前言
化工过程强化技术是针对现有常用设备与技术相比而言,通过采用新设备和新工艺,达到大幅度减小设备尺寸或提高产能、降低能耗及废物排放,形成高效节能、清洁、可持续发展的技术。因而,过程强化技术具有明显的平台技术、效率倍增和可持续发展特征,是解决化学工业“高能耗、高污染和高物耗”等问题的有效途径,被视为实现化工过程的高效、安全、环境友好、可持续发展的新兴技术,将会对化学工程学科发展产生具有里程碑意义的影响。由于化工过程强化涉及的领域相当广泛、强化技术的多样性和复杂性,国内外出版的书籍仅局限于某领域或某方面的过程强化,还没有系统论述覆盖化工过程强化的书籍著作。正是基于此,本书特邀了数十位该领域的专家、教授致力于本书的撰写,经过几年的集体努力,这本体现了当前化工过程强化最新发展动态和趋势的著作终于问世。
全书内容将基础研究与生产应用相融合,着重介绍在化工过程强化领域最新的研究方法、手段和研究动态,体现最新研究成果和未来的发展趋势;注重对最细的科研成果、理论研究、研究方法介绍,特别是突出工程化推广应用举例。书中主要内容所涉及的研究领域与技术,具有研究活跃、创新性强、关注度高、应用广泛的特性和重要的学术和应用价值。
本书由超重力化工技术及系统集成、混合过程强化与反应技术、外场作用及强化技术、微化工技术等11篇共29章组成,基本涵盖了化工过程强化的主要方法和涉及的领域。在各章分别介绍各种强化技术和方法,阐述当今发展和前沿动态,并详细总结了研究与开发的成果、工程化应用的成功范例以及目前存在的问题及发展方向等。全书贯穿化工过程强化支撑化工可持续发展的理念,以工程化实施的实例分析对比,阐述过程强化技术保障化工本质安全、提升产品品质、节能减排、降低成本的作用和意义,展现过程强化促环境友好、改化工形象、支撑化工可持续发展的技术潜质。全书由中北大学刘有智教授所作的绪论开头,然后是第1章气-液过程超重力化工强化技术,该章的折流板精馏部分由浙江工业大学计建炳教授撰写,其余部分由刘有智教授撰写;另外,刘有智教授撰写了第2、3、4、9、16、17、26、29章,详细介绍了超重力技术强化液-液、气-固、超重力-电化学耦合与反应等化工过程技术;沈阳化工大学吴剑华教授和刘有智教授共同完成了第5章静态混合器的编写;浙江大学冯连芳教授撰写了第6章,介绍了新型动态混合与聚合反应技术;第7章由南京工业大学吕效平教授详述了超声波化工技术;第8、14、15章由天津大学李鑫钢教授、高鑫副研究员撰写;第10章由太原理工大学鲍卫仁教授撰写;第11、19章由南京工业大学邢卫红教授撰写;山东理工大学傅忠君教授撰写了第12章分子蒸馏技术及应用;武汉工程大学喻九阳教授撰写了第13章新型换热器;第18章微反应器由中国科学院大连化学物理研究所陈光文研究员与尧超群副研究员撰写;第20章反应精馏技术由华东理工大学漆志文教授撰写;清华大学秦炜教授撰写了第21章反应萃取技术;天津工业大学吕晓龙教授和赵丽华博士共同完成了第22章、与高启君副研究员共同完成了第23章;北京化工大学朱吉钦教授和华东师范大学路勇教授共同完成第24章规整结构催化剂及反应器;第25章挤出反应器由浙江大学张才亮副教授撰写;青岛科技大学李建隆教授撰写了第27章旋风分离器有关内容;华东理工大学王飞博士完成了第28章旋流分离器技术的撰写。华南理工大学张正国教授参与了本书的工作,并给予了帮助和支持。超重力化工过程山西省重点实验室的祁贵生、栗秀萍、焦纬洲、张巧玲、袁志国、高璟、申红艳、李伟伟、刘志伟、张珺、罗莹等老师参与了本书的部分工作。
十分感谢费维扬院士为本书作序,感谢国家科学技术学术著作出版基金评选和审稿的各位专家。在本书的撰写过程中参考了国内外公开出版或发表的文献,从中吸取了丰富的知识和成果,可以说没有他们的奉献和支持,本书难以问世。在此,对这些中外专家学者表示崇高的敬意和衷心的感谢!
由于化工过程强化涉及的范围宽、领域广,内容难免有遗漏,编排和归类难免有不合适的地方。限于编著者的水平、学识,难免存在不妥和不足之处,敬请读者提出宝贵意见和建议。
编著者
2016年10月