有机化工原料

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出版者:化学工业
作者:王延吉
出品人:
页数:794
译者:
出版时间:2004-1
价格:76.00元
装帧:
isbn号码:9787502545390
丛书系列:
图书标签:
  • 化工
  • 中国
  • 有机化学
  • 化工原料
  • 有机合成
  • 精细化工
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  • 有机化合物
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具体描述

《数字孪生:赋能工业 4.0 的核心技术》 内容简介 在当今以数字化和智能化为核心驱动力的工业转型浪潮中,传统制造业正面临着前所未有的变革压力与机遇。本书聚焦于支撑这一变革的关键技术——数字孪生(Digital Twin)。它并非一个孤立的概念,而是集成了物联网(IoT)、人工智能(AI)、云计算、大数据分析以及先进的建模仿真技术于一体的复杂系统工程。本书旨在全面、深入地剖析数字孪生的理论基础、关键技术栈、实现路径以及在多个工业领域的创新应用,为企业管理者、技术研发人员以及相关专业学生提供一份详尽的、可操作的实践指南。 第一部分:数字孪生的基石与概念重塑 本书开篇即深入探讨数字孪生的起源、演进脉络及其在工业 4.0 蓝图中的战略定位。我们首先界定数字孪生的核心要素,区分其与传统仿真模型、虚拟现实(VR/AR)及物联网系统的本质区别。重点解析“物理实体—虚拟映射—数据交互—反馈控制”这一闭环架构的运作机制。 理论框架的构建: 详细阐述了数字孪生从概念到成熟的五个发展阶段(概念阶段、初级阶段、成熟阶段、优化阶段、自主阶段),帮助读者明确自身企业所处的阶段及未来发展方向。 核心构成要素解析: 细致梳理了构成数字孪生的四大支柱:物理实体(资产)、数据模型、连接机制(物联网平台)和分析应用层。特别强调了实时数据流在维持“孪生体”与“实体”同步性中的决定性作用。 技术栈的深度剖析: 探讨支撑数字孪生的底层技术,包括高精度三维建模技术(如点云、BIM/CAD数据集成)、边缘计算在实时数据处理中的部署策略,以及如何利用时空数据库技术管理海量的物理世界数据。 第二部分:构建数字孪生的关键技术栈与挑战 数字孪生的实现是一项复杂的系统集成工作。本部分专注于拆解实现过程中必须掌握的关键技术细节和需要克服的工程难题。 数据驱动的建模与仿真: 阐述如何将物理设备的工程图纸、操作参数、历史运行数据转化为高保真、可运行的数字模型。重点介绍多物理场耦合仿真技术(如结构力学、流体力学、热力学模型的集成),以及基于数据驱动的“黑箱”模型与基于物理原理的“白箱”模型的融合策略。 实时数据同步与边缘智能: 深入探讨物联网传感器网络的设计与部署,特别是如何确保数据采集的可靠性、低延迟性。分析边缘计算在数据预处理、快速决策制定中的作用,以应对大规模设备集群带来的海量数据挑战。 人工智能赋能孪生体: 这是数字孪生实现高级功能的核心。本书详细介绍了如何利用机器学习(ML)和深度学习(DL)算法,在孪生体中实现预测性维护(PdM)、性能优化和故障诊断。例如,如何训练AI模型来识别物理设备在特定工况下即将发生的微小异常信号。 安全与互操作性: 鉴于数字孪生连接着物理世界的关键基础设施,网络安全至关重要。探讨了在数据传输、模型存储和控制指令下发过程中,如何应用加密技术、访问控制和区块链技术增强系统的鲁棒性与可信赖性。同时,分析了不同供应商、不同系统间数据标准不统一带来的互操作性难题及解决方案。 第三部分:数字孪生在工业领域的创新应用 数字孪生已不再是实验室概念,它正在重塑多个关键工业领域的操作模式、设计流程和生命周期管理。 智能制造与柔性生产线: 探讨数字孪生如何用于工厂层面的规划、布局优化和生产调度。通过孪生体模拟不同生产计划的执行效率和资源消耗,实现生产线的快速重构和最优配置,显著提高柔性制造的能力。 产品全生命周期管理(PLM): 聚焦于数字孪生如何贯穿产品设计、制造、运维到报废的整个周期。在设计阶段,利用孪生体进行迭代验证;在服役阶段,实时监控性能衰减,提供精准的寿命预测和维护建议,从而延长资产使用寿命并降低全生命周期成本。 复杂系统与基础设施的运营优化: 介绍了数字孪生在能源电网、城市基础设施(智慧城市)和大型工程项目中的应用。例如,在能源领域,利用电网孪生体模拟负荷波动和新能源接入的冲击,优化电能分配策略;在工程领域,用于施工进度的实时监控和风险预警。 远程协作与人员培训: 阐述了如何结合增强现实(AR)技术,将数字孪生的实时数据和操作指导叠加到物理设备上,支持现场人员进行“零误差”维护和操作。同时,构建高仿真的虚拟操作环境,为新员工提供安全、高效的沉浸式培训。 第四部分:实施策略与未来展望 本书最后一部分侧重于指导读者如何制定切实可行的数字孪生部署路线图,并展望该技术未来的发展方向。 分步实施路线图: 提出了从“数据采集试点”到“局部资产孪生”再到“系统级集成孪生”的三阶段实施策略,强调小步快跑、快速迭代的原则,降低初期投资风险。 组织变革与人才培养: 强调数字孪生的成功不仅是技术问题,更是组织和流程的变革。分析了在实施过程中所需的新型跨学科人才结构,以及如何重塑IT与OT(运营技术)部门的协作模式。 面向未来的探索: 展望了数字孪生与元宇宙、自主决策系统、数字主权等前沿概念的融合趋势,特别是对认知孪生和大规模、互联的“系统之系统”孪生的深入探讨。 本书结构严谨,理论联系实际,配有大量的案例分析和技术图示,旨在帮助读者跨越理论与工程实践之间的鸿沟,真正掌握数字孪生的设计、构建与应用能力,为企业在数字化时代的竞争中抢占先机提供强有力的技术支撑。

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读后感

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用户评价

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这本书给我最大的启发在于其“前瞻性”和“创新性”。作者不仅仅停留在对现有有机化工原料的介绍,而是积极探讨了未来化工行业的发展趋势,以及一些新兴技术对原料生产和应用带来的影响。我特别关注了关于“绿色化学”和“生物基化学品”的章节。作者详细介绍了如何通过优化工艺、使用可再生资源来减少化工生产对环境的影响,以及生物基材料在替代传统石油基材料方面的巨大潜力。他列举了许多正在研发和应用的生物基原料,例如利用植物淀粉、纤维素、微生物发酵等生产出的各种有机酸、醇、酯等。这些内容让我看到了化工行业可持续发展的希望,也激发了我对相关领域的学习兴趣。这本书不仅仅是在传授知识,更是在传递一种对未来的思考,让我意识到,作为化工从业者,需要时刻关注行业的技术革新和社会责任。

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这本书带给我的惊喜是其“系统性”和“全面性”。作者构建了一个非常完整和清晰的有机化工原料知识体系。我之前接触过的很多关于有机化工的知识,都是零散的、片段式的,而这本书则将它们有机地串联起来,形成了一个完整的大图景。从基础的烃类,到各种官能团的衍生物,再到复杂的高分子材料,本书几乎涵盖了所有重要的有机化工原料类别。而且,在介绍每一类原料时,作者都会从其来源、合成方法、物理化学性质、主要用途、市场概况以及未来发展趋势等多个维度进行深入剖析。这种全面而系统的讲解,让我能够快速地建立起对有机化工原料的整体认知,避免了知识上的盲点。这本书就像是一张详细的“地图”,让我能够清晰地规划出探索有机化工世界的路线。

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这本书给我一种既熟悉又陌生的感觉。熟悉,是因为我从事化工行业多年,对于“有机化工原料”这个概念并不陌生,它是我工作的基础,也是我不断学习和探索的起点。陌生,则在于这本书的视角和深度。我原以为它会是一本枯燥的、堆砌着化学式和反应方程式的教科书,充其量是对市面上常见有机化工原料进行简单罗列和介绍。然而,翻开书页,我却被作者的娓娓道来所吸引。他没有止步于基础知识的普及,而是深入剖析了每一种关键有机化工原料的起源、生产工艺、特性以及在现代工业中的应用。更让我惊喜的是,作者在论述过程中,常常会将宏观的工业格局与微观的分子结构巧妙地结合起来,使得原本抽象的化学概念变得生动形象。例如,在介绍乙烯时,作者不仅详述了蒸汽裂解的工艺流程,还联系到聚乙烯的分子链结构如何决定了其在包装、薄膜、管道等领域的广泛应用,甚至还探讨了不同聚合方法的细微差异对最终产品性能的影响。这种深入浅出的讲解方式,让我这个“老兵”也受益匪浅,重新审视了那些习以为常的化学物质,发现了它们背后蕴含的无穷奥秘。这本书不仅是知识的传授,更是一种思维的启迪,它让我意识到,理解一种原料,不仅仅是记住它的化学式,更是要理解它的“前世今生”,它的“性情脾气”,以及它如何与更广阔的世界互动。

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读这本书,我最大的收获是建立起了一种“全局观”。作者在讲解每一种有机化工原料时,都会将其置于整个化工产业链的宏大背景下进行分析。我不再是将它们仅仅看作独立的化学物质,而是理解它们是如何相互关联,如何形成一个庞大而精密的工业网络。比如,在介绍“烯烃”时,作者不仅仅讲了乙烯、丙烯的生产,还详细阐述了它们如何作为单体聚合形成聚乙烯、聚丙烯等高分子材料,这些材料又如何进一步加工成我们日常生活中见到的各种塑料制品。同时,他也讨论了烯烃在生产其他有机化学品中的重要作用,例如通过氧化、卤代等反应生成各种醇、醛、酸、卤代烃等,这些又构成了更下游的化工产品。这种层层递进、环环相扣的讲解方式,让我对有机化工原料的生产、应用以及其在国民经济中的地位有了更清晰、更深刻的认识。感觉像是解开了一个复杂的谜题,每一块原料都找到了它在整个图景中的位置。

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这本书的文字风格非常独特,既有科学的严谨,又不失人文的温度。作者在叙述枯燥的化学反应时,会运用形象的比喻,使得复杂的反应过程如同电影画面般在我脑海中展开。他对待每一类有机化工原料,都像是对待一个有生命、有故事的“个体”。例如,在介绍“酚类”时,作者不仅详细讲解了苯酚的结构和性质,还联系到其作为消毒剂、合成树脂原料的应用,并追溯了其在历史上的一些重要应用,例如作为早期的防腐剂。这种叙述方式,让我对这些化学物质产生了更深的“人情味”,也更容易记住它们。书中还穿插了一些关于化工历史的小故事,例如某个重要化工工艺的发明过程,或者某种原料的首次工业化生产经历,这些细节的加入,极大地丰富了本书的可读性,也让我感受到化学工业发展的脉络和艰辛。对于我这样一个对历史和文化略有兴趣的读者来说,这样的细节尤其具有吸引力。

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这本书的实用性超出了我的预期。我原以为它只是一本理论性较强的专业书籍,但实际上,作者在讲解每一种有机化工原料时,都穿插了大量的实际应用案例和工艺流程介绍。这对于我这样需要将理论知识应用于实际工作的读者来说,非常有帮助。例如,在介绍“芳香烃”时,作者不仅详细讲解了苯、甲苯、二甲苯的性质和生产方法,还重点阐述了它们在染料、医药、农药、合成橡胶、塑料等行业的具体应用,并对不同应用领域对原料纯度和杂质含量的要求进行了说明。他甚至还会提及一些具体的生产设备和工艺参数,使得讲解更加具体,更容易被理解和借鉴。这本书就像一本“工具箱”,里面装满了解决实际问题的“钥匙”,让我感觉受益匪浅。

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这本书的阅读体验,与其说是在学习,不如说是在进行一场深入的“对话”。作者并非高高在上的“专家”,而是像一位经验丰富的向导,耐心地引领我探索有机化工原料的广阔世界。他善于用形象的比喻和生动的故事来解释复杂的化学原理,使得即便是初学者也能轻松理解。我尤其喜欢他对于不同原料之间相互联系的阐述。比如,在介绍苯的衍生物时,他不仅仅孤立地讲解甲苯、二甲苯的性质,而是将其置于整个芳烃家族的脉络中,清晰地展示了它们是如何从苯衍生而来,以及它们在染料、农药、塑料等行业中扮演的各自角色。这种系统性的讲解,让我能够建立起更全面的知识体系,而不是零散的碎片。更重要的是,作者在书中穿插了大量的行业发展趋势和市场分析,让我看到了这些有机化工原料在经济发展中的重要地位。他会讨论某些原料的供应瓶颈、价格波动,以及新兴技术对其生产和应用带来的影响。这使得这本书不仅仅停留在技术层面,更具有了现实的指导意义。对于我这样对行业前景有一定关注的读者来说,这本书提供了一个宝贵的视角,让我能够更好地理解当前化工市场的动态。

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这本书给我最直观的感受是其“知识密度”极高。每一页都充满了信息量,但又不会让人感到 overwhelming。作者巧妙地将理论知识与实际应用相结合,让抽象的化学概念变得触手可及。我记得在阅读关于“醇类”的部分时,作者没有仅仅停留在介绍乙醇、甲醇的物理化学性质,而是详细阐述了它们在作为溶剂、燃料、合成其他有机物的起始原料等方面的具体应用,并深入分析了不同纯度、不同等级的醇类在不同行业中的具体要求。例如,在医药行业,对药用乙醇的纯度和杂质含量有着极其严格的规定,而作为燃料乙醇,其生产工艺和成本控制则显得更为重要。这种细致入微的分析,让我深刻理解了“一样原料,千种用途”的道理,也为我日后的工作提供了许多新的思路。此外,作者还对一些正在发展中的新型有机化工原料进行了前瞻性的介绍,例如生物基化学品的发展前景,以及它们可能对传统石油基化学品带来的冲击。这让我感受到了化工行业日新月异的变化,也看到了未来的发展方向。

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读这本书的过程,像是在进行一场跨越时空的化工探险。我仿佛置身于一个巨大的实验室,眼前闪烁着各种化学反应的光芒,耳边回荡着工业机器的轰鸣声。作者以一种近乎诗意的笔触,描绘了石油、天然气等基础原料如何经过精炼、裂解、合成,最终转化为构成我们现代生活基石的各种有机化工原料。我惊讶于人类智慧的伟大,竟然能够驾驭如此复杂而精密的化学过程,创造出如此丰富多样的物质。这本书让我对“化工”这个词有了更深刻的理解,它不再仅仅是教科书上的几个章节,而是渗透到我们生活的方方面面,从我们身上穿着的衣物,到我们驾驶的汽车,再到我们使用的电子产品,无不与这些有机化工原料息息相关。让我印象深刻的是,作者在讲解某些“冷门”的有机化工原料时,也毫不含糊,而是深入挖掘它们的独特价值和潜在应用。比如,在介绍某些特种溶剂时,他不仅说明了其化学结构和性质,还详细阐述了它们在医药合成、电子清洗、航空航天等高精尖领域的不可替代的作用。这种严谨而全面的论述,让我对作者的专业素养和敬业精神由衷钦佩。这本书不仅仅是一本技术手册,更是一部展现人类改造自然、创造价值的壮丽史诗,让我对科学的魅力和工业的力量充满了敬畏。

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这本书给我的阅读体验就像是在品味一杯醇厚的老酒,越品越有味道。作者的语言非常有深度,每一句话都经过仔细斟酌。他不仅仅是在陈述事实,更是在传递一种对化学科学的热爱和对工业精神的敬畏。我尤其喜欢他在介绍某些“基础”有机化工原料时所展现出的“匠心”。例如,在讲解“甲烷”的转化时,作者会追溯其工业化生产的艰辛历程,以及在能源危机背景下,其作为关键原料的重要性。他会深入分析甲烷的各种转化途径,以及不同途径的优劣势,例如蒸汽重整制合成气,或者直接氧化制甲醇等。这种对细节的关注和深入的挖掘,让我对这些看似普通的物质产生了全新的认识。这本书不仅仅是在讲解“是什么”,更是在探讨“为什么”和“怎么样”,让我能够更深入地理解有机化工原料的本质和价值。

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