天然气化工工艺学

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页数:218
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出版时间:2009-3
价格:26.00元
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isbn号码:9787122042484
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图书标签:
  • 天然气化工
  • 化工工艺
  • 化工技术
  • 天然气
  • 化工工程
  • 分离工程
  • 反应工程
  • 催化技术
  • 工业催化
  • 过程强化
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具体描述

《天然气化工工艺学》主要内容:天然气是世界三大支柱能源之一,不仅是一种清洁的能源,还是一种用途广泛的化工原料。天然气化工在我国涉及的地区广、产品品种多,很有区域性特点。《天然气化工工艺学》介绍以天然气为初始原料的诸多化学工业过程的工艺、流程、设备、反应动力学、热力学、物性数据等方面的基础知识。内容包括天然气资源介绍、天然气脱硫与脱水净化、天然气到合成气的转化、甲醇及其衍生物、天然气制乙炔和炭黑、天然气的卤代和硝基化直接衍生物、液化天然气、吸附天然气、天然气制氦、天然气制合成油以及天然气应用新技术等。

《绿色化学与可持续能源技术》 简介 本书旨在深入探讨绿色化学的基本原理、前沿进展及其在可持续能源技术中的关键应用。我们致力于为读者提供一个全面而系统的视角,理解如何通过化学的创新来构建一个更环保、更高效的未来。本书不仅关注理论的深度,更强调实践的可行性,旨在激发科研人员、工程师、政策制定者以及对可持续发展领域有浓厚兴趣的各界人士的思考与行动。 第一部分:绿色化学的基石 本部分将从绿色化学的核心概念出发,逐步深入到其基本原则及其在现代化学工业中的重要性。 绿色化学的定义与历史演进: 追溯绿色化学的起源,介绍其诞生背景以及历经几十年的发展所取得的里程碑式成就。我们将阐述“绿色化学”并非一个孤立的概念,而是与环境科学、可持续发展等宏大议题紧密相连的学科。 绿色化学十二项原则的深度解析: 详细解读并逐一分析绿色化学的十二项核心原则。这包括:预防废物、原子经济性、设计毒性更低的化学合成、设计更安全的化学品、安全溶剂和助剂、能源效率设计、使用可再生原料、减少衍生物、催化、设计降解性产品、实时分析以预防污染、以及本质上更安全的化学品以防止事故。每一项原则都将结合具体的工业案例进行剖析,说明其在实际生产中的应用价值和技术挑战。 传统化学工艺与绿色化学的对比: 通过鲜活的工业案例,对比分析传统化学工艺存在的环境问题(如高能耗、大量废物产生、使用有毒有害物质等)与绿色化学方法在解决这些问题上的优势。例如,我们可以对比传统石油化工路线与生物基化学品生产路线的能耗、碳排放和废物产生量的差异。 绿色化学在化工生产中的效益分析: 从经济、环境和社会三个维度,深入探讨绿色化学为企业带来的多重效益。经济上,它可以降低原材料成本、减少废物处理费用、提高能源利用效率,并可能带来新的市场机遇。环境上,它能显著减少污染排放,保护生态环境,提升企业社会责任形象。 第二部分:可持续能源技术的前沿 本部分将聚焦于绿色化学在推动可持续能源技术发展中的核心作用,重点介绍当前和未来最具潜力的几个领域。 可再生能源的化学转化与储存: 太阳能光化学: 详细介绍利用太阳能驱动化学反应的最新进展,包括光催化分解水制氢、光催化二氧化碳还原制备燃料、以及有机光伏材料的化学设计与合成。我们将深入探讨不同光催化剂的结构、性能及其在实际应用中的效率瓶颈与突破方向。 生物质能的高效转化: 阐述如何利用绿色化学方法将生物质转化为生物燃料(如生物乙醇、生物柴油、航空生物燃料)和生物基化学品。我们将重点关注生物质预处理、酶催化和化学催化转化过程的绿色化改进,以及过程中产生的副产物的资源化利用。 储能技术的化学原理与创新: 探讨各种新型储能技术,包括但不限于锂离子电池、钠离子电池、液流电池、超级电容器以及氢能储存等。我们将从材料科学、电化学反应机理以及绿色制造工艺的角度,分析这些技术在能量密度、循环寿命、安全性和成本方面的挑战,以及绿色化学如何推动其进步。例如,讨论如何设计更环保的电解质、开发新型活性材料以及优化电池的生产和回收过程。 碳捕获、利用与封存(CCUS)的化学策略: CO2捕获技术: 详细介绍多种CO2捕获技术,包括吸附法(如多孔材料、胺基吸附剂)、吸收法(如溶剂吸收)、膜分离法以及电化学捕获法。我们将分析不同方法的效率、能耗、成本以及环境影响,并重点介绍绿色化学在设计更高效、更低能耗的捕获材料和工艺方面的贡献。 CO2转化与利用: 深入探讨将捕获的CO2转化为有价值化学品和燃料的化学过程。这包括CO2加氢制甲醇、CO2电催化还原制甲酸、CO2聚合制聚碳酸酯等。我们将分析这些反应的催化剂设计、反应条件优化以及规模化生产的挑战。 CO2地质封存的化学考量: 简要介绍CO2地质封存的基本原理,并从化学角度分析封存过程中可能遇到的问题,如注入井的腐蚀、CO2与围岩的反应以及封存层稳定性等,并探讨如何通过化学手段提高封存的安全性。 氢能经济的绿色化学支撑: 绿色氢气的制备: 重点介绍通过电解水(尤其是在线解水)、光催化水分解、生物质气化制取绿色氢气的技术。我们将分析不同制氢方法的能耗、效率、成本以及环境足迹,并探讨绿色化学在开发高效催化剂、优化电解槽设计以及提高生物质转化效率方面的作用。 氢气的储存与运输: 探讨安全高效的氢气储存和运输方法,包括高压气态储存、液态储存、化学储氢(如金属氢化物、有机液态储氢)等。我们将分析不同方法的优缺点,以及绿色化学在开发新型储氢材料和优化储存技术方面的潜力。 燃料电池技术: 介绍不同类型燃料电池(如PEMFC, SOFC)的工作原理,并从电极材料、电解质、催化剂等角度,探讨绿色化学如何推动燃料电池效率的提升、成本的降低以及寿命的延长。 第三部分:绿色化学的实践与未来展望 本部分将回归到绿色化学的实际应用,并展望其在未来的发展方向。 绿色化学在特定工业领域的应用案例: 制药工业: 介绍绿色溶剂、酶催化、微反应器技术等在药物合成中的应用,以减少有毒试剂的使用和废弃物的产生。 精细化工: 探讨如何利用绿色化学原理优化染料、香料、农药等精细化学品的生产过程,提高产品收率和纯度,降低环境风险。 聚合物科学: 介绍可降解聚合物、生物基聚合物的开发,以及绿色聚合工艺的设计。 生命周期评估(LCA)与绿色化学: 阐述生命周期评估方法在评价化学产品和工艺的整体环境影响中的作用,以及绿色化学如何通过优化产品设计和生产过程来降低其生命周期环境负荷。 政策法规与绿色化学的推动: 分析各国政府在推动绿色化学发展方面的政策导向和法规要求,以及这些政策如何引导企业进行绿色技术创新。 面向未来的绿色化学与可持续能源: 展望绿色化学和可持续能源技术未来的发展趋势,包括人工智能在化学设计和工艺优化中的应用、新型催化剂的发现、循环经济模式的构建等。本书将强调跨学科合作的重要性,以及绿色化学在应对全球气候变化、资源枯竭等挑战中的关键作用。 结论 《绿色化学与可持续能源技术》旨在为读者提供一个深入、系统的知识框架,帮助理解绿色化学的价值和力量,以及它在构建一个可持续能源未来中的不可替代的地位。我们相信,通过掌握和应用绿色化学的原理和技术,我们能够共同创造一个更清洁、更健康、更繁荣的地球。

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这本书的装帧设计实在让人眼前一亮,封面采用了深邃的宝蓝色,搭配烫金的标题字体,显得既沉稳又不失现代感。内页的纸张选择也非常考究,触感细腻,即便是长时间阅读也不会感到疲劳。更值得称赞的是,排版布局极为清晰合理,章节划分层次分明,图表和公式的渲染效果清晰锐利,即便是复杂的工艺流程图也能一目了然。我特别喜欢它在关键概念旁边的留白处理,使得读者在阅读过程中可以随时做笔记,这种对用户体验的关注,体现了编著者深厚的专业素养和对学习者的尊重。这本书的实用性从它的物理形态上就已经开始传递出来了,它不仅仅是一本教科书,更像是一件精心打磨的工具书,让人忍不住想把它放在案头,随时翻阅。书本的装订也十分结实,可以平摊放置,这对于需要对照阅读或进行复杂计算时极为便利,足见出版社在制作细节上倾注的心血。

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阅读体验上,这本书的语言风格是极其严谨且富有逻辑性的,但又不失一种沉稳的学术魅力。它不像某些技术书籍那样晦涩难懂,而是通过精准的专业术语和严密的论证,构建起一座清晰的知识桥梁。每一个重要的定律或模型介绍后,作者总会附带简短精炼的工程背景解释,这极大地帮助我理解这些理论是如何在真实的工厂环境中被应用的。例如,在描述催化剂失活机制时,它不仅列举了可能的化学反应,还结合了实际操作中的温度波动和原料纯度变化的影响,这种多维度、实践导向的叙述方式,让抽象的化学变化变得触手可及。此外,全书的术语表和索引部分做得非常详尽,这对于需要快速检索特定信息的专业人士来说,简直是一大福音,体现了作者对读者查阅习惯的细致考量。

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这本书的内容深度远超我预期的入门级读物,它并没有停留在对基础概念的简单罗列,而是深入探讨了影响现代能源转型的关键技术瓶颈与解决方案。特别是关于非常规天然气的开采与处理部分,作者引用了最新的国际文献和实际工程案例,使得理论联系实际的能力达到了一个新的高度。我感觉作者在构建知识体系时,采取了一种螺旋上升的结构,从宏观的能源战略背景切入,逐步深入到分子筛吸附、深冷分离等核心单元操作的微观机理,逻辑推进极其自然流畅,让人在不知不觉中就被引导进入了一个复杂而迷人的技术世界。书中对于热力学和反应动力学在化工过程中的应用分析得尤为透彻,很多曾经模糊不清的公式推导,在作者的阐述下变得豁然开朗,这种对“为什么”的深入挖掘,才是真正区分优秀教材和普通参考书的关键所在。

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总而言之,这本书的整体结构设计堪称教科书级别的典范,它成功地平衡了理论的深度和实践的可操作性之间的关系。我最欣赏它在处理复杂系统集成时的宏观视角。它不会让读者迷失在单个单元操作的细节中,而是始终保持对整个工艺流程的关注,强调各个单元之间的相互耦合与能量优化。书中关于流程模拟软件(如Aspen Plus或HYSYS)的应用案例穿插得恰到好处,它们不是孤立的软件操作指南,而是与理论推导紧密结合,展示了如何将数学模型转化为可执行的工程方案。这种系统工程的思维训练,对于培养出色的化工工程师至关重要,它教会读者如何像设计一个复杂的机器一样去思考一个化工流程的整体效率与经济性,让人读完之后,不仅学到了“是什么”,更明白了“如何做”和“为什么这样做”。

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这本书的价值体现,很大程度上归功于它对前沿技术动态的捕捉能力。在这个能源行业技术迭代速度极快的时代,一本教材如果不能与时俱进,很快就会沦为“历史文献”。然而,这本书显然投入了大量的精力去跟踪最新的研发成果,特别是关于碳捕集与封存(CCS)技术在天然气处理下游的应用趋势,都有独到的见解。它没有简单地介绍现有技术,而是开始探讨未来十年内可能实现工业化的新型膜分离技术和反应精馏工艺,这种前瞻性,让读者在学习基础的同时,也能对行业的发展方向保持敏锐的嗅觉。对于从事研发工作的同行来说,书中引用的几处关于新型吸附剂选择性的对比分析,简直可以作为下一轮实验设计的灵感来源,它提供的不仅仅是知识,更是一种思维的启发。

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