化學工程導論論文

　　化學工程是一門基于物理、化學和生物化學，旨在改善人類生活品質和生命福祉的工程科學，其理論知識不僅廣泛應用于傳統(tǒng)的石油和化學工業(yè)、生物化工、材料加工，而且在21世紀還拓展到制藥、醫(yī)療器械、藥物釋放、半導體制造、納米技術、可再生能源和環(huán)境控制等領域。本書是化學工程的入門課程是Morton M.Denn教授繼1972年與T.W.Fraser Russell教授合著《化學工程分析導論》（Introduction to Chemical Engineering Analysis）一書后，全新改寫推出的又一佳作。

　　全書共分為15章：1.引論；2.分析的基本概念；3.平衡方程；4.組分的質量平衡；5.膜分離；6.化學反應系統(tǒng)；7.設計反應器；8.生物反應器和非線性系統(tǒng)；9.克服平衡；10.兩相系統(tǒng)和界面?zhèn)髻|；11.平衡階段化的過程；12.能量平衡；13.熱交換；14.多組分系統(tǒng)的能量平衡；15.反應系統(tǒng)能量衡算。

　　化學工程導論是為了讓學生從基礎課程和數(shù)學課程順利過渡到化學工程的專業(yè)核心課程的學習，以適應工程科學與技術的學習和研究，并為學生提供化學工程的完整圖像和愿景�；瘜W工程導論課程經常也被稱為物料和能量平衡，或化學過程原理，通常將重點放在流程的合成、總的質量平衡和能量平衡計算，以及熱化學在過程中的應用等，很少觸及現(xiàn)代化學工程面臨的真正而有趣的挑戰(zhàn)。經典的教材是Felder 和 Rousseau所著的《化學進程的基礎原理》（Elementary Principles of Chemical Processes）以及Regina M Murphy著的《化學過程簡介：原則，分析和合成》（Introduction to Chemical Processes： Principles，Analysis，Synthesis）。

　　本書采用了與現(xiàn)有教材完全不同、別具匠心的講述方法，使讀者了解和領略現(xiàn)代化學工程的范疇，尤其是涉及液相過程，令人耳目一新。讀者會從本書中接觸到反饋控制器的設計，膜分離和血液透析，集成有化學反應和分離的過程優(yōu)化設計，生物反應器的非線性行為，兩相反應器中的動力學和傳質極限，應用膜反應器克服平衡轉化率限制等化學工程的重要思想，各章內容如下：1.對現(xiàn)代化學工程的前沿領域的生動介紹；2-4.平衡方程，包括經濟平衡和凈現(xiàn)值的概念；5.用膜分離血液透析來引用分離的概念，強調逆流操作這一重要的化學工程范式；6-8.連續(xù)理想攪拌反應器的概念，化學動力學和反應器的優(yōu)化設計，通過生物反應器介紹非線性反應器行為；9.通過膜反應器的實例，講解利用移除反應產物來克服反應平衡的理念；10-11.利用兩相系統(tǒng)和界面?zhèn)髻|來介紹另一個化學工程的范式：平衡級，并引入兩相間傳質速率極限的概念；12-15.關于能量衡算的內容，不需要熱力學的前期知識，重點是化學反應系統(tǒng)的能量衡算，特別關注反應的熱效應。每章后還有內涵豐富的文獻目錄及附錄，習題數(shù)量相對較少。

　　本書強調數(shù)學模擬手段的運用，但所需數(shù)學的基礎知識，不會超出大學一年級微積分的深度。作者從一開始就注意引入與實際工程相關的設計，書中所列舉的設計和分析問題，雖然是簡化過的，但都具有現(xiàn)實背景和實際應用價值。通過閱讀本書，讀者能了解到畢業(yè)時所能達到的期望結果，而且理解后續(xù)核心課程設置的必要性。作者嚴謹而準確地引入時間尺度和極限行為等在傳遞現(xiàn)象和反應工程中貫穿始終的概念，強調概念而不是詳細的解題。本書為后續(xù)專業(yè)課程：熱力學、化學反應工程和分離工程的學習奠定基礎。是一本具有強烈時代特點的化學工程入門書籍。

　　作者Morton M.Denn教授，是美國紐約城市大學科學與工程阿爾伯特·愛因斯坦講席教授，美國工程院院士、美國藝術與科學學院院士，有多部專著。

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