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出版者:化學工業

作者:吳元欣//丁一剛//劉生鵬

出品人:

頁數:223

译者:

出版時間:2010-7

價格:28.00元

裝幀:

isbn號碼:9787122083265

叢書系列:

圖書標籤:

化學反應工程
化工原理
反應動力學
催化
傳質
傳熱
數值模擬
工業催化
化學工程
過程強化

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具體描述

《化學反應工程》係統闡述瞭化學反應工程基本原理及其應用，全書共分9章，包括化學反應工程基礎理論(均相反應動力學、間歇反應器及理想流動反應器、非理想流動及其反應器設計)、氣固相催化反應器、氣液相反應器、聚閤反應器以及生物與製藥反應器，並介紹瞭典型的新型反應器的研究進展。

《化學反應工程》可供高等院校化學工程與工藝、製藥工程、生物工程等專業師生使用，也可供相關專業科研、技術人員參考。

煉金術的遺産與現代化學的基石：探究物質轉化的藝術書名：物質的蛻變：從古代煉想到現代催化作者：艾略特·凡斯 / 莉娜·科瓦奇齣版社：普羅米修斯科學齣版社定價： 98.00 元頁數： 620 頁（含插圖與公式索引） --- 內容提要《物質的蛻變：從古代煉想到現代催化》並非一本關於工廠設計或反應動力學計算的教科書，它是一部橫跨數韆年的思想史詩，深入剖析瞭人類對“物質如何變化”這一終極問題的探索曆程。本書將讀者的目光從現代精密閤成的實驗室，拉迴到古代熔爐的熊熊火焰中，展現瞭人類如何一步步揭開物質轉化奧秘的麯摺而輝煌的道路。本書的獨特之處在於，它巧妙地將化學史、哲學思辨與基礎科學原理編織在一起，形成瞭一部既有學術深度，又充滿敘事魅力的作品。我們不再僅僅關注反應方程式的平衡，而是探究驅動這些平衡背後的驅動力——能量、結構以及環境的調控。第一部分：原始的火焰與哲學的思辨（起源與萌芽）本部分追溯瞭化學思想的源頭。從古埃及和美索不達米亞的冶金術，到古希臘四元素說的形而上學構建，我們審視瞭人類最早期的“轉化”嘗試——無論是試圖將賤金屬轉化為黃金的煉金術，還是緻力於尋找“生命之水”的神秘實踐。煉金術的悖論：我們深入剖析瞭中世紀煉金術士的工作，他們雖然被迷信的教條束縛，但卻無意中發現瞭許多重要的無機酸、堿和鹽類。書中詳細描繪瞭他們對升華、蒸餾和灼燒等基本操作的係統性發展，這些操作構成瞭早期化學實驗的基石。哲學的框架：探討瞭亞裏士多德的“質料與形式”如何長期主導西方對變化的理解，以及伊斯蘭黃金時代的學者（如賈比爾·伊本·哈揚）如何試圖將神秘主義與實用化學結閤，為後世的定量分析埋下瞭種子。第二部分：啓濛之光與元素的覺醒（定量革命的序麯） 17 世紀至 18 世紀是人類認知發生根本轉變的時期。本書詳盡描述瞭波義耳如何批判性地挑戰傳統理論，提倡對物質進行可測量的分析。燃素說的興衰：詳述瞭燃素說如何作為一種解釋燃燒和氧化的早期理論，占據瞭化學界長達百年的地位。這不是對一個錯誤理論的嘲諷，而是對早期科學模型構建過程的深刻洞察——它解釋瞭現象，直到新的實驗證據齣現。質量守恒的奠基：詳細記錄瞭拉瓦锡通過精確的稱量實驗，徹底推翻燃素說，確立瞭質量守恒定律的裏程碑意義。本書強調，這一轉變不僅僅是實驗技術的進步，更是科學思維從定性描述轉嚮定量分析的範式轉移。第三部分：原子、能量與無形的結構（現代化學的奠基石）進入 19 世紀，化學的焦點從“物質是什麼”轉嚮瞭“物質如何結閤以及如何轉變”。道爾頓的原子論：探討瞭原子學說的提齣如何為化學計量學提供瞭堅實的理論基礎，解釋瞭定比定律和倍比定律的必然性。熱力學的介入：重點論述瞭能量在化學轉化中的核心作用。書中闡述瞭熱力學第一定律（能量守恒）如何被引入化學領域，解釋瞭反應的自發性與否，以及反應熱（焓變）的重要性。這一部分的論述側重於理解為什麼某些轉化會發生，而不是僅僅描述如何讓它們發生。電化學的突破：詳細介紹瞭法拉第對電解現象的深入研究，這不僅揭示瞭電荷與物質轉化的量化關係，也為理解電子在化學鍵中的作用提供瞭早期綫索。第四部分：效率的追求與催化的智慧（調控轉化的藝術）本書的最後一部分將目光聚焦於人類如何學會“引導”物質的變化，而不是被動地等待其發生。從經驗到理論：探討瞭早期對速率和平衡的經驗性認識如何最終被範特霍夫和勒夏特列的理論所係統化。我們不再滿足於反應的終點，而是開始關注反應的速度和方嚮性控製。催化的魔力：深入剖析瞭催化現象的本質。書中並未深入到復雜的分子軌道理論，而是著重探討瞭催化劑作為“信息傳遞者”或“能量橋梁”的角色——它們如何降低瞭轉化的能壘，實現瞭在溫和條件下進行劇烈轉化的可能性。從早期的酸堿催化到工業上關鍵的接觸法，本書展現瞭人類對反應路徑的精妙設計。麵嚮未來的思考：總結瞭從古代的“點石成金”到現代的“分子設計”之間的思想連續性，強調瞭理解物質轉化的內在機製，是實現可持續化學和新材料閤成的根本前提。 --- 本書特色 1. 跨學科視野：本書超越瞭傳統化學範疇，融入瞭科學哲學、實驗技術史和關鍵科學傢的個人傳記元素，使復雜的科學概念更具人情味和曆史縱深感。 2. 強調“為什麼”而非“怎麼做”：本書的目的不是指導讀者進行具體的化學閤成（如配製試劑或設計反應堆），而是深刻闡釋人類認識物質變化規律的思維演變過程和背後的物理化學原理。 3. 豐富的插圖與圖解：包含大量珍貴的曆史文獻插圖、古代實驗裝置復原圖，以及用於闡釋基本熱力學和速率概念的清晰圖示。適閤讀者：對化學史和科學思想史感興趣的非專業人士。正在學習基礎化學、熱力學或物理化學的本科生。希望從更宏觀和曆史角度理解現代化學基礎的科研人員和工程師。《物質的蛻變》是一部關於人類好奇心、實驗精神以及最終掌握物質世界基本法則的史詩。

作者簡介

目錄資訊

第1章　緒論　1.1　化學反應工程的發展、研究內容與方法　　1.1.1　化學反應工程的發展　　1.1.2　化學反應工程的研究內容和研究方法　1.2　化學反應器的工程分類　　1.2.1　反應裝置的類型　　1.2.2　反應器中的相態　　1.2.3　化學反應器的操作方式　1.3　化學反應工程在工業反應過程開發中的作用　1.4　反應過程的轉化率、選擇性和收率　　1.4.1　反應進度　　1.4.2　轉化率　　1.4.3　收率和選擇性　參考文獻　習題第2章　均相反應動力學　2.1　基本概念和定義　　2.1.1　反應速率　　2.1.2　反應動力學方程　2.2　等溫恒容過程　　2.2.1　單一反應動力學方程的建立　　2.2.2　復閤反應　2.3　等溫變容過程　　2.3.1　膨脹因子　　2.3.2　膨脹率　2.4　溫度對反應速率的影響　　2.4.1　溫度對化學平衡的影響　　2.4.2　吸熱可逆反應　　2.4.3　放熱可逆反應——最優溫度綫　參考文獻　習題第3章　間歇反應器及理想流動反應器　3.1　概述3.2　間歇反應器　　3.2.1　等溫間歇反應器的設計計算　　3.2.2　變溫間歇反應器的設計計算　3.3　理想流動下的釜式反應器　　3.3.1　全混流模型　　3.3.2　等溫連續流動釜式反應器的設計計算　　3.3.3　釜式反應器的組閤與設計計算　　3.3.4　串聯釜式反應器體積優化　　3.3.5　釜式反應器的定態操作　3.4　理想流動下的管式反應器　　3.4.1　平推流模型　　3.4.2　等溫連續流動管式反應器的設計計算　　3.4.3　變溫連續流動管式反應器的設計計算　3.5　間歇反應器及理想流動反應器反應性能指標比較　　3.5.1　反應過程濃度水平分析　　3.5.2　反應性能指標比較　參考文獻　習題第4章　非理想流動及其反應器設計　4.1　概述　4.2　停留時間分布及其性質　　4.2.1　停留時間分布的定量描述　　4.2.2　停留時間分布函數的統計特徵　　4.2.3　無量綱時間錶示的概率函數　4.3　停留時間分布的測定　　4.3.1　脈衝示蹤法　　4.3.2　階躍示蹤法　4.4　理想流動模型　　4.4.1　平推流流動模型　　4.4.2　全混流流動模型　4.5　非理想流動現象　4.6　非理想流動模型　　4.6.1　軸嚮擴散模型　　4.6.2　多釜串聯模型　4.7　非理想反應器的計算　4.8　流體混閤對反應過程的影響　　4.8.1　流體混閤　　4.8.2　離析流模型　　4.8.3　不同混閤態對反應過程的影響　參考文獻　習題第5章　氣-固相催化反應器 5.1 概述 5.1.1 固體催化劑的組成與結構 5.1.2 氣-固相催化過程 5.2 氣-固非均相催化反應本徵動力學 5.2.1 催化劑錶麵上的吸附與脫附 5.2.2 速率控製步驟 5.2.3 雙麯綫型的反應速率式(Langmuir-Hinshelwood方程) 5.3 氣-固非均相催化體係的宏觀動力學 5.3.1 氣體在多孔介質中的內擴散 5.3.2 氣-固相催化宏觀動力學 5.3.3 擴散控製的判定 5.3.4 催化劑的失活與降活動力學 5.4 氣-固非均相催化反應器的設計 5.4.1 氣-固非均相催化反應器類型 5.4.2 氣-固非均相催化反應器設計原則 5.4.3 固定床反應器的數學模型及設計 5.4.4 催化劑降活時的固定床反應器數學模型及設計 5.4.5 流化床反應器的數學模型及設計參考文獻習題第6章氣-液相反應器 6.1 氣-液反應平衡 6.1.1 氣-液相平衡 6.1.2 亨利定律 6.1.3 化學反應對氣-液相平衡的影響 6.2 氣-液相反應的宏觀動力學 6.2.1 反應與傳質過程 6.2.2 化學反應在相間傳遞中的作用 6.2.3 化學吸收的增強因子 6.3 氣-液反應動力學特徵 6.3.1 伴有化學反應的液相擴散過程 6.3.2 幾個重要參數的討論 6.4 氣-液相反應器的設計計算 6.4.1 氣-液相反應器的類型的選擇 6.4.2 氣-液相反應器的設計模型參考文獻習題第7章聚閤反應器 7.1 概述 7.2 聚閤反應動力學 7.2.1 逐步縮閤聚閤 7.2.2 均相遊離基鏈式加成聚閤 7.2.3 均相遊離基共聚閤 7.2.4 離子型聚閤 7.2.5 配位絡閤聚閤 7.3 聚閤體係的傳遞現象 7.3.1 流體的流動特性 7.3.2 聚閤釜中的傳質與傳熱 7.4 聚閤反應器的設計 7.4.1 聚閤反應器的設計計算 7.4.2 聚閤釜的攪拌 7.4.3 攪拌釜的放大參考文獻習題第8章生物與製藥反應器 8.1 概述 8.2 酶催化反應動力學 8.3 微生物發酵動力學 8.3.1 微生物菌體生長動力學 8.3.2 微生物發酵基質消耗動力學 8.3.3 微生物發酵産物生成動力學 8.4 生化與製藥反應器的設計 8.4.1 生化與製藥反應器的數學模型 8.4.2 發酵罐的設計計算 8.4.3 攪拌功率的計算 8.4.4 發酵罐的放大參考文獻習題第9章新型反應器 9.1 概述 9.2 撞擊流反應器 9.2.1 撞擊流反應器的原理、特性與分類 9.2.2 撞擊流反應器的應用 9.3 鏇轉填充床反應器 9.3.1 鏇轉填充床反應器的結構與原理 9.3.2 鏇轉填充床反應器的應用 9.4 超臨界反應器 9.4.1 超臨界流體的性質 9.4.2 超臨界反應器的應用 9.5 微波反應器 9.5.1 微波反應器的基本原理 9.5.2 微波反應器的應用 9.6 磁流化床反應器 9.6.1 磁流化床的結構和特點 9.6.2 磁流化床反應器的應用參考文獻符號說明
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讀後感

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排，如同一次精心規劃的田野考察，從宏觀的反應過程到最核心的化學轉化步驟，層層遞進，邏輯性極強。我尤其欣賞作者處理“過程放大效應”時的審慎態度。他沒有簡單地將實驗室數據直接套用到工業規模，而是花瞭大量篇幅解釋瞭熱量和質量傳遞在不同尺度下的變化規律如何重塑反應動力學。這一點至關重要，因為工業生産的成敗往往係於對這些尺度效應的精確把握。當我試圖理解為什麼某個反應在放大後收率驟降時，這本書提供瞭清晰的框架去診斷問題根源——是傳熱限製、還是混閤不均導緻的副反應增加？此外，書中關於反應熱的精確計算和安全評估部分，其詳盡程度令人印象深刻，這對於任何涉及高能耗或高危化學反應的工程師來說，都是不可替代的安全保障。它教會我們如何用科學的語言去量化風險，而不是僅僅依靠經驗。

评分☆☆☆☆☆

這本書在處理“模型選擇與參數估計”這塊內容時，展現齣瞭極高的實用價值。作者並沒有盲目推崇某一種反應模型，而是提供瞭一個決策樹式的分析框架：根據反應體係的復雜程度（如催化劑失活、多步反應機理等），指導讀者選擇閤適的動力學模型，並詳細闡述瞭如何通過實驗數據進行閤理的參數擬閤，包括對擬閤優度（Goodness-of-Fit）的統計學檢驗。這一點非常關鍵，因為很多工程問題並非完美符閤理想模型，如何從“噪音”中提取齣最有意義的反應速率常數，是決定設計成敗的關鍵。我過去常苦於模型參數的不確定性，但這本書提供的方法論，讓我學會瞭如何量化這種不確定性，並將其納入到反應器設計裕度（Safety Margin）的考量中。它不僅僅是告訴你“是什麼”，更重要的是告訴你“該如何判斷和選擇”，這種方法論的指導意義遠超具體的計算公式本身。

评分☆☆☆☆☆

這本《化學反應工程》的作者顯然對化工過程的微觀機理有著深刻的洞察力，從流體力學到反應動力學的每一個環節都處理得極其到位。我特彆欣賞書中對於非均相反應器模型的建立過程，那種嚴謹的數學推導和對實際工程限製的考量，讓人在使用這些模型時，心中有底。舉個例子，書中對催化劑顆粒內部擴散限製的討論，不僅僅停留在理論公式上，還結閤瞭實際催化劑的孔隙結構和活性位點分布進行瞭細緻的分析，這種深度使得書本超越瞭一般的教材範疇，更像是一本麵嚮研究人員的工具書。書中對反應器優化設計的章節，更是將理論知識轉化為實際操作的指南，涉及瞭從溫度場分布到停留時間分布（RTD）的全麵分析，這些內容對於我們這些常年在放大和工藝優化上掙紮的工程師來說，簡直是醍醐灌頂，提供瞭清晰的路綫圖。雖然初讀時，對某些復雜的偏微分方程會感到吃力，但隨著對前麵基礎章節的理解加深，你會發現作者的邏輯鏈條是如此的完整和令人信服。

评分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，我必須指齣，這本書在圖示和案例的選取上顯得有些保守和傳統。雖然文字描述非常詳盡，但對於現代化工領域越來越重要的可視化工具的應用卻有所欠缺。比如，在討論多相反應器的返混效應時，如果能增加一些先進的CFD模擬結果截圖，或者展示一些新型反應器（如微通道反應器）的結構圖示，會大大增強可讀性和直觀性。我感覺作者的側重點似乎更偏嚮於傳統的釜式和填料塔反應器，對於一些新興的、高效率的反應器設計理念涉及不夠深入。此外，書中引用的文獻大多集中在二十世紀中後期，雖然這些是經典理論的基石，但對於跟進最新的研究熱點，比如綠色化學、生物催化反應器設計等方麵的進展，略顯不足。總的來說，它是一本紮實的“內功心法”寶典，但缺乏一些“炫酷招式”的展示，適閤需要夯實基礎的讀者，但對於追求前沿技術的同仁，可能需要補充閱讀其他更側重於應用和新技術的資料。

评分☆☆☆☆☆

如果用一個詞來形容這本書給我的感受，那就是“厚重”。它不是那種能讓你在周末悠閑翻閱的輕鬆讀物，而是一本需要你備上筆記本、演算紙，並且願意花費數周時間去啃讀的嚴肅學術著作。作者的寫作風格非常“學術化”，句子結構嚴謹，用詞精確，幾乎沒有冗餘的錶達。這種風格的優點是信息密度極高，每句話都承載著重要的信息點，讓你不得不集中全部注意力。但缺點也隨之而來，對於初學者來說，可能門檻稍高，很容易在密集的公式和理論推導中迷失方嚮。我個人覺得，如果能增加一些“思考題”或“工程挑戰”環節，引導讀者主動去應用所學的知識解決實際問題，可能會更好地鞏固學習效果。它更像是一位嚴厲但公正的導師，提供瞭所有工具，但要求學習者自己去實踐和領悟。

评分☆☆☆☆☆