氣固過程工程學及其在水泥工業中的應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:第1版 (2003年1月1日)

作者:鬍道和

出品人:

頁數:287 页

译者:

出版時間:2003年1月1日

價格:36.0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787562919124

叢書系列:

圖書標籤:

• 氣固過程工程學
• 水泥工業
• 粉塵控製
• 傳熱傳質
• 流化床
• 鏇風分離
• 靜電除塵
• 過濾
• 過程強化
• 工業應用

《現代化學工程原理與實踐》 本書簡介 《現代化學工程原理與實踐》是一部全麵深入探討化學工程核心理論及其在各工業領域廣泛應用的權威著作。本書旨在為化學工程專業的學生、研究人員以及相關工業領域的工程師提供一個係統、嚴謹且實用的知識框架，幫助他們理解和掌握化學工程的基本概念、分析方法和設計工具，並能靈活運用這些知識解決復雜的工程問題。 全書共分為十章，結構清晰，內容循序漸進。 第一章 物質與能量衡算 本章是化學工程的基石。我們將從宏觀角度齣發，詳細闡述物質衡算的基本原理，包括穩態與非穩態係統的處理，反應係統的物質衡算，以及如何利用化學計量學進行計算。能量衡算部分，則深入講解熱力學第一定律在工程問題中的應用，包括焓、熵、吉布斯自由能等基本概念的定義與計算，以及相變潛熱、反應熱的估算。此外，本章還將重點介紹如何進行能量衡算，尤其關注能量的傳遞與轉換，並輔以大量實際工業過程的案例分析，例如化工原料的製備、産品的閤成以及能量迴收利用等，使讀者深刻理解物質與能量守恒在化工生産中的至關重要性。 第二章 流體流動 流體流動是化學工程中最基本也是最常見的現象之一。本章將係統介紹流體靜力學和動力學的基本原理。在流體靜力學方麵，我們會探討壓力分布、浮力以及流體靜力學的應用，如測量壓力和計算容器的受力。在流體動力學方麵，本章將重點講解流體流動的基本定律，包括連續性方程、伯努利方程及其修正，並深入分析不同流動狀態（層流與湍流）的特性，以及雷諾數、壓降和流速等關鍵參數的計算方法。同時，本章還將詳細介紹管道設計、泵與壓縮機的選型與操作，以及非牛頓流體的流動特性，並結閤實際工程案例，如輸送液體、氣體以及顆粒物料的管路設計，幫助讀者掌握優化流體輸送係統的關鍵技術。 第三章 傳熱過程 傳熱過程在化學工業中無處不在，是單元操作的核心內容之一。本章將深入探討各種傳熱機理，包括導熱、對流和輻射。我們將詳細講解傅裏葉定律、牛頓冷卻定律和斯蒂芬-玻爾茲曼定律，並分析不同傳熱模式下的溫度分布和傳熱速率。本書將重點介紹換熱器的設計與操作，包括管殼式換熱器、套管式換熱器等常見類型，以及傳熱係數的計算、傳熱麵積的確定和流體分配等關鍵設計要素。此外，本章還將探討相變傳熱，如蒸發和冷凝過程中的傳熱特點，並結閤實際應用，如加熱、冷卻、冷凝和蒸發等過程，為讀者提供解決實際傳熱問題的理論指導和工程實踐經驗。 第四章 傳質過程 傳質過程是實現物質分離和轉化的關鍵。本章將詳細介紹擴散、對流傳質和相際傳質等基本概念。我們將深入探討菲剋定律，並分析不同傳質模式下的傳質速率，例如液-液萃取、氣-液吸收、氣-固吸附等。本書將重點講解化工單元操作中的主要傳質設備，如精餾塔、吸收塔、填料塔、闆式塔等，並分析其結構特點、操作原理以及設計計算方法。我們還將探討膜分離技術，如反滲透、納濾、超濾和微濾等，介紹其工作原理、應用領域和技術優勢。通過大量的算例分析，幫助讀者掌握分離和淨化各種混閤物的有效手段。 第五章 化學反應工程 化學反應工程是化學工程的核心分支，研究如何設計和操作反應器以實現高效、經濟的化學反應。本章將從反應動力學齣發，介紹反應速率、反應級數、活化能等基本概念，並分析不同類型反應（均相反應、多相反應）的動力學模型。本書將重點講解各類反應器的設計與操作，包括間歇反應器、連續流動反應器（CSTR、管式反應器）以及固定床、流化床反應器等，並深入探討反應器的容積、停留時間分布、傳熱和傳質對反應速率的影響。同時，我們還將關注反應過程的優化，如選擇性、轉化率和收率的提高，以及催化劑的選擇和失活問題，並結閤實際化工生産案例，如閤成氨、乙烯生産等，為讀者提供反應器設計與優化的理論依據和實踐方法。 第六章 單元操作與設備 本章將係統梳理化學工程中的典型單元操作，並介紹相應的設備。我們將對流體輸送、傳熱、傳質、分離以及固體處理等單元操作進行綜閤性的迴顧和深化。在流體輸送方麵，除瞭管道流動，還將涉及離心泵、容積泵、壓縮機等設備的選型與應用。在傳熱方麵，除瞭換熱器，還將探討乾燥設備，如盤式乾燥機、噴霧乾燥機等。在傳質方麵，除瞭精餾、吸收，還將涉及萃取、吸附和結晶等單元操作及其設備。此外，本章還將介紹固體物料的處理，如粉碎、篩分、混閤、造粒等，並介紹相應的設備。通過對各單元操作及其設備之間的聯係和協同作用的分析，幫助讀者構建完整的化工過程認知體係。 第七章 過程模擬與優化 隨著計算機技術的飛速發展，過程模擬與優化已成為現代化學工程不可或缺的工具。本章將介紹常用的過程模擬軟件（如Aspen Plus, HYSYS等）的基本原理和操作方法。我們將講解如何構建物性模型、建立過程流程圖、進行穩態和動態模擬，以及如何利用模擬結果對過程進行參數優化和靈敏度分析。本書還將探討模型預測控製（MPC）、實時優化（RTO）等先進控製策略，以及如何將模擬與實際操作相結閤，實現過程的智能化和自動化。通過豐富的案例研究，展示過程模擬在提高生産效率、降低能耗、減少排放和保證産品質量方麵的重要作用。 第八章 工藝安全與環境保護 在化工生産中，安全與環保是至關重要的議題。本章將深入探討工藝安全管理，包括風險評估、危險源辨識、事故預防和應急響應。我們將詳細介紹化工過程中的常見安全隱患，如易燃易爆物質的處理、高壓高溫操作的防護、有毒有害氣體的泄漏檢測與控製等，並提供相應的安全技術和規範。在環境保護方麵，本章將重點介紹化工生産過程中的“三廢”（廢水、廢氣、廢渣）處理技術，如生物處理、化學處理、物理處理等，以及如何實現清潔生産和綠色化工。我們將分析相關的環境法規和標準，並探討如何通過工藝優化和技術創新，降低對環境的影響。 第九章 新型分離技術與生物化工 本章將聚焦化學工程領域的前沿技術。在新型分離技術方麵，我們將深入介紹膜分離技術在水處理、氣體分離、生物製劑分離等領域的最新進展，以及超臨界流體萃取、吸附分離等技術。在生物化工方麵，我們將探討生物質能源的轉化利用、生物基化學品的生産、發酵工程等內容。本書還將介紹酶工程、基因工程在化學品生産中的應用，以及生物過程的放大與控製。通過對這些新興技術的介紹，旨在激發讀者對化工技術未來發展的思考，並為他們在相關領域的研發提供啓示。 第十章 案例研究與工程實踐 為瞭幫助讀者更好地理解和應用所學知識，本章將精選一係列具有代錶性的化工生産案例進行深入剖析。我們將涵蓋石油化工、精細化工、製藥、食品加工等多個行業，從過程設計、設備選型、操作優化到安全環保等各個環節進行詳細闡述。這些案例將緊密結閤前麵各章的理論知識，展示如何在實際工程問題中運用化學工程的原理和方法。此外，本章還將探討化工項目的全生命周期管理，包括項目可行性研究、工程設計、施工建設、生産運營以及項目評估等，為讀者提供從理論到實踐的全麵指導。 《現代化學工程原理與實踐》不僅是一部教科書，更是一本麵嚮未來的參考書。本書力求理論與實踐相結閤，係統性與前瞻性並重，希望能為廣大讀者在化學工程領域的事業發展提供堅實的基礎和不竭的動力。

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我嘗試著去尋找這本書中關於過程控製與自動化集成的內容，看看它在“智能製造”這個前沿領域是如何定位的。很明顯，作者並沒有將重點放在介紹通用的PID控製算法或PLC編程上，而是將關注點精準地鎖定在對物料特性變化極度敏感的生産環節。比如，在描述水泥生料研磨和均化係統時，作者詳細剖析瞭如何利用近紅外光譜在綫監測係統（NIR）的數據流，實時反饋到粉磨機的研磨介質配比和風量調節上，以確保進入煆燒前的生料化學成分和比錶麵積的穩定。這種深度耦閤的討論，遠超齣瞭傳統過程控製的範疇，它指嚮的是一種基於實時物料特性的主動式、預測性控製策略。書中對數據采集的頻率、信號噪聲的處理以及模型參數的在綫自適應調整的描述，體現瞭作者對現代工業數據分析和算法應用的深刻理解。這部分內容對於那些緻力於推進工廠數字化轉型的工程師來說，無疑具有極高的參考價值，它展示瞭如何將高深的理論模型“馴服”並應用於高速運轉的工業現場。

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這本書的封麵設計著實吸引人，那種深沉的藍色調配上簡潔的白色字體，一下子就給人一種嚴謹、專業的印象。我一直對工業流程中的化學反應和物理變化特彆著迷，尤其是那些對我們日常生活至關重要的基礎材料，比如水泥。當我翻開這本書的目錄時，首先映入眼簾的是“熱力學基礎”和“反應動力學概述”這些章節，立刻感受到作者在內容組織上的深思熟慮。這不僅僅是一本關於具體應用的書，它似乎是從最底層的原理齣發，層層遞進，構建起一個完整的知識體係。我特彆留意瞭關於相平衡和相轉變那幾頁，作者用瞭非常精妙的圖示來解釋復雜的多組分體係，這對於我們這些需要將理論應用於實際生産的人來說，簡直是福音。很多教科書在處理這類內容時往往過於抽象，讓人難以把握其實質，但這本書顯然在這方麵下瞭大功夫，通過大量的實例和詳盡的數學推導，讓原本晦澀的理論變得清晰可見。閱讀這些章節時，我感覺自己仿佛坐在實驗室裏，親手觀察著晶體的形成與分解，那種具象化的理解是任何純理論闡述都無法比擬的。那種對基礎科學的敬畏感和對工程實踐的深刻洞察力，在這前幾章就已展露無遺。

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這本書的行文風格頗具個人色彩，讀起來不像是一本冷冰冰的教材，更像是一位經驗豐富的前輩在娓娓道來他的心血結晶。作者在闡述關鍵概念時，總能巧妙地穿插一些工業界的“黑話”和實際操作中的“小竅門”，這些細節是標準教科書裏找不到的寶貴財富。舉例來說，在討論煆燒過程的能耗優化時，作者沒有停留在計算理論上的最小能耗，而是深入分析瞭不同類型窯爐的燃燒效率差異，以及如何通過調整原料配比來控製熟料的晶相結構，進而影響最終的燒成溫度窗口。這種“知其然，更知其所以然”的敘事方式，極大地激發瞭讀者的探索欲。我尤其欣賞作者在處理一些有爭議的技術路綫時的平衡態度，他不會武斷地下結論，而是會列齣不同方法的優缺點，並結閤經濟成本和環保要求進行綜閤評估，這種嚴謹的批判性思維訓練，對工程師的職業素養培養至關重要。讀完這些章節，我感覺自己不僅僅是學到瞭知識，更重要的是掌握瞭一種麵對復雜工程問題時應有的思考框架和決策邏輯。

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從裝幀設計和排版來看，這本書在細節處理上可見一斑。紙張的質感很好，即使用熒光筆做瞭大量的標記，也不會有墨水滲透到背麵影響閱讀體驗。更令人稱贊的是，書中大量的流程圖和設備剖麵圖都清晰明瞭，綫條分明，沒有那種讓人費力辨認的模糊感。我特彆欣賞圖錶下方的詳盡圖例說明，作者沒有將圖例與正文割裂開來，而是用一種並列對話的方式，讓讀者在觀看圖示的同時，同步理解其背後的工藝意義。例如，在解析大型迴轉窯的溫度場分布時，那張多層熱力學梯度圖，色彩過渡自然，關鍵的反應區被特意用虛綫圈齣，配上幾行精準的文字說明，讓原本復雜的三維傳熱問題被二維平麵清晰地展現齣來。這種對視覺化錶達的重視，極大地降低瞭跨學科知識的理解門檻。對於非化工專業的設備工程師或者管理人員來說，這本書的圖文配閤模式，比純文字描述要高效得多，它讓復雜的工程概念“躍然紙上”，直觀易懂。

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這本書的參考文獻部分同樣值得稱贊，它構建瞭一個橫跨近半個世紀的知識脈絡。我注意到，作者不僅引用瞭經典的化學工程學專著，還廣泛參考瞭國內外頂級期刊近期的研究成果，從經典的波特蘭水泥化學到最新的低碳膠凝材料發展趨勢，都有所涉獵。這種對學術前沿的緊密追蹤，確保瞭書中的內容具有極強的時效性和指導性。更重要的是，作者在引用時並非簡單地羅列，而是巧妙地將這些前沿研究成果，有機地整閤到對現有成熟工藝的改進討論中去，形成瞭一種“傳承與創新”的論證邏輯。這使得這本書不僅能服務於正在學習基礎知識的學生，更能為經驗豐富的研發人員提供新的思路和方嚮。通過這些引文，我能感受到作者在資料搜集和知識整閤方麵的巨大投入，這本書無疑是在一個紮實的理論基石之上，嫁接瞭麵嚮未來挑戰的工程解決方案，它的價值遠超齣一本單純的工業技術手冊。

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