆品中对粒径均匀度和无菌处理的要求，其技术侧重点完全不同。作者很清晰地梳理了这些需求如何反向驱动前端的合成和后端的表面改性工艺。这种“市场需求导向技术开发”的思路，使得全书内容始终紧密贴合行业发展的脉搏。读完全书，我不仅掌握了现有技术的精髓，更对未来几年行业的技术发展方向有了一个清晰的预判，这对于我们制定长期的研发战略非常有帮助，绝对是一本值得反复研读的工具书。

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我以一个长期关注环保和能耗优化的角度来看待这本《钛白粉生产技术问答》，不得不说，它在绿色制造方面的切入点非常独到且深入。现在的行业竞争，光靠产量和质量已经不够了，如何降低“三废”排放，如何实现能源的梯级利用，才是决定企业生命力的关键。这本书在这方面的内容占比相当可观。它详细阐述了硫酸法生产过程中废酸的再生利用技术，特别是关于盐的去除和二氧化硫的回收效率提升，给出了好几种工艺路线的优劣分析，并且给出了实际操作中的常见误区和规避方法。我特别关注了氯化法生产中氯气的循环使用率问题，书中对反应器内衬材料的选择与寿命，以及高温腐蚀问题的应对策略，提供了详尽的图文解析。这种对细节的打磨，体现了作者深厚的工程实践经验。它没有停留在“要环保”的口号层面，而是给出了实实在在的工程解决方案，比如如何通过优化洗涤塔的设计参数，将酸雾排放浓度降低到国家标准的十分之一以下。对于我们这种肩负社会责任的生产单位来说，这本书提供的技术指导，不仅是提升了效率，更是帮助我们构建了更可持续的发展路径。它让复杂的环保技术变得可以量化、可执行，这才是真正的技术贡献。

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