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出版者:高等教育

作者:刘振河

出品人:

页数:346

译者:

出版时间:2007-3

价格:31.50元

装帧:

isbn号码:9787040212037

丛书系列:

图书标签:

• 化工
• 生产技术
• 化工工艺
• 工业化学
• 化学工程
• 流程控制
• 设备与管道
• 安全生产
• 环境保护
• 自动化控制

《化学反应工程原理与实践》 本书深入探讨了现代化学工业的核心——化学反应工程。内容涵盖了从基本的反应动力学和平衡理论，到复杂的反应器设计与优化，再到反应过程中可能遇到的各种挑战与解决方案。 第一部分：化学反应动力学与平衡 反应速率与影响因素： 详细阐述了化学反应速率的概念，以及温度、压力、浓度、催化剂等因素对其的影响机制。通过大量实例，展示了如何通过实验测定反应速率方程，并对不同类型的反应（如零级、一级、二级反应）进行深入分析。 化学平衡原理： 阐述了可逆反应的平衡条件，包括平衡常数、吉布斯自由能变化等。详细介绍了勒夏特列原理在工业生产中的应用，指导如何通过调控反应条件来提高产率。 催化反应动力学： 重点分析了多相催化反应的机理，包括吸附、脱附、表面反应等过程。介绍了朗缪尔-希欣伍德模型、埃林伍德-霍伊申模型等经典催化动力学模型，并探讨了如何利用催化剂提高反应速率和选择性。 第二部分：反应器设计与操作 理想反应器模型： 系统介绍了全混釜反应器（CSTR）、平推流反应器（PFR）等理想反应器的物料衡算和能量衡算，以及其在不同反应类型中的适用性。 非理想反应器行为： 深入分析了滞留时间分布（RTD）理论，以及其对反应器性能的影响。探讨了返混、死区等非理想因素对反应转化率的影响，并介绍了提高反应器效率的措施。 多相反应器设计： 针对气-液、液-液、固-液、固-气等不同多相体系，详细介绍了鼓泡塔、搅拌釜、固定床、流化床等各类反应器的结构特点、传质传热机理及其设计原则。 反应器优化与放大： 探讨了如何通过数学模型模拟和优化反应器操作参数，以达到最佳的经济效益。详细介绍了实验室研究成果放大到工业规模时可能遇到的工程问题，以及相应的解决策略。 第三部分：反应过程中的传热与传质 传热原理与设备： 详细介绍了化学反应过程中常见的传热方式（传导、对流、辐射），以及夹套、盘管、换热器等传热设备的设计与应用。特别强调了放热反应的移热问题和吸热反应的加热问题。 传质原理与设备： 阐述了流体内部和相界面间的传质过程，介绍了吸收塔、精馏塔、萃取塔等传质设备的设计与操作。分析了气液、液液、气固等体系的传质阻力。 反应与传热传质的耦合： 重点分析了化学反应与传热传质在同一设备中发生的耦合现象，如多相催化反应器中的扩散与反应耦合，以及塔器中反应与分离的耦合。 第四部分：反应过程的安全性与环境问题 反应过程安全分析： 介绍了反应热失控、爆炸、中毒等潜在危险，以及HAZOP（危险与可操作性分析）、FMEA（失效模式与影响分析）等风险评估方法。 安全设计与事故预防： 阐述了反应器安全泄放系统、紧急停车系统等安全装置的设计原则。强调了操作规程、人员培训在安全生产中的重要性。 环境保护与绿色化学： 探讨了化学反应过程中产生的污染物及其处理技术，如废气、废水、废渣的处理。介绍了原子经济性、环境友好的催化剂和反应路线等绿色化学理念在化工生产中的应用。 第五部分：特定工业过程实例分析 本书最后部分将选取几种典型的化工生产过程，如氨合成、硫酸生产、乙烯裂解、聚合反应等，进行深入的案例分析。通过这些实例，将前述的理论知识与实际生产紧密结合，展示化学反应工程在解决复杂工业问题中的应用。 本书特点： 理论与实践结合紧密： 不仅讲解了深厚的理论基础，更注重实际工程问题的分析与解决。 内容全面深入： 涵盖了化学反应工程的各个核心方面，适合化工相关专业的本科生、研究生以及工程师阅读。 图文并茂： 大量图表、流程示意图和典型算例，帮助读者更直观地理解抽象的工程概念。 语言严谨易懂： 在保证学术严谨性的同时，力求语言清晰流畅，方便读者理解。 《化学反应工程原理与实践》旨在为读者提供一个全面、深入的化学反应工程知识体系，助力他们在化工领域的设计、操作与创新中取得成功。

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这本新书的装帧设计实在是太引人注目了，封面的那种深邃的蓝色调，配上烫金的字体，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。我本身是做材料科学研究的，平时接触的专业书籍很多，但这本书的视觉呈现给我留下了非常深刻的印象。它没有那种传统教科书的枯燥感，反而透露出一种现代工业的精密与力量。光是看着封面，我就能想象到里面内容是如何系统而深入地剖析现代化工流程的复杂性的。我特别期待它能在基础理论和实际应用之间找到一个完美的平衡点，毕竟，理论的深度决定了解决实际问题的上限。我希望作者不仅能详述各种反应器的设计原理和优化策略，还能穿插一些近期的工业前沿进展，比如在催化剂开发或绿色化学合成方面的突破。如果书中能配上大量清晰的流程图和设备剖面图，那就更完美了，那样能极大地帮助我们这些需要跨学科理解的读者，快速掌握核心技术脉络。这本书的厚度也让人感到踏实，足见其内容覆盖的广度和深度，绝对不是泛泛而谈的入门读物，更像是一部可以长期作为案头参考的工具书。

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作为一名关注可持续发展的工程师，我购买这本书的首要目的是想了解现代化工生产是如何应对日益严格的环保法规的。我期待书中能有专门章节探讨“绿色化工”的实践，比如如何设计原子经济性更高的反应路线，如何有效利用可再生原料，以及最关键的——废水、废气和固体废弃物的“源头减量”和“末端治理”技术。我特别想知道，在大型化工厂的设计阶段，如何将“清洁生产”的理念融入到整体工艺布局中去，而不是仅仅在后期增加昂贵的处理设施。如果作者能够对比不同工艺路线在环境影响上的差异，并给出量化的评估标准，比如E-factor（环境因子）的计算和优化，那这本书的实用价值将大大提升。毕竟，未来的化工产业必然是建立在环境友好的基础之上的，能够提供一套系统的、可量化的环境绩效提升方案，这本书才算真正走在了行业前沿。

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我最近在尝试将一些实验室的小规模合成方法放大到中试规模，过程中遇到了不少关于能耗和物料平衡的棘手问题。因此，我非常希望能在这本书里找到一些关于过程控制和优化方面的真知灼见。我尤其关注那些针对连续流反应器（Continuous Flow Reactors）的动态模拟和实时监控技术。现有的资料往往停留在静态的平衡计算上，而化工生产的精髓恰恰在于动态过程的稳定性和可预测性。如果这本书能深入探讨如何利用先进的过程分析技术（PAT）来实时调整反应条件，比如温度、压力、停留时间等关键变量，那对我的工作将是巨大的推动。我希望它能提供一些具体的案例分析，展示如何通过精细化的控制策略，将收率和选择性提升到新的水平，同时降低副产物的生成。毕竟，在竞争激烈的市场中，每一分效率的提升都意味着成本的大幅降低。对我来说，这本书的价值就在于能否将那些抽象的控制理论，转化为可操作、可实施的生产指令。

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这本书的理论深度和广度似乎非常令人信服，我从目录中看到了关于“反应动力学与模型构建”的章节，这正是我希望深入学习的部分。我目前的研究方向涉及到复杂多相催化反应体系，理论模型往往难以准确描述实际的反应界面行为。我希望这本书不仅介绍经典的阿伦尼乌斯方程或Langmuir-Hinshelwood模型，更能探讨如何将计算流体力学（CFD）与反应动力学相结合，构建出能够精确预测宏观反应器性能的微观-介观耦合模型。理想情况下，作者能展示如何利用这些模型来指导催化剂的孔结构设计，或者优化反应器的内部混合状态，从而消除扩散限制带来的效率损失。如果能提供一些关于非理想流型（如死体积、短路）对反应过程影响的分析，并给出相应的工程对策，那么这本书对我来说就不仅仅是生产技术的参考，更是一本提升科研创新能力的宝典。

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从一个刚毕业，希望快速融入工业界的新人的角度来看，我最看重这本书的“案例研究”部分。教科书上的理论知识固然重要，但真正让我感到迷茫的是那些“第一套装置开车”或者“现有装置故障排查”时遇到的突发状况和解决思路。我期待这本书能够打破理论与实践之间的壁垒，提供一些深入到车间一线的“经验之谈”。比如，在涉及高温高压的聚合反应中，如何处理引发剂失控的风险？在精馏塔操作中，如何快速判断是塔盘结垢还是进料波动导致的效率下降？如果书中能包含一些资深工程师们总结的“操作艺术”和“故障排除流程图”，那对于我们这些新入职的员工来说，简直是无价之宝。这些实践经验，往往是那些冰冷的公式和标准操作规程（SOP）中所无法体现出来的，它们是保证生产安全和连续运行的关键所在。

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