《化学生产过程的基石:化工原理探索》 本书旨在为化学工程领域的学习者和实践者提供一套系统、深入的知识体系,揭示现代化学工业之所以能够高效、安全、经济地运行的底层逻辑。我们并非一本关于“电子教案”的图书,而是聚焦于驱动万千化学产品诞生的核心科学原理。 内容概览: 本书的内容体系围绕着化工生产过程中的关键要素展开,从宏观的系统设计到微观的传质传热机理,无不渗透着严谨的科学计算与工程实践。 物质与能量的转化律动: 我们将首先探讨化学反应工程的基础,深入剖析反应动力学,理解反应速率的决定性因素,例如浓度、温度、催化剂等。在此基础上,本书将引导您理解化学平衡的奥秘,掌握预测反应方向和程度的方法,并学习如何设计高效的反应器以最大化产率和选择性。同时,热力学原理贯穿始终,从相平衡到化学平衡,再到过程中的能量衡算,帮助您理解和控制能量的传递与转化,为过程的节能降耗提供理论依据。 流体机械与操作的精密操控: 任何化学过程都离不开物质的输送与混合。本书将详细介绍流体流动的规律,包括层流与湍流的特性,以及流体在管道、泵、压缩机等设备中的压力损失计算。我们将深入解析泵、压缩机、风机等流体输送设备的选型与操作要点,以及搅拌器、混合器等设备在实现高效混合中的作用。此外, Filtration and separation processes such as filtration, centrifugation, and sedimentation will be explored, focusing on the principles behind separating solid particles from liquids or gases. 传质传热的无形之手: 几乎所有的化学工程单元操作都涉及到物质和能量的传递。本书将系统地讲解传质与传热的基本理论。在传热方面,我们将深入研究导热、对流换热和辐射换热的机理,并介绍各种换热器的结构、类型及其传热效率的计算方法,例如列管式换热器、板式换热器等,以及如何根据工艺需求进行优化设计。在传质方面,我们将剖析扩散与对流混合的本质,重点介绍蒸馏、吸收、萃取、吸附等单元操作的理论基础,包括相平衡关系、传质系数的确定,以及如何设计和操作相应的设备(如板式塔、填料塔、萃取塔等)来实现高效的分离。 单元操作的集成与优化: 化工过程并非孤立的单元操作的简单堆砌,而是多个单元操作的有机结合。本书将引导读者理解如何将上述单元操作进行合理的组合,形成完整的生产流程。我们将探讨流程模拟与优化技术,学习如何运用现代计算工具对复杂化工流程进行分析和改进,以提高整体的经济效益和环境友好性。同时,安全与环保意识也将贯穿全书,强调在设计和操作过程中对潜在风险的评估与控制。 本书特色: 理论与实践的深度融合: 本书不仅阐述了深厚的理论基础,更通过大量的算例和实际工业案例,展示了这些原理在解决实际工程问题中的应用。 清晰的逻辑结构: 内容组织循序渐进,从基础概念到复杂系统,帮助读者建立完整的知识框架。 严谨的科学表述: 使用规范的术语和公式,确保内容的准确性和可靠性。 通过对本书的学习,您将能够深刻理解化学反应的驱动力,掌握物质和能量在工业过程中的流动与转化规律,熟练运用各种单元操作实现物料的分离与纯化,并能够从宏观上把握整个化工生产系统的运行机制。这为您在化学工程领域的设计、研究、生产和管理等各个环节打下坚实的基础,是您成为一名优秀的化学工程师不可或缺的知识宝库。