Critical Temperatures for the Thermal Explosion of Chemicals pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Kotoyori, Takashi

出品人:

页数:406

译者:

出版时间:2005-12

价格:$ 305.10

装帧:HRD

isbn号码:9780444521194

丛书系列:

图书标签:

化学热爆炸
临界温度
热稳定性
化学反应动力学
安全工程
危险化学品
爆炸风险评估
热分析
化学工程
工业安全

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具体描述

The value of the critical temperature (T ), below which the thermal explosion of a chemical cannot occur, is indispensable to prevent such a chemical from exploding. In order to determine the T it has so far been necessary to measure the value in explosion experiments. Because of the inherent hazards, only few T values are available at present. "Critical Temperatures for the Thermal Explosion of Chemicals" introduces new and simple procedures to calculate the T . As a result T can be calculated for a range of chemicals, many of which are listed in this new volume. The calculated values of T are shown to be in agreement with experimentally determined values. The data and methods presented in "Critical Temperatures for the Thermal Explosion of Chemicals" will be of use to research laboratories as well as in the chemical industry. This book introduces new and simple procedures for calculating critical temperatures. It lists the T(c) values of chemicals in tables. It explains mathematical expressions in clear simple terms.

深入理解反应动力学与热失控的奥秘：一本聚焦于化工过程安全与材料科学的权威著作书名： Critical Temperatures for the Thermal Explosion of Chemicals （化学品热爆炸临界温度）本书简介：本书并非专注于介绍化学品热爆炸的临界温度本身，而是以热爆炸现象为核心切入点，构建了一个涵盖化学反应动力学、传热学、流体力学以及材料科学等多学科交叉领域的综合性研究框架。我们致力于为读者提供一套深入、严谨且具有前瞻性的理论基础和实践指导，用以理解和控制复杂化学体系中潜藏的热失控风险。第一部分：热力学基础与反应速率的微观视角全书伊始，我们首先对热力学第二定律在非平衡态系统中的应用进行了详尽的阐述。这部分内容超越了传统的平衡态分析，重点探讨了系统在能量耗散过程中的不可逆性，为理解自催化反应（Autocatalysis）的发生奠定了坚实的理论基石。我们随后深入探讨了阿累尼乌斯（Arrhenius）关系式的局限性与修正。传统的指数关系往往忽略了高压或高浓度的影响，因此，本书引入了过渡态理论（Transition State Theory）与碰撞理论（Collision Theory）的现代观点，构建了更精确的反应速率模型。具体而言，我们分析了溶剂效应（Solvent Effects）如何通过改变活化能垒（Activation Energy Barrier）来影响宏观反应速率，特别是对于涉及自由基链式反应的体系（如聚合反应或硝化反应）。关键章节聚焦：活性分子理论在复杂体系中的应用；压力对表观活化能的影响；非等温条件下反应级数的动态变化分析。第二部分：传热传质的耦合效应与反应器几何影响化学过程中的热失控本质上是热累积速率与热耗散速率之间平衡被打破的结果。本书的第二部分将焦点从微观动力学转向了宏观尺度的传热过程。我们详细分析了傅里叶（Fourier）定律在非均匀加热条件下的适用性，并引入了佩克莱特数（Péclet Number）来量化传热与传物流动之间的相对重要性。对于多相反应体系（如多相催化反应或固液混合体系），传质阻力往往是限制反应速率的关键因素。本书深入剖析了内扩散限制（Intralayer Diffusion）和外扩散限制（Interphase Mass Transfer）如何共同作用，形成反应器的“热点”（Hot Spots）。我们采用了有限元方法（Finite Element Method, FEM）对不同几何形状反应器（管式、釜式、夹套式）中的温度场和浓度场进行数值模拟，揭示了反应器壁面热边界层厚度对整体安全裕度的决定性影响。本部分特色：对不同传热介质（水、油、熔盐）的热物性参数波动进行敏感性分析；讨论了混合效率（Mixing Intensity）与局部过热的关联。第三部分：多尺度建模与热爆炸机理的深度剖析热爆炸并非一个瞬时事件，而是一个由慢速积累到快速失控的演化过程。本书的核心贡献在于系统性地整合了反应动力学模型（零维、一维模型）与非等温传热模型，构建了能够预测系统失控临界点的多尺度模型。我们详细阐述了塞梅诺夫（Semenov）模型与弗兰克-卡门（Frank-Kamenetskii）模型的物理意义和适用范围的严格区分。特别是针对弗兰克-卡门模型的修正，我们考虑了反应物的初始浓度梯度和非恒定比热容对临界条件的偏移效应。热爆炸的特征分析：读者将学习如何通过实验手段（如绝热加速量热法ARC，反应量热仪RC1）获取的关键参数——绝热温升潜力（Adiabatic Temperature Rise Potential, $Delta T_{ad}$）和热惯性指标（Thermal Inertia Index），并将其与理论模型进行交叉验证。第四部分：风险评估、工程控制与前沿应用理论的最终目的是指导工程实践。本书的最后部分转向实际的安全工程应用。我们不仅讨论了如何计算“热爆炸临界温度”这一参数本身，更重要的是如何利用该信息设计具有内在安全性的操作流程。工程控制策略：我们评估了多种主动与被动安全措施的有效性。主动措施包括精确的温度控制系统、紧急冷却能力的设计；被动措施则涵盖了泄放系统（如爆破片、安全阀）的尺寸设计，并依据DIERS（Design Institute for Emergency Relief Systems）方法论，详细推导了针对气体释放和两相流喷射的泄放速率计算。前沿展望：此外，本书还探讨了在微反应器技术和连续流化学中的热管理挑战。微通道的高比表面积极大地增强了传热效率，但对反应瞬态的精确控制提出了更高的要求。我们分析了如何利用微流控平台研究极端条件下的快速放热现象，为开发更安全、更绿色的化工合成路径提供科学支撑。本书的读者对象：本书适合化工工程师、化学工艺研究人员、反应工程专家、以及从事材料安全评估和过程风险管理的专业人士。它不仅是一本理论参考书，更是一本指导如何将复杂动力学理论转化为可靠工业安全实践的实用指南。本书旨在培养读者对化学反应风险的深层直觉和量化分析能力，确保化工过程在最优效率的同时，实现本质安全。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的评价可能会略微偏向其对实验方法学的贡献。在如今许多研究都依赖于数值模拟的时代，这本书却花了相当大的篇幅来论述如何精确地测量和确定热失控的初始条件。作者对量热技术（如DSC、ARC）的局限性和适用范围的讨论，达到了近乎苛刻的严谨程度。他没有把这些仪器当作万能钥匙，而是指出了在特定反应体系中，选择哪种量热工具、如何设计热流边界条件，才能最大程度地减少系统误差。例如，书中对于“热量转移系数”在不同反应器尺度下的动态变化规律的探讨，直接解决了我在上一个项目收敛性计算中遇到的瓶颈。对我而言，这本书的价值在于提供了一套可信赖的、基于物理学的验证框架，使得我们不再盲目依赖于供应商提供的默认参数，而是能够基于我们自己的实际操作环境，建立起一套真正属于自己的、可靠的风险评估模型。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计和章节逻辑安排，体现了一种极高的专业素养和对读者时间的尊重。它的结构是金字塔形的：先是宏观的理论框架，中间是详尽的数学推导和实验数据支撑，最后落脚于实际工程应用的指导。令我印象深刻的是，作者在全书的最后部分，用非常精炼的语言总结了如何将这些复杂的临界温度计算结果转化为可执行的SOP（标准操作程序）。他没有提供一个放之四海而皆准的公式，而是提供了一套“决策树”：如果你的反应体系属于A类，则优先考虑B参数修正；如果存在C类催化剂，则必须将D安全裕度值纳入考量。这种由复杂到简洁、由理论到实践的过渡是极其流畅和自然的。这本书读完后，感觉不仅仅是知识的增加，更是一种思维范式的重塑，让人学会如何用更系统、更结构化的方式去面对热力学失控这个永恒的挑战。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在化工安全领域摸爬滚打的工程师，我对于市面上那些“标题党”式的安全手册早已心生厌倦，它们往往只停留在罗列条文的层面，缺乏对现象背后机理的深度挖掘。然而，拿到这本《Critical Temperatures for the Thermal Explosion of Chemicals》后，我的态度立刻转变了。这本书的叙事节奏非常稳健，它没有急于抛出结论，而是花了大量的篇幅去铺陈“热积累”和“能量平衡”这两个核心概念的微观动力学基础。我特别欣赏作者在处理“绝热条件”下的模型构建时所采用的数学工具，它们既保持了理论的严密性，又顾及到了实际工程应用中的可操作性。书中的案例分析部分堪称典范，每一个案例都像是经过福尔摩斯般细致解剖的现场报告，作者不仅指出了温度失控点，更深入剖析了引发失控的初始微扰因素——是催化剂痕量杂质？还是反应器几何尺寸的微小变化？这种对细节的执着，对于我们一线人员来说，是预防灾难最宝贵的财富。读完后，我立刻着手修改了我们厂区内几个关键反应釜的冷却系统参数，感觉信心倍增。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，与我以往接触的那些侧重于操作规程的文献截然不同。它更像是一次与一位经验极其丰富的老教授进行的、跨越数十年的深度学术对话。这位“教授”似乎对每一个化学物质的“脾气秉性”都了如指掌，他没有用那些高深莫测的术语来吓唬读者，而是用一种近乎诗意的语言，描绘出物质在温度压力双重胁迫下走向失控的那个微妙的“临界点”。我尤其喜欢它对历史背景的梳理，比如书中对早期关于“巴登-泰勒理论”的辩论的详细回顾，这让我明白现代安全标准是多么来之不易，凝聚了多少先辈的血汗与智慧。这种对历史脉络的尊重，使得这本书不仅仅是一本工具书，更是一部关于化学安全哲学发展的编年史。在信息爆炸的今天，这种能够沉下心来，追溯本源的著作显得尤为珍贵。它教会我的，不仅是如何计算一个温度值，更是如何去敬畏能量的巨大潜能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，那种深沉的墨绿色配上烫金的书名，散发出一种低调而专业的学究气息。我是在一家老旧的书店里偶然发现它的，当时就被它封面上那种古典的字体和精准的排版所吸引。我本以为这会是一本晦涩难懂的专业教材，但翻开扉页后，才发现它在内容组织上极为用心。作者似乎深谙如何将复杂的物理化学原理以一种既严谨又不失可读性的方式呈现出来。特别是关于热力学基础的章节，它没有采用那种生硬的公式堆砌，而是通过一系列精心设计的图示和类比，将“临界温度”这个抽象的概念立体化了。我印象最深的是作者在讨论不同物质体系（比如有机过氧化物与无机硝酸盐）的爆炸特性时所展现出的细致入微的观察力，那绝不是教科书上泛泛而谈的结论，而是基于大量实验数据的深刻洞察。阅读过程中，我仿佛能跟随作者的思路，亲身参与到那些高风险的化学反应探究中去，对安全操作规范的理解也因此提高了一个层次。这本书的价值不仅在于知识的传授，更在于它所塑造的一种严谨求实的科学态度。

评分☆☆☆☆☆