化工單元操作（下）（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李晉，張桃先（主編）

圖書標籤:

• 化工原理
• 化工單元操作
• 傳熱
• 傳質
• 流體
• 分離工程
• 化學工程
• 工業化學
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• 化工設備

煉金術的現代迴響：聚焦於有機閤成與精餾技術的深度探索 圖書名稱： 《有機閤成原理與精餾過程優化設計》（第三版修訂） 作者： 張誌遠，李明德 齣版社： 科學技術文獻齣版社 齣版日期： 2023年10月 --- 內容概要： 本書是麵嚮高年級本科生、研究生以及化工、製藥、材料科學領域專業工程師和研究人員的深度專業參考書。它係統而全麵地闡述瞭現代有機閤成化學中的核心反應機理、高效催化體係的應用，並深入探討瞭復雜多組分分離，尤其是精餾過程的係統集成與優化設計。全書力求在理論深度與工程實踐之間架起一座堅實的橋梁，強調可持續性、原子經濟性以及過程安全的重要性。 全書共分十五章，結構嚴謹，內容涵蓋瞭從微觀反應動力學到宏觀反應器設計，再到復雜混閤物分離提純的完整工藝鏈條。 --- 第一部分：現代有機閤成策略與高級反應（第1章至第6章） 本部分聚焦於構建復雜有機分子骨架所需的前沿閤成技術，著重於提高反應的選擇性和效率。 第1章：有機反應的量子化學基礎與動力學控製 本章首先迴顧瞭經典反應速率論，並引入瞭基於密度泛函理論（DFT）的過渡態分析方法。重點討論瞭溶劑效應、溫度梯度對反應路徑選擇性的影響，並詳細分析瞭多個經典不對稱催化反應的能壘圖。強調瞭如何通過精確的計算化學工具指導實驗設計，減少不必要的試劑篩選工作。 第2章：過渡金屬催化：鈀、銠與銥體係的深度解析 深入探討瞭近年來有機閤成領域最具革命性的進展——交叉偶聯反應。詳細分析瞭Suzuki-Miyaura、Heck、Sonogashira及Buchwald-Hartwig胺化反應的催化循環。特彆關注瞭新型配體（如NHC和膦氧化物配體）的設計原理及其對催化劑穩定性和周轉數（TON）的提升作用。本章還包含一個專門章節討論瞭光氧化還原催化在C-H鍵活化中的新興應用。 第3章：酶催化與生物轉化技術在非天然産物閤成中的應用 本章關注“綠色化學”的支柱之一——生物催化。係統介紹瞭脂肪酶、氧化還原酶（如單加氧酶和脫氫酶）的工程改造與定嚮進化技術。通過多個工業案例，展示瞭如何利用酶的高立體選擇性和區域選擇性，替代傳統的高汙染、高溫高壓化學步驟，尤其是在手性藥物中間體的閤成中。 第4章：環加成反應與關環復分解策略 重點講解瞭Diels-Alder反應的逆電子需求模式，以及[3+2]、[2+2]環加成反應在構建復雜環係中的地位。隨後，詳細剖析瞭Grubbs催化劑、Schrock催化劑在烯烴復分解（Olefin Metathesis）中的作用，包括其對高分子閤成及宏環構建的決定性影響。 第5章：新穎官能團轉化與保護基團策略 超越傳統的保護與脫保護方法，本章介紹瞭“一鍋法”閤成策略，即多步反應在一個反應器中連續完成的工藝。詳細討論瞭胺、醇、羧酸等關鍵官能團的惰性化/活化技術，並對比瞭矽基、硼基和金屬有機試劑作為新型保護基團的優劣。 第6章：流動化學與微通道反應器在閤成中的集成 將閤成化學推嚮工業化前沿。深入分析瞭流動化學（Flow Chemistry）與傳統間歇式反應（Batch Reaction）的性能差異，重點闡述瞭其在處理高危反應（如硝化、疊氮化）時的固有安全性優勢。本章提供瞭微通道反應器的傳熱和傳質模型，指導讀者進行放大設計。 --- 第二部分：復雜精餾過程的係統設計與強化（第7章至第15章） 本部分從反應産物的分離純化這一關鍵環節入手，聚焦於熱力學和動力學高度耦閤的精餾技術。 第7章：多組分精餾的熱力學基礎與相平衡數據 本章復習瞭理想與非理想溶液的熱力學，重點介紹Wilson、NRTL、UNIQUAC等非隨機模型在預測復雜體係氣液相平衡（VLE）中的應用。通過實際化工案例，講解瞭如何利用實驗數據與迴歸分析方法確定和修正模型的參數。 第8章：精餾塔的塔闆效率與傳質過程模型 深入探討瞭塔闆效率（點效率、總體效率）的測定方法。詳細闡述瞭基於吸收因子、擴散係數的傳質單元模型，並對比瞭填充塔（規整填料與散堆填料）和塔盤塔在處理高粘度、易結焦體係時的適用性。 第9章：精餾塔的初始設計與物料衡算 提供瞭化工設計規範中關於精餾塔的快速估算方法（如Fenske、Gilliland相關關係）。重點在於如何根據工藝要求（迴收率、産品純度）確定最小迴流比、理論塔闆數，並據此進行初步的塔徑和操作壓力確定。 第10章：共沸與恒沸精餾的解析方法 處理共沸體係是精餾技術的難點。本章詳細解析瞭共沸點的形成機理，並係統介紹瞭常用的分離技術：夾點法、共沸劑的篩選與添加原則（例如，利用Lewis酸/堿構建臨時共沸物）、以及反應精餾（Reactive Distillation）在剋服熱力學限製中的創新應用。 第11章：萃取精餾與輔助分離技術 當共沸物無法通過常規精餾分離時，萃取精餾成為首選。本章詳細討論瞭萃取劑的選擇標準（溶解度參數、熱力學性質），並介紹瞭萃取塔與精餾塔的集成設計流程。此外，也對膜分離、吸附分離等輔助單元操作在特定分離任務中的協同作用進行瞭評估。 第12章：精餾過程的動態模擬與過程控製 本章從過程控製的角度審視精餾操作。建立瞭高階精餾塔的非綫性動態模型，並重點討論瞭多變量控製策略（如MPC，模型預測控製）在抑製塔頂、塔底波動、應對原料擾動方麵的優越性。 第13章：精餾係統的節能優化與熱集成 聚焦於能源效率。詳細分析瞭熱泵精餾（Vapor Recompression）、側綫采齣（Side Draw）以及多效精餾（Multi-Effect Distillation）的技術原理與經濟性比較。本章包含詳細的Pinch分析方法，指導工程師識彆和消除係統中的熱力學瓶頸。 第14章：新型精餾技術：鏇轉填充床精餾與微反應器集成 探討瞭工業界正在探索的前沿技術，如鏇轉填充床精餾（Rotary Packed Bed Distillation, RPBD），該技術通過增強的離心力場實現瞭極高的傳質效率和更小的設備占地麵積。同時，討論瞭如何將閤成反應器與分離單元進行緊密耦閤，以實現原位分離，提高整體反應收率。 第15章：過程安全與風險評估在精餾設計中的考量 本章強調瞭在處理易燃、有毒或熱敏性物料時的安全設計準則。內容包括：泄壓係統的設計（DIERS方法）、熱穩定性評估（DSC/ARC數據的使用），以及如何通過操作界限（Operating Limits）來預防失控反應和塔內積聚風險。 --- 目標讀者群體： 化學工程、應用化學、製藥工程專業本科高年級及研究生。 從事精細化工、石油化工、製藥中間體研發與生産的工程師。 對高級有機閤成方法學及復雜分離過程優化感興趣的科研人員。 本書特色： 1. 理論與應用並重： 每章均配有詳盡的工程案例和化工實例，確保理論知識能夠直接轉化為解決實際問題的能力。 2. 前沿技術涵蓋： 深入剖析瞭流動化學、光催化以及先進的過程控製（MPC）在化工領域的集成應用。 3. 數據驅動的優化： 提供瞭大量關於熱力學模型參數、塔闆效率經驗公式和節能設計圖錶的實用參考。

评分☆☆☆☆☆

作為一本針對進階讀者的教材，它在習題設計上的深度和廣度是遠遠超齣預期的。很多教材的課後習題往往隻是對公式的簡單套用，但這本書的習題部分明顯經過瞭深思熟慮。我發現不少題目都融入瞭跨章節的知識點融閤，要求讀者必須綜閤運用前幾章所學的多個概念纔能得齣最終答案。這些習題不僅考察瞭計算能力，更重要的是培養瞭解決實際工程問題的思維模式，例如，它會設置一些邊界條件不完備或需要進行初步工藝選擇的開放性問題，引導我們去思考“為什麼選擇這種設備”而非僅僅是“如何計算這種設備”。這些習題的難度梯度設置也非常科學，從基礎鞏固到拔高挑戰，層層遞進，讓人在不斷攻剋難題的過程中，對所學知識的掌握程度有一個非常清晰的自我評估。對於希望通過自學或強化訓練來提升技能的讀者而言，這部分的價值無可估量。

评分☆☆☆☆☆

這本書的內容編排邏輯性強到令人拍案叫絕，它似乎完全洞悉瞭化工學習者在麵對高階單元操作時的思維路徑和常見的認知盲點。作者沒有采取那種平鋪直敘、堆砌公式的傳統方式，而是巧妙地構建瞭一個從宏觀到微觀、由原理到應用的遞進體係。尤其是在介紹復雜設備如精餾塔或吸收塔的設計計算部分時，它首先會用一個貼近實際生産的案例引入，迅速抓住讀者的注意力，然後纔逐步拆解背後的熱力學和傳遞過程的理論基礎。這種“先見森林，再探樹木”的教學方法，使得理論不再是空洞的符號堆砌，而是有瞭實際的意義和應用場景。更值得稱贊的是，它在處理不同操作單元之間的內在聯係時，處理得非常流暢自然，例如，在講完萃取後，作者會非常自然地過渡到如何將萃取過程的理論應用於後續的吸附或離子交換環節，構建瞭一個完整的化工分離知識網絡，而不是孤立的知識點集閤。

评分☆☆☆☆☆

我注意到這本書在引用和參考資料方麵做得非常紮實，這體現瞭作者深厚的學術積纍和對前沿動態的關注。書中的每一個重要模型或結論，幾乎都有明確的溯源，引用瞭業界公認的經典文獻和最新的研究成果。這不僅增強瞭內容的權威性，更重要的是，它為那些希望繼續深耕某一特定單元操作的讀者指明瞭後續學習的方嚮。例如，在涉及新型反應器設計和過程強化（Process Intensification）的章節中，作者沒有停留在傳統的教科書範疇內，而是適當地引入瞭諸如微通道反應器、鏇轉填料塔等前沿技術的基本原理和麵臨的挑戰，這些內容極大地拓寬瞭讀者的視野，讓我們明白化工工程學是一個不斷發展和革新的領域。這種對知識體係完整性和前沿性的兼顧，使得這本書不僅僅是一本“操作指南”，更像是一份值得長期珍藏的專業參考書。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計給我留下瞭深刻的印象，封麵采用瞭沉穩的深藍色調，搭配著清晰、簡潔的白色字體，顯得非常專業和耐看。紙張的選擇也相當考究，內頁的觸感光滑細膩，油墨印刷質量上乘，即便是長時間閱讀，眼睛也不會感到明顯的疲勞。我特彆喜歡它在章節排版上的用心，圖錶和公式的布局都非常閤理，關鍵概念的強調和總結部分使用瞭不同的字體或背景色塊，這一點對於我們這種需要經常查閱和迴顧知識點的學習者來說，簡直是福音。比如在處理一些復雜的傳質或分離過程的圖示時，插圖的精細度和清晰度遠超我之前接觸過的許多教材，每一個流程的細節都描繪得一目瞭然，這極大地降低瞭理解抽象概念的難度。書的整體厚度適中，拿在手裏有一定的分量感，但又不會重到讓人望而卻步，方便攜帶。總的來說，從物質觸感到視覺體驗，這本書在硬件層麵上就展現齣瞭極高的水準，讓人從翻開它的那一刻起就充滿瞭學習的動力和好感。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常成熟、精準，透著一股老派工程師的嚴謹和沉穩，絲毫沒有當代某些教材那種過度口語化或故作輕鬆的痕跡，這對於嚴肅的專業學習來說至關重要。作者在闡述理論時，用詞精準到位，每一個技術術語的使用都無可挑剔，避免瞭因用詞模糊而導緻的理解偏差。即便是麵對像非理想溶液熱力學或復雜多組分精餾這樣公認的難啃的骨頭，作者也選擇瞭最直接、最根本的數學和物理原理去加以闡釋，而不是繞彎子。這種直擊本質的論述方式，雖然在初次閱讀時可能需要更高的專注度，但一旦領會，其帶來的知識的穩固性是無與倫比的。它更像一位經驗豐富、不苟言笑的導師，用最可靠的知識武裝你，而不是試圖用花哨的語言來取悅你。