Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Butterworth-Heinemann

作者:Ludwig, Ernest E.

出品人:

页数:485

译者:

出版时间:

价格:2706.80元

装帧:HRD

isbn号码:9780884151012

丛书系列:

图书标签:

• Chemical Engineering
• Process Design
• Petrochemical Plants
• Chemical Plants
• Process Simulation
• Plant Design
• Process Optimization
• Equipment Design
• Flowsheet Development
• Safety Engineering

好的，以下是一本关于化工与石化过程设计的书籍简介，内容详实，不涉及《Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants》中的具体内容。 --- 书名：《现代化工过程强化与绿色化设计：前沿技术与工程实践》 书籍简介 在当前全球能源转型与可持续发展的大背景下，化工与石化行业正面临着前所未有的技术革新与环境压力。传统的大规模、高能耗生产模式已难以为继，取而代之的是对高效能、低排放、环境友好的“过程强化”（Process Intensification, PI）与“绿色化学工程”的迫切需求。本书《现代化工过程强化与绿色化设计：前沿技术与工程实践》旨在深入探讨面向未来的化工与石化过程设计理念、核心技术及其在实际工程中的应用策略，为工程师、科研人员及决策者提供一套系统、前瞻性的指导框架。 本书内容涵盖了从基础原理到前沿应用的多个维度，重点聚焦于如何通过创新的设计手段，实现传统单元操作的革命性突破，并构建符合严格环保法规和经济效益要求的现代化工厂。全书结构严谨，理论深度与工程实用性并重，力求体现当前化工过程设计领域的最先进思想。 第一部分：过程强化的理论基石与核心技术 本部分首先为读者奠定了过程强化设计的理论基础。过程强化不仅仅是单元设备的简单缩小，而是通过突破性的技术手段，实现体积、能耗、质量和时间的显著优化。 1. 过程强化设计哲学与指标体系： 详细阐述了过程强化的核心原则——统一功能、集中控制、集成操作。构建了一套量化的评估指标体系，用以衡量强化设计的优越性，包括体积效率（Volume Efficiency）、能量效率（Energy Efficiency）和固有安全性（Inherent Safety）。 2. 反应-分离集成技术： 深入剖析了反应精馏（Reactive Distillation, RD）、反应萃取（Reactive Extraction）等关键技术。重点论述了如何通过热力学驱动和反应动力学控制的协同作用，消除副反应、提高转化率并简化下游分离步骤。书中提供了多案例的RD塔设计流程，包括平衡限制、塔板效率的精确计算方法。 3. 微反应器技术与多相流微尺度效应： 详细介绍了微通道反应器（Microreactor）在传热传质效率上的绝对优势。内容涵盖了微尺度下流体力学、化学反应动力学的耦合分析，特别是对于高危、高放热反应（如硝化、氧化反应）的固有安全设计策略，以及如何通过流体模型预测“热点”的形成与消除。 4. 动态过程设计与先进过程控制（APC）： 探讨了在间歇或变负荷工况下，如何利用过程模型进行预测控制。内容涵盖了模型预测控制（MPC）在复杂耦合系统中的应用，以及如何通过动态仿真优化启动、停工和负荷切换策略，避免传统设计中对冗余裕度的过度依赖。 第二部分：面向可持续性的绿色化工设计 本部分将视角转向环境责任与资源效率，聚焦于如何将绿色化学的十二项原则融入到实际的工程设计流程中。 1. 原子经济性评估与路径选择： 介绍原子经济性（Atom Economy）的计算方法，并将其作为早期工艺路线选择的决定性标准。通过对催化剂选择和反应机理的深入分析，指导工程师设计出更少副产物、更高原料利用率的合成路线。 2. 先进分离技术在资源回收中的应用： 重点介绍了膜分离技术（如纳滤、渗透蒸发）和吸附分离技术（如变压/变温吸附，PSA/TSA）在溶剂回收、水处理和高价值产物纯化中的应用。书中详细比较了这些技术与传统蒸馏在能耗和设备占地上的差异。 3. 溶剂替代与超临界流体技术： 阐述了对传统挥发性有机溶剂（VOCs）的替代方案，特别是超临界二氧化碳（scCO2）在萃取、反应和结晶过程中的独特优势。提供了超临界萃取的相平衡数据处理和设备选型指南。 4. 过程集成与能量系统优化（Pinch Analysis）： 系统阐述了基于Pinch分析的换热网络优化方法。不仅包括传统的输入-输出分析，还深入讲解了过程集成（Process Integration）在热电联产（CHP）和余热梯级利用中的高级应用，目标是实现工厂范围内的“零能耗”或最小化外部公用工程需求。 第三部分：面向未来的数字化工程与安全设计 现代化工过程设计已离不开数字化工具的支持。本部分着眼于如何利用先进的计算工具提升设计精度和运营可靠性。 1. 计算流体动力学（CFD）在设备设计中的应用： 阐述了CFD在预测复杂反应器内混合状态、流场不均匀性和传热边界条件中的关键作用。通过具体案例（如搅拌罐、流化床），展示如何利用CFD指导搅拌器几何优化和喷嘴布局。 2. 工艺模拟软件的高级应用： 不仅限于稳态模拟，更侧重于利用专业软件进行灵敏度分析、优化设计变量的扫描以及基于模型的资产性能管理（APM）的前期规划。 3. 固有安全设计（Inherently Safer Design, ISD）： 将ISD原则嵌入到设计初期，而非后期附加安全设施。内容涉及通过化学性质的改变（如使用低浓度原料）、操作强度的最小化、设备的简化和分散化设计来从根本上降低风险。 4. 全生命周期评估（LCA）与环境足迹： 指导读者如何将LCA工具整合到设计决策中，量化不同设计方案对环境的影响（如碳足迹、水资源消耗），从而确保经济可行性与环境责任的统一。 目标读者： 本书面向从事化工、石油化工、精细化工、制药工程领域的工程师、过程设计师、项目经理，以及相关专业的高年级本科生和研究生。它将作为一本深入的参考手册，指导读者突破传统思维定式，掌握面向“效率、绿色、智能”的新一代化工过程设计方法。

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