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化學(xué)工程導論論文
化學(xué)工程是一門(mén)基于物理、化學(xué)和生物化學(xué)，旨在改善人類(lèi)生活品質(zhì)和生命福祉的工程科學(xué)，其理論知識不僅廣泛應用于傳統的石油和化學(xué)工業(yè)、生物化工、材料加工，而且在21世紀還拓展到制藥、醫療器械、藥物釋放、半導體制造、納米技術(shù)、可再生能源和環(huán)境控制等領(lǐng)域。本書(shū)是化學(xué)工程的入門(mén)課程是Morton M.Denn教授繼1972年與T.W.Fraser Russell教授合著(zhù)《化學(xué)工程分析導論》（Introduction to Chemical Engineering Analysis）一書(shū)后，全新改寫(xiě)推出的又一佳作。
全書(shū)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(zhì)量平衡；5.膜分離；6.化學(xué)反應系統；7.設計反應器；8.生物反應器和非線(xiàn)性系統；9.克服平衡；10.兩相系統和界面傳質(zhì)；11.平衡階段化的過(guò)程；12.能量平衡；13.熱交換；14.多組分系統的能量平衡；15.反應系統能量衡算。
化學(xué)工程導論是為了讓學(xué)生從基礎課程和數學(xué)課程順利過(guò)渡到化學(xué)工程的專(zhuān)業(yè)核心課程的學(xué)習，以適應工程科學(xué)與技術(shù)的學(xué)習和研究，并為學(xué)生提供化學(xué)工程的完整圖像和愿景�；瘜W(xué)工程導論課程經(jīng)常也被稱(chēng)為物料和能量平衡，或化學(xué)過(guò)程原理，通常將重點(diǎn)放在流程的合成、總的質(zhì)量平衡和能量平衡計算，以及熱化學(xué)在過(guò)程中的應用等，很少觸及現代化學(xué)工程面臨的真正而有趣的挑戰。經(jīng)典的教材是Felder 和 Rousseau所著(zhù)的《化學(xué)進(jìn)程的基礎原理》（Elementary Principles of Chemical Processes）以及Regina M Murphy著(zhù)的《化學(xué)過(guò)程簡(jiǎn)介：原則，分析和合成》（Introduction to Chemical Processes： Principles，Analysis，Synthesis）。
本書(shū)采用了與現有教材完全不同、別具匠心的講述方法，使讀者了解和領(lǐng)略現代化學(xué)工程的范疇，尤其是涉及液相過(guò)程，令人耳目一新。讀者會(huì )從本書(shū)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(xué)反應和分離的過(guò)程優(yōu)化設計，生物反應器的非線(xiàn)性行為，兩相反應器中的動(dòng)力學(xué)和傳質(zhì)極限，應用膜反應器克服平衡轉化率限制等化學(xué)工程的重要思想，各章內容如下：1.對現代化學(xué)工程的前沿領(lǐng)域的生動(dòng)介紹；2-4.平衡方程，包括經(jīng)濟平衡和凈現值的概念；5.用膜分離血液透析來(lái)引用分離的概念，強調逆流操作這一重要的化學(xué)工程范式；6-8.連續理想攪拌反應器的概念，化學(xué)動(dòng)力學(xué)和反應器的優(yōu)化設計，通過(guò)生物反應器介紹非線(xiàn)性反應器行為；9.通過(guò)膜反應器的實(shí)例，講解利用移除反應產(chǎn)物來(lái)克服反應平衡的理念；10-11.利用兩相系統和界面傳質(zhì)來(lái)介紹另一個(gè)化學(xué)工程的范式：平衡級，并引入兩相間傳質(zhì)速率極限的概念；12-15.關(guān)于能量衡算的內容，不需要熱力學(xué)的前期知識，重點(diǎn)是化學(xué)反應系統的能量衡算，特別關(guān)注反應的熱效應。每章后還有內涵豐富的文獻目錄及附錄，習題數量相對較少。
本書(shū)強調數學(xué)模擬手段的運用，但所需數學(xué)的基礎知識，不會(huì )超出大學(xué)一年級微積分的深度。作者從一開(kāi)始就注意引入與實(shí)際工程相關(guān)的設計，書(shū)中所列舉的設計和分析問(wèn)題，雖然是簡(jiǎn)化過(guò)的，但都具有現實(shí)背景和實(shí)際應用價(jià)值。通過(guò)閱讀本書(shū)，讀者能了解到畢業(yè)時(shí)所能達到的期望結果，而且理解后續核心課程設置的必要性。作者嚴謹而準確地引入時(shí)間尺度和極限行為等在傳遞現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(shū)為后續專(zhuān)業(yè)課程：熱力學(xué)、化學(xué)反應工程和分離工程的學(xué)習奠定基礎。是一本具有強烈時(shí)代特點(diǎn)的化學(xué)工程入門(mén)書(shū)籍。
作者M(jìn)orton M.Denn教授，是美國紐約城市大學(xué)科學(xué)與工程阿爾伯特·愛(ài)因斯坦講席教授，美國工程院院士、美國藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院院士，有多部專(zhuān)著(zhù)。
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